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基因工程的核心工作8篇

時間:2023-08-25 09:09:30

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基因工程的核心工作

篇1

關(guān)鍵詞基因工程;教學(xué)改革;獨立學(xué)院

基因工程是通過人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質(zhì)提取出來,在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割后,與載體DNA分子連接重組,再導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi),使其在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá),創(chuàng)造出人們所需要的新品種的一種技術(shù)體系[1]。由于基因工程可以突破物種間的遺傳障礙,大跨度的超越物種間的不親和性,具有無限光明的應(yīng)用前景。因此,吸引人們進(jìn)行了廣泛的研究與探索,其結(jié)果迅速地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工、化工、環(huán)境等各個領(lǐng)域[2-5]。目前,隨著基因工程的發(fā)展,急需大批的專業(yè)人才。因此,許多高校為滿足社會需求,新增了生物技術(shù)和生物工程專業(yè),開設(shè)了基因工程課程,希望能為國家培養(yǎng)和輸送人才?;蚬こ堂嫦颡毩W(xué)院生物技術(shù)和生物工程專業(yè)本科生已開設(shè)多年。在教學(xué)過程中,課程組教師針對該課程及獨立學(xué)院學(xué)生的特點,對這門課程的教學(xué)進(jìn)行了探索,獲得了許多經(jīng)驗。

1基因工程教學(xué)改革的必要性

基因工程是在分子水平上對基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù),其內(nèi)容涉及分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)及分子生物學(xué)等學(xué)科相關(guān)理論基礎(chǔ)及其實驗技術(shù)手段。課程內(nèi)容繁多、概念抽象、理論性和技術(shù)性強(qiáng)。同時基因工程發(fā)展非常迅速,相關(guān)知識可以說是日新月異。然而高等學(xué)校教學(xué)時間有限,獨立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)知識相對薄弱學(xué)生雖思維敏捷,但強(qiáng)調(diào)個人喜好,并且學(xué)習(xí)的自主能力也較弱。因此,在有限的課時內(nèi),讓他們理解和掌握基因工程相關(guān)的內(nèi)容確實有難度。而正處于農(nóng)業(yè)高等院校的生物技術(shù)和生物工程專業(yè)的大學(xué)生們,即將投身于生命科學(xué)社會實踐,展現(xiàn)他們的才能,如果他們對基因工程的基本理論和技術(shù)知之甚少,這種狀況與培養(yǎng)現(xiàn)今的人才培養(yǎng)目標(biāo)極不相稱,這些大學(xué)生在21世紀(jì)的生命科學(xué)時代中也難以勝任社會重負(fù)于他們的工作,更難以挑起生物高科技研究和開發(fā)的重?fù)?dān)。雖然在基因工程教學(xué)過程中,教師采取了許多辦法,如采用多媒體教學(xué),使用Flash動畫等將教學(xué)內(nèi)容直觀化,或通過討論、課程論文等激發(fā)學(xué)生對基因工程的學(xué)習(xí)自主性,但效果還是不理想。經(jīng)過多年的獨立學(xué)院基因工程教學(xué),筆者發(fā)現(xiàn)目前的基因工程教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法沒有充分體現(xiàn)獨立學(xué)院學(xué)生的特點,即沒有補(bǔ)償他們存在的某些缺陷,也沒有充分發(fā)揮獨立學(xué)院學(xué)生的優(yōu)勢。為了使這些發(fā)展?jié)摿Υ蟮膶W(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)一步提高,能夠跟上學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程,對現(xiàn)行基因工程課程教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革勢在必行。

2構(gòu)筑合理的教學(xué)內(nèi)容體系

2.1精簡內(nèi)容,突出重點

基因工程與分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)及細(xì)胞工程等課程有著緊密的聯(lián)系,所以學(xué)生在修完了這些課程后才開設(shè)基因工程課程。由于學(xué)生已具備這些課程相關(guān)的理論和實踐基礎(chǔ),所以基因工程教學(xué)內(nèi)容可精簡,避免與這些課程重復(fù),留出充裕的時間詳細(xì)講解新的知識點,如細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗在微生物中講授過;基因表達(dá)與調(diào)控在分子遺傳學(xué)中涉及到;轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)再生與細(xì)胞工程內(nèi)容相關(guān)。這些重復(fù)的內(nèi)容可以在課前提醒學(xué)生復(fù)習(xí),教學(xué)時通過提問的形式回顧,或以課外作業(yè)的形式進(jìn)行。對于獨立學(xué)院中那些基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生,可通過基因工程網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行知識的答疑。

2.2組織合理的教學(xué)內(nèi)容體系

基因工程課程教學(xué)內(nèi)容包括基因操作的基本原理、基本研究方法及應(yīng)用,內(nèi)容廣泛抽象。為使學(xué)生在短時間理解相關(guān)知識,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性和條理性,同時又能反映學(xué)科的科學(xué)性和先進(jìn)性。因此,構(gòu)建以基因工程操作技術(shù)為主線,以基因工程原理基礎(chǔ)知識及基因工程應(yīng)用基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ)的理論教學(xué)體系十分重要。

基因工程原理基礎(chǔ)知識包括基因工程基本概念、基因的各種分析手段(包括PCR技術(shù)、分子雜交技術(shù)等)、分子克隆工具酶、克隆載體、目的基因與分子克隆載體的重組、重組體的轉(zhuǎn)化與篩選鑒定、外源基因的表達(dá)等內(nèi)容。這些是基因工程的核心內(nèi)容,因此每部分內(nèi)容的有關(guān)原理、實驗技術(shù)及應(yīng)用等需詳細(xì)加以闡述。另外,針對一些抽象內(nèi)容,教師應(yīng)該使用多種教學(xué)方法,使其直觀生動,讓學(xué)生易于理解、接受和掌握。同時,要發(fā)揮獨立學(xué)院學(xué)生綜合素質(zhì)高的特點,可要求學(xué)生個人或以班為單位制作Flash動畫和視頻等,充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,挖掘潛能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感悟到對事業(yè)成功的向往,達(dá)到教學(xué)目的。

基因工程技術(shù)幾乎滲透至生命科學(xué)的各個方面,大大的推動了生命科學(xué)理論研究的發(fā)展,且擴(kuò)展到人類生產(chǎn)實踐的各個行業(yè),例如植物、動物、微生物、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、能源等。這部分內(nèi)容主要以學(xué)生為主體,通過討論、專題報告、實際案例和生產(chǎn)實習(xí)的形式進(jìn)行。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)讓學(xué)生感受科學(xué)發(fā)展與生產(chǎn)實踐息息相關(guān),增強(qiáng)學(xué)生的科技意識及求知欲望。

2.3引進(jìn)新知識、新動態(tài)

基因工程自誕生以來,發(fā)展迅猛,新成果層出不窮。在教學(xué)過程中引進(jìn)生命科學(xué)的最新科研成果及國內(nèi)外研究動態(tài),使學(xué)生在有限的課時中盡量接受基因工程相關(guān)的新觀念、新技術(shù)和新成果。同時促使他們以發(fā)展的觀點看待科學(xué)研究問題,喚起他們探索未知領(lǐng)域的欲望,增強(qiáng)專業(yè)自信心。

2.4理論教學(xué)和實驗教學(xué)相配套

基因工程是一門理論與實踐相結(jié)合的課程,其教學(xué)內(nèi)容除了理論知識外,還配套有基因工程實驗技術(shù)和教學(xué)實習(xí)?;蚬こ虒嶒灱夹g(shù)主要是對學(xué)生實驗基本技能的操練,以班為單位進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)過程中,要求學(xué)生在每次實驗前預(yù)習(xí)好實驗指導(dǎo)中的相關(guān)內(nèi)容、掌握實驗?zāi)康暮蛯嶒炘O(shè)計原理、了解實驗操作的基本過程及注意事項。學(xué)生在實驗過程中,嚴(yán)格執(zhí)行操作程序,仔細(xì)觀察實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,如實記錄實驗結(jié)果和數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和敢于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。實驗課后,要求學(xué)生根據(jù)實驗過程,寫出實驗總結(jié)報告,提高他們的歸納總結(jié)能力?;蚬こ探虒W(xué)實習(xí)是以重組體的構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選及檢測為主線的系統(tǒng)性的實驗體系。其內(nèi)容包括質(zhì)粒DNA的提取、目的基因及載體進(jìn)行限制性內(nèi)切酶的切割、目的片段與載體的體外連接、感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化、重組子的篩選以及鑒定。整個實驗內(nèi)容緊密銜接,較為完備地將基因工程學(xué)的上游技術(shù)綜合為一體。實施教學(xué)時,學(xué)生在教師指導(dǎo)下,了解實驗的整體設(shè)計思路和流程,查閱相關(guān)文獻(xiàn),書寫實驗方案,再進(jìn)行實驗實施。通過這樣的過程培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力,加強(qiáng)學(xué)生對生物學(xué)文獻(xiàn)資料的查詢與消化能力,拓寬學(xué)生的知識面,并且實驗的每個環(huán)節(jié)都可能直接影響最終結(jié)果,所以學(xué)生必須關(guān)注每個環(huán)節(jié),才能順利完成在此過程中有助于學(xué)生樹立完整的科學(xué)研究概念,具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。

