基因工程的核心工作精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇基因工程的核心工作，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：农村合作金融；新农村建设；资金投入；机制创新

中图分类号：F832．35文献标识码：B文章编号：1006-1428（2007）01-0082-04

一、“公司+农户+金融”模式的形成背景

(一)城区“三农”发展状况

鹿城区作为温州的行政中心，按照市政府“东移、西扩、南联、北接”的城市发展战略，城市化建设加快，城市范围不断扩大，不少原来的农村或城乡结合部都被纳入市区范围，表1反映了近几年城区“三农”发展呈现的明显特征，即农业在国民经济总量中的占比极低，基本上保持在0．5％的水平；纯农业在农村经济中的占比极低，基本保持在1％的水平；农民的收入较低，城乡收入差距在逐年拉大。

表1鹿城“三农”发展状况表

(二)城区农村合作金融的支农困境

城市的扩张和城市中心的迁移使得原来郊区的城市化水平迅速提高，也使得与郊区乡镇有着紧密联系的农村合作金融机构被纳入了城市范围。现实的“三农”发展环境导致城区农村合作金融的支农功能得不到有效发挥。以鹿城农村合作银行为例，自1996年与农行脱钩以来，鹿城农村合作银行(前身为温州市郊农村信用社)尽管对自身市场定位的认识不断深化，为“三农”服务的方向进一步明确，服务水平也在不断提高，支农投入得到增加，但截至2005年末，各项贷款余额为318170万元，其中纯农业贷款余额为11772万元，占比仅为3．7％。

面对这种特定环境，除了采取农户联保贷款、小额信用贷款等方式满足农户的资金需要外，城区农村合作金融机构必须探索新的路径选择，才能实现服务“三农”的突破。

(三)温州农业龙头企业的发展状况

农业龙头企业在农业产业化经营中起着开拓市场、科技创新、带动农户、促进产业结构调整和区域经济发展的重要作用，其经济实力的强弱很大程度上影响农业产业化经营的发展速度、规模和效益。它的兴衰不仅影响企业自身，而且直接关系到农业增效、农民增收。

我们在列入温州市“百龙工程”的农业龙头企业中抽取了30个样本进行调查，从调查情况可以看出：(1)农业龙头企业的融资规模持续扩张，无论融资额度还是融资面均呈扩大趋势；(2)融资需求相对集中于开办初期和已具有较大规模的企业，30个样本中，创办2年内的7家企业均发生过融资行为，创办期5年以上、年产值超2000万元的11家企业也不同程度地发生过融资行为，融资额占全部融资总额的58％；(3)农业龙头企业的融资以自有资金为主，其资金构成中，自有资金约占50％，银行借贷约占40％，民间借贷约占10％，融资存在一定的困难。由于主要依靠自身积累，发展比较缓慢。

表2农业龙头企业融资状况抽样调查表单位：个

通过调查还发现，农业龙头企业的融资困难并不是有效需求不足造成的，而是因为资金有效供给不足，银行和信用社作为正规金融仍然是农业企业的融资首选，从融资意向的调查情况看，农业龙头企业有90％倾向于银行、信用社贷款，比实际高出13个百分点，愿意通过民间融资的企业只占10％，低于实际23个百分点，此外有80％的企业希望得到财政补助。可见，高利率的民间融资只是一种无奈的选择。另外从融资保证方式上看，依次为信用评估、担保、产权抵押、土地使用权抵押、家庭财产连带抵押，信用担保融资是目前农业龙头企业最希望得到的担保方式。

造成农村金融有效供给不足、农业龙头企业融资难的主要原因如下：

1．农业是国民经济中的弱质产业，投资周期长，受自然环境影响大，投资风险较大。

2．农业龙头企业、专业合作社及种养大户所拥有的资产量小、值低且地处农村变现难，有的还权属不清、证照不全，在现行制度下缺乏银行可接受的抵押物，同时由于信用体系不健全，银行出于资金安全的考虑，一般不愿提供贷款。

3．对农业贷款要实行优惠政策，利率很低。从鹿城农村合作银行发放的纯农业贷款看，平均月利率约为4．65‰，贷款年息率比全市平均利率约低5个百分点，因此商业银行从自身效益出发一般不愿提供贷款。

4．农村合作金融机构作为农村金融的主力军，天然担负着支持“三农”的责任，但它仍然是自担风险、自负盈亏的金融企业，政府对农村合作金融“三农”贷款的扶持极少，贷款风险仍要由农村合作金融机构自己来化解。在收益低、风险大的条件下，农村合作金融机构不得不慎贷。

5．个别优质农业龙头企业的融资需求规模较大，当地农村合作金融机构受资本约束难以承担，当地商业银行的分支机构又因贷款权限不够，报批程序繁琐而难以满足。

二、“公司+农户+金融”支农模式的运作机制

为有效解决农业龙头企业的融资难题，鹿城农村合作银行与温州市农信担保公司建立了战略合作关系。温州市农信担保公司由市供销社、市农业局、市菜篮子开发公司共同出资组建，专门为市级示范性农业龙头企业、专业合作社和种养大户提供贷款担保服务。由于市农信担保公司是在市政府支持下创建的，且能够按照《公司法》和《担保法》的要求规范运作，所以同担保公司合作能在相当程度上降低农村合作银行单独贷款的风险。这就为建立“公司+农户+金融”的支农机制创造了可能。

鹿城农村合作银行与市农信担保公司通过协商结成了比较稳固的贷款担保业务关系，形成了以稳健为原则的运作机制。

一是把好贷前调查关。对企业提出的贷款申请，由农信担保公司进行初审，然后由合作银行、担保公司和农业局三方联合对企业进行实地调查，了解生产经营情况、资产负债情况、财务状况和信用程度等；再通过人民银行的信贷登记咨询系统，比较全面地掌握基本情况，经综合审定后确定贷款规模和期限。

二是建立风险防范机制。目前还只对农业龙头企业的流动资金短缺提供贷款；为防止恶意转移资产，使债权落空，要求企业法人以自然人身份作为第二担保人，一旦出险将追溯其个人家庭财产；建立风险基金，实行分级代偿，出现风险首先以风险基金偿还贷款，不足部分由合作银行、担保公司分级代偿，合作银行承担12％，免交利息，担保公司承担88％。

三、对“公司+农户+金融"支农模式的效果评析

“公司+农户+金融”的支农模式为建立扶持农业的长效机制作了有益的探索，促进了农业产业化和效益农业的发展，带动了农民就业增收，同时也实现了银企“双赢”。

1．促进了农业龙头企业规模扩大，效益提升。新的支农模式使农业龙头企业及时获得资金，有效缓解了资金紧缺、贷款难的问题，从而带动企业迅速发展。有5家企业在三年内通过鹿城农村合作银行的支持评上省级农业龙头企业，生产设备、基地、产品的科技含量得到明显提高。

2．通过对农业龙头企业的支持，带动了农户生产，促进了当地农业产业链的形成和发展。如瓯海五凤淀粉厂地处本市西部贫困山区和革命老区，创办已有二十年，其原料来自当地的农家粮食品种――地瓜，带动农户多，市场前景好，近几年来年本行向其累放贷款1320万元，扩大生产规模，产品在温州市区的市场占有率已达90％以上，还远销德国、西班牙、捷克等国外市场，2005年销售收入达7759万元，为贷款支持前的5倍多，创利441万元；该厂在瓯海西部山区建立了38000亩淀粉原料基地，与1200户种植户签订了保护价收购订单，并在四川丰都建立了红薯基地，带动当地5000户种植户增收，获得良好的社会效益。

3．为建立扶持农业的长效机制作了有益的探索。“公司+农户+金融”的支农模式区别于政府安排的无偿性农业扶持资金，而是按照市场化、商业化方式运作，实行规范化操作和风险控制，其效果远比单一的资金补助强。它可以使支农资金永续滚动使用，发挥长期效应，又能引导企业和农民增强市场意识和信用意识。同时还可按照“扶优限劣”的原则，通过信贷杠杆适时调整资金投向，向强势农业龙头企业倾斜，使资金投入符合政府产业政策的企业，促进农业生产经营集约化程度的提高。

