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基因工程教学内容改革研究与实践

发布日期: 2017-02-21 12:07:22

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基因工程教学内容改革研究与实践

 

一、研究背景

基因工程诞生于20 世纪70 年代初期,自诞生以来,在短短的30多年间已经取得了许多令世人瞩目的成就,成为当代生命科学研究领域中最具生命力、最引人关注的前沿学科之一,因而,基因工程学目前已成为现代分子生物学技术学的核心内容。基因工程的发展带动了以其为核心的生物技术的发展,它的发展也促进了整个生命科学的发展,正在改变地球上的生物和人类的未来,直接关系到医药、食品、农牧、化工、环保、能源等传统产品的改造和新产品的形成,基因工程也因而被誉为现代生物技术王冠上的明珠。

结合我国高等生物学教育存在的问题,我们明确了全面贯彻党的教育方针,教书育人,勇于探索,突出个性,学会学习,并借鉴国内外优秀教学成果,优化课程内容,改进教学方法和手段的基本指导思想。同时,把及时更新课程内容,拓宽知识范围,注重理论联系实际,改进教学方法和手段,既注重学习记忆,又注重启发思考,更重视运用理论知识解决现实生产实际的能力培养作为课程教学改革的基本原则。《基因工程》课程是生物工程专业的主干专业课程之一,该课程内容抽象复杂、较难理解,信息量大且更新速度很快,同时涉及大量难以用传统的教学手段进行描述的实验操作。目前以基因工程为代表的生物技术日新月异。它已成为研究各种生命科学的工具并渗透到生命科学的各个领域,极大地推动了生命科学的发展,深刻地影响到人类的生活和社会。作为核酸组学、蛋白质组学、酶工程、微生物学、遗传学、细胞学的基础技术学科,基因工程具有广阔的应用前景。

21 世纪以来,生物基因工程技术得到了迅猛发展,社会呼唤着更多的基因工程人才。但是,作为一门新兴的学科,“基因工程”课程在实际教学中尚存在如下不足之处。理论教学中的不足之处:①基因工程课程内容的繁杂、与相近课程内容的重叠与知识系统性传授的矛盾;②生产实践应用案例亟待充实和更新;③研究技术、成果的快速发展与教材内容更新的相对滞后;④教学方式与教学手段亟待创新。⑤基因工程是实验性极强的课程,由于它是从分子水平上对生命复杂现象的认识和操作,内容丰富,理论性强,实验操作条件高,从培养应用型人才的角度出发,实验教学环节应是学生掌握学科专业知识不可缺少的环节,同时也是培养学生创新精神和实践能力不可缺少的活动环节。

综上,本课程质量的好坏将直接关系到学生的专业素质和创新能力的培养。为了提高这门课的质量和艺术性,针对“基因工程”教学中现存的问题及其课程特色,我们对《基因工程》课程的教学内容、教学方法与手段等方面进行了探索式的教学改革,尤其是案例教学法和教学动画的创建,极大地提高教学效率,保证教学质量,培养高质量的生物技术人才,达到培养应用型生物工程技术人才的目的。

二、 改革与建设

1、 构建了研究性教学团队

在构建研究性教学团队中,注重三个结合。一是引进和培养相结合:在引进高水平的高学历高职称高水平的“基因工程”人才的同时,鼓励现有授课教师走出去,以访问学者、攻读博士、短期进修、参加本学科相关的国际国内学术会议等方式不断提高自身素质,以达到研究型教学的需要;二是理论和实践相结合:研究性教学中要求教师既要有高深的理论水平,又需要有丰富的实践经验,因此要求教师能够将所学所作与其相关生产实践相结合,人人至少熟练掌握一项实践技术,在成为教学能手的同时也要成为实践高手。三是教学和科研相结合:从制度和物质上鼓励教师积极申报高水平科研项目,以科研促进教学,提高教学质量。

