建立与科研对接的基因工程学课程新体系的初步探索

杜昌升 石昌杰 花秋红 张丽红 冷晔 邢丽波 桂馨 张敬

【摘要】基因工程学是高等院校生命科学相关专业重要的专业基础课，该课程的教学质量对培养高素质专业人才有着极为重要的作用。本文根据近几年来在基因工程学教学过程中对教学内容和方式进行的改进探索与实践积累，总结了建立与科研对接的基因工程学课程新体系的初步方法，以达到提高学生专业素质和科研创新能力的目的，并为社会发展培养出更多的研究型和應用型人才。

【关键词】基因工程学 科研 课程

【基金项目】本文受到同济大学本科教改项目以及研究生教改项目（围绕一个核心、两个重点进一步提升研究生培养质量的探索与实践，2018GH16003）的资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）37-0212-02

基因工程学作为一门理论性与实践性较强的学科，其研究和应用广泛用于解决人类在工业、农业、环境、能源和医药卫生多个领域所面临的问题[1]。随着生命科学的快速发展，基因工程学的理论知识、研究方法、技术手段和应用不断推陈出新，所以基因工程学的教学也要与时俱进，不断地完善和创新教学内容及方法。同时，随着现代科技的飞速进步，世界各国的综合国力的竞争最终取决于人才的竞争，尤其是科研创新能力的人才竞争[2]。作为培养高科技人才的高等院校，往往只注重大学生的专业知识和技能的培养，却在实际教学过程中忽视了对学生科研创新能力的培养[3，4]。然而，科研创新才是基因工程等生命科学的核心，是推动生命科学和社会进步的动力。因此，培养学生的科研创新能力应成为高等教育的重要目标。

一、对科研与课程教学关系的认识

在当代高等院校，科研与教学并存，甚至出现重科研，轻教学的现象。然而，实践经验告诉我们：教学是科学研究的基础，科研则是教学的长远目标。将科研理念、方法、科研成果引入课堂教学，与教学相融合，则是高等院校本科教学改革工作的新起点，也是目前对教改探索提出的一条新的思路[5]。科研和教学既是相辅相成又相互促进，不可分割。教学内容是对科学研究的长期积累和总结，科研成果在教学内容上起促进作用；而教学内容构建了学生的知识体系，是从事科研的基石。基因工程学教学与科研相结合有很大的必要性。

二、初步建立与科研对接的基因工程学课程新体系方法

（一）优化理论课程内容，科研融入教学

基因工程学是当今发展较快的基础学科，知识更新快，信息量增长迅速。教师应与时俱进，了解本学科的最新发展动态，提高自身专业知识。充分挖掘教材资源，融入前沿领域理论、技术等相关知识，增加最新科研进展课程内容比例，使课程新颖，激发学生的学习兴趣，便于学生在本科学习阶段接触学术科研的前沿知识，了解科学研究思维与过程的特点，不仅拓宽了眼界，而且活跃了学生的科研思维。在基因工程学的教学过程中，教师也可以结合自己课题组的研究进展，提出科研问题，让学生进行思考与分析；在实际科研中，主要用到哪些基因工程方面的知识，又是如何一步步操作的。在教学过程中利用最新科研成果对知识进行扩充，不仅优化理论课程内容，打开了学生的思路，而且能使学生体会到科研的思维活动，加深了对知识的理解和认识能力。

