“基因工程”课程的教学现状与教学思考
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作者:赵志娟
[摘 要] “基因工程”是高等院校生物科学、生物工程等相关专业学生的一门重要课程。根据基因工程课程特点和教学现状，进行了教学思考。提倡教师在教学过程中应与时俱进，发展以兴趣为导向、理论结合实践的教学方法和策略。同时对课程实施优化并建立多元评价体系，以培养学生的科学思维和创新精神、增强学生应用生物技术的能力。
[关键词] 基因工程;教学现状;教学思考
一、前言
基因工程技术自20世纪70年代诞生以来，发展迅速。其中基因的分离修饰、重组导入、表达调控和基因组改造等均有极高的应用价值，应用范围涵盖医学、农业、畜牧业、能源环境和国防等领域。基因工程技术正驱动和影响着当代人类的生存和生活方式。
基因工程是高等院校生物科学、生物工程和生物技术专业本科生的一门重要专业课程。该课程以分子生物学、生物化学、细胞生物学和微生物学等课程为基础，涉及技术包含基因操作技术、克隆技术、细胞培养技术等，对学生的理论和实践均提出很高要求[1]。课程所涉及的原理较为抽象复杂、技术前沿性强，不易被学生理解和掌握等。当前各高校主要选用楼士林等（科学出版社，2005）、何水林等（科学出版社，2008）、孙明等（高等教育出版社，2006）分别编著的《基因工程》教材，这些教材使用率高、涵盖了基因工程技术的主要内容，但也存在部分章节不够与时俱进的问题。因此，如何在课堂中做到贴合实际、深入浅出、生动形象的讲解知识点，对主讲教师提出了挑战。笔者根据生物专业培养目标和教学经验，对基因工程课程的教学内容和方法进行了总结和探索式思考，为生物科学专业培养高素质人才提供理论支持。
二、课程内容优化、更新
基因工程课程知识体系庞大，要在有限的学时内完成教学目标，就需要教师适当精简部分内容，从全局出发对教学内容进行适当优化。例如：核酸的组成与结构、基因的基本结构特征等章节是与生物化学、分子生物学等基础课程重复的知识点，可以通过复习总结、视频观看等方式精简教学，留出足够时间来讲解其他新的知识点。针对“基因工程的应用”一章不应只局限于教材中的少数经典例子，应与时俱进，延伸和拓展一些课外的新鲜实例，激发学生对知识的理解和兴趣，提高教学效果。
三、翻转课堂，选择精品课程辅助教学
由于基因工程課程本身较为抽象，传统教学方式很容易让学生在课堂上产生挫败感和疲惫感。如何让学生参与到课程中来，调动学生的积极主动性？一个较好的方法就是采用翻转课堂，例如学习本课程前，建议学生先通过慕课网MOOC、学堂在线等学习网站复习分子生物学的一些基础知识。此外，让学生通过慕课网中的精品课程在课堂外提前预习课程、查阅资料，然后在课堂上针对问题划分小组、各抒己见，最后由老师进行点评、总结，可以有效提高课堂教学效率，增加学生的参与感，也提升学生分析问题、解决问题的能力[2]。
四、设置专题讨论，激发学习兴趣
与其他生物基础课程不同，基因工程是一门前沿性较强的学科。因此教学内容的更新速度应与实际基因工程的发展进程保持同步，在进行课程设计时应规划一些学时用来讨论前沿热点问题，设置专题开展讨论或辩论。例如：可围绕“贺建奎基因编辑婴儿”事件讨论基因编辑的原理和伦理;围绕“方舟子和崔永元之争”讨论转基因技术的原理和安全性;围绕“孟山都公司及其生产的农作物”讲解转基因动植物的应用和发展现状。这些热点话题紧贴实际，可以很好地激发学生的学习热情。让学生主动参与到课堂讨论中来，既可以营造活跃的课堂氛围，增强课程吸引力，也有助于学生对基因工程技术原理的理解和掌握。
五、理论与实践相结合
基因工程是一门实践性很强的课程，然而在实际教学过程中，考虑到课时有限、实验流程长、实验试剂昂贵等因素，多数院校往往只开展极少数实验甚至选择不单独开设实验课。那么如何让学生在学习过程中更好地理解实验流程和巩固知识呢？笔者认为可以尝试以下几种方式。
（一）多媒体视频演示实验流程
基因工程知识点较为抽象，传统教学方式过于理论化，学生很难理解。多媒体教学具有图文并茂、生动形象和易于理解等特点，便于学生记忆和提高教学效果。例如：在讲解PCR反应一节时，可通过动画演示PCR反应过程。视频能直观的反应DNA模板材料如何通过聚合酶、引物和dNTP实现特定区域DNA序列的指数级扩增，视频形象生动，结合教师讲解后可以大大提升学生对实验原理和操作流程的理解。此外，还可以让学生以演唱《PCR之歌》的方式来快速记忆实验原理[3]。
（二）制作模型模拟实验流程
模型模拟也可以在一定程度上巩固教学效果。例如：为加强学生对基因重组技术全过程的了解，可在理论知识讲解后，尝试让学生利用纸片、剪刀和胶水等道具亲自动手制作模型，模拟基因重组全过程，分析限制性内切酶、DNA连接酶等在基因重组中的作用。最后，在课堂上随机选取几名学生的作品进行点评。这样既加强了学生对知识点的理解，又提高了课堂趣味性，实现寓教于乐。
（三）社会实践，学以致用
当前，转基因植物的安全问题、克隆人、基因编辑的伦理问题仍是社会关注的热点。非生物专业人群如何看待这些问题？民众对生物技术的认知差异如何？支持和反对新技术的原因又是什么？教师可以鼓励学生设置一些问卷开展调查，并以此为切入点，剖析问题本质。适时开展一些校内校外科普宣传，为群众答疑解惑。通过社会实践不仅能够巩固课堂知识，也有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[4]。
六、设置多元评价体系
多数高等院校生物教师对基因工程课程成绩的综合评价包含平时成绩（出勤率，30%）和期末成绩（卷面成绩，70%）两部分。为了更加公平合理的评价学生的学习效果，笔者建议对课程设置多元评价体系，该体系中平时成绩占60%，期末卷面成绩占40%。平时成绩包含出勤情况、课堂互动、小组合作、社会实践和作业完成情况。在笔试考查方面，减少客观命题的比例，增加主观命题的分量，同时增加开放性问题的给分点，考查学生综合素质[5]。新的评价体系更加注重学生的平时积累和表现，不会一刀切，将更加科学和客观。
七、结语
基因工程是建立在多学科基础上的一门前沿性、应用性学科，理论体系庞大，知识点琐碎抽象。通过优化知识体系、更新课程内容、实施翻转课堂、设置讨论专题等策略使课堂氛围更加活泼、学生学习主动性增强，从而真正实现提高教学质量、培育高素质人才的目的。
参考文献
[1]唐培安.《基因工程》教学方法改革的探索[J].安徽农学通报，2011，17（23）：179-185.
[2]郑燕，何培新，胡晓龙.信息技术下《基因工程》教学改革探索与实践[J].轻工科技，2017，2（2）：181-182.
[3]袁婺洲.“基因工程”课程多种教学方法改革的探索与实践[J].高等生物学教学研究，2015，5（2）：38-41.
[4]孟春晓，高政权.高校基因工程教学改革现状[J].教学天地，2011（5）：162-164.
[5]许崇波.《基因工程》课程教学改革初探[J].大连大学学报，2005，6（26）：41-43.
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