普通二本工科院校《基因工程》精品课程建设的探索

陈国强 徐军田 申欣 王萍

摘 要： 本文针对《基因工程》课程的地位和特色，从师资队伍的组建、教材遴选、教学内容的优化、课件的制作、教学网站建设等方面进行探讨，提出《基因工程》的各项理论应与时事热点相结合，逐步提高工科院校本科生的理论基础和学术素养。

关键词： 《基因工程》 精品课程建设 建设方法

自从1953年Waterson和Cleck发现了DNA双螺旋结构后，现代生命科学的发展就日新月异。1972年基因工程的出现，更使得人类对生命科学的研究如虎添翼。其中各种新知识、新概念、新技术层出不穷，更新速度相当快，已成为当今生命科学中最为活跃和瞩目的学科之一。由于基因工程的发展极为迅速，技术非常强大，应用极为广泛，几乎涉及现代生命科学的各个分支学科。因此其地位非常强势，是现代生命科学的重要核心内容。因此本课程的教学质量将关系学生专业素质和创新能力的培养。

我院在生物技术、生物工程等专业中开设了此课程。经过几年的本科教学实践后，于2010年开始进行《基因工程》的精品课程建设。

1.加强师资队伍建设，注重青年教师的培养

我院在本科生层次中开设了此课程，同时该课程的授课教师基本都参与“课程设计”、“毕业设计”和“生产实习”三个环节的教学工作。目前授课教师的职称结构为：教授2人，副教授2人，讲师2人。学历结构为：博士3人，在职攻读博士3人。其中1名青年教师被遴选为香江学者，另1名青年教师有美国、德国等海外科研经历。

2.遴选合适的教材，不拘泥于外文教材

作为一门理论和技术更新速度非常快的学科，《基因工程》的权威论文和主要著作都以英文发表。在学术交流会上，专家主要采用英文进行学术报告，相互交流也以英文为主。因此在教材选择上，我们首先选择外文原版教材“Principles of Gene Manipulation：Sixth Edition”进行试点。毕竟它是一门课程的灵魂，所选教材在编排上非常用心，从基因工程的基本理论和技术入手，先理论后应用，先原核后真核，由点到面，先易后难，循序渐进。而且语法简洁，概念清晰易懂，重要名词和技术进行详细介绍。但从学生的反馈看，全英文教材却令学生异常头疼。可能普通二本工科院校的学生平时看的英文文章不多，接触的专业词汇太少，因此对英文原版教材的抵触心理颇重，理解起来有不少困难。鉴于原版教材的教学效果并不理想，因此在试点两个学期之后，改成中文的由西安交通大学出版社出版的马建岗编著的《基因工程学原理》第2版。这本教材的编排和主要内容与之前所用的外文教材非常一致。最主要的是用了中文教材，学生对各种概念和技术很容易理解和掌握，上手很快。可见，原版教材虽好，还要看学生的外语程度能不能达到相应的层次才行。毕竟教材的采用只是手段，最终教学目的还是要让学生能从宏观层面把握《基因工程》的主要内容、基本原理、发展方向和研究重点，了解它在医药、农业、食品、轻工业等方面的实际应用。

3.及时引入时事热点，理论联系实际

自从2009年农业部给转基因水稻颁发了安全证书[1]以来，国内对转基因水稻的讨论就风生水起，一浪接一浪。无论是电视、互联网，还是报纸、收音机，在各种媒体上都能看到或听到各种与转基因有关的讨论。无论是专业人士、媒体从业人员，还是普通老百姓，都非常关注这个领域的一举一动。这既对相关领域的学术研究造成了困扰，反过来又是一次科普良机，对基因工程的教学是一种帮助。

在教学过程中的不同部分，我们都加入了不少当下各个人群对轉基因水稻的讨论。在绪论部分，我们简述了转基因技术的发展史，并导入与转基因食品尤其是转基因水稻安全性的辩论，如2010年方舟子博士参与的《一虎一席谈》的有关视频，让学生从普通消费者、人大代表、政策制定者、非政府组织从业人员、科研工作者、科普人员等多个视角看待转基因技术。在载体部分，则提出筛选标记基因、外源基因在生态系统中可能发生漂移的等潜在生态问题，引发学生思考。

而在非常重要的植物基因工程部分，更是加入不少视频，既有2012年“黄金大米”风波的新闻调查视频，又播放了2013年北大生科院院长饶毅教授在世纪大讲堂上发表的演讲“转基因是什么”。在播放视频的同时，提醒学生从转入的外源基因入手，首先了解其表达产物有何特点？为何这种水稻在食用上是安全的？家畜食用了是否安全？对中国人的主食——水稻进行转基因并颁发安全证书，在生态、经济和政策上有何风险？我们周边的市场上到处可见的食用油，有哪些原料含有转基因成分？这些食用油在食用上是否安全？除此之外，市场上还有哪些食品的原料或者其他作物含有转基因成分？它们如果被人类食用了是否安全？作为一个普通消费者或具有基本的转基因科学素养的学生，面对国内反对和支持的两种声音，该如何从科学角度做出自己的判断？在2012年2月初我国国务院法制办公布的《粮食法（征求意见稿）》中，与转基因粮食的有关规定表明了我国在转基因水稻及其他作物上持何种态度？目前世界上转基因作物的种植情况如何？我国的转基因作物的种植情况又是如何？将这些与日常生活紧密相关的东西提到课堂上，使理论和实际有机联系在一起，让学生真实地感知到基因工程的存在。这样，通过本课程的学习，当生活中再次面对类似问题时，学生就会有基本的科学素养，做出自己的判断。

