师校生物专业教导改革诌议

作者：林谦 甘耀坤 单位：玉林师范学院生命科学与技术学院

由于专任教师中从事师范教育的教师占有相当大的比例，而应用型、具有工科基础的教师严重不足，这就导致在人才培养中不可避免地沿袭师范专业的模式，强调培养对象的基础理论水平，忽视学生的实验技术和实践技能的培养，存在脱离实际的倾向，体现不出本专业的应用性特点;包括基因工程实验在内的实验教学存在一些问题，如实验教学普遍体现“课程加实验”的模式，课堂教学与实验教学合为一体，实验教学作为课堂教学的辅助教学过程，缺乏主动性和创新性;验证性实验多，综合性、研究性、开放式、自选式实验少;实验内容陈旧，重复多，无创新性、无更新。如果这些问题不加以解决，就难以培养出适应地方生物技术产业发展需要的高素质创新人才。为了使学生符合地方经济发展的需求，将实践教学改革的基本思路确定为:淡化师范色彩，突出应用性，在办学中确立“加强基础，拓宽口径，强化能力”的指导思想，通过独立性小实验加强学生基本实践技能的训练，并在此基础上通过综合性大实验培养创新能力，使学生具有全面、扎实的动手能力。笔者将实验课程体系划分为三大模块:生物学基础实验、生物学分析与测试实验、现代生物技术与应用实验，3个模块的教学内容和侧重点各不相同。前2个模块是打基础阶段，最后一个模块是学生创新实践技能训练的关键阶段。前2个阶段的实验内容以分散独立的小实验为主，而最后一个阶段的实验内容则是综合设计性的连续大实验。根据这个思路，基因工程实验课属于第3个模块，做出相应的调整。

优化实验课教学内容基因工程是人们有目的地

对生物体遗传物质进行改造，使之产生符合人类期望的性状并生产出目标产物的技术。由于这门技术是以分子生物学理论为基础在分子水平上的操作，理论抽象深奥，初学的学生常常感到无所适从、难以理解;而以往的教学内容偏重于对课本理论知识的验证，缺少与生产实践的联系，难以激发学生的学习兴趣。基因工程实验课的教学内容设计首先要解决这个问题，不仅要让学生接触到、看到DNA，并且要分离出目的DNA、表达其编码产物、检测到表达产物，使学生获得直观的认识，产生成就感，激发学习的兴趣。根据这个思路，笔者将教学内容设计为从枯草杆菌中克隆一个α-淀粉酶基因，然后进行表达、检测，实验流程，选择这个实验项目是基于几个考虑:α-淀粉酶是工业上应用得最广泛的酶制剂，让学生克隆表达该酶可以使其了解到基因工程不是课本上的深奥晦涩的文字，而是在工业生产上有重要应用的一门技术;实验项目所需的设备要求不高，主要包括恒温振荡器、恒温培养箱、水浴锅、PCR扩增仪、水平电泳槽、垂直电泳槽、凝胶成像分析系统、紫外分光光度计、超声波破碎仪等常规仪器。从枯草杆菌中扩增分离α-淀粉酶基因，用大肠杆菌表达较容易成功，对于初学者来说难度并不大。在检测重组产物时，一方面可以通过SDS-PAGE来观察重组蛋白条带，另一方面也可以通过nativePAGE检测到酶活力，通过肉眼即可观察到明显的反应条带。这样使学生得到直观的印象，有利于加深对基因工程基本流程的理解。整个实验是一个连续的大实验，包括培养基制备、接种、感受态细胞制备、基因组与质粒提取、PCR、琼脂糖凝胶电泳、酶切、连接、转化、重组蛋白诱导表达、聚丙烯酰胺凝胶电泳、淀粉酶活力测定等基本的实验操作，涉及微生物学、分子生物学、生物化学等相关操作，对学生来说既学到了基因工程的基本操作，也巩固了其他相关实验课程的经典操作，是一次完整的锻炼机会。

教学与考核方式的改革

由于整个实验流程较长，对于初学者来说有一定难度。如果只是教师详细讲解实验内容，而缺少学生的主动参与，难以达到教学目标。以往的教学方式偏重于板书及课内讲解，学生往往难以掌握实验原理与步骤，更不用说自己设计实验了。要培养学生的创新实验技能，关键是要充分发挥学生的主体性，让学生开动脑筋，真正达到学有所用。因此，笔者提前将实验内容、总体流程发给学生，将学生分成8个小组，要求学生根据理论课的知识查阅资料，设计试验步骤，撰写具体实验方案后交任课教师审阅后进行实验操作。在实验课前，让每个小组自己完成小组实验准备工作。每次实验结束后，每个小组上交实验报告，由小组成员上台讲解、回答其他同学和老师提出的问题。实验课的总评成绩由平时操作与期末考核组成。实验课成绩的考核是衡量学生掌握所学知识的程度与能力的重要手段，以往的考核方式是一次笔试，难免会导致部分学生平时不认真做实验，考前突击取得高分的现象。改革这种传统的考核方式势在必行，同时也必须考虑由于学生人数多，实验室、仪器条件有限的现实。根据实际情况出发，笔者将期末考核分为操作和笔试两部分。实验操作的考核是让全班学生抽签，抽签考核的项目是基因工程的关键步骤:PCR扩增目的基因、电泳等，每个学生抽到其中的一项进行实地考核。这样可真实地反映学生的操作技能水平，有效地避免高分低能的弊端。另一方面，通过笔试来考察学生对实验原理的理解程度，在试题的设计上以主观题为主，考察学生的知识面。

结语

通过以上的改革措施，基因工程实验课的教学效果有了明显的提高。但是也应该看到，学生实践技能与创新能力的培养是一项系统工程，任重道远，不仅是实验课的教学改革，而且包括了实践基地的建设、毕业论文质量控制体系等。就基因工程实验课来说，玉林师范学院很难在当地找到对应的企业共同建设实践基地。而从课堂教学来看，如果将基因工程实验课进一步延伸，可以将其与发酵工程、酶工程等课程相结合，组成一个完整的工艺流程，对于学生实践技能与创新能力的培养将会有更大的促进作用。