4．形成了城区农村合作金融服务“三农”的新路径。“公司+农户+金融”的支农模式使鹿城农村合作银行获得了有效体现支农宗旨的资金运用途径，为城区农村合作金融提高对新农村建设的贡献度进行了成功的探索和实践。由于操作规范、管理严格、运作得当，目前为止到期的102笔担保贷款均已顺利收回贷款本息，实现了银企“双赢”，取得了良好的社会效益和经济效益。同时由于鹿城农村合作银行的资金来源主要是当地居民的储蓄和中小企业存款，通过农业龙头企业贷款形成了资金从城市向农村的流动，较好地体现了“工业反哺农业、城市支持农村”的方针，有利于城乡和谐发展。

四、“公司+农户+金融"模式与其他支农模式的比较

(一)与“公司+农户”模式的比较

“公司+农户”是目前农业产业化经营中比较普遍采用的组织形式，通过组建龙头企业可有效地将分散的农户组织起来，解决小农户与大市场之间的矛盾。但这种模式在实践中也存在不足之处，由于目前农业龙头企业绝大多数还属于中小企业，真正的“大龙”、“强龙”不多，规模较小、实力较弱，抗市场风险能力不强，但从其与农户的利益关系看，龙头企业仍处于强势地位，加之信用体系不健全，缺乏法律上的有效监督，因此极易出现订单难兑现、农户利益得不到保障、甚至将风险转嫁给农户的现象，很少真正实现“利益共享、风险共担”的紧密型合作。与此同时，一些农户不守信用，私自毁约损害公司利益也时有发生。

而“公司+农户+金融”模式则将担保公司和银行引入农业产业化经营链条，一方面可以在龙头企业遭遇市场风险时，保持资金链的延续，保证龙头企业的生存，并通过订单的兑现间接地保护了农民的利益；另一方面，在农户失信时，也对龙头企业起到了保护作用。因此，“公司+农户+金融”模式通过对农业龙头企业的金融支持，更有利于农业龙头企业的生存与发展，推动农业产业化经营。

(二)与“四位一体”模式的比较

“四位一体”模式最早由北大林毅夫教授、亚洲开发银行汤敏博士提出，试图通过“龙头企业+银行+担保公司+农户”的金融创新解决农村资金问题，延长农业产业链。具体思路是：由龙头企业联合起来成立具有独立法人资格的商业性担保公司；银行根据龙头企业建立高产、高效、优质农产品原料基地的需要，将贷款发放给相关农户；然后由龙头企业用收购农产品的价款归还银行贷款；担保公司对银行向农户贷款的安全提供担保。目前云南省临沧地区正在进行“四位一体”模式试点。

该模式和“公司+农户+金融”模式的构成要素一致，其不同点在于：一是担保公司的组建上不同，前者由龙头企业组建，后者由政府部门组织；二是支持对象不同，前者面对农户，主要解决广大农户的融资困难，后者面向龙头企业，解决企业的资金问题。

“四位一体”模式的运作中会存在以下问题：一是没有充分考虑该模式中最关键环节――龙头企业的市场风险，“四位一体”模式的前提之一是龙头企业能够规避市场风险，这在供求关系正常的情况下是可以做到的，但农产品需求弹性较大，供求关系稍微变化就可能导致价格大幅波动，而遇到市场风险时，如果龙头公司自身都面临困境，则由其出资组建的担保公司就更难以为继，所以要使这个模式持续正常运作就必须考虑另外建立风险基金来对冲龙头企业可能遇到的风险。二是农户对融资成本的承受能力，从农民的意愿来看，一般对利率3％―4％的政策性贷款非常欢迎，对5％―7％的利率水平能够承受，而正规金融的贷款利率一般在6％左右，再加上贷款利息一半的担保费，高达9％的融资成本是农户不愿承受的，而农业龙头企业对资金的渴求则远远超过农户个体。三是贷款银行的管理成本，尽管有龙头企业提供担保，但作为贷款人仍必须掌握农户的家庭财产等有关信息，农户贷款额小量大面广，信息收集和贷款管理的成本仍然会很高，且当担保公司出险时，银行的风险也会相应加大；同时目前大多数龙头企业与农户之间还是松散型的联合，龙头企业本身的担保意愿并不强烈：另外实践已经证明，对农户的金融支持采取小额信用贷款或农户联保贷款的方式都能取得比较好的效果，因此，从成本上考虑，银行的积极性并不高。

而“公司+金融+农户”模式则较好地解决了上述问题。它首先关注的是龙头企业这个根本，遵循企业受益然后惠及农户的基本思路，其一是满足了农业龙头企业发展壮大对资金的要求，使其资金链得到保障；其二是简化了银行的管理，作为贷款人只要加强对龙头企业的风险管理，而农户与龙头企业之间的信用关系则由龙头企业自主管理、自担风险；其三是风险共担机制更加简明有效，“四位一体”模式需要另外再建立政府牵头的风险基金或政策性担保，以防止市场风险集中时造成运行流程被打破，“公司+金融+农户”模式则直接由政府农口部门牵头组织担保公司，弱化了银行的风险。因此，笔者认为，“公司+金融+农户”模式在支持“三农”中具有更高的效率。

五、总结

鹿城农村合作银行在提高支持新农村建设贡献度上进行了新的探索，形成了具有自身特色的支农模式，推动了当地农村经济发展和农民增收，体现了中央关于新农村建设中“生产发展、、生活宽裕”的基本特征。

1．要跳出支农的传统思维。城区经济的纯农业占比极低，如果局限于传统农业，或局限于传统的服务区域范围，则只能开展小额信用贷款或联保贷款等业务，势必使城区农村合作金融的支农功能越来越萎缩，因此，突破传统支农思路至关重要。鹿城农村合作银行跳出了鹿城辖区，支持全市农业龙头企业，从而扩大了视野，突破了局限于当地的传统支农思维，拓宽了城区农村合作金融的支农范畴。

2．要从创新担保机制入手。扶持“三农”的资金投入，无论从农村中小企业还是农民的角度看，抵押担保是一个普遍性难题。因此如何降低或转移风险，从而符合农村合作金融对风险管理的要求，是农村金融投入的焦点，这使得担保机制的创新成为农村金融供给的关键性问题。对此，鹿城农村合作银行选择与市农信担保公司合作，实现了对担保机制的创新，能够有效地分散或转移风险，并具有以下特点：一是合作者为政府下属部门或有政府部门参与，信用度较高，并且对借款人具有一定的管理职能，能够比较准确及时地掌握借款人的经营状况，为农村合作金融机构提供可靠的信息；二是形成了多重风险防范机制，防止风险聚集在农村合作金融机构。

3．要形成支农的放大效应。城区农村合作金融机构如果只将支农效用局限于支持对象本身，其支农功能仍然会受到很大限制。因此，必须寻求农村产业链中的关键点作为支持对象，通过其双向互动和连锁效应，使支农效用得到放大，从而使城区农村合作金融的支农功能得到更有效的发挥。如农业龙头企业的发展可以带动大量农户，使鹿城农村合作银行的支农资金起到了以点带面的效果。

参考文献：

［1］唐双宁．银行业机构支持社会主义新农村建设大有作为．金融时报，2006．04．29

［2］中国人民银行上饶市中心支行课题组．我国农村融资现实审视与制度重构［J］.金融研究，2006；1

［3］林毅夫．推广龙头企业担保公司增加农民收入.毅夫博客（blog.省略/m/linyifu）

［4］刘巍，李振华．新农村建设样本：“四位一体”模式的临沧实践．21世纪经济报道第452期，2006年4月10日

篇2

关键词：基因工程；教学改革；探索

中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）04-0108-02

21世纪是生命科学的世纪，分子生物学作为最前沿的生命科学，主要从分子水平研究生命活动的现象与本质，如DNA的复制、基因的表达与调控、遗传与变异等。随着分子生物学研究的深入与发展，除了在分子水平上了解生命的特征外，在分子水平进行更有效的生物学研究以及在分子水平进行物种改造是生物学界共同关心并十分重视的问题，在这种情况下，基因工程应运而生。基因工程是生命科学的前沿，它的发展带动了以其为核心的生物技术体系的发展［1］，并且已成为当今生命科学研究领域中最具生命力最引人注目的前沿学科之一［2］。基因工程技术作为生物学的前沿技术，在社会生产生活中发挥着越来越重要的作用，随之而来的是此方面人才的短缺，迫切需要在相关高校加大生物技术人才尤其是基因工程技术人才的培养力度。作者所在学院（浙江海洋学院海洋科学学院）于2007年新增了生物技术专业，希望能为国家培养这方面的人才。基因工程技术的发展日新月异，基因工程课程内容繁杂、抽象，如何能在有限的课时里让学生既能学习到基因工程必备的理论知识和技术手段，又能把基因工程技术最新的研究成果给学生加以介绍成为当前基因工程教学亟待解决的问题。在当前教育体制下，深化教学内容、改变教学方法以提高教学效率成为解决此问题的唯一途径。鉴于此，我们参考其他高校的经验，同时结合本校教学实际对基因工程教学内容、手段、方法及考核方式进行了探索式改革，希望能在有限的课时里让学生对基因工程技术有一个全面的认识和深入的理解，为以后的深造打下良好的基础。