在另外的动物基因工程部分，特别引入2012年的诺贝尔生理学奖获奖者——山中伸弥教授的iPS技术[2]，并将这项技术的前世今生梳理一番，理清其前后发展脉络。让学生及时了解最新的生命科学的进展，同时不忘记前人的科学成就。因为iPS细胞最早是通过转基因的方法获得的。它用了基因工程的方法，获得的是细胞工程的成果，这种混搭的思路和成就不是前人能做到的。

4.精心制作教学课件，双语并用

本课程是生命科学的专业基础课，涵盖了基因工程的各种基本概念，以及许多从体外DNA重组技术衍生发展而来的新技术、新方法，同时介绍了基因工程在医学、农业等方面的各项新进展。因此内容非常丰富，信息量大，涉及面广。如果采用传统的板书教学，则许多学生会觉得这门课抽象、枯燥，学起来没意思。为了提高学生的学习兴趣，增强课程的趣味性和艺术性，必须灵活采用多种教学方法，激发学生的学习兴趣。因此，我们采用多媒体进行教学。因为制作的幻灯片可视性强、信息量大、图文并茂，可以将书本知识转化成生动形象的直观教学，激发学生的学习兴趣，便于学生理解和掌握教学内容。

由于全英文的幻灯片对学生而言太过艰深，因此在制作幻灯片时，在一些重要的名词、概念和技术上，采用中英文并用的方式，并用星号标注。让学生既理解并掌握其内涵，又知道教学重点，更加深对相应外文的印象。即使不能立即写出来，在阅读时多少能反应过来。

另外在每一章的第一张幻灯片，我们都首先展示基因工程的总体技术路线，并将该章内容涉及的步骤标记出来。这样学生对所学知识就有一个整体感觉，了解本章节内容在整个基因工程中所处的位置。在每个章节的最后，都会进行总结，列出本章涉及的主要知识点及重要问题，方便学生课后复习。

在用心制作多媒体课件、利用多媒体进行教学的同时，应结合传统的板书，注重课堂提问。将讲解、板书和多媒体课件应用结为一体，合理运用，取长补短，充分发挥各自优势，可以最适当的方式将知识传授给学生，有效提高教学质量。而课堂的提问方式，可以是“简单问答”，或“自问自答”，也可以是“问而不答”，这样有利于引起学生的注意，促进学生思考，调动学生的主动性，活跃课堂气氛，加强师生间的互动。提问这一方式应贯穿整个课程的教学过程。而提问的内容不仅要有上节课的授课内容，还应该与之前讲授过的内容（包括其他学科，如分子生物学、细胞生物学、生物化学等）结合起来，将各个知识点网络化、立体化。

此外在整个教学过程中，应多倾听学生意见，使课堂教学更接近学生的思维，尤其要关怀爱护学习困难的学生，拉近教师与学生的距离。这样才能达到教学相长的境界。

5.加强课程网站建设，充分利用网络资源

利用本校的网络教学平台，我们进行了本课程的网站建设。除了现有的教学课件之外，将其他相关的教学视频、文件、教辅资料等都提交到网站上，并建设相应的题库，方便学生自主学习和复习。并对一些与生命科学有关的网络资源进行介绍，方便学生利用网络这个平台，尽可能吸收相关前沿发展动态。

基因工程是一门技术使用广泛、内容国际前沿性强、发展和更新迅速、实践性极强的生命科学的专业主干课程。一些内容单纯地通过课程介绍，还是有部分学生会感觉枯燥、不易理解。因此，最好在适当时机，充分利用当地资源及实习基地，安排学生去相关生物制药企业参观，近距离接触基因工程产品的生产过程及设备操作，以使学生对生产实践有最直观的认识。另外，最好能开出相应的实验课程，理论联系实际，加深学生对《各项基因工程》基本理论的理解和掌握。

以上教学方法在我校生物技术、生物工程本科专业学生中的应用，再加上教师自身综合素质不断提高，讲解的内容更加透彻，学生在学习过程中感觉不再枯燥无味，有比较浓厚的学习兴趣，部分学生甚至在低年级阶段就参与到教师的科研课题中。毕业论文中有不少还获得江苏省普通高等学校优秀毕业设计奖。

总之，我们在教学中应当以培养符合时代要求的国际型应用人才为目标，深刻认识基因工程理论教学与实验教学的重要性，不断推进和完善这两方面教学，加深学生对专业知识的理解，掌握各种实践操作能力，最终将学生培养成21世纪的高新技术人才。

参考文献：

[1]邓可祝.论有争议科技决策的风险沟通——以我国转基因水稻安全证书颁发为例[J].华中农业大学学报（社会科学版），2012，98（2）：7-10.

[2]孟姝，田勇.细胞重编程：再生医学研究的革命性突破——寫在2012年诺贝尔生理学或医学奖颁布之际[J].生物化学与生物物理进展，2012，39（11）：1061-1065.

资助项目：淮海工学院2010年校级立项建设精品课程项目（淮工院发[2011]3号）。