（二）将科研素质的培养引入基因工程学教学

科研素质包括科研意识、科研方法、科研精神等多个方面[6]。学生的科研基本素质包括多个方面，比如对科研课题的探求欲、对文献资料及信息的检索能力、科学实验研究、研究成果总结，撰写报告，团队合作等多个方面。为了培养本科学生的主动获取专业知识的能力，作为基因工程学的任课教师，课上应多方面介绍查阅文献的方法，介绍查找基因序列及引物的常用网址等。并引入研讨会，关注科研前沿进展。老师可以将班级分为几个讨论小组，每位成员可以根据自己兴趣查找最新的科研成果，进行归纳、整理后做成研究进展报告，然后在讨论会上介绍该领域的最新发展状况，并阐明自己的想法及观点。同时我们设立研究课题以提升学生的科研素养。我们鼓励学生课下参与到教师的科研项目中。从教老师可以从自己的科研项目中分出若干小课题提供给学生自主选择，使学生接触科研实际，引导学生根据课堂所学的专业知识，找出自己感兴趣的研究方向。利用网络资源，了解课题的研究现状，研究方法，在归纳总结的基础上，对未知的科研问题探讨、学习，提出自己的一套实验解决方案。学生通过研究自己的课题，对课堂上比较抽象的基因工程知识有了较为深刻的认识，并融会贯通，达到了培养学生自主学习和创新能力的教学目的。

（三）开放科研课题组实验室，以科研带动教学

近几年，我们对学生全面开放学院重点实验室、科研实验室等实验场所。科研课题组实验室开放包括实验仪器资源和科研项目两个内容。一方面，在基因工程学教学过程中，我们可以将学生带到科研实验室中实地操作认识，并结合基因工程学的学习内容，介绍相关仪器的使用及原理，可以让学生在做实验中，掌握基因工程知识内容。另一方面，充分发挥本教研室在科研方面的优势，让我们的学生在大二的时候，就根据自己的兴趣爱好，进入课题实验室，进行了基因工程方面的实验训练和部分科研项目。在学生进入实验室后，课题组内的老师根据自己的科研任务和研究方向，向学生提出了课题项目，在老师的指导下，学生展开了相关基因功能方面的研究，最终完成科研实验，撰写实验报告。

（四）基因工程学实践教学，培养学生科研创新能力

虽然《高等教育法》规定了本科教育除使学生较系统地掌握本学科、本专业的基本理论知识和本专业的基本技能外，还应具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。但是我国传统高等教育还是太注重理论知识的传授，缺少对实践能力的培养，阻碍了学生的个性发展和创新能力的发挥。为适应现代社会对创新型人才和应用型人才的需求形势，我们基因工程学课程力求打破传统的教学模式，试图构建“理论教学+科研实践”相结合的教学体系。我们在理论教学和科研训练的基础上，对大学生创新课题研究和科研实践等方面进行探索，旨在培养和训练大学生的创新实践。比如连续5年，我们的本科学生参加了国际基因工程机器设计大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）。经过同学们课外时间积极讨论，精心选题和实验设计，刻苦的实验过程及结果的展示与团队合作，分别荣获了2014、2017年度的银牌和2015年度的金牌。

结语

教学是高校的中心工作，如何通过课堂教学或实践教学，培养学生科研创新能力，是我们面临的重要研究课题[4]。高校担负着培养创新人才的重任，近几年我们结合学院自身实际情况，以基因工程学为依托，力求做到基因工程学教学内容的基础性和前沿性相结合的同时，教学与科研相结合，努力培养学生的科研创新能力，培养出了更多有实际工作能力的复合型人才。

参考文献：

[1]李立家，何世斌，张璐.基因工程学教学改进的探索和实践[J].遗传学教学， 2012（12）：1624-1627.

[2]候定凯.国际人才竞争和流动的新趋势[J].法学教育研究，2017（19）：253-348.

[3]张继星，陈永胜，黄凤兰.基因工程课程教学改革现状及对策研究.淮海工学院学报，2012（7）：85-86.

[4]路莉，胡燕，李晓彬.医学本科生科研创新能力培养模式的探索与实践[J].高教研究.2018（7）：9-10

[5]吴红静，李敏，马丹丹.以科研促进基因工程教学的探讨[J].课程教育研究， 2014（10）：152-153.

[6]邢金龙，张静.重视与加强大学生科学素养教育[J].中国高教研究，2017（10）：86-87.