一、教学内容改革

（一）精选教学内容

基因工程课程为我校生物技术专业的核心课程，所选的教材是孙明主编的《基因工程》。基因工程课程和分子生物学、细胞生物学、基因操作原理等课程内容存在一定重复。例如PCR技术、基因表达调控在分子生物学中作为重点内容讲授，那么在基因工程中就不必占用较多的课堂时间来讲解，可以通过提问的方式让同学们进行回顾即可。

（二）调整教材体系

《基因工程》教材众多，内容丰富多彩，各有侧重。在选择教材时，我们结合本校学生为地方院校的本科生，专业基础相对薄弱等特点，教材选择力争全面、完善、浅显易懂，即能够把基因工程技术的精髓传授给学生又不至于给学生带来很大的学习压力，因此选择以孙明主编的《基因工程》（科学出版社，2002版）为主，同时为使学生在较短的时间内掌握相关知识，教学内容经过优化设计，使之更具条理性。我们力争将基因工程课程抽象的理论用简明扼要的语言加以精炼，同时尽可能的为学生提供进入实验室的条件，使他们能在实验室中对基因工程技术有一个直观的认识。

（三）紧跟学科发展前沿，更新教学内容

基因工程技术的发展日新月异，不断有新技术出现，教材内容的更新远远跟不上技术的更新。为了使学生能够全方位的了解基因工程领域的最新技术，我们不能仅仅局限于教材内容，而是在教材教学的同时将最前沿的基因工程技术穿来，开阔学生视野，扩大其知识面，塑造他们的批判精神的创新能力。

二、教学手段改革

基因工程是一门基础性很强的学科，课程内容信息量大、更新速度快、抽象复杂，要求教师在教学过程中必须具有前瞻性和开创精神，努力使教学跟上学科的发展进程，向学生传授教材以外的新知识、新技术、新方法，培养学生的独立思考和勇于探索精神，为学生继续深造打下良好的基础。传统的教学手段，照本宣科，只能使学生得到一些感性认识，无法得到直接的体验，不能激发学习兴趣，加以内容晦涩难懂，久之学生就容易对本课程产生厌倦心理，学生学着很累，老师教起来更累。这就需要教师在基因工程教学过程中勇于开拓创新，不拘泥于传统的教学手段，善于采用新型的教学方式，以激发学生的学习兴趣、较好地掌握整个知识体系为最终目的。

传统板书教学延续至今，有其突出的优点，比如板书在黑板上保留时间较长，便于学生总结归纳、复习巩固，板书书写灵活互动，有利于捕捉课堂闪现的灵感等等。但是传统板书在形式上比较单一，不能声情并茂。另外，板书教学教师占主导地位，学生只是被动的“填鸭式”接受，兴趣索然。另外，基因工程课程本身有许多传统的板书无法进行描述的实验内容等，这就使得传统的板书教学无法单独适用在本课程教学过程中。

为了激发学生的学习兴趣，近几年，某些有条件的高校开设了基因工程的双语课程，不仅很好的调动了学生的学习积极性，同时使学生在本科阶段就能够掌握专业外语，非常有利于学生以后在第一时间快速阅读外文文献，以便迅速掌握和了解基因工程的发展动态［3］。我们借鉴这种教学模式，努力在基因工程课程教学中尝试双语教学，很好的锻炼了学生的专业英语听说能力。

多媒体教学是弥补传统板书教学呆板、灵活性差的利器。运用形象、直观的多媒体技术可以创设出一个生动有趣的教学情境，以其独特的形、声、景扣动学生的心弦，化无声为有声，化静为动，使学生进入一种喜闻乐见的、生动活泼的学习氛围，从而使学生产生极大的学习兴趣。此外，多媒体教学还具（下转第110页）（上接第108页）有增加教学容量，提高教学效率、提高教学质量、培养学生抽象思维能力等优点。多媒体教学是对传统教学方式的一种颠覆，其本身也不可避免的存在一些缺点，比如容易产生华而不实，不能紧扣教学内容，过于轻视学生的主体和教师的主导作用等。我们在基因工程教学过程中，将传统的板书教学和多媒体教学有机结合，相互穿插，有效的激发学生的学习动力，同时又将学生的主要精力放在课程内容的学习上，取得了良好的教学效果。

三、教学方法改革

“填鸭式”教学方式沿用至今，已远远不能适应当前学生的思维特点。必须真正转变以课堂、教材为中心的传统模式，采用新型的任务驱动、项目导向等有利于提高学生创新能力、表达能力与批判精神的教学模式。此外，基因工程课程属学科发展快，内容丰富、抽象，学生难以理解，要想使其全面掌握相关的专业基础知识，改革教学方法是非常必要的，在教学过程中综合运用多种教学方法，是教育教学改革的重要内容。

（一）启发式教学

单纯的老师在台上讲，学生在下面听，加之基因工程内容难以理解，很容易使学生产生厌倦心理。我们借鉴前人经验，在课堂教学中穿插启发性的问题。从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习。

（二）研讨式教学

基因工程技术发展迅速，在其发展过程中出现了一些伦理问题，比如克隆动物、转基因动物等的出现。我们在基因工程教学过程中将这些与本课程相关的热点问题引入课堂，引导学生思考并进行分组讨论，提出自己的见解，对某些不一致的观点进行辩论。通过这种方式，激发了学生的科学思维和批判意识，同时培养学生的团队工作能力、团队合作精神以及表达能力与应变能力。

（三）开放阅读式教学

结合基因工程课程更新速度快的特点，引导学生通过网上浏览、图书馆借阅等方式了解本课程最新研究动态，不但激发他们的学习兴趣，同时培养他们查阅资料的能力，为将来的深造和工作打下良好的基础。

四、改革考核方式

为了引导学生树立正确的学习态度，建立良好的学习习惯，在《基因工程》课程考核中，我们采用了平时成绩和卷面成绩相结合的方式，平时作业、考勤、发言等成绩占40%，期末卷面成绩占60%，充分调动了学生的学习积极性。这种多元考核法注重过程型学习能力的培养，克服了学生突击复习应对考试带来的弊端，真实客观地反映出学生的学习效果，使考核方法具有科学性、合理性。

期末考试也不仅仅拘泥于传统形式，而是采用标准化统一考试和论文法相结合的方式。标准化统一考试采用闭卷形式，课程小组统一流水阅卷。题型主要包括名词解释、填空题、选择题、判断题、计算题、简答题、论述题、综合分析题等，主、客观题各占一定比例。一般客观题所占比例较大。论文法则是以闭卷形式出2—5道论文题，学生可以提前准备一些材料，写在一张白纸上，不能将相关书籍及资料带入考场，要求在两个小时内做出论文。

总之，为了使学生全面掌握基因工程课程相关理论和技术，了解最新的研究动态，我们在教学内容、方法及考核方式等进行了全面的改革和深入探索，力图培养学生的批判意识、科研思维及创新能力，为将来的读研及走上工作岗位打下良好的基础。“路漫漫兮修远，吾将上下而求索。”基因工程教学的成功非一朝一夕能够造就，我们将不断探索，力争完善。

参考文献：

\[1\]杨宜,赵睿.加强实验室建设培养应用性金融人才\[J\].北京联合大学学报,自然科学版,2005,(12):88-91.