3改進(jìn)教學(xué)方法

3.1傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合

在基因工程教學(xué)中,傳統(tǒng)的板書教學(xué)必不可少。這是由于學(xué)生雖具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ),但知識比較凌亂,更無法很好的應(yīng)用于基因工程學(xué)習(xí)中。板書教學(xué)能夠很好的將這些知識系統(tǒng)而又精煉的展示出來,并且有助于老師控制講課的進(jìn)度,學(xué)生也可以詳細(xì)的記好筆記,增強(qiáng)對知識的記憶。但是傳統(tǒng)的板書教學(xué)呆板,所提供的信息量非常有限。對于基因工程這門課程,完全采取板書教學(xué)無法直觀生動的將所有內(nèi)容演示。另外,板書教學(xué)中老師是主體,學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)的好壞只與老師有關(guān)而與自身毫無關(guān)聯(lián),學(xué)習(xí)的積極性不高,無法達(dá)到教學(xué)目的。多媒體教學(xué)能綜合應(yīng)用影視、圖形、圖像、聲音、動畫和文字等信息,可以使抽象的概念直觀化、復(fù)雜的問題簡明化、整體的過程動態(tài)化。它可以使學(xué)習(xí)內(nèi)容圖文并茂、有聲有色、栩栩如生,便于學(xué)生理解記憶。但是課件是一頁頁地進(jìn)行顯示,單獨使用課件會降低課堂授課內(nèi)容的連續(xù)性及關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生不易掌握每一次授課的線索及整體內(nèi)容。因此,在講課過程中很有必要將傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)結(jié)合、教師傳授知識與學(xué)生自主學(xué)習(xí)結(jié)合,采取多種教學(xué)方法使課程教學(xué)更為生動、豐富,促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)和對基礎(chǔ)知識的消化、理解和升華。

3.2“研討式”教學(xué)

獨立學(xué)院學(xué)生感應(yīng)新事物的能力較高,他們查閱相關(guān)資料后,能夠就某些問題提出見解。因此,筆者設(shè)計一些討論題,供學(xué)生思考與討論,充分調(diào)動學(xué)生的能動性、自主性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生真正成為課堂的主體。例如關(guān)于基因工程安全性的問題,是以討論課的形式進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生不但對現(xiàn)存的一些安全問題進(jìn)行了全面的闡述,而且還提出了自己的一些見解。針對一些不一致的觀點,可以進(jìn)行辯論,不僅使課堂氣氛非?;钴S,而且鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,使他們樹立了看待科學(xué)問題的批判意識。

課程組的老師都從事了與基因工程相關(guān)的研究工作,經(jīng)常將科學(xué)研究結(jié)果融入教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對知識的感性認(rèn)識。鼓勵學(xué)生申請一些研究性課題和進(jìn)入實驗室參與研究工作。通過對科學(xué)研究的探索,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐的能力,有助于他們樹立艱苦奮斗的精神。

3.3“總結(jié)歸納”式教學(xué)

每一章內(nèi)容結(jié)束后,要求學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和歸納,系統(tǒng)地梳理知識體系。另外,組織學(xué)生聽取一些專題報告會,以提高學(xué)生對學(xué)科前沿知識的了解。

基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,教學(xué)效果的好壞直接影響高校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的素質(zhì),進(jìn)而影響高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。嘗試通過對基因工程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,使他們適應(yīng)21世紀(jì)生命科學(xué)時代的工作需求。

4參考文獻(xiàn)

[1] 吳乃虎.基因工程[M].北京:科學(xué)出版社,2000.

[2] 孫毅.現(xiàn)代生物技術(shù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2008, 18(21):113-114.

[3] 劉嬋嬋,時全義,劉均洪.植物基因工程對生物燃料生物質(zhì)特征的改進(jìn)[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2008,29(3):4-7.

篇2

隨著社會的發(fā)展,社會對個人能力和素質(zhì)的要求逐漸變得嚴(yán)苛,相應(yīng)的未來的教育也更加趨向于培養(yǎng)人的核心素養(yǎng)[1]。為了適應(yīng)新時代的要求,“核心素養(yǎng)為宗旨,教學(xué)過程重實踐”的教學(xué)理念在教育部頒布的新課標(biāo)(2017年版)中明顯強(qiáng)調(diào)[2]。而PBL教學(xué)模式與新課標(biāo)改革的宗旨相同,它是一種以問題為學(xué)習(xí)導(dǎo)向的新型教學(xué)模式,主要通過團(tuán)隊學(xué)習(xí)和小組協(xié)作的方式來發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)[3]。但是目前PBL在高中生物教學(xué)方面的研究較少,并且在教學(xué)中尚未得到推廣[4],所以本文以“基因工程及其應(yīng)用”為例,將PBL教學(xué)法有效地應(yīng)用到高中生物教學(xué)中,一方面能夠引發(fā)教師對新教學(xué)方法的思考,幫助生物教師更好地掌握新的教學(xué)方法,彌補(bǔ)PBL教學(xué)模式在高中生物教學(xué)方面的研究不足;另一方面能夠提高學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度,活躍其思維,滿足新課標(biāo)對學(xué)生生物核心素養(yǎng)養(yǎng)成的要求。

一、教學(xué)設(shè)計

(一)教材分析“基因工程及其應(yīng)用”選自人教版《生物.必修2.遺傳與進(jìn)化》第6章第2節(jié)。本節(jié)首先論述基因工程的原理,讓學(xué)生對基因工程有一個大體的掌握;然后聯(lián)系生活相關(guān)的實例介紹了基因工程的應(yīng)用;最后討論了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。由于在以后的選修教材中還會繼續(xù)深入學(xué)習(xí)基因工程的相關(guān)知識,因此本節(jié)內(nèi)容是學(xué)習(xí)基因工程相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ),主要的概念容易被學(xué)生接受和掌握。

(二)學(xué)情分析本節(jié)課的授課對象是已經(jīng)掌握了遺傳與變異基本原理的高二學(xué)生,他們對于微觀知識已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)。但是基因工程的操作水平無法用肉眼直接觀察,因此給抽象思維能力較弱的同學(xué)造成一定程度的學(xué)習(xí)困難。在本節(jié)課中運(yùn)用PBL教學(xué)法能夠很好地讓學(xué)生在自主探究的過程中化抽象為具體,幫助學(xué)生更好地將外顯性知識整合為內(nèi)顯性知識。

(三)教學(xué)重難點教學(xué)重點:①基因工程的基本原理;②基因工程操作的工具及其特點;③基因工程的基本操作步驟及其應(yīng)用。教學(xué)難點:①基因工程的基本原理:②基因工程的應(yīng)用及其安全性。

(四)教學(xué)目標(biāo)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該結(jié)合課程特點致力于人的全面發(fā)展。①獲得基因工程相關(guān)的基礎(chǔ)知識;②正確選擇與使用和基因工程相關(guān)的工具;③具備一定的收集、鑒別信息的能力;④形成正確的自然觀和科學(xué)觀,初步學(xué)會用所學(xué)的知識解決生活中的實際問題;⑤了解我國基因工程發(fā)展現(xiàn)狀,養(yǎng)成關(guān)注生活與社會的人文精神。

(五)課前準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備:提前準(zhǔn)備本堂課所要用到的課件和教具,根據(jù)學(xué)生的實際情況對學(xué)生進(jìn)行分組。學(xué)生準(zhǔn)備:根據(jù)自己的興趣和需要收集關(guān)于基因工程的相關(guān)資料,并提前預(yù)習(xí)課本。

二、教學(xué)過程

(一)設(shè)置問題情境,導(dǎo)入新課教師活動一:展示大腸桿菌產(chǎn)生胰島素的圖片,并提出問題:為什么人的胰島素可以由微生物產(chǎn)生?學(xué)生活動一:思考與討論問題,明白通過基因工程等操作手段可以實現(xiàn)大腸桿菌產(chǎn)生胰島素,同時總結(jié)出基因工程的概念。設(shè)計意圖:胰島素治療糖尿病是社會關(guān)注的熱點問題,以此來設(shè)置問題,可以引起學(xué)生對問題的關(guān)注,讓他們對課堂教學(xué)充滿新奇感,從而激發(fā)學(xué)生的探索欲。

(二)角色扮演,轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度教師活動二:根據(jù)基因工程概念可知這項工作是在DNA分子水平上進(jìn)行的操作,提出問題:假如你是參與這項工作一名研究者,你會采用什么工具呢?學(xué)生活動二:預(yù)習(xí)課本,明確基因工程采用的三種工具名稱。設(shè)計意圖:通過轉(zhuǎn)換角色使課堂在情境中擴(kuò)大,改變學(xué)生以前被動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中有效地提升生物核心素養(yǎng)。

(三)合理運(yùn)用教具,積極實踐探究教師活動三:多媒體展示限制性核酸內(nèi)切酶作用的動態(tài)過程,讓小組學(xué)生利用提前準(zhǔn)備好的具有DNA序列的卡片剪切出目的基因,并提問:①用限制酶切割后形成了什么?有什么特點?②同一種限制酶切斷的兩個DNA產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)相同嗎?如果用不同的限制酶呢?學(xué)生活動三:通過動手實踐操作與討論問題,小組總結(jié)限制酶的作用特點與作用機(jī)理并派代表回答。設(shè)計意圖:讓學(xué)生在觀察與討論中解決問題,能夠有效地增強(qiáng)學(xué)生的理性思維能力和科研探究能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中能夠利用科學(xué)的思維方法認(rèn)識新的事物。教師活動四:補(bǔ)充提問:①被切割后的卡片如何填補(bǔ)完整呢?②在基因工程中,被限制酶切割后并能夠進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的DNA鏈完整嗎?如果不完整,DNA鏈的缺口是如何縫合的呢?學(xué)生活動四:通過縫合卡片的過程舉一反三,了解DNA連接酶的作用結(jié)果。設(shè)計意圖:由具體到抽象,加深學(xué)生對DNA連接酶的了解。通過發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中常見的現(xiàn)象來獲取相應(yīng)的生物學(xué)知識,讓學(xué)生明白生物就在身邊,讓學(xué)生樹立自然社會和諧統(tǒng)一的可持續(xù)觀點。