2、 构建了完善的教材体系

对国内主要师范院校和综合型大学生物学专业,尤其是生物工程、技术专业的主干课程的《基因工程》、《遗传学》等教材进行了对比与研究,根据培养高素质生物技术、生物工程专业人才的需要,结合多年的教学与实践经验,本课题组编写了《基因工程原理与应用》、《基因工程》等基因工程学系列教材。在教材内容设计上体现了内容体系的科学性,深入细致考虑基因工程知识的系统性及其与相关课程的关系,科学合理地进行内容规划,并结合基因工程的最新进展,补充了大量的生产实践应用案例;在章节编排上体现了课程的系统性与完整性;在文字叙述上体现了科学事件的叙述性,减少了对科学事件的概括总结性,是学生体会到教材内容是在演故事,而不是在讲故事;在人文素养方面着重对学生科学精神、职业道德的训练,启发学生热爱科学,献身科学。

3、 构建了大量的基因工程生产实践应用教学案例

根据《基因工程》的发展迅速与社会应用性强的课程特色,本课题组构建了大量的基因工程生产实践应用教学案例。这些教学案例的应用使得教师更易把某些复杂的教学问题更为形象与生动,这为学生理解和掌握它们提供了便利与保障。也拉近了课堂与生产实际的距离。

4、 构建了研究型的“教”与“学”技能

在教师“教”的环节上我们研制设计出了“讲、谈、侃、引”的四种能力。即:在传授系统理论做到能“讲”,在介绍扩大知识面时能“侃”,在与学生对面交流时能“谈”,在对某一重要事件介绍前能“引”。运用自己的技能将静态性、局限性的“书”转为动态性、扩张性的“课”。在学生“学”的环节上我们研制设计出了用“眼”观察、用“脑”思考、用“心”感悟的学习方式,加强了学生自主学习能力、面对问题时的独立思考能力、解决问题时的逻辑推理能力的培养。

5、 构建了教师教学效果与学生学业水平的科学评价方法

考试主要是用来测量学生的知识和能力,反馈教师的教学效果,所以培养合格的人才,不能光会考试,高分低能一直是应试教育的弊病。为了改变此种状况,我们对教师教学效果与学生学业水平的考核方式和成绩评定进行了改革,构建了一套较为完善的教师教学效果与学生学业水平的科学评价方法。

6、 构建了题型丰富、覆盖面广泛且实用性强的基因工程试题库

    为了便于学生理解和掌握所学理论知识,本课题组老师呕心沥血、力尽所能地收集和编写了一套较为完善的基因工程试题库,它包含名词解释、填空、选择、判断与问答题五大题型,覆盖知识面广泛,并且具有较强的实用性。

三、获得的标志性建设成果

1、在科学出版社等出版社出版配套教材着作3部;

2、发表相关教学改革研究论文12篇;

3、获得相关教学成果奖励4项;

4、编写相关生产实践的教学案例28篇;

5、编写了题型多样而覆盖面广泛的基因工程试题库,试题总数达近800题。

 

6、研发相关生产实践与技术的教学动画5个;

四、项目成果的推广应用效果

1、基因工程研究性教学体系成效显着。本团队所构建的基因工程研究型教学体系已在我院生物技术、生物工程等专业培养中使用。该教学体系的推行获得了师生的一致好评,被同行专家认为是一个“既可以学习技能,又能锻炼能力;即注重知识传授,又注重学生素质提高”的良好教学体系。通过教师精心的“教”和学生用心的“学”,大大提高了本科生的培养质量及其核心竞争力,

2、教材体系建设成果显着。本课题组配合高等院校教学改革的需要,在科学出版社等正规出版社已出版“基因工程”理论教材3部。

3、获得了显着的教学效果。各种生产实践教学案例的引入和展现,使基因工程课程理论课的讲授变的生动形象、浅显易懂;而各种教学动画的开发与引用,更是使得基因工程课程的讲授如虎添翼,是那些复杂难懂的实验技术问题真实而清晰的展现在学生面前,学生可谓是一目了然,很容易理解与掌握所学的科学技术知识。课堂气氛活跃、教师讲的起劲、学生听的带劲、师生互动良好、教学效果优异。