篇3

关键词：分子生物学与基因工程；模块化；就业竞争能力

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0271-02

分子生物学与基因工程实验技术发展非常迅速，作为一门通用的工具已经渗透到生命科学各个研究领域，该门课程一直是生命科学相关院校的核心实验课程。但不同院校设置的分子生物学与基因工程实验课程基本上存在以下问题：（1）把分子生物学实验和基因工程实验分开，内容体系不连贯；某些实验设计重复，浪费资源。（2）实验内容的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定的，忽略实验内容之间的有机结合性和连贯性，存在实验内容之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。（3）实验大多数为验证性实验，对学生的培养目标不够明确。因此，本文提出基于学生就业竞争能力培养为目标，根据师范院校实际情况，通过调查研究对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计，拟解决上述问题，并大大提高学生的竞争就业能力，同时对其他院校的课程设置也可以提供一定的借鉴。

一、明确培养目标――对分子生物学与基因工程实验进行模块化设计

普通高等师范院校一般开设生物科学师范专业和生物技术非师专业，分子生物学与基因工程实验课程是这两个专业的必修课，考研和就业是这两个专业大部分学生毕业面临的问题。为了满足不同专业学生考研和就业的需要，通过调研，我们明确了分子生物学与基因工程实验课程培养目标：（1）满足学生考研深造的需要。（2）满足学生到中学进行生物学教学的需要。（3）满足学生到生物医药公司工作的需要。因此，我们把分子生物学与基因工程实验设计为三大模块（共计75学时）：①基础性实验模块，共计23学时。包括大肠杆菌质粒DNA的提取（4学时）、植物基因组DNA的提取（3学时）、动物组织总DNA的提取（3学时）、琼脂糖凝胶电泳检测DNA（3学时）、核酸的浓度及纯度测定（2学时）、大肠杆菌感受态细胞的制备（2学时）、目的基因的PCR扩增（6学时）。②综合性实验模块，共计35学时。包括：载体构建（10学时）、农杆菌介导的烟草遗传转化（15学时）、转基因植物的分子检测（10学时）。③开放性实验模块，共计17学时。包括植物总RNA的提取及检测（6学时）、RT-PCR（时）、分子生物学常用软件介绍（2学时）。其中，基础性实验模块部分随理论课按周次完成；综合性实验和开放性实验模块在理论课结束后统一安排时间开设。

二、分子生物学与基因工程实验模块内容的课堂教学实践及体会

生物科学（师范）和生物技术（非师范）两个专业的学生通过学习《分子生物学与基因工程模块实验》，基本具备了以下能力：（1）通过基础性实验模块的学习，学生掌握了分子生物学和基因工程实验的基本理论和操作技术，完全可以胜任中学关于分子生物学和基因工程实验的教学任务。（2）通过综合性实验模块的学习，不同专业学生具备了对实验进行综合设计和整体把握的能力，这些能力使他们在考研复习和考研复试实验操作技能方面具备很大的优势。（3）通过开放性实验模块的学习，使学生形成完整的科研思路，具备了自主思考、自主设计等实验能力；培养了学生科研创新能力，为他们今后的研究生学习和生物公司的面试奠定了基础。总之，通过对分子生物学和基因工程实验进行模块化设计，基本能够达到以下三个目标：①满足学生考研深造的需要。②满足学生到中学进行生物学教学的需要。③满足学生到生物医药公司工作的需要。

三、关于分子生物学与基因工程实验课程模块化设计的一些建议

1.分子生物学与基因工程实验基本上都是耗时比较长的大实验，传统实验教学安排都是按照教学大纲随理论课后开设，一般实验时间为4学时，这样安排导致某些综合性实验无法完成，影响实验结果的观察和记录，因此建议耗时较短的基础性模块实验可以随理论课开设，一周一个实验内容；耗时较长的综合性和开放性模块实验可以在一学期课程结束后统一安排1～2周时间完成，这样可以保证实验效果，提高学生综合能力。

2.建议学校加大对分子生物学与基因工程实验室的经费投入和建设，保证仪器的先进性和数量，开阔学生的眼界；授课讲师也应结合自己的科研课题，保证实验内容合理，实验成功率较高，实验结果比较稳定，学生每次实验都能观察到实验结果，增加学生的学习兴趣。

3.构建科学的实验课程考核和评价体制。传统实验教学评分体系以实验报告加平时表现为主。实验报告占用了学生大量的时间，并且在内容上有明显雷同的嫌疑，并不能够真实反映学生的实验能力。这样容易造成学生的学习压力，降低了学生对实验教学的认可程度。因此建议基础性模块实验可以按照传统实验报告形式考核；综合性和开放性模块实验可以按照4～5人为小组，以实验设计、实验实施、实验问题思考和解决方案，实验操作技能考核等综合过程材料作为考核依据，主要目的在于锻炼学生的科研和创新能力。

四、结语

通过对分子生物学与基因工程实验课程内容进行模块化设计和实施，不同专业学生在考研和就业方面取得了不错的成绩，学生的就业竞争能力得到了很大提高。关于分子生物学与基因工程实验课程的改革是一项长期系统工程，需要学校和授课教师根据本校实际条件不断努力，才能培养出适应社会发展的高素质复合型人才。

参考文献：

[1]周晓馥，勾畅，未晓巍，等.教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学，2013，41（4）：1852-1853.

[2]胡尚连，孙霞，郑桂灵.分子生物学与基因工程实验教学模式探索[J].实验科学与技术，2008，6（5）：94-96.

[3]刘新琼，王春台，张向明.分子生物学与基因工程实验模块化教学新模式[J].实验科学与技术，2011，9（5）：144-146.

篇4

[关键词]基因工程；研究现状；应用领域；影响

基因工程是利用重组技术，在体外对目的基因进行构建，再导入细胞内，使重组细胞在细胞内表达，产生人类需要的基因产物，或者改造、创造新特性的产品。基因工程是在生物化学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。基因工程问世以来，发展非常的迅速，还发展了一系列的基因工程技术操作，如：DNA重组技术、PCR技术等。科学工作者十分的重视基础研究，包括构建一系列的克隆载体和相应的表达系统，构建不同物种的基因文库和cDNA文库，开发新的工具酶等，各个方面都取得了丰硕的研究成果，使基因工程技术不断的趋向成熟。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域产业成为21世纪的主导产业之一[1]。基因工程研究及应用涉及医学、农业工业等许多领域。基因工程技术的发展带来两个领域的革命性变化，分别是医学和农业这两个领域。

一、基因工程技术在医学领域的研究及应用

1.基因治疗

基因治疗是指通过操作遗产物质来干预疾病的发生、发展和进程，包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱，杀灭病变的细胞或增强机体清除病变细胞的能力等，从而达到致病的目的[2]。基因治疗是随着基因重组技术的成熟而发展起来的，现今是生物医学发展的里程碑之一。

1990年美国NIH的French Anderson 博士开始世界第一个基因治疗临床试验，用ADA（腺苷酸脱氨酶）基因治疗以为ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩，并获得了初步成功[3]，目前该女孩跟常人一样正常生活，这成功范例促使世界各国都掀起了基因治疗的热潮。2004年1月深圳赛百诺基因技术有限公司将世界上第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场，这是全球基因治疗产业发展的里程碑。[4]目前利用基因对恶性肿瘤，糖尿病、心脑血管病和艾滋病等疾病进行治疗已取得重大进展。

RNA干扰技术在基因治疗具有很大作用。RNA干扰技术是利用人工方法向宿主中引入沉默诱导因子，达到降解靶基因转录的目的[5]。目前，利用RNA干扰技术针对肿瘤治疗的药物已经产生，临床上的研究也在不断的进行。现在RNA干扰技术很成熟的应用于研究特定基因领域，这项技术在医学、药学等领域有着重要的作用。另外锌指核酸酶技术也已在人类基因治疗中得到应用，锌指核酸酶技术是一种心性的基因高效靶向修饰和调控技术。锌指核酸酶技术在构建各种人类疾病动物模型、 研究人类疾病发病机理和治疗人类遗传疾病方面将体现出极大的应用价值[6]。

2.基因工程制药

近些年来，基因技术的发展为医药工业发展开辟广阔的前景，以DNA重组技术为基础的基因工程技术改造和替代传统医药工业技术已成为重要的发展方向[7]。通过DNA重组生产以前因源材料或制造技术等问题不能生产的药物，如：疫苗、抗体等。