(四)溫故知新,提煉升華教師活動五:根據(jù)學(xué)生回答提問:①DNA連接酶作用部位在哪?作用結(jié)果是什么?②與DNA連接酶名字易混淆的一種酶叫什么呢?它們在功能上有什么異同?學(xué)生活動五:積極思考二者之間的差異并派代表闡述思考過程。設(shè)計意圖:讓學(xué)生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗去學(xué)習(xí)探索新知,發(fā)揮學(xué)生主體作用的同時也能夠增強(qiáng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。

(五)展示資料,引導(dǎo)學(xué)習(xí)運(yùn)載體。教師活動六:資料展示:①運(yùn)載體比較的圖片;②大腸桿菌pBR322質(zhì)粒的功能和結(jié)構(gòu)特點;③冬蟲夏草是冬蟲夏草菌寄生于蝠蛾幼蟲形成的。提出問題讓學(xué)生思考:①通過對比能夠找出實驗室最常用的運(yùn)載體是哪些嗎?為什么最常用的大腸桿菌質(zhì)粒是pBR322質(zhì)粒?②目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中依靠什么工具呢?③寄生通常對宿主有害,運(yùn)載體對受體細(xì)胞有傷害嗎?學(xué)生活動六:對問題進(jìn)行思考,并小組討論總結(jié)出運(yùn)載體的必備條件:①對受體細(xì)胞無害;②有一個或者多個切割位點;③有遺傳標(biāo)記基因。設(shè)計意圖:通過展示符合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的科學(xué)事實讓學(xué)生對新知識進(jìn)行自主歸納,體現(xiàn)知識的發(fā)生過程,從中鍛煉學(xué)生的推理歸納能力,讓學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和生活中用生物學(xué)知識去解釋生活實際問題。

(六)課堂總結(jié),鞏固新知教師活動三:讓學(xué)生在卡片活動的基礎(chǔ)上繪制大腸桿菌產(chǎn)生胰島素的模式圖。學(xué)生活動三:小組經(jīng)過認(rèn)真的思考與討論,繪制出模式圖。設(shè)計意圖:小組之間學(xué)生的學(xué)習(xí)程度差異較大,學(xué)生之間的交互活動使各種想法匯集,有利于學(xué)生更快達(dá)到最近發(fā)展區(qū),最終實現(xiàn)學(xué)生程度達(dá)到基本平衡。學(xué)生通過合作實現(xiàn)任務(wù)的完成,能夠體驗到成就感獲得愉悅感,從而實現(xiàn)智力因素和非智力因素的和諧發(fā)展。

(七)課堂延伸——關(guān)注社會熱點聯(lián)系生活實際。教師活動三:資料展示案例:①轉(zhuǎn)基因抗蟲棉;②抗病毒煙草植株;③免疫艾滋病的基因編輯嬰兒。讓學(xué)生辯論轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物的安全性。學(xué)生活動三:各抒己見,進(jìn)行開放式辯論設(shè)計意圖:學(xué)生在探索轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物安全性這個問題的過程中,將自然而然地體會到科技造福人類的重要性,幫助學(xué)生形成造福人類的態(tài)度和價值觀,在以后的學(xué)習(xí)與生活中能夠積極地運(yùn)用生物學(xué)的知識和方法去參與社會議題并作出理性判斷。

三、教學(xué)反思

(一)允許學(xué)生各抒己見PBL模式下的生物教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)最顯著的不同在于需要給學(xué)生提供需要解決的問題,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體有目的地去收集資料、不斷思考然后小組討論解決問題。這就可能出現(xiàn)各種意見的激烈碰撞和沖突,因此在教學(xué)中教師應(yīng)鼓勵學(xué)生各抒己見,允許學(xué)生嘗試用各種行之有效的方法探尋真理,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。

(二)給予教師和學(xué)生足夠時間與空間生物學(xué)是開放性很強(qiáng)的學(xué)科,在高中生物教學(xué)中想要將PBL教學(xué)法運(yùn)用到極致,這對教師和學(xué)生的要求較高,需要教師花費很多時間和精力備課,需要學(xué)生抽出有效的時間對問題進(jìn)行思考和研究。然而現(xiàn)在施行的教學(xué)制度是班級授課制,大班課導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)情況參差不齊,教師對每位學(xué)生進(jìn)行全面的點評有一定的難度,也無法全面接收到學(xué)生在學(xué)習(xí)中的問題反饋。因此PBL模式的早日普及需要國家和社會一起努力。

參考文獻(xiàn):

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[3]顧相伶,付春華,孫漢文,等.醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中的PBL教學(xué)法研究[J].新西部,2013(z2):229-229.

篇3

關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)與基因工程;模塊化;就業(yè)競爭能力

中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)31-0271-02

分子生物學(xué)與基因工程實驗技術(shù)發(fā)展非常迅速,作為一門通用的工具已經(jīng)滲透到生命科學(xué)各個研究領(lǐng)域,該門課程一直是生命科學(xué)相關(guān)院校的核心實驗課程。但不同院校設(shè)置的分子生物學(xué)與基因工程實驗課程基本上存在以下問題:(1)把分子生物學(xué)實驗和基因工程實驗分開,內(nèi)容體系不連貫;某些實驗設(shè)計重復(fù),浪費資源。(2)實驗內(nèi)容的設(shè)置常常是按照教學(xué)大綱的要求機(jī)械設(shè)定的,忽略實驗內(nèi)容之間的有機(jī)結(jié)合性和連貫性,存在實驗內(nèi)容之間相對孤立、缺乏內(nèi)在聯(lián)系的缺陷。(3)實驗大多數(shù)為驗證性實驗,對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確。因此,本文提出基于學(xué)生就業(yè)競爭能力培養(yǎng)為目標(biāo),根據(jù)師范院校實際情況,通過調(diào)查研究對分子生物學(xué)與基因工程實驗課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計,擬解決上述問題,并大大提高學(xué)生的競爭就業(yè)能力,同時對其他院校的課程設(shè)置也可以提供一定的借鑒。

一、明確培養(yǎng)目標(biāo)――對分子生物學(xué)與基因工程實驗進(jìn)行模塊化設(shè)計

普通高等師范院校一般開設(shè)生物科學(xué)師范專業(yè)和生物技術(shù)非師專業(yè),分子生物學(xué)與基因工程實驗課程是這兩個專業(yè)的必修課,考研和就業(yè)是這兩個專業(yè)大部分學(xué)生畢業(yè)面臨的問題。為了滿足不同專業(yè)學(xué)生考研和就業(yè)的需要,通過調(diào)研,我們明確了分子生物學(xué)與基因工程實驗課程培養(yǎng)目標(biāo):(1)滿足學(xué)生考研深造的需要。(2)滿足學(xué)生到中學(xué)進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)的需要。(3)滿足學(xué)生到生物醫(yī)藥公司工作的需要。因此,我們把分子生物學(xué)與基因工程實驗設(shè)計為三大模塊(共計75學(xué)時):①基礎(chǔ)性實驗?zāi)K,共計23學(xué)時。包括大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提?。?學(xué)時)、植物基因組DNA的提?。?學(xué)時)、動物組織總DNA的提?。?學(xué)時)、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA(3學(xué)時)、核酸的濃度及純度測定(2學(xué)時)、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備(2學(xué)時)、目的基因的PCR擴(kuò)增(6學(xué)時)。②綜合性實驗?zāi)K,共計35學(xué)時。包括:載體構(gòu)建(10學(xué)時)、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草遺傳轉(zhuǎn)化(15學(xué)時)、轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測(10學(xué)時)。③開放性實驗?zāi)K,共計17學(xué)時。包括植物總RNA的提取及檢測(6學(xué)時)、RT-PCR(時)、分子生物學(xué)常用軟件介紹(2學(xué)時)。其中,基礎(chǔ)性實驗?zāi)K部分隨理論課按周次完成;綜合性實驗和開放性實驗?zāi)K在理論課結(jié)束后統(tǒng)一安排時間開設(shè)。

二、分子生物學(xué)與基因工程實驗?zāi)K內(nèi)容的課堂教學(xué)實踐及體會

生物科學(xué)(師范)和生物技術(shù)(非師范)兩個專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習(xí)《分子生物學(xué)與基因工程模塊實驗》,基本具備了以下能力:(1)通過基礎(chǔ)性實驗?zāi)K的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了分子生物學(xué)和基因工程實驗的基本理論和操作技術(shù),完全可以勝任中學(xué)關(guān)于分子生物學(xué)和基因工程實驗的教學(xué)任務(wù)。(2)通過綜合性實驗?zāi)K的學(xué)習(xí),不同專業(yè)學(xué)生具備了對實驗進(jìn)行綜合設(shè)計和整體把握的能力,這些能力使他們在考研復(fù)習(xí)和考研復(fù)試實驗操作技能方面具備很大的優(yōu)勢。(3)通過開放性實驗?zāi)K的學(xué)習(xí),使學(xué)生形成完整的科研思路,具備了自主思考、自主設(shè)計等實驗?zāi)芰Γ慌囵B(yǎng)了學(xué)生科研創(chuàng)新能力,為他們今后的研究生學(xué)習(xí)和生物公司的面試奠定了基礎(chǔ)??傊ㄟ^對分子生物學(xué)和基因工程實驗進(jìn)行模塊化設(shè)計,基本能夠達(dá)到以下三個目標(biāo):①滿足學(xué)生考研深造的需要。②滿足學(xué)生到中學(xué)進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)的需要。③滿足學(xué)生到生物醫(yī)藥公司工作的需要。

