建立與科研對接的基因工程學課程新體系的初步探索

杜昌升 石昌杰 花秋紅 張麗紅 冷曄 邢麗波 桂馨 張敬

【摘要】基因工程學是高等院校生命科學相關專業重要的專業基礎課，該課程的教學質量對培養高素質專業人才有著極為重要的作用。本文根據近幾年來在基因工程學教學過程中對教學內容和方式進行的改進探索與實踐積累，總結了建立與科研對接的基因工程學課程新體系的初步方法，以達到提高學生專業素質和科研創新能力的目的，并為社會發展培養出更多的研究型和應用型人才。

【關鍵詞】基因工程學 科研 課程

【基金項目】本文受到同濟大學本科教改項目以及研究生教改項目（圍繞一個核心、兩個重點進一步提升研究生培養質量的探索與實踐，2018GH16003）的資助。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）37-0212-02

基因工程學作為一門理論性與實踐性較強的學科，其研究和應用廣泛用于解決人類在工業、農業、環境、能源和醫藥衛生多個領域所面臨的問題[1]。隨著生命科學的快速發展，基因工程學的理論知識、研究方法、技術手段和應用不斷推陳出新，所以基因工程學的教學也要與時俱進，不斷地完善和創新教學內容及方法。同時，隨著現代科技的飛速進步，世界各國的綜合國力的競爭最終取決于人才的競爭，尤其是科研創新能力的人才競爭[2]。作為培養高科技人才的高等院校，往往只注重大學生的專業知識和技能的培養，卻在實際教學過程中忽視了對學生科研創新能力的培養[3，4]。然而，科研創新才是基因工程等生命科學的核心，是推動生命科學和社會進步的動力。因此，培養學生的科研創新能力應成為高等教育的重要目標。

一、對科研與課程教學關系的認識

在當代高等院校，科研與教學并存，甚至出現重科研，輕教學的現象。然而，實踐經驗告訴我們：教學是科學研究的基礎，科研則是教學的長遠目標。將科研理念、方法、科研成果引入課堂教學，與教學相融合，則是高等院校本科教學改革工作的新起點，也是目前對教改探索提出的一條新的思路[5]?？蒲泻徒虒W既是相輔相成又相互促進，不可分割。教學內容是對科學研究的長期積累和總結，科研成果在教學內容上起促進作用；而教學內容構建了學生的知識體系，是從事科研的基石?；蚬こ虒W教學與科研相結合有很大的必要性。

二、初步建立與科研對接的基因工程學課程新體系方法

（一）優化理論課程內容，科研融入教學

基因工程學是當今發展較快的基礎學科，知識更新快，信息量增長迅速。教師應與時俱進，了解本學科的最新發展動態，提高自身專業知識。充分挖掘教材資源，融入前沿領域理論、技術等相關知識，增加最新科研進展課程內容比例，使課程新穎，激發學生的學習興趣，便于學生在本科學習階段接觸學術科研的前沿知識，了解科學研究思維與過程的特點，不僅拓寬了眼界，而且活躍了學生的科研思維。在基因工程學的教學過程中，教師也可以結合自己課題組的研究進展，提出科研問題，讓學生進行思考與分析；在實際科研中，主要用到哪些基因工程方面的知識，又是如何一步步操作的。在教學過程中利用最新科研成果對知識進行擴充，不僅優化理論課程內容，打開了學生的思路，而且能使學生體會到科研的思維活動，加深了對知識的理解和認識能力。