基因工程疫苗 使用DNA重组技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的病原的保护性抗原制成疫苗。包括：基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白质工程疫苗。目前，乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍乱和大肠杆菌等疫苗研究已经有很大的进步[7]。

基因工程抗体 DNA重组技术与抗体基因结构功能的研究相结合，根据人们的意图在基因水平上对抗体分子进行分割、拼接及修饰，或者人工合成导入受体表达产生新型基因工程抗体，应用于诊断和治疗性抗体。基因工程抗体改造有：鼠单克隆抗体的人源化、制备双特异性抗体、制备完全人源性抗体、表达单链抗体和制备抗体融合蛋白[8]。目前构建成功的用于抗肿瘤的有ScFv（CD3）-64、抗上皮，17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv（Dig）-ScFv（erbB-2），Fab（HSV-2）-SpA抗体融合蛋白和T细胞激活抗体OKT3相结合，构成双特异性复合抗体可有效降低HSV-2病毒的产。在转基因烟草中表达了乙肝表面抗原，可在小鼠体内引起免疫反应。另外，具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗体药物在心脑血管疾病的治疗中起着重要的作用[9]。

二、基因工程技术在农业领域的研究及应用

农业和人们的日常生活关系非常的密切，农业的发展促进人类社会的发展。许多科学工作者从事农业方面的研究。

利用基因工程技术，通过对植物基因进行改造，修饰加工，增强了植物对细菌、真菌病的抗性。生物防治虫害是一项重要的工作。在防虫害方面，科学研究已经有的一些成果。研究发现，苏云杆菌中的毒蛋白（结晶蛋白）对害虫有毒害作用，可以利用这些杆菌来控制害虫。可以通过克隆这些蛋白的基因，将这些基因导入植物细胞中，是基因在植物中表达，从而获得抗虫的转基因植物。目前，苏云孢杆菌基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、玉米和棉花等多种植物。通过科学家的研究，利用转基因技术已经成功的生产抗冻、抗旱、抗除草剂等植物。

随着人类社会的进步，科技的发展，人类向大自然排放了越来越多的有害和难降解物质。这些物质严重破坏了环境和危害人的健康。利用基因工程技术提高微生物净化环境是现代生物技术用于环境治理的一项关键技术。基因工程给农业发展带来的巨大的经济效益。转基因技术提高作物产量、改善作物品质、增强抗逆性、抗病性的能力。

农田长期的使用过量的农药，已经严重的破坏了生态环境的平衡，破坏了土壤水质，农药残留有毒物质于植物中，给人类带来潜在的危害。消除农药化肥的危害，保护环境是当今重要及迫切解决的问题。

微生物在物质循环中起着很重要的作用。科学家利用基因工程技术对微生物进行改造，构建高效的基因工程菌可以显著提高农药降解效率。目前，已经开发出净化农药（如DDT）、降解水中染料以及环境中有机现已开发出有机氯苯类和氯酚类、 多氯联苯的基因工程菌。Home等人通过研究大肠杆菌重组的DH10B表达产物O pd A和OPH（有机磷水解酶 ）对几种农药的酶解动力学比较，发现O pd A能作用更多底物的类似物，降解范围更广[10]。利用基因工程技术制作微生物农药，减少化学农药的使用，减少环境的污染。

三、基因工程技术给人类带来的影响

基因工程是一把“双刃剑”，给人类带来利益的同时，我们也不能忽视它潜在的危害。基因工程技术的发展，给科学家研究带来新的方向，新的研究水平。从细胞、分子水平到基因水平。人类对生命的研究更加的详细，了解更加的深入。

基因工程技术的发展对医学和农业两个领域带来很大的影响。基因工程技术促进了医学科学研究的发展。基因工程技术给科学对肿瘤、病毒、等难解决的人类疾病的研究带来新的手段与方法，同时在人类疾病的研究，诊断、治疗等方面有革命性推动作用。一、解决了常规方法不能生产或生产成本昂贵药品的生产技术问题，开发了一大批特效药物，如胰岛素、干扰素等等，这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性等严重威胁人类健康的疑难病症，而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品；二、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备，如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等，并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法；农业领域里利用生物工程技术，科学家研制了许多抗病虫害、抗逆性等优良性状的生物，提高作物的产量，解决的世界人口粮食短缺的问题。

基因工程技术给人类带来利益的同时，也给人类带来的一定的隐患。转基因食品安全性的问题是人们一直非常关注个问题。转基因食品目前虽然没有发现对人类有什么危害，但是原有基因进行部分修饰后，也有可能存在着隐患，转基因食品如果有过敏性，则转基因食品就会有安全性问题。利用基因工程改造生物有可能打乱自然界的生态环境的平衡，破坏生态环境。转基因技术还有可能会导致基因污染，有可能危害原植物的遗传。基因工程技术同时带来伦理道德的影响，克隆技术如果应用到人身，打破以往生育模式，则存在人类伦理道德的问题。

四、结语

转基因技术生产的食品是否对人来带来影响，这需要实验和时间来验证。我们要以一个平衡心来对待转基因食品。在发展转基因技术的同时不能忽视其技术可能给人类带来的危害。我们要利用好转基因技术。基因工程技术给人类带来的很大的革命性作用，但是我们要理性的的看待，并不断的探索，寻找新的技术，方法，给人类带来更大的进步，促进社会的发展。

[参考文献]

[1]王娇.基因工程技术的现状和前景发展.河南化工 2010-04.

[2]邓鸿新，田聆，魏于全.基因治疗的发展现状、问题和展望.生命科学.（2005）03-0196-04.

[3]W F Anderson，R M Blaese ，K Culver，et al.The ADA human gene therapy clinical protocol：points to consider response with clinical protocol.Human Gene Therapy ， 1990，1：331-362.

[4]S Pearson，H Jia，K Kandachi.China approves first gene therapy.Nature Biotechnology，2004，22（1）：3-4.

[5]董丽，郭惠珊.RNA沉默―植物基因组免疫的安全防线.生物工程学报.2012，28（5）：521-530.

[6]李战伟，王令，任刚，王昕，张智英.锌指核酸酶技术在基因治疗中的应用研究进展.西北农业科技大学学报.2011-06 0055-06.

[7]瞿礼嘉，顾红雅，等.现代生物技术导论[M] 北京，高等教育出版社，1998.

[8]张雪洪，张惟杰，基因工程抗体融合蛋白的构建，生物工程进展，2001-04.

[9]张莹，何金生，洪涛，重组抗体药物研究进展及应用，中国生物工程杂志，2009，29（8）：102-106

篇5

关键词：基因工程；教学改革；探索

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0119-02

基因工程又称为基因拼接或者DNA重组技术，是将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。1972年美国人Berg在基因工程基础研究方面做出了突出贡献，被公认为“基因工程之父”。1973年美国人Cohen等用核酸限制性内切酶EcoRI，首次基因重组成功。近些年来，基因工程的新概念、新理论及新技术不断涌现，内容也在不断丰富与充实，已广泛应用于生命科学的各个领域[1，2]。21世纪以来，基因组学已进入功能基因组学时代，对基因功能的研究是生物技术发展的新方向，体现了基因工程的重要价值所在。基因工程学作为当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已经发展成为现代分子生物学、技术学的核心内容，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和创新能力的培养。作者所在学院（浙江海洋学院海洋科学与技术学院）于2007年新增了生物技术专业，同时开设了基因工程课程。为了不断提高该课程的教学水平，笔者结合这几年的教学经验以及兄弟院校相关课程的授课经验，努力充实教学内容，不断更新教学手段，对基因工程课程的教学体系进行了探索式改革。