三、關(guān)于分子生物學(xué)與基因工程實驗課程模塊化設(shè)計的一些建議

1.分子生物學(xué)與基因工程實驗基本上都是耗時比較長的大實驗,傳統(tǒng)實驗教學(xué)安排都是按照教學(xué)大綱隨理論課后開設(shè),一般實驗時間為4學(xué)時,這樣安排導(dǎo)致某些綜合性實驗無法完成,影響實驗結(jié)果的觀察和記錄,因此建議耗時較短的基礎(chǔ)性模塊實驗可以隨理論課開設(shè),一周一個實驗內(nèi)容;耗時較長的綜合性和開放性模塊實驗可以在一學(xué)期課程結(jié)束后統(tǒng)一安排1~2周時間完成,這樣可以保證實驗效果,提高學(xué)生綜合能力。

2.建議學(xué)校加大對分子生物學(xué)與基因工程實驗室的經(jīng)費投入和建設(shè),保證儀器的先進(jìn)性和數(shù)量,開闊學(xué)生的眼界;授課講師也應(yīng)結(jié)合自己的科研課題,保證實驗內(nèi)容合理,實驗成功率較高,實驗結(jié)果比較穩(wěn)定,學(xué)生每次實驗都能觀察到實驗結(jié)果,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.構(gòu)建科學(xué)的實驗課程考核和評價體制。傳統(tǒng)實驗教學(xué)評分體系以實驗報告加平時表現(xiàn)為主。實驗報告占用了學(xué)生大量的時間,并且在內(nèi)容上有明顯雷同的嫌疑,并不能夠真實反映學(xué)生的實驗?zāi)芰?。這樣容易造成學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,降低了學(xué)生對實驗教學(xué)的認(rèn)可程度。因此建議基礎(chǔ)性模塊實驗可以按照傳統(tǒng)實驗報告形式考核;綜合性和開放性模塊實驗可以按照4~5人為小組,以實驗設(shè)計、實驗實施、實驗問題思考和解決方案,實驗操作技能考核等綜合過程材料作為考核依據(jù),主要目的在于鍛煉學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

通過對分子生物學(xué)與基因工程實驗課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計和實施,不同專業(yè)學(xué)生在考研和就業(yè)方面取得了不錯的成績,學(xué)生的就業(yè)競爭能力得到了很大提高。關(guān)于分子生物學(xué)與基因工程實驗課程的改革是一項長期系統(tǒng)工程,需要學(xué)校和授課教師根據(jù)本校實際條件不斷努力,才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

參考文獻(xiàn):

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[3]劉新瓊,王春臺,張向明.分子生物學(xué)與基因工程實驗?zāi)K化教學(xué)新模式[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2011,9(5):144-146.

篇4

【關(guān)鍵詞】美育教育;基因工程美育是審美教育的簡稱,美育教育是借助多種傳授知識的方式,使受教育者感受和鑒賞自然美、社會美和藝術(shù)美,使人具有正確的審美觀點,高尚的道德情操和創(chuàng)造美的能力。美育教育通過人們審美視察和審美實踐提高人們對于美的感受,使人們自愿地遵循美的藝術(shù)原則,發(fā)揮其創(chuàng)造能力,在審視美和創(chuàng)造美的過程陶冶人的情操,凈化人的心靈,豐富其精神生活[1]。

專業(yè)知識的應(yīng)用必須立足于社會,而生物工程人才要立足于社會必須具有一定的人文知識,一定的人文情操。美育教育是豐富精神生活,提升思想情操,凈化心靈的最有效的方式之一。美育教育以“隨風(fēng)潛入夜,潤物細(xì)無聲”的方式潛移默化的方式提升人們從更高的層面把握知識的內(nèi)在本質(zhì)的聯(lián)系,激發(fā)創(chuàng)造的靈感,升華受教育者的精神境界。

1基因工程專業(yè)對人才培養(yǎng)實施美育教育的必要性

1.1基因工程專業(yè)人才創(chuàng)新性素質(zhì)的培養(yǎng)需要美育教育

創(chuàng)新素質(zhì)是當(dāng)今素質(zhì)教育的核心內(nèi)容[2],創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的成敗直接決定了整個民族將來科技的成敗。

美育教育在讓學(xué)生感知美,審視美和創(chuàng)造美的過程中,提升學(xué)生的創(chuàng)造力。美的藝術(shù)的創(chuàng)作過程的核心是創(chuàng)造美的過程。美育教育通過潛移默化的熏陶能提升學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。

1.2基因工程專業(yè)人才思維能力的培養(yǎng)需要美育教育

邏輯思維和形象思維密切相關(guān),從思維的發(fā)生學(xué)來說,形象思維是基礎(chǔ),沒有形象思維也就沒有邏輯思維。有些人書讀得很多,人品也不錯,可就是不會運(yùn)用,成為書呆子,這和平常缺乏美育教育,形象思維能力低,缺乏想象力有著直接的關(guān)系[3]。

1.3美育教育能促使基因工程專業(yè)的人才進(jìn)行創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)

美育由于沖破了狹隘的功利主義,并且是一種自由形態(tài)的教育,所以比較容易與其他教育相結(jié)合,并滲透到其他教育之中去??鬃诱f:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。美育教育不僅讓受教育者掌握一定知識,而且從情感上產(chǎn)生愛好,從而心悅誠服地在行動中發(fā)揮出最大的積極性與創(chuàng)造性。美育具有全方位的作用,能夠把其他教育帶動起來形成一個有機(jī)體,讓學(xué)生掌握不同領(lǐng)域知識的精髓,積極主動進(jìn)行創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)。

1.4生物工程工科人才立足社會需要美育教育

在現(xiàn)代社會中,一個人不管干哪一行,如果不懂得美學(xué)和審美,就不可能真正做好工作,成為優(yōu)秀人才。1978年度諾貝爾獎金獲得者、美國哈佛大學(xué)教授格拉索在回答“如何才能造就好的科學(xué)家”的問題時說過:“往往許多物理問題的解決并不在物理范圍之內(nèi),涉及多方面的學(xué)問可以提供廣闊的思路,如多看看小說,有空去看看動物園也有好處,可以幫助提高想象力......”。生物工程人才在社會生產(chǎn)中要立于不敗之地,必須具有一定的美學(xué)情操,進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)新精神。

2基因工程專業(yè)美育教育的目標(biāo)

2.1美育教育的目標(biāo)之一是提升學(xué)生的創(chuàng)造力

創(chuàng)造力對整個生物工程領(lǐng)域的發(fā)展非常重要。在當(dāng)今知識快速增長的時代,創(chuàng)造力成為科研領(lǐng)域的核心素質(zhì)。

2.2基因工程專業(yè)美育教育的目的是培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)

基因工程專業(yè)人才在社會中的發(fā)展,必須要以較好的人文素質(zhì)為基礎(chǔ)。 美育是人文素質(zhì)培養(yǎng)的重要途徑和目標(biāo)。通過美育教育,讓基因工程專業(yè)的人才既具有專業(yè)知識,有具有人文知識背景是生物工程美育教育的目標(biāo)之一。曾說:“美育者,應(yīng)用美學(xué)之理論于教育,以陶養(yǎng)感情為目的者也。”[4]

3基因工程專業(yè)美育教育的途徑

3.1開設(shè)美育的公選課程

生物工程的專業(yè)教育往往主僅僅注重核心專業(yè)課程,對美育類的課程較少重視。基因工程專業(yè)的美育教育的拓展首先學(xué)校應(yīng)當(dāng)給選擇美育教育課程的學(xué)生一定的學(xué)分,鼓勵學(xué)生選擇美育教育的課程,例如音樂、美術(shù)、影視賞析等公選課程[5]。

3.2搭建美育教學(xué)和實踐的平臺

美育教育的有效開展必須要有一定的平臺。學(xué)校為開展美育教育可以建立校外美育教育的實習(xí)基地,比如在革命老區(qū)建立定點參觀基地。通過多種多樣的方式,陶冶學(xué)生的情操,建立審美意識,從而引導(dǎo)學(xué)生追尋美,創(chuàng)造美。

3.3在基因工程專業(yè)知識傳授中穿插美育教育

生物工程的專業(yè)知識為美育教育提供了很多很好的案例。例如DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu),其一對稱和優(yōu)美的線條展現(xiàn)了曲線美和對稱美。在海洋中發(fā)現(xiàn)了許多外形獨特,顏色多樣的微生物,這些微生物的菌落形態(tài)都體現(xiàn)了美。食用菌的形態(tài)也體現(xiàn)了美,羊肚菌、猴頭菌、靈芝等多姿的形態(tài)和絢麗的色澤都現(xiàn)了生物界的美。

