談現代生物技術課程教學改革與創新

摘要：課程教學改革是大學教育改革的主要內容。現代生物技術是一門理論性、實驗性和實踐性都很強的課程。在高等教育面臨著素質教育、培養創新人才的新形勢下，從教學思想、學生、課堂、實驗及教學與科研的結合等方面闡述了在現代生物技術教學中一些改革的探索，提出了一些見解和設想。

關鍵詞：現代生物技術；教學改革；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0057-02

現代生物技術誕生于20世紀70年代，是一門具有廣闊應用前景的新興學科。近年來，隨著生命科學理論的快速發展和實驗方法的不斷創新和改進，現代生物技術在揭示生命本質、物種的定向改造、新產品開發、生態環境保護及疾病治療等方面發揮著巨大作用。生物技術這一新生事物正迅速滲透到我們日常生活的各個方面，通過這門課程的學習，使學生從分子水平理解生命的本質，對構建學生的理論知識結構體系，提高知識的實際應用能力具有重要意義。但是，由于現代生物技術教學涉及的內容廣泛、抽象，與生物化學、分子生物學、分子遺傳學、微生物學及各種工程技術緊密聯系，其新理論新技術發展迅速，傳統的以教材和大綱為基礎，以課堂講授為主、實驗為輔的教學方法無法跟上本學科發展的步伐。因此，如何根據本課程的特點，探索新的教學方法，提高課堂教學效率，使學生了解現代生物技術最新的進展，是我們每個老師必須不斷思考的問題。根據現代生物技術發展快、綜合性強、涉及領域廣的特點，結合教學大綱的要求，我們從厚基礎、強理論、重應用的教學原則出發，對現代生物技術的教學改革進行初步探索，并已初見成效。

一、以“有用、有效、先進”作為教學改革的指導思想

近年來，培養學生的職業核心能力（core competencies）成為世界范圍內職業教育關注和重點投入的一個范疇，世界各國特別是發達國家紛紛采取了有力措施加以開發和培養。大學生應是高素質、高水平人才的代表，但是，在我們大學教育中存在著人才培養模式單一，學生眼高手低，獨自解決問題的能力差，所學知識與社會需要脫節等問題。因此造成了畢業生就業難而好多崗位卻無人干的矛盾。要解決以上問題，需要我們大學的教學積極地去適應社會發展的需求，使我們培養的學生能“用得其所”，不但先進，還要有用、有效。現代生物技術上游工程以基因工程為主要內容，是生物技術的實驗室研究階段，屬于應用基礎研究，下游工程是生物技術的擴大生產，加工應用階段，使經改造的新產品能達到商品化、工程化、企業化，進而創造相應的效益。因此生物技術是一門理論、實驗和應用相結合的綜合性很強的學科，既要重視學生的理論教學，更要注重學生實驗原理和操作技術等能力的培養，改變過去老師講、學生聽的填鴨式教學，引導學生理論和實踐結合，達到學以致用的目的。另外，讓學生根據所學知識，走出校門，到企業、農村、醫院去尋找與生物技術有關的技術和產品，讓學生觀察比較現代生物技術使我們的生活發生了哪些改變，進而認識到學習本課程的重要意義，激發學生的學習興趣，提高其主觀能動性和自信心。

二、堅持“以學生為中心”的教學理念

學生是學習的主體，是教師的直接服務對象。在一個教學班中，學生在知識理解、實驗操作及師生溝通等方面存在差異。因此在教學的各個環節中都要著眼于學生的不同水平和接受能力，有針對性地教學，對于接受慢的要給予鼓勵，單獨輔導。同時針對生物技術課程應用性強的特點，增加討論課的比重。如將生物技術在農業、食品、環保、醫藥等領域的應用及轉基因食品安全問題等內容模塊化，讓學生分組查閱資料、擬定討論提綱，然后到課堂講授。大家對所講內容進行討論，提出各自的觀點，使學生由被動的學，變成主動的講，既感受傳授知識的樂趣與不易，也訓練了閱讀、整理資料的能力，還增加了學生互助團結的氣氛，使其更有信心投入到學習中來。

三、現代生物技術課程教學改革的措施

1.注重第一次課的準備和講授，激發學生對本課程的學習興趣。第一次課主要包括緒論的講授和課程信息介紹，它就好像是老師和學生初次見面遞出的一張名片，緒論講解把本課程的主要研究內容和成果展示給大家，課程信息介紹使學生了解教學的目的和任務、重點和難點，應讀哪些參考讀資料。通過第一次講授，使學生從已知世界中尋找課程的最佳切入點，從實際需要中尋找與課程的最佳結合點。緒論既包括了生物技術的起源與發展過程，又展現了現代生物技術的重要地位和意義，以及最新的研究成果和發展動態。因此在講授時以生物技術已取得的某些重大的或和我們生活中能接觸到的相關成果來激發學生的學習興趣，由此激發學生對本門課程的學習興趣和學習自覺性，為今后的教學奠定良好的基礎。