一、教学内容

1.不断更新教学内容，突出实用性。基因工程理论作为一种专业性很强的课程，需在学生有一定生物学知识的基础上教学。在浙江海洋学院本课程于大三下学期开课，在此之前学生已修完细胞生物学、分子生物学、遗传学等生物学基础课程，具备了较完整的理论知识体系，在此基础上开展教学，有利于学生对知识的理解和掌握。基因工程作为一种技术性很强的课程，与上述生物学基础课程关系密切，同时与酶工程、蛋白质工程、细胞工程等学科紧密联系，存在一定的内容重复。在教学过程中，对于此类重复，或一笔带过，点到为主，或采用实例对重要知识加以巩固，尽量避免重复，突出课程特色。教材是提高教学质量的重要环节，浙江海洋学院第一次即2010年选用的《基因工程》教材由高等教育出版社出版，孙明教授主编。该教材内容全面翔实、章节清晰，对基因工程的原理、策略和技术方法均有系统介绍，具有很强的理论性和前瞻性。但是其内容较多，很多内容对于二本院校本科生来讲过于深奥、难以理解，学生也反映该教材较难，建议选其他较易理解的教材。结合该院校是二本院校的实际，笔者从2011年开始使用袁鹜洲主编，化学工业出版社出版的《基因工程》，属普通高等教育规划教材。本教材为国家精品课程教材，主要介绍了基因工程的基本概念、基本原理、常用基因工程操作技术以及基因工程与功能基因组学相结合的技术应用进展。主要内容包括三大块。一是基因工程的基本原理与基本技术，包括工具酶和克隆载体。表达载体及常用的基因表达系统，目的基因获取、制备、扩增、导入与鉴定的各种方法。二是基因工程在功能基因组学研究中的应用，包括基因表达谱的研究技术，全基因组化学诱变、转座子饱和诱变的技术，基因敲除与基因敲减的技术，GAL4/UAS过表达系统，酵母双杂交及免疫共沉淀等蛋白质相互作用研究的技术等。三是基因工程在工农业生产中的应用，包括转基因植物、转基因动物的制备与应用，基因治疗的原理与策略以及基因工程药物的研制与现状等。该教材内容清晰易懂，实例举证充分，且涉及基因工程在实际生产中的应用，在一定程度上可以提高学生的学习兴趣。使用该教材3年来，目前感觉学生反映较好，适合该校学生使用。

2.引领学生了解前沿动态。基因工程作为一门前沿学科，发展速度快，内容日新月异。我们常用教材多侧重原理、基础等理论知识，且更新速度始终落后于基因工程技术本身的发展速度。现代学生思维活跃，求知欲强。为了充分满足学生的求知欲和好奇心，在基因工程教学过程中，尽可能地添加一些新成果、新理论和新技术[3]，如：生物能源，基因工程疫苗的开发，基因治疗等，并结合自己在国外实验室所学向同学们展示最新技术与相关研究进展。基因工程的新技术多发表于Science、Nature、Cell等顶尖杂志，在教学过程中，对于发表的经典新成果，尝试让学生自己阅读、分段翻译、小组讨论，增加对新知识的了解[3]。一些重要的生命科学论坛，如：生物谷、丁香园、小木虫等是生命科学领域研究人员交流学习的地方，而知识的碰撞最容易产生科学的火花。因此，鼓励学生浏览这些论坛，并参与讨论，增强学习兴趣。另外，也鼓励他们加入相关的QQ群，比如转基因群、生物信息群，增加同业交流，为自己拓宽理论知识和解决实际技术问题，同时也为今后从事的相关工作打下坚实基础。

二、教学手段和教学方法多元化

不像动物学、植物学可以直观地看到实物，基因工程内容抽象，多涉及细胞、分子等微观内容，且高新技术多，操作流程长，如果仅仅采用文字和语言表述，难以讲授明白，学生学起来也比较晦涩难懂[4]。因此，需要运用多种教学方法，使概念、原理讲得通俗易懂，学生理解起来就更容易。

1.多媒体教学的应用。目前，大部分高校已广泛采用多媒体教学。在基因工程多媒体教学过程中，改变原来单纯的文字、图片等内容，不断尝试加入一些声音、录像、动画等信息，使课堂图文并茂、有声有色、栩栩如生，便于学生理解并强化记忆。如在讲解“PCR反应”一节中，自己录取了PCR的准备、操作以及电泳检测等全套过程，老师讲得省心，同学们听得舒心，极大提高了基因工程课程的教学效果。

2.小组讨论式教学。有价值的讨论是促进学生开动脑筋、举一反三、加深认识的有效手段。在遇到抽象内容时，讲解完毕后，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，组长实行轮换制。下面的同学给汇报的小组分别从以下几方面打分：汇报PPT的表现，制作PPT的质量，所讲内容的条理性、创新性以及讲解能力。通过此手段，极大调动了学生的学习积极性。例如，可引导学生讨论以下专题：①转基因动物；②中国的转基因水稻；③基因工程产品的安全性；④基因治疗。

三、改革实验教学、科研项目与课程教学相结合

本校基因工程实验是在大三结束后的暑假短学期开展的，共16学时，这时学生已上完基因工程理论课，具备了实验操作的相关理论知识。实验内容至关重要，是理论知识的综合运用。那么如何选择实验内容呢？这一点比较关键。授课教师多具有博士学位，承担着较高水平的科学研究工作。在基因工程教学过程中，尝试将实验内容和教师的科研项目相结合，让学生自主参与到科研项目的研究中。学生可根据教师的科研项目自主确定实验课程内容，从实验内容的选择，到实验方案的设计、试剂的购置、实验步骤的进行等都由学生自主完成，老师在此过程中起指导作用。笔者将课题“曼氏无针乌贼微卫星富集文库的构建”分解成几个小实验，包括PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳、限制性内切酶酶切反应、载体连接、感受态细胞的制备及转化、蓝白斑筛选与鉴定、测序、序列分析和引物设计等，指导学生进行整个流程实验，使其知识更具有系统性、完整性。此外，还可鼓励学生申报省级或校级的大学生创新项目，由笔者指导的“转基因绿色荧光观赏鱼开发技术探索”以及“青鱼β-actin基因的启动子功能初步检验”分别获得省级可喜奖项，这个实验培养了学生的创新能力及今后独立从事科研的能力。

四、试探采用双语教学

现代高素质专业人才不仅要具备高水平的专业知识，还应具备高水平的专业外语阅读与写作能力。为适应学科发展趋势，并扩充学生的英语专业词汇，培养英语思维模式，在基因工程教学过程汇总尝试进行双语教学[5]。在教学上，以中文课件为主，主要的专业词汇用英文标注，时而用英文讲解，尽量创造双语教学环境。并且鼓励学生借阅相关的英文教材，例如，在国际上使用广泛，权威性和时代感强的英文教材《Principles of gene manipulation and genomics》（7th ed）作为教学参考书。

简而言之，经过几年的努力工作，浙江海洋学院在基因工程课程的教学内容方面进行了优化，改进了教学方法与手段，培养了实验设计能力和创新意识，拓展了他们的知识面，取得了不错的效果。然而，课程教学改革是一项系统工程，目前还处于探索和实践阶段，必须坚持不断地探索、实践、总结，最好建立一支教学团队，希望把基因工程课程教学改革工作开展得更有效果，为国家输送更多高素质的专业人才。

参考文献：

[1]孙明.基因工程[M].北京：高等教育出版社，2006：1-6.

[2]李立家，肖庚富.基因工程[M].北京：科学出版社，2004：1-8.

[3]张传博，李莉，耿红卫.基因工程课程教学改进与实践[J].安徽农业科学，2013，（04）.

篇6

关键词：基因工程；技术流程；教学改革；转型发展

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0149-02

随着地方普通本科高校应用转型发展的深入推进，培养生产服务一线的高层次技术技能人才成为地方本科院校的主要任务，专业及课程设置“对接行业和产业链、对接职业岗位需求”已成为共识。以职业需求为导向、以实践能力培养为重点、以产学结合为途径的人才培养模式正逐步形成。因此，对于课程体系的设计需要按照工学结合、知行合一的要求，根据生产、服务的真实技术和流程构建知识教育和技术技能体系。

基因工程是在分子水平上进行DNA体外重组，通过转基因技术对生物体进行遗传改良的一门新兴学科，是当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已发展成为现代分子生物学的核心内容[1]。基因工程在医学、农业、工业、环保、能源等领域应用广泛，已经渗入到我们生活的各个方面，并具有良好的应用前景。基因工程作为高校生物学相关专业的主干课程之一，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和职业能力培养，直接影响大学生毕业后在相关领域的就业质量[2，3]。基因工程与生物化学、分子生物学、遗传学和微生物学等学科知识内容交叉，涉及的知识面广且比较抽象，因而相对复杂难懂。为适应应用型人才培养的要求，提高基因工程课程的教学水平，本文针对基因工程课程的教学内容、教学方法与手段、考核评价方式等方面进行了探索式的教学改革，旨在提高课堂教学质量，提升学生的就业适应能力，使毕业生与岗位需求“零距离”。