生物知識也體現(xiàn)了神奇美??股氐陌l(fā)現(xiàn)來自偶然,然而神奇的抗生素的發(fā)現(xiàn)拯救了無數(shù)的生命。嗜鐵或嗜硫細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)從側(cè)面驗證了生命的多樣性。參考文獻(xiàn)

[1]劉穎. 論美育教育在現(xiàn)代教育中的地位。教育研究,2011,2:78-79

[2]鐘義信.實施創(chuàng)新教育.中國教育報,2006,7:8-6

[3]呂建秋. 美育在素質(zhì)教育中的地位與作用.民營科技,2010,4:67

篇5

關(guān)鍵詞:教學(xué)體系;高職院校;基因操作

中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0129-02

基因工程自上世紀(jì)70年代誕生,以生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),引入工程學(xué)概念,成為現(xiàn)代生物工程的核心?;虿僮骷夹g(shù)作為其具象載體,在藥物的生產(chǎn)和檢驗中發(fā)揮著重要作用。隨著學(xué)科飛速發(fā)展,其在生物及制藥行業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)力滲透,快速形成了科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)的發(fā)展模式。核酸測序、蛋白質(zhì)譜、細(xì)胞學(xué)、動物克隆及信息技術(shù)等相關(guān)平臺的建立,催生出大批提供創(chuàng)新型生物研究的科技服務(wù)的企業(yè),推動基因工程學(xué)科研究在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展的同時,為社會提供前沿生物科技在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用服務(wù)。

因此,構(gòu)建出更適應(yīng)崗位需求和能力培養(yǎng)目標(biāo)的基因操作技術(shù)教學(xué)體系,將其在整個專業(yè)建設(shè)中進(jìn)行壯大和完善成為必然。

一、課程設(shè)計要更實用

結(jié)合高職院校培養(yǎng)高級技能型人才的宗旨,針對高職學(xué)生的基礎(chǔ)水平和對口企業(yè)的崗位需求,確定課程設(shè)置的設(shè)計思路為:理論知識教授以實踐需求夠用為度;實踐技能培養(yǎng)以實際工作情境為準(zhǔn)。

理論教學(xué)學(xué)時,涵蓋了基因操作所需要的基本概念、基本流程和基本技術(shù)。不過分強(qiáng)調(diào)理論的深度,更著重于實踐需求性。讓學(xué)生掌握并奠定其運(yùn)用基因操作技術(shù)開展專業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)、開發(fā)等工作的良好理論基礎(chǔ)。

實踐教學(xué)安排以模擬實際工作情境為準(zhǔn)則,將原先分散、零碎、無關(guān)聯(lián)的單個實驗綜合為一個由六個任務(wù)組成的前后連貫的大項目。前一任務(wù)是后一任務(wù)的基礎(chǔ),后一任務(wù)的實驗材料由前一任務(wù)提供。旨在讓學(xué)生能形成對基因操作完整過程的概念。

以理論教學(xué)的主要章節(jié)為支撐,使基因工程基本原理貫穿于實驗的設(shè)計中。形成一個既與理論課互補(bǔ),又相對獨立的實驗體系。強(qiáng)調(diào)和練習(xí)學(xué)生操作的精準(zhǔn)性和熟練程度。所有任務(wù)全部由學(xué)生自行分工、操作和記錄,并共同解決在操作中遇到的問題。

與此同時,提升硬件條件,面向?qū)W生開放實驗室,以開展開放性實驗和創(chuàng)新項目的研究也是探索并將試行的重點內(nèi)容。

綜合性實驗包括重組表達(dá)載體的轉(zhuǎn)化和篩選,外源基因在宿主中的表達(dá)及利用SDS―PAGE檢測蛋白含量等較完整的大型實驗。讓學(xué)生能系統(tǒng)將基因工程制藥、蛋白質(zhì)分離純化、SDS-PAGE等知識點一并掌握。

而課外開放性實驗是在理論與實驗教學(xué)之外,教師根據(jù)基因操作技術(shù)的特點,結(jié)合生產(chǎn)實際設(shè)計的課外實驗題目,帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)自身的興趣進(jìn)行選擇。教師指導(dǎo)學(xué)生分析實驗中可能存在的技術(shù)性問題,讓同學(xué)結(jié)合所學(xué)的知識提出解決辦法,培養(yǎng)學(xué)生處理問題、分析問題的能力。

二、教學(xué)方法要更多樣

作為前沿性專業(yè)必修課,高新技術(shù)多,操作流程長,理解難度大。結(jié)合高職學(xué)生依賴性較大、自主思考能力較弱的特點,在教學(xué)中探索運(yùn)用多種高職教學(xué)方法,更多提升學(xué)生參與教學(xué)的比例,給予其動腦筋的空間。由學(xué)生反饋來看,多樣手段的教學(xué)讓其對知識掌握得更牢固,對教學(xué)更有參與感和積極性。

1.實例式教學(xué)法使教學(xué)內(nèi)容形象化、趣味化?;虿僮骷夹g(shù)涉及的操作項目多且微觀,比較抽象,所以清晰講解的同時,需要根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)思路和理解能力等方面的特點循序漸進(jìn)、深入淺出、形象生動地引導(dǎo)其更好地理解課程內(nèi)容。

實例教學(xué)以學(xué)生為中心,教師充分利用多媒體的優(yōu)勢,結(jié)合書本理論知識,利用圖片和動畫把課程中難的教學(xué)內(nèi)容簡易化,把枯燥的內(nèi)容趣味化,把高深的內(nèi)容形象化。

2.歸納式教學(xué)讓學(xué)生學(xué)會自己總結(jié)、歸納、綜合?;蚬こ讨械囊恍┭芯考夹g(shù)是相似的,但是目的并不相同。因此讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和歸納,發(fā)揮學(xué)習(xí)主動性,知識掌握更牢固。

3.自學(xué)輔導(dǎo)法擴(kuò)展學(xué)生的知識面。通過布置學(xué)生課外自學(xué),教師只通過課堂對重點內(nèi)容提問加以檢驗。自學(xué)輔導(dǎo)法可調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.“雙語”教學(xué)促進(jìn)學(xué)生掌握英語專業(yè)詞匯。作為一門新興的前沿學(xué)科,《基因操作技術(shù)》課程在實操部分涉及的儀器和試劑,專業(yè)英語比重較大。本課程從2011年開始,探索使用一定比例的雙語教學(xué)。在教學(xué)過程中以母語為主,重點部分用中英文雙管授課,讓學(xué)生接觸和了解更多英語專業(yè)詞匯。

三、實踐考核要更重過程

實踐考核是課程成績的重點組成部分,也是體現(xiàn)學(xué)生對“技術(shù)”掌握的衡量參數(shù)。而以往實踐成績大多都以實驗報告作為評斷依據(jù),體現(xiàn)不了“過程”。

基因操作實驗的特點是:結(jié)果往往在最終篩選重組子的步驟才得以顯現(xiàn),但結(jié)果卻建立在每一步操作的好壞之上。所以希望通過考核方式的改變,讓學(xué)生明白自己的每一步都是在為最后的成功添磚加瓦,不可忽視任何一個過程、任何一個細(xì)節(jié),做一個合格的基因操作技術(shù)員。

考核方式突出動手能力的重要性,提升實踐考核的地位。以考查學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的掌握程度、實驗動手及創(chuàng)新的能力、分析問題及解決問題的能力。

綜合實驗素質(zhì)考核還體現(xiàn)在,實驗結(jié)束后,學(xué)生需要自主提出對該次實驗的分析,以及自己仍舊存疑的問題,教師對分析的深度進(jìn)行考核,并對學(xué)生提出的問題進(jìn)行答復(fù)。重視科研素養(yǎng)培育,在實驗過程中,端正學(xué)生實驗態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生科研作風(fēng),養(yǎng)成實事求是的科研習(xí)慣,鼓勵學(xué)生從失敗的結(jié)果和數(shù)據(jù)中找出問題,分析問題。

基因操作技術(shù)作為一門實驗性和技術(shù)性很強(qiáng)的前沿專業(yè)課程,作為生物制藥專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的核心專業(yè)必修課程。希望通過對其高職院校教學(xué)體系構(gòu)建的探索,進(jìn)一步拓寬學(xué)生就業(yè)面,甚至在今后能將《基因操作技術(shù)》發(fā)展為向全校所有專業(yè)學(xué)生開設(shè)的公共選修課,不斷擴(kuò)大受益面,深入滿足行業(yè)對基因操作技術(shù)人才的需求。

參考文獻(xiàn):

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篇6

關(guān)鍵詞:基因工程;技術(shù)流程;教學(xué)改革;轉(zhuǎn)型發(fā)展

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0149-02

隨著地方普通本科高校應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展的深入推進(jìn),培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線的高層次技術(shù)技能人才成為地方本科院校的主要任務(wù),專業(yè)及課程設(shè)置“對接行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈、對接職業(yè)崗位需求”已成為共識。以職業(yè)需求為導(dǎo)向、以實踐能力培養(yǎng)為重點、以產(chǎn)學(xué)結(jié)合為途徑的人才培養(yǎng)模式正逐步形成。因此,對于課程體系的設(shè)計需要按照工學(xué)結(jié)合、知行合一的要求,根據(jù)生產(chǎn)、服務(wù)的真實技術(shù)和流程構(gòu)建知識教育和技術(shù)技能體系。

