以科研促进基因工程教学的探讨

吴红静 李敏 马丹丹

【摘要】在生物学的必修课程中，基因工程学是培训学生学习生物相关知识的基础学科，也是提高生物系学生综合能力的首要任务。所以，我们要在教学中加入科学研究的内容，以科学合理的方式传授学生知识，提高学生学习基因工程学的能力。

【关键词】基因工程 教学 探讨

【项目来源】南昌大学科学技术学院本科教学工程项目—精品课程，项目编号：2013jpkc018。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0152-02

基因工程学作为实验操作和理论知识结合十分密切的一门学科，在生物专业领域有着至关重要的作用，要想学好这门知识就必须掌握十分坚实的基础科学理论，才能正确的运用到现实的实践中去，科研和教学既是相辅相成又能相互促进。要想取得理想的科研成果就要经过长期的教学总结，而运用科研的方法才能更好的对教学经验进行总结与积累。实践经验提示我们：科学研究是教学的长远目标，教学是科学研究的基础与现实依托。我们要在教学过程中采用多种方式将科学研究潜移默化的带入其中，提高学生的逻辑思维。

1.运用科学研究作为课堂主题，打开学生的思路

在基因工程学的教学过程中，我们采用“点金术”等方法来启发学生的思维，例如在课堂上，将教学内容以科研主题问答的方式呈现出来，给同学们一个科研题目，让学生进行思考与分析，再发散问题内容，提出几个精简又全面的小问题，通过讨论与提问的方式打开学生的思路。要解决这些科研题目，主要能运用到哪些相关的生物知识，如何将这些知识运用到实际的方案中，现实的操作步骤又是怎样，这些问题都能很好的提高学生的思考力，培养学生的逻辑思维与创新能力。

比如在教学过程中，如何取得对基因研究的目的是这次教学的主要内容之一，我们可以利用目前所取得的科研成果，将拟突变的碱基位点与基因的排序情况展现给学生，同学们可以自己选择合适的设计方案，比如PCR扩增方案等，老师还可以对学生进行一定的指导，让学生在课余时间利用一些生物软件进行自主学习，拓展自己的思维。老师可以对学生的设计方案进行点评，分析好的方案与同学们一起来研究，并对一些不合理的设计方案进行探讨，讨论其中的问题，这样就大大提高学生的兴趣，也能增强对知识应用的掌握。又例如：我们可以让学生在课外自己进行试验，比如在基因工程中以研究外源基因的原核表达作为本次的主要内容，教师可以对选用外源蛋白的表达优化、采用一定的载体来提升目的蛋白表达量等等这些相关的题目，让同学们在课余时间进行组队实验，老师可以在课堂上对学生的实验结果进行分析与评价，哪些地方是值得其他同学借鉴与学习的，哪些是同学们容易犯的错误等，一一进行讨论，极大地提高了学生学习的热情。

2.在教学过程中利用科研成果对知识进行扩充

不要总是局限于书中的知识点，要结合实际操作、科学研究等对知识进行巩固与创新，教师要与时俱进，不断学习新的科研成果，了解新的学术动态，来提高自身的知识水平，更好地进行教学活动。这也能改善一味地按照书本上课所带来的教学弊端。

例如在教学过程中对细菌毒力岛的研究，重点是分析这种病菌能造成动物腹泻现象，我们要对同源重组和DNA的变异进行研究，可以从细菌的进化程度和细菌受到毒力岛的作用时产生的化学反应等方面入手，提高科学研究的最新成果应用，让学生可以感同身受，激发学生的潜在能力与对科学研究的浓厚兴趣。

3.培养学生的创新能力，为科研作出贡献

老师可以积极鼓励学生参加各种科研活动，培养学生的创新能力。学生在进行科学研究时，会自主的融入自己的思考方式，一旦發生问题，能主动的去探究问题的答案，在这样的过程中，既能提高创新手段，也能为科学研究的发展提供一定的养料。

我们可以看到，“对外源基因的控制与表达”是基因工程学的主要学习点，但是如果只是依靠对课本的讲解与表达，同学们就很难掌握其中的要领。所以在教学过程中，可以利用发散性思维的方式将这个问题分成几个小的问题进行解答，比如外源蛋白的表达量会因为受到不同浓度的诱导剂、不同类型的培养液、IPTG的不同浓度等因素而产生一定的变化。这些外在条件对外源蛋白的影响就是这次主要的实验主题与目的。让同学们自行进行设计实验与研究结果，老师最后对其方案进行评价与分析。如此就能更全面的提高学生对IPTG这种诱导性试剂的理解与掌握。学生在实践中，从准备实验用品一直到最后对电泳探究，每完成一个步骤，老师就给予一定的鼓励与支持，在旁边细心指导学生完成操作。增强学生对基因工程学的信心，提高教学质量。

4.利用网络技术加强对科学研究的教学探索

随着时代的发展，网络技术、多媒体信息技术被越来越多的使用到教学中，网络课件能让学生更形象的了解知识的内容，改善以往枯燥、单一的讲课形式，我们应该充分调用一切有利的手段来帮助学生更好的进行学习，比如在教学过程中，对于一些工程案例与技术操作的解释十分费力，我们就可以在科学研究中进行分析与实践，例如，在筛选试验过程中，将Western blot、质粒提取的操作过程、A-互补的白蓝斑现象等内容都录制成媒体课件的形式进行教学，能生动展现基因工程的魅力，吸引学生的兴趣，启发同学们在科研中想得到答案的心理欲望。

5.把教学的场地搬到研究室中，调动学生的积极性

在一些科研项目的实践操作中，需要用到大型的仪器与设备，而这些无法拿到课堂上给学生们进行使用，所以我们可以将学生带入生物研究实验室中，进行实地操作，结合所讲的基因工程学重点来介绍相关的仪器与操作手法，让学生可以在实验的氛围中开展科研工作，对学生学习相关知识产生潜移默化的作用。我们要清楚，科研作为教学的重要内容是学校的主要功能之一，要培养学生全面发展，就要打造好学校的教学设施与服务内容，通过教学与科研相结合的方式，开阔学生的眼界，激发学生对生物学的热情与潜能，为基因工程学提供更好的发展前景。

参考文献：

[1]房伟，袁璟，肖亚中.“科研项目”引导的《基因工程》课程教学改革初探[J].生物学杂志，2013（06）：523-524.

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[3]于江欢.高中生物选修《基因工程》专题教学中的问题及对策研究[J].东北师范大学，2013（05）：178-179.

[4]王忠华，斯越秀，俞超，毛芝娟.“基因工程实验技术”教学改革与探索[J].中国电力教育，2013（02）：264-265.

作者简介：

吴红静，讲师，研究方向：生物化学，分子营养学。