一、课程设计基于技术流程，对接行业和职业岗位需求

在高校转型突出应用性和实用性的背景下，压缩理论学时，增加实验实训课时是普遍的做法。基因工程课程与多门生物学课程知识交叉，理论内容庞杂，实践性很强，但目前出版的基因工程相关参考书为保证知识体系的完整，有不少内容与学生前期掌握的生物学基础课程知识重复。我校在应用转型发展后对基因工程教学计划进行了调整，理论课由50学时压缩至30学时，因而必须对知识体系进行重构，优化教学内容。笔者以袁婺洲主编的国家精品课程教材《基因工程》为主要参考书，同时结合吴乃虎主编的《基因工程原理》第2版、楼士林等编著的国家理科基地教材《基因工程》、何水林主编的普通高等教育“十一五”规划教材《基因工程》、T.A.Brown主编的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主编的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及郑振宇、王秀利主编的生命科学类“十二五”规划教材《基因工程》等，打破了传统的知识内容体系，围绕基因工程行业和企业现实生产中的基本技术流程“分、切、接、转、增、检”进行课程设计，将课程内容按照六字技术流程进行分解教学，对每个流程辅以应用案例，如将转基因抗虫棉、转基因荧光鱼的培育融入教学过程中，让学生既能从总体上把握课程内容体系，又能在自己感兴趣的关键环节进行重点突破。同时在教学过程中紧密联系最新的相关研究技术成果，紧跟基因工程学科前沿，以开阔学生视野，激发其学习热情。

二、改进教学方法，提高教学效果

高等教育教学改革的重要内容之一是教学方法的改革，教学方法必须结合课程特征进行相应的改革。对于基因工程基础知识的讲授，主要采用问题引导式教学，让学生跟着设置的问题，依靠自主学习掌握基本的知识点。同时，基因工程技术的应用已深入到人们的日常生活之中，有许多内容都是人们经常关注的重点，例如转基因植物、转基因动物、基因工程食品的安全性、基因治疗等。学生通过各种方式接触到基因工程相关知识和信息时，也能够主动发现问题并针对问题提出个人见解。鉴于此，在教学过程中结合相应的技术流程环节开展“小组讨论式”教学。一是针对基因工程技术流程的理论讲解，在教学活动中留给学生一定的时间，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，提出疑惑，再由教师给予解答，活跃课堂气氛，调动学生学习的自觉性和积极性。另一方面，针对基因工程中的社会热点问题，如转基因安全性分组开展辩论赛，教师提前两周布置任务，让学生广泛查阅资料，在辩论交锋中收获更多书本上没有的知识，丰富学生的知识储备。这样既可以培养学生查阅、整合资料的能力，又能锻炼学生的表达能力，为以后考研或者工作积累经验。

三、实验与理论配套，提升学生的动手能力

基因工程课程本身实践应用性强，因而要将理论教学与实验教学相统一，才有利于学生巩固理论知识，同时培养学生的全局思维、独立解决问题的能力。这正符合现代教育学派代表杜威主张的“从做中学，从做中求进步”、“理论不能脱离于实践，理论是关于实践、为了实践和通过实践”的观点。然而，在传统基因工程的实验教学中，因实验条件和课时的限制，往往只选择一些容易开展的验证性实验，如DNA和RNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、质粒DNA的限制性酶切、大肠杆菌感受态细胞制备与转化等，学生只是简单机械性地掌握一些具体的实验技术，对整个技术流程缺乏全面的认识，不能将理论与实践相联系。为此，课程组在基因工程实验教学的设计上，与理论教学的“分、切、接、转、增、检”六字技术流程相配套，结合本学院科研工作的实际情况，依托省高校重点实验室技术平台，以富含多糖的转基因铁皮石斛获得为目标，在每个技术环节开设一个实验，从分离获得铁皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）开始，到构建表达载体，农杆菌转化铁皮石斛原球茎与分子检测，构建一体式连贯性的实验教学体系，上一个流程的实验结果作为后一个实验的材料，因此学生必须在每个实验环节掌握相关技术，拿到下一流程所需的材料，才能顺利进行后续实验，并最终形成产品。

四、完善考评体系，提高综合素质

单纯的卷面考试往往会让学生依赖复习资料死记硬背，并未真正理解和掌握相关理论知识与技术，更不利于学生创新意识、科学思维与实践能力的培养，很难准确评估学生对课程的综合学习情况，而合理的课程考核体系有助于激发学生的主观能动性。为了更科学有效地衡量学生的学习情况，从多个角度考察学生思考问题、解决问题和串联知识的能力，我们分别对基因工程理论课程和实验课程的考核方式进行了改革，理论课程由平时成绩（40%）和期末试卷（60%）两部分组成。其中40%的平时成绩包括出勤10%、作业10%、课堂表现10%以及加分项10%。尤其是加分项目，主要综合考虑学生的创新思维、小组讨论参与度、组织与口头表达能力等，提升了学生的主动参与意识和积极性。期末试题的设置加重主观命题分数，避免学生死记硬背，注重检验学生对基因工程相关知识的应用能力，考查学生对课程的真正理解和掌握。实验课程的总成绩由4部分组成，其中实验相关理论考试占50%、出勤率占10%、实验报告占10%、实验操作占30%，在实验操作中主要检验学生的实验习惯与科研素养、实验的准确性与严谨性。通过建立多元化的课程考核体系，既能考核学生的综合能力，又能“以考带学”，促进学生对理论知识和实践技术的掌握。

五、结语

基因工程技术在飞速发展，相关研究成果日新月异，对该课程的改革需要紧跟学科技术前沿，更新观念、不断探索、不断调整。注重以学生为中心，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，让学生在“做中学”、“做中进步”。通过近两年在基因工程课程教学中的探索，我们基于技术流程在基因工程的教学内容、教学方法、实验实践、考核评价体系等方面进行了初步的改革，并取得了较好的效果。

参考文献：

[1]郭宝英，刘慧慧，杨静文.二本院校基因工程教学改进与实践[J].教育教学论坛，2015，（3）：119-120.

[2]董妍玲，潘学武.应用型人才培养目标下基因工程实验教学改革的实践[J].黑龙江畜牧兽医（科技版），2013，（6）：175-176.

[3]卢敏.高校《基因工程概论》课程教学改革初探教育教学论坛[J].教育教学论坛，2016，（15）：97-98.

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

摘要：基因工程学课程在生物技术专业培养目标中定位于专业必修课，是专业主干课程。该课程与生命科学密切相关，前后与其他学科的有机化学、基础生物化学、分子生物学、细胞生物学等课程有密切联系。基因工程学课程是一门承上启下的高端课程，是连接于本科生和研究生之间的纽带课程。为适应现代高等农业院校生物技术专业培养创新型人才的需要，基因工程类课程在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新，并取得了一定的教学成果，为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。

关键词：农业院校；生物技术；基因工程；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0133-02

生物技术专业是在顺应时代经济科技发展的条件下建立起来的，学制四年，授予理学学位，培养具备较系统的生物技术专业及相关学科的基本理论和实践技能，能在有关高等学校或科研单位从事教学或科学研究，能在生物产业、医药卫生、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术相关的基础与应用研究、技术开发或管理工作的高级专门技术人才。基因工程学作为生物技术专业的一门专业基础课，在临床医学、农业生产等若干领域实际应用的一门学科，也是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。其任务主要是从分子水平阐明基因操作主要技术的基本原理、载体的构建与应用、基因的表达与调控等内容。目的是使学生掌握高等生物基因工程的研究目标、现状与进展，以及基本实验操作技能。

一、教学建设与改革

（一）教学内容与课程设计

基因工程学理论教学内容主要介绍基因工程的基本理论、基本实验方法以及最新研究成果，阐明基因与基因工程操作的主要技术原理，基因克隆的酶学基础及基因克隆的各种质粒载体，原核、真核基因的表达与调节，基因的分离与鉴定等内容。基因工程学实验教学内容以大肠杆菌的感受态制备为基础，进行质粒DNA转化大肠杆菌感受态细胞，质粒DNA的提取、鉴定，以及质粒DNA的酶切与连接等实验。目的是使学生全面、系统地了解和掌握基因工程学的基本理论、实验技术及实践技能。