基因工程是在分子水平上進(jìn)行DNA體外重組,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對生物體進(jìn)行遺傳改良的一門新興學(xué)科,是當(dāng)代生命科學(xué)研究領(lǐng)域最具生命力、最引人關(guān)注的前沿學(xué)科之一,已發(fā)展成為現(xiàn)代分子生物學(xué)的核心內(nèi)容[1]?;蚬こ淘卺t(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,已經(jīng)滲入到我們生活的各個方面,并具有良好的應(yīng)用前景?;蚬こ套鳛楦咝I飳W(xué)相關(guān)專業(yè)的主干課程之一,其課程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力培養(yǎng),直接影響大學(xué)生畢業(yè)后在相關(guān)領(lǐng)域的就業(yè)質(zhì)量[2,3]?;蚬こ膛c生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科知識內(nèi)容交叉,涉及的知識面廣且比較抽象,因而相對復(fù)雜難懂。為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,提高基因工程課程的教學(xué)水平,本文針對基因工程課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、考核評價方式等方面進(jìn)行了探索式的教學(xué)改革,旨在提高課堂教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)能力,使畢業(yè)生與崗位需求“零距離”。

一、課程設(shè)計基于技術(shù)流程,對接行業(yè)和職業(yè)崗位需求

在高校轉(zhuǎn)型突出應(yīng)用性和實用性的背景下,壓縮理論學(xué)時,增加實驗實訓(xùn)課時是普遍的做法?;蚬こ陶n程與多門生物學(xué)課程知識交叉,理論內(nèi)容龐雜,實踐性很強(qiáng),但目前出版的基因工程相關(guān)參考書為保證知識體系的完整,有不少內(nèi)容與學(xué)生前期掌握的生物學(xué)基礎(chǔ)課程知識重復(fù)。我校在應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展后對基因工程教學(xué)計劃進(jìn)行了調(diào)整,理論課由50學(xué)時壓縮至30學(xué)時,因而必須對知識體系進(jìn)行重構(gòu),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。筆者以袁婺洲主編的國家精品課程教材《基因工程》為主要參考書,同時結(jié)合吳乃虎主編的《基因工程原理》第2版、樓士林等編著的國家理科基地教材《基因工程》、何水林主編的普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材《基因工程》、T.A.Brown主編的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主編的《Lewin基因X(中文版)》2013版以及鄭振宇、王秀利主編的生命科學(xué)類“十二五”規(guī)劃教材《基因工程》等,打破了傳統(tǒng)的知識內(nèi)容體系,圍繞基因工程行業(yè)和企業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)中的基本技術(shù)流程“分、切、接、轉(zhuǎn)、增、檢”進(jìn)行課程設(shè)計,將課程內(nèi)容按照六字技術(shù)流程進(jìn)行分解教學(xué),對每個流程輔以應(yīng)用案例,如將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因熒光魚的培育融入教學(xué)過程中,讓學(xué)生既能從總體上把握課程內(nèi)容體系,又能在自己感興趣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點突破。同時在教學(xué)過程中緊密聯(lián)系最新的相關(guān)研究技術(shù)成果,緊跟基因工程學(xué)科前沿,以開闊學(xué)生視野,激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

二、改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果

高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一是教學(xué)方法的改革,教學(xué)方法必須結(jié)合課程特征進(jìn)行相應(yīng)的改革。對于基因工程基礎(chǔ)知識的講授,主要采用問題引導(dǎo)式教學(xué),讓學(xué)生跟著設(shè)置的問題,依靠自主學(xué)習(xí)掌握基本的知識點。同時,基因工程技術(shù)的應(yīng)用已深入到人們的日常生活之中,有許多內(nèi)容都是人們經(jīng)常關(guān)注的重點,例如轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物、基因工程食品的安全性、基因治療等。學(xué)生通過各種方式接觸到基因工程相關(guān)知識和信息時,也能夠主動發(fā)現(xiàn)問題并針對問題提出個人見解。鑒于此,在教學(xué)過程中結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)流程環(huán)節(jié)開展“小組討論式”教學(xué)。一是針對基因工程技術(shù)流程的理論講解,在教學(xué)活動中留給學(xué)生一定的時間,鼓勵學(xué)生分組討論,并選出一名組長上講臺以PPT的形式匯報本小組的學(xué)習(xí)心得,提出疑惑,再由教師給予解答,活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性。另一方面,針對基因工程中的社會熱點問題,如轉(zhuǎn)基因安全性分組開展辯論賽,教師提前兩周布置任務(wù),讓學(xué)生廣泛查閱資料,在辯論交鋒中收獲更多書本上沒有的知識,豐富學(xué)生的知識儲備。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生查閱、整合資料的能力,又能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,為以后考研或者工作積累經(jīng)驗。

三、實驗與理論配套,提升學(xué)生的動手能力

基因工程課程本身實踐應(yīng)用性強(qiáng),因而要將理論教學(xué)與實驗教學(xué)相統(tǒng)一,才有利于學(xué)生鞏固理論知識,同時培養(yǎng)學(xué)生的全局思維、獨立解決問題的能力。這正符合現(xiàn)代教育學(xué)派代表杜威主張的“從做中學(xué),從做中求進(jìn)步”、“理論不能脫離于實踐,理論是關(guān)于實踐、為了實踐和通過實踐”的觀點。然而,在傳統(tǒng)基因工程的實驗教學(xué)中,因?qū)嶒灄l件和課時的限制,往往只選擇一些容易開展的驗證性實驗,如DNA和RNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳、質(zhì)粒DNA的限制性酶切、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞制備與轉(zhuǎn)化等,學(xué)生只是簡單機(jī)械性地掌握一些具體的實驗技術(shù),對整個技術(shù)流程缺乏全面的認(rèn)識,不能將理論與實踐相聯(lián)系。為此,課程組在基因工程實驗教學(xué)的設(shè)計上,與理論教學(xué)的“分、切、接、轉(zhuǎn)、增、檢”六字技術(shù)流程相配套,結(jié)合本學(xué)院科研工作的實際情況,依托省高校重點實驗室技術(shù)平臺,以富含多糖的轉(zhuǎn)基因鐵皮石斛獲得為目標(biāo),在每個技術(shù)環(huán)節(jié)開設(shè)一個實驗,從分離獲得鐵皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(UGPase)開始,到構(gòu)建表達(dá)載體,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化鐵皮石斛原球莖與分子檢測,構(gòu)建一體式連貫性的實驗教學(xué)體系,上一個流程的實驗結(jié)果作為后一個實驗的材料,因此學(xué)生必須在每個實驗環(huán)節(jié)掌握相關(guān)技術(shù),拿到下一流程所需的材料,才能順利進(jìn)行后續(xù)實驗,并最終形成產(chǎn)品。

四、完善考評體系,提高綜合素質(zhì)

單純的卷面考試往往會讓學(xué)生依賴復(fù)習(xí)資料死記硬背,并未真正理解和掌握相關(guān)理論知識與技術(shù),更不利于學(xué)生創(chuàng)新意識、科學(xué)思維與實踐能力的培養(yǎng),很難準(zhǔn)確評估學(xué)生對課程的綜合學(xué)習(xí)情況,而合理的課程考核體系有助于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。為了更科學(xué)有效地衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從多個角度考察學(xué)生思考問題、解決問題和串聯(lián)知識的能力,我們分別對基因工程理論課程和實驗課程的考核方式進(jìn)行了改革,理論課程由平時成績(40%)和期末試卷(60%)兩部分組成。其中40%的平時成績包括出勤10%、作業(yè)10%、課堂表現(xiàn)10%以及加分項10%。尤其是加分項目,主要綜合考慮學(xué)生的創(chuàng)新思維、小組討論參與度、組織與口頭表達(dá)能力等,提升了學(xué)生的主動參與意識和積極性。期末試題的設(shè)置加重主觀命題分?jǐn)?shù),避免學(xué)生死記硬背,注重檢驗學(xué)生對基因工程相關(guān)知識的應(yīng)用能力,考查學(xué)生對課程的真正理解和掌握。實驗課程的總成績由4部分組成,其中實驗相關(guān)理論考試占50%、出勤率占10%、實驗報告占10%、實驗操作占30%,在實驗操作中主要檢驗學(xué)生的實驗習(xí)慣與科研素養(yǎng)、實驗的準(zhǔn)確性與嚴(yán)謹(jǐn)性。通過建立多元化的課程考核體系,既能考核學(xué)生的綜合能力,又能“以考帶學(xué)”,促進(jìn)學(xué)生對理論知識和實踐技術(shù)的掌握。

五、結(jié)語

基因工程技術(shù)在飛速發(fā)展,相關(guān)研究成果日新月異,對該課程的改革需要緊跟學(xué)科技術(shù)前沿,更新觀念、不斷探索、不斷調(diào)整。注重以學(xué)生為中心,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和對知識掌握的靈活性,讓學(xué)生在“做中學(xué)”、“做中進(jìn)步”。通過近兩年在基因工程課程教學(xué)中的探索,我們基于技術(shù)流程在基因工程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗實踐、考核評價體系等方面進(jìn)行了初步的改革,并取得了較好的效果。

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Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process

ZHANG Zhi-yong,QI Ze-min,XU Dan-dan,ZHANG Nan

(College of Life Sciences,Neijiang Normal University,Neijiang,Sichuan 641112,China)