（二）將科研素質的培養引入基因工程學教學

科研素質包括科研意識、科研方法、科研精神等多個方面[6]。學生的科研基本素質包括多個方面，比如對科研課題的探求欲、對文獻資料及信息的檢索能力、科學實驗研究、研究成果總結，撰寫報告，團隊合作等多個方面。為了培養本科學生的主動獲取專業知識的能力，作為基因工程學的任課教師，課上應多方面介紹查閱文獻的方法，介紹查找基因序列及引物的常用網址等。并引入研討會，關注科研前沿進展。老師可以將班級分為幾個討論小組，每位成員可以根據自己興趣查找最新的科研成果，進行歸納、整理后做成研究進展報告，然后在討論會上介紹該領域的最新發展狀況，并闡明自己的想法及觀點。同時我們設立研究課題以提升學生的科研素養。我們鼓勵學生課下參與到教師的科研項目中。從教老師可以從自己的科研項目中分出若干小課題提供給學生自主選擇，使學生接觸科研實際，引導學生根據課堂所學的專業知識，找出自己感興趣的研究方向。利用網絡資源，了解課題的研究現狀，研究方法，在歸納總結的基礎上，對未知的科研問題探討、學習，提出自己的一套實驗解決方案。學生通過研究自己的課題，對課堂上比較抽象的基因工程知識有了較為深刻的認識，并融會貫通，達到了培養學生自主學習和創新能力的教學目的。

（三）開放科研課題組實驗室，以科研帶動教學

近幾年，我們對學生全面開放學院重點實驗室、科研實驗室等實驗場所?？蒲姓n題組實驗室開放包括實驗儀器資源和科研項目兩個內容。一方面，在基因工程學教學過程中，我們可以將學生帶到科研實驗室中實地操作認識，并結合基因工程學的學習內容，介紹相關儀器的使用及原理，可以讓學生在做實驗中，掌握基因工程知識內容。另一方面，充分發揮本教研室在科研方面的優勢，讓我們的學生在大二的時候，就根據自己的興趣愛好，進入課題實驗室，進行了基因工程方面的實驗訓練和部分科研項目。在學生進入實驗室后，課題組內的老師根據自己的科研任務和研究方向，向學生提出了課題項目，在老師的指導下，學生展開了相關基因功能方面的研究，最終完成科研實驗，撰寫實驗報告。

（四）基因工程學實踐教學，培養學生科研創新能力

雖然《高等教育法》規定了本科教育除使學生較系統地掌握本學科、本專業的基本理論知識和本專業的基本技能外，還應具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力。但是我國傳統高等教育還是太注重理論知識的傳授，缺少對實踐能力的培養，阻礙了學生的個性發展和創新能力的發揮。為適應現代社會對創新型人才和應用型人才的需求形勢，我們基因工程學課程力求打破傳統的教學模式，試圖構建“理論教學+科研實踐”相結合的教學體系。我們在理論教學和科研訓練的基礎上，對大學生創新課題研究和科研實踐等方面進行探索，旨在培養和訓練大學生的創新實踐。比如連續5年，我們的本科學生參加了國際基因工程機器設計大賽（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）。經過同學們課外時間積極討論，精心選題和實驗設計，刻苦的實驗過程及結果的展示與團隊合作，分別榮獲了2014、2017年度的銀牌和2015年度的金牌。

結語

教學是高校的中心工作，如何通過課堂教學或實踐教學，培養學生科研創新能力，是我們面臨的重要研究課題[4]。高校擔負著培養創新人才的重任，近幾年我們結合學院自身實際情況，以基因工程學為依托，力求做到基因工程學教學內容的基礎性和前沿性相結合的同時，教學與科研相結合，努力培養學生的科研創新能力，培養出了更多有實際工作能力的復合型人才。

參考文獻：

[1]李立家，何世斌，張璐.基因工程學教學改進的探索和實踐[J].遺傳學教學， 2012（12）：1624-1627.

[2]候定凱.國際人才競爭和流動的新趨勢[J].法學教育研究，2017（19）：253-348.

[3]張繼星，陳永勝，黃鳳蘭.基因工程課程教學改革現狀及對策研究.淮海工學院學報，2012（7）：85-86.

[4]路莉，胡燕，李曉彬.醫學本科生科研創新能力培養模式的探索與實踐[J].高教研究.2018（7）：9-10

[5]吳紅靜，李敏，馬丹丹.以科研促進基因工程教學的探討[J].課程教育研究， 2014（10）：152-153.

[6]邢金龍，張靜.重視與加強大學生科學素養教育[J].中國高教研究，2017（10）：86-87.