2.加強實驗課的教學。以實驗室現有的條件為基礎，按“重視基本技能，開出經典實驗，增加綜合性、開創性實驗內容”的原則對實驗進行整合、歸類，加大了綜合提高性實驗的比例。讓學生根據自己的興趣和發展方向，結合生物技術的“五大工程”，自主設計實驗，采用開放實驗室的方式，學生自主完成。如考研的學生注重基本理論的學習，加強基因工程實驗的設計和操作，掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技術、熒光定量PCR技術等實驗技能及其在未來科研中的應用。就業方向的同學以應用性實驗為主，如設計細胞工程實驗，讓學生進行愈傷組織培養及植株再生，觀察植物如何從一個細胞成長為完整的植株，深刻理解植物細胞的全能性。發酵工程實驗讓學生學習米酒、酸奶的制作，學習發酵的原理及發酵罐的使用，從自己生產的產品中獲得成就感。在整個實驗過程中，以學生為主體，老師協助指導的方式，由此提高學生的獨立思考、操作和協作能力，培養學生的互助合作精神，增強學生之間的感情。

3.加強教學與科研的互動，把現代生物技術的最新成果引入教學中。教學與科研互動是本科院校的重要特征，科研是知識和技術創新的基本途徑，是新知識的源泉。在多年的教學實踐中我們發現，生物技術相關教材編寫的全面性和編寫速度遠遠跟不上該領域的發展速度，而課題研究中所使用的往往是較先進的思路和技術手段，因此在保證學生系統掌握現代生物技術基本理論和實驗的基礎上，時刻關注該領域的發展前沿和熱點問題，歸納整理，在自己教案相關章節的講授過程中補充進去。例如在講授核酸分離純化時，除了傳統的提取方法外，結合本院省級實驗示范中心的羅氏高通量核酸純化系統，介紹高通量核酸純化系統的工作原理；講授普通PCR的原理時，結合自己科研中基因表達的定量檢測，介紹熒光定量PCR原理；講授DNA雙脫氧測序和化學降解法測序時，對最新的Roche454測序技術，Illumina Solexa測序技術和ABI的SOLiD測序技術等高通量測序技術進行介紹，并展示自己科研中所克隆新基因測序的結果并對結果進行分析，把抽象的DNA序列形象化；在講授高等植物基因工程這部分內容時，把自己課題中從“基因克隆、表達載體構建、植物轉化、獲得相應表型的轉基因植株”的整個過程的圖片完整地展示給學生，使學生對神秘的轉基因技術有了感性認識。同時吸收有科研興趣的優秀學生參與到教師的科研中來，使學生的畢業論文（設計）與教師的課題相結合，增強學生的科研意識和創新能力。另外老師要帶領學生走出校門，深入工廠、田間，了解生產中的實際問題，大大培養學生理論與實踐結合，解決實際問題的能力，真正實現“用得其所”的創新教育模式。

四、對現代生物技術教學改革的展望

現代生物技術作為生物專業學生的專業選修課，與其他學科聯系緊密，涉及面廣，發展迅速。如何適應該領域日新月異的發展是我們需要思考和急待解決的問題。近年來，我們在本科教學改革中不斷進行探索，增加實驗課的比重，并在某些部分引入英文原版教材的內容，避免了課本翻譯造成知識時間差，將最前沿的熱點問題和重大科技成果及時補充到教學內容中來。同時，在本科教學中，由淺入深地選擇有代表性的英語文獻，從科普到專業，與學生一起閱讀、討論，由此拓寬學生的專業知識面、啟迪思維，增強獨立思考的能力，培養創新意識。通過兩屆學生的教學改革發現，新教學方法能激發學生學習的主觀能動性，學生反應良好，可以繼續推進發展。

總之，由應試教育變為能力培養是現代大學教育的首要任務。我們應增加討論課和實踐課，使老師和學生盡可能地面對面地討論甚至爭論，使學生由被動接受變為主動思考。我們的教育目的是培養能獨立思考、具有活躍創新能力的現代社會需要的應用型人才，眼高手低、高分低能必將被淘汰。

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作者簡介：成妮妮（1975-），女，講師，研究方向：植物次生代謝及分子調控。