篇7

關(guān)鍵詞:微課;翻轉(zhuǎn)課堂;《基因工程》

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0189-02

基因工程已占據(jù)科學(xué)發(fā)展的核心位置,涉及面比較廣泛,包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的各個領(lǐng)域,為科研工作的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。其中不乏學(xué)生對基因工程的疑惑,在《基因工程》教學(xué)中學(xué)生很難進(jìn)入深層次的思考,對一些抽象的問題捉摸不透或難以理解,其中最主要的原因在于《基因工程》課程較為枯燥、難度較高,涉及面比較廣泛。

2008年,美國教學(xué)設(shè)計師David Penrose首創(chuàng)了“微課(Micro- Lecture)”的概念。微課程簡稱微課,以微型教學(xué)題材為主要的教學(xué)方案,教師針對各個學(xué)科的重點、難點、疑點、考點和教學(xué)主題、實驗、任務(wù)等而設(shè)計開發(fā)的一種新型的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻,具有一定的情景化模式。[1]。翻轉(zhuǎn)教學(xué)(Flipped classroom)模式是近年來一種新型的教學(xué)模式,是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)為一體的結(jié)合性網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色,以現(xiàn)代教育技術(shù)為依托,對教學(xué)的規(guī)劃和模式形式進(jìn)行了重新規(guī)劃,把知識傳授和知識內(nèi)化進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)模式的突破[2]。課外接觸課程是學(xué)生對學(xué)習(xí)的新材料的補(bǔ)充(通常是閱讀文獻(xiàn)或觀看視頻講座),然后充分利用課堂時間把關(guān)鍵性問題解決掉,討論知識的內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂的主導(dǎo)性意義是從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)。主動學(xué)習(xí)是激發(fā)學(xué)生的專注性和統(tǒng)一性,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的手腦并用,而不僅僅是“聽”,重點發(fā)揮學(xué)生在課堂教學(xué)過程中的學(xué)生角色。

高等教育翻轉(zhuǎn)課堂研究始于20世紀(jì)90年代,哈佛大學(xué)教授把學(xué)習(xí)分為知識內(nèi)化性教育和知識傳遞化教育兩個步驟,可通過課堂上的互助教學(xué)方法來進(jìn)行[3]。由Salmankha創(chuàng)立的可罕學(xué)院(Khan Academy)是實施翻轉(zhuǎn)課堂的成功案例?,F(xiàn)在教師可以充分利用免費的可汗學(xué)院平臺教育實施,在翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行實踐性的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)模式已經(jīng)被各個院校、各個學(xué)堂所應(yīng)用。翻轉(zhuǎn)課堂正改變著傳統(tǒng)教育教學(xué)模式。

1.微課和翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于《基因工程》教學(xué)的總體思路:根據(jù)總體教學(xué)目標(biāo)把課程分解成相應(yīng)的微單元。在微單元內(nèi)選取20個微課點(橢圓形內(nèi)為微課點)。以這些微課學(xué)習(xí)框架為基礎(chǔ),設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式流程。

2.微課和翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于《基因工程》教學(xué)的具體方案:根據(jù)基因工程各項類別數(shù)據(jù)研究表明,通過20個視頻輔助教學(xué)使學(xué)生確立基因工程概念和翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行輔助教學(xué),了解基因工程的基本原理和基本步驟。微課內(nèi)容涵蓋基因工程的主要知識點。知識點的選擇注重前沿性、綜合性、實踐性、聯(lián)系性,內(nèi)容具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系,提綱舉目,便于學(xué)生把握基因工程的知識精華,深刻理解基因工程的基本原理,把握重點,攻克難點。采用“微課”方式進(jìn)行“三位一體”翻轉(zhuǎn)教學(xué),進(jìn)行知識全方面的普及。將“翻轉(zhuǎn)課堂”帶入到《基因工程》課程當(dāng)中,讓實際教學(xué)與翻轉(zhuǎn)教學(xué)進(jìn)行有效的結(jié)合,做到課前準(zhǔn)備、課上內(nèi)化和課后練習(xí)三位一體的關(guān)聯(lián)教學(xué)?!痘蚬こ獭肥菍⒔虒W(xué)研究和科研相結(jié)合的一門理論性較強(qiáng)的課程,領(lǐng)悟基因工程內(nèi)在的含義,掌握基本技術(shù)指導(dǎo),是學(xué)習(xí)這門課程的必然要求。根據(jù)“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念,“三位一體”教學(xué)的具體實施方案如下。

(1)課前準(zhǔn)備階段。教師應(yīng)該把《基因工程》教學(xué)課程中的重點和難點突現(xiàn)出來,以確定微課的相關(guān)內(nèi)容和教育方式,完成微課設(shè)計。要充分考慮基因工程的相關(guān)問題和指導(dǎo),采集“微課”資源并錄制。將重點理論知識采用微模式進(jìn)行展現(xiàn),內(nèi)容簡單、清晰,盡量將抽象問題簡單化。

(2)課上內(nèi)化階段。課前準(zhǔn)備階段學(xué)生將疑難雜問標(biāo)記出來,課上進(jìn)行解決方案。解決問題的方式可以通過小組討論、教師提問等。通過這種方式可以讓學(xué)生積極參與其中,鍛煉了學(xué)生主動思考問題和自我解決問題的能力,讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)。

3.微課和翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于《基因工程》教學(xué)的意義。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的知識普及,加上最近幾年來分子生物學(xué)的知識傳播,基因工程的研究已顯得十分重要。傳統(tǒng)的模式已不適應(yīng)基因工程最主要的教學(xué)需要了,因此需要尋找一種新的《基因工程》教學(xué)模式來填充傳統(tǒng)模式的不足,研究出適應(yīng)新形勢下的教學(xué)方案是非常必要的。

(1)有教學(xué)資源的共享化。有效的利用網(wǎng)絡(luò)資源可以讓翻轉(zhuǎn)課堂備有足夠的教學(xué)材料,這是翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢之一,讓學(xué)生能夠主動去了解最新的信息,可以開拓學(xué)生的視野,緊跟學(xué)科的前沿動態(tài)。當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)具備了足夠豐富的教學(xué)資源和方案,如各個大學(xué)的公開課等教學(xué)機(jī)構(gòu)的教學(xué)視頻等。教師可以將這些網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整理,為學(xué)生所用。

(2)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。在傳統(tǒng)課程中,教學(xué)方式還是以教師講解為教育主體,學(xué)生的核心地位不明顯。翻轉(zhuǎn)課堂是利用課余時間讓學(xué)生進(jìn)行操作,學(xué)生利用教師提供的資料進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)和提問、問題的解決、任務(wù)的完成。這不僅提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,也為學(xué)生全方面發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ),并且以多角度、多方式進(jìn)行考核。

(3)教師進(jìn)行個性化教學(xué)。在微課群構(gòu)建《基因工程》整體框架的基礎(chǔ)上,將不同學(xué)生反映的難點、學(xué)科進(jìn)展、新知識點、科研應(yīng)用等內(nèi)容逐步擴(kuò)充和更新,及時反映于每個微課群中。這樣既能有機(jī)整合必備知識,又能避免零散知識點的碎片化。在翻轉(zhuǎn)課堂實施過程中,學(xué)生可以根據(jù)自己的情況合理地觀看視頻;在課堂上,教師有義務(wù)對學(xué)生進(jìn)行具體項目的指導(dǎo)。這些都有利于學(xué)生的個性化發(fā)展。

(4)增強(qiáng)學(xué)習(xí)互動性。在翻轉(zhuǎn)課堂上,師生之間、生生之間有更多面對面的溝通活動,這樣教師與學(xué)生共享彼此的見解、知識和思路,達(dá)到教學(xué)效果,也為學(xué)生培養(yǎng)良好的人際交往關(guān)系提供了機(jī)會。學(xué)生在課前要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識,即完成知識傳遞運(yùn)輸?shù)牟糠?。因此,課堂上的核心教學(xué)教師把課余時間的知識系統(tǒng)進(jìn)行知識內(nèi)化,把對知識點中易混淆、易誤解的部分進(jìn)行進(jìn)一步的討論和學(xué)習(xí)。采用“微課”方式進(jìn)行“三位一體”翻轉(zhuǎn)教學(xué)的宗旨在教學(xué)實踐活動中實現(xiàn)了信息技術(shù)與課程的深度融合,促進(jìn)師生學(xué)習(xí)的互動與配合,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

(5)學(xué)生拓展提高實踐能力。將制作好的“微課”學(xué)習(xí)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,可進(jìn)行在線討論和疑難的解決等信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,有利于進(jìn)行學(xué)生的交流和互動??赏ㄟ^學(xué)生觀看微視頻,組織學(xué)生參與在線答疑、討論等環(huán)節(jié)完成教師所布置的教學(xué)任務(wù),實現(xiàn)知識或技能的相結(jié)合。這個過程是將傳統(tǒng)教學(xué)體系中教師把教學(xué)內(nèi)容放到課前學(xué)習(xí)并讓學(xué)生自主完成。相比傳統(tǒng)課堂,在翻轉(zhuǎn)課堂上學(xué)生有更多的時間自己動手解決問題,自作能力得到訓(xùn)練。在教師、同學(xué)的共同配合下,學(xué)生可以多做練習(xí),完成更多實際操作問題從而提高實踐能力。

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Study on Micro-Lecture and Flipped Classroom in Teaching of "Genetic Engineering"

ZHUANG Wen-zhuo

(Department of Cell Biology,School of Biology & Basic of Medical Science,Soochow University,Suzhou,Jiangsu 215123,China)

篇8

關(guān)鍵詞:基因工程 實驗教學(xué) 微信 互聯(lián)網(wǎng)+

中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)09(b)-0139-02

The Application of Wechat in the Experimental Teaching of Genetic Engineering

Liu Qiliang* Tao Yiming Li Ran Gao Jintao

(Guilin Medical University, Guilin Guangxi,541004,China)

Abstract:Genetic engineering is one of the core subject in the development of life science in the twenty-first century. It combines theory and practice, and the experimental teaching is of great significance to this subject. At present, the experimental course of genetic engineering is focused on the experimental skills, however, teaching hours are not concentrated, moreover theory and practice is not closely combined, and the integrity and the coherence are lacked. On the basis of multimedia teaching, we created a wechat platform which was used to make the time in class and outside of class effectively used, to make the original resources in books and the updated resources on the internet integrated and to make students understand the experimental principle more profoundly and think divergently. Teaching effect of genetic engineering experiment has been remarkablely improved, which reflected the Internet + practice achievements at the same time.

Key Words:Genetic engineering; Experiment teaching; Wechat; Internet +

基因工程是生命學(xué)科中發(fā)展迅速的學(xué)科之一,其技術(shù)應(yīng)用廣泛,已經(jīng)滲透到生命科學(xué)以及醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域,在與生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)中具有舉足輕重的教學(xué)地位?;蚬こ淌且婚T實踐性很強(qiáng)的學(xué)科,理論知識抽象豐富,對學(xué)生理解起來有一定難度,因此基因工程的實驗教學(xué)顯得尤為重要。基因工程實驗教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生在熟悉基因工程原理的基礎(chǔ)上,通過親手操作掌握PCR,酶切,連接,外源基因?qū)牒娃D(zhuǎn)化子篩選以及克隆基因的表達(dá)等基因工程主要技術(shù),對該學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用有更深入的了解[1-2]。目前已經(jīng)有了多媒體教學(xué)的平臺,由于對該平臺的依賴,師生互動不夠,尤其是課堂后無法隨時溝通,這些問題都影響了教學(xué)的效果。微信是一種新興的網(wǎng)絡(luò)通訊工具,目前已經(jīng)逐漸成為大學(xué)生日常溝通必不可少的新型溝通方式,這也給網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)帶來了新的機(jī)遇。微信的主要功能是發(fā)送文字、圖片、視頻、語音短信,具有實時更新快、回復(fù)快、跨平臺等特點,這將有利于老師和學(xué)生之間實現(xiàn)實時高效的知識信息的溝通,實現(xiàn)課堂內(nèi)外以及學(xué)校內(nèi)的師生互動,突破傳統(tǒng)教學(xué)時間空間的限制,拉近師生之間距離,提高學(xué)生掌握知識的效率[3-4]。該研究者所在教研室嘗試?yán)弥悄苁謾C(jī)結(jié)合微信的多種功能引入基因工程實驗教學(xué),取得了令人滿意的效果。

1 基因工程實驗教學(xué)

根據(jù)該教研室所開設(shè)的基因工程實驗,結(jié)合該校現(xiàn)有的教學(xué)資源,首先建立了一個名為桂醫(yī)實驗教學(xué)輔助平臺的微信公眾賬號,讓參加基因工程實驗課程的學(xué)生通過二維碼掃描關(guān)注該公眾平臺(見圖1)。通過使用該平臺,任課教師可在課前實驗課的相關(guān)實驗原理以及背景知識,實驗操作的大體流程以及結(jié)果處理方法,這使得學(xué)生在未進(jìn)行實際操作之前就對整個實驗的原理和流程有了清楚且整體的認(rèn)識,解決了以往學(xué)生在動手操作時不懂實驗原理,按照書上的流程按部就班的操作盲目性。同時可以整合網(wǎng)絡(luò)資源,將與實驗內(nèi)容有關(guān)的自制的或者國外優(yōu)質(zhì)Flas的鏈接發(fā)到平臺,對實驗的具體操作步驟、操作細(xì)節(jié)以及操作技巧進(jìn)行重點演示,使學(xué)生的記憶更為有效。

2 基因工程實驗教學(xué)微信平臺應(yīng)用前后的比較

2.1 教學(xué)模式更加豐富

基因工程實驗教學(xué)微信平臺的應(yīng)用前后該院的基因工程實驗的課程的教學(xué)模式有了顯著的區(qū)別,由應(yīng)用前的課堂內(nèi)單一多媒體教學(xué)逐漸向應(yīng)用后的課堂內(nèi)外多元化模式轉(zhuǎn)變,將教學(xué)由原來的課堂內(nèi)拓展到課堂內(nèi)外,增加了實際有效的教學(xué)時間。

2.2 微信平臺應(yīng)用的收獲

(1)利用微信平臺可以更好的推送有益資源。

基因工程是一門以實踐操作為主的課程,再加之基因工程實驗的原理抽象難懂,僅依賴課堂老師的PPT講解和演示對學(xué)生的理解是有限的。一方面,每堂實驗課的時間是有限的,很多基因工程的實驗內(nèi)容是老師在課前就已經(jīng)完成,而學(xué)生實際操作的部分可能是比較簡單易行而且省時省力的部分;另一方面,對于一次實驗課來說,老師安排的實驗可能只是達(dá)到實驗?zāi)康牡钠渲幸环N實驗方法,而對于其他的方法,學(xué)生僅通過理論學(xué)習(xí)而理解的不夠深刻。舉個例子來說,分子克隆實驗需要很多前期的準(zhǔn)備工作,比如引物的設(shè)計,酶切位點的選擇,感受態(tài)細(xì)胞的制備等,這些都是由老師事先準(zhǔn)備好的,而在課堂上,學(xué)生只需要做簡單的PCR、酶切、連接、轉(zhuǎn)化等實驗,那么,學(xué)生只有了解所有的準(zhǔn)備工作是怎么做的,今后才能真正獨立的完成分子克隆實驗。因此,老師可在上課之前就將引物的設(shè)計的原理以及實際設(shè)計過程,酶切位點的選擇原理,感受態(tài)細(xì)胞的制備方法及過程在微信平臺,讓學(xué)生在課前就對此次實驗的整體有一個更深刻的認(rèn)識。

(2)利用微信平臺可加強(qiáng)教學(xué)互動。

由于微信設(shè)計人性化,功能強(qiáng)大,操作簡單便捷,因此深受大學(xué)生的喜愛。筆者在桂林醫(yī)學(xué)院隨機(jī)抽樣調(diào)查了100名在校本科生,微信的使用率高達(dá)98%,這使得利用微信作為實驗教學(xué)輔助平臺成為可能。以往的基因工程實驗教學(xué)中,由于課堂及學(xué)校內(nèi)外時間或空間的限制,師生面對面的交流心理壓力限制,師生之間缺乏足夠互動,使教學(xué)的效果不夠理想。通過微信可以克服以上限制,在微信實驗教學(xué)輔助平臺內(nèi),支持發(fā)送語音短信、視頻、圖片和文字,支持多人群聊,學(xué)生可以通過語音聊天室在課堂以及課堂外和老師進(jìn)行對講,進(jìn)行實時討論。老師也能通過這一平臺,把知識點和注意事項發(fā)給每一個學(xué)生。

(3)利用微信平臺可及時發(fā)現(xiàn)問題糾正錯誤。

基因工程實驗課是一門動手性很強(qiáng)的課程,及時正確的反饋將為實驗技能的學(xué)習(xí)提供重要幫助。學(xué)生在操作時犯下的錯誤總是千奇百怪,五花八門,總是無法事先預(yù)測的,盡管在課后可以總結(jié)出一些錯誤,但是學(xué)生對這些錯誤的記憶不深刻,然而,老師在學(xué)生實驗的過程中,用手機(jī)隨時抓拍學(xué)生犯下的錯誤,通過微信平臺將照片上傳,讓他們自己找毛病,這樣學(xué)生們通過微信也能夠相互借鑒,相互討論,相互糾正。

(4)與應(yīng)用前相比較,微信平臺應(yīng)用后,教師的授課時間大大縮短,學(xué)生獨立操作的時間大大增加,真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主,以實踐為核心的教學(xué)目的(見圖2)。

2.3 微信平臺應(yīng)用所取得的成績

微信平臺應(yīng)用以來,獲得師生好評,學(xué)生的實驗技能以及自主實驗設(shè)計和操作能力有了明顯的提高(見圖3)。

3 結(jié)語

微信平臺是一個互動工具,是現(xiàn)代智能手機(jī)的產(chǎn)物。微信平臺以其價廉、便捷、功能強(qiáng)大等特點為基因工程實驗的教學(xué)提供了極大的支持?;蚬こ虒嶒炚n是基因工程課程的重要組成部分,既與課堂的理論部分有密切聯(lián)系,又有它獨特的目的和要求,通過實驗要求學(xué)生掌握基因工程的具體原理和應(yīng)用,鍛煉學(xué)生的動手和思維能力[5]。在傳統(tǒng)多媒體教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,應(yīng)用微信公眾平臺,建立起了一個立體化的教學(xué)模式,在時間和空間上提高了教學(xué)效率,拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野,培育了師生融洽的關(guān)系。這樣的方式對實現(xiàn)基因工程實驗教學(xué)目標(biāo),提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐能力以及創(chuàng)新能力有著深遠(yuǎn)的意義。這是當(dāng)前國家所提倡的互聯(lián)網(wǎng)+的一個重要組成部分,是傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體、計算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的新的嘗試,具有一定的實用性和創(chuàng)新性。

參考文獻(xiàn)

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