（二）教学方法与教学手段改革

在教学方法上，改变传统“填鸭式”教学方法，引入案例教学法、互动式教学法及讨论式教学法。根据教学目标的要求，课堂上利用案例引起教学活动，将在生产一线、基层培训中遇到的实际问题和解决的实践经验带入课堂，将参加全国各大学术会议中学习到的最新研究成果、最新学术前沿知识融入课堂，再把诺奖、院士、知名学者等名人事迹和科研成果引入课堂，进行案例式教学。对有争议性问题，组织学生进行互动式研讨，采取具有针对性、实践性、启发性、研究性和时效性的教学方式，进行互动式、讨论式、启发式教学。开发学生智力，培养学生能力，提升学生素质。启发学生思维，增强学习兴趣，提高教学效率，最终达到学生自主学习的目的。在教学手段上，采用教学效果更加形象和直观的现代化多媒体与讲授相互结合的手段进行教学，有利于学生对知识的理解和记忆。

（三）教学管理改革

在各个教学环节中，对教学的每一过程都要求一丝不苟、精益求精、认真负责。对课程梯队新任教师实行试讲制度、听课制度及进修制度，制定自我进修提高计划，支持青年教师到外校进修或去国外攻读学位。认真备课，疑难问题及时请教老教授。认真批改作业，详细解答学生的疑问，做到当堂课问题当场解决。积极开展与本课程有关的第二课堂活动和课题组活动，充分利用实验环节中的科研训练项目，促进学生理论联系实际，培养学生的实践动手能力、分析问题能力和综合能力。在课程考核中，课程理论考核占70%，实验考核占30%。实验考核根据实验表现、操作能力及实验报告综合评定成绩，成绩分为A、B、C、D四个等级，即优秀为A、良好为B、一般为C、差者为D。另外，在实验考核中，纳入了科研训练环节，独立设计并完成试验的学生给予实验考核分数的适当倾斜。

二、教学效果

（一）学生学习效果

基因工程学课程使学生能够全面系统的了解高等生物基因工程的研究内容、现状与进展，以及在临床医学、农业生产、化学制剂等方面的应用；使学生掌握了基因工程学最基本的五大实验技术，成为继续深造读研学生必备的基本技能。本课程学生考试成绩合格率为100%，优秀率达85%以上；在学习本课程的基础上，考研学生的录取率达90%，入学研究生学校的反馈评价优秀率为100%。

（二）学生科研成果

近年来，通过一系列的教学改革与创新，本专业学生根据基因工程学课程实验和实践教学中科研训练项目的研究内容和试验经验，本科生申请立项大学生创新创业训练计划项目20余项，其中“国家级大学生创新创业训练计划”项目2项，“省级大学生创新创业训练计划”项目3项，“校级大学生创新创业训练计划”项目18项；20余人本科生发表科研论文，其中本科生为第一作者发表科研论文10余篇，核心期刊论文8篇；本科生获奖20余人次，其中获得第十三届、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖2项，获得第十三届、第十四届“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖2项，院校级学科竞赛奖多项。在取得上述成果的基础上，3名学生获得本科生优秀毕业论文，6名学生保送硕士研究生，10余名学生顺利考入南开大学等知名院校研究生。

总之，基因工程学课程作为生命科学领域的核心课程，在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新，取得了一定的教学成果。尤其在基因工程学实践教学方面使学生获得了实实在在的基本实验操作技能，为学生继续深造攻读学位、完成毕业论文试验做好了垫，也为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。在今后的教学中，对生物技术专业课程将继续进行探索和创新，以期达到培养具有高科研素质创新人才的目的。

参考文献：

[1]任桂萍，王文飞，尹杰超，等.分子生物学与基因工程实验课改革的探索与实践[J].教育教学论坛，2015，42（10）.

[2]贾立军，张守发.综合性大学农学院教学方法的改革与创新人才培养[J].黑龙江畜牧兽医，2012，（8）.

[3]梅辉，韦琴，张军林，等.微课在本科院校实验教学中的应用――以“基因工程实验”为例[J].黑龙江畜牧兽医，2016，（7）.

[4]陈桂敏.基因工程实验教学改革与探索[J].课程教学研究，2015，（6）.

[5]王小敏，叶晓霞.综合性实验在基因工程实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2014，25（6）.

[6]贾立军，张守发，鲁承，等.边疆高校兽医学科创新人才培养与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2016，（2）.

收稿日期：2016-12-10

篇8

关键词：生物工程；基因工程；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）42-0161-03

《基因工程》是生物工程专业的核心课程，现代生物学的发展离不开基因工程。基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，其内容涉及分子遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学及分子生物学等学科相关理论基础及实验手段。《基因工程》课程内容繁多、概念抽象、理论性和技术性强，同时基因工程发展十分迅速，相关知识也日新月异[1]。江西农业大学是一所以农业为优势、以生物技术为特色综合发展的多科性省部共建大学，近年来各大高校都开设了生物专业，我校必须要对生物教学进行改革才能保持生物技术特色专业的主导地位。近几年我院对生物类专业进行了改革，在《基因工程》教学过程中，教师采用多媒体教学、课程论文、课程实践等多种教学方法相结合，但效果还是不太理想。为了培养适合社会发展的高素质人才，《基因工程》教学进一步改革势在必行。近年来，生物工程专业的毕业生就业情况不甚理想，该专业的毕业生只有少数从事相关专业的工作，出现此状况的原因是因为生物工程专业课程枯燥、内容复杂、内容更新快等特点，而造成的学生对专业课程没有兴趣，从而不能切实掌握和理解生物工程的相关专业课程。要改变学生对专业课的掌握和实际应用情况，必须实行实践教学。《基因工程》是生物工程专业的主要课程，《基因工程》是一门理论和实践紧密联系的课程，该课程实行实践教学势在必行，只有实行实践教学，才能让学生对《基因工程》的基础知识和实验操作更加深入的了解。实践教学是巩固理论知识和加深对理论知识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，不仅是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台，而且有助于学生素养的提高和正确价值观的形成。通过实践教学培养高素质的专业型人才，让学生真正学有所用、学有所长，并且为社会提供优秀的具有专业素质的人才。

一、实践教学的现状

1.实践教学的重要性。本科教育过程中理论教学与实践教学是相互联系、相互促进的教学形式。理论教学主要是在课堂上进行，其中包括课堂讲授、课堂讨论、习题课等教学环节；而实践教学则指对学生进行职业、专业技能的训练，除少数在课堂上进行外，主要在校内外实践基地进行，包括实验课、实习、实训等教学环节[2]。本科的教育主要是让学生掌握专业课程的基础知识和实验操作技能，掌握在社会上工作的技能，由于之前的学校教育对于实践教学的重要性认识不够，才导致了毕业生本专业就业率低的现状，为了扭转现状，我们应当重视实践教学。

2.实践教学条件欠缺。由于《基因工程》内容更新快，需要仪器、设备的支撑，而目前我校的设备规格型号落伍、设备老化、类型单一，现代化的仪器设备较少，学校的实践基地形同虚设，学生实习的质量无法保证。实践教学在《基因工程》教学过程中尤为重要，学校应该补足或更新实验仪器、设备，以保证学生进行正常的校内实践学习。实验、实训室是开展实践教学的场所，是进行实践教学的基本保证，与实践教学效果的好坏有着直接的联系，因此必须加强实践环节的硬件设施建设[3]。各大高校对实践教学师资队伍的建设不够重视，实践指导教师在学历上的要求普遍偏低，同时，实践指导教师的待遇也不如理论教师。在师资队伍建设上，教师进修学习也是以理论教学的教师为主，有些院校甚至没有实践指导教师[4]。此外，课程设置也不合理，缺乏教学质量监控。

校外实践教学条件也有不足之处，学校应联系与基因工程专业相关的公司、工厂等，和他们签订实习协议，让学生能及时的将自己所学到的理论知识转化为实践能力和动手能力，不仅有利于培养学生的学习兴趣，而且有利于今后学生对就业方向的选择和了解。

二、教学内容改革及教师素质要求

1.《基因工程》课程知识的更新。《基因工程》是一门更新很快的学科，在新技术、新观念、新成果的更新方面有一定的难度，因此学校须订阅生物工程专业的权威学术期刊，并要求任课教师掌握课程的最新动态，及时更新课件，从而让学生了解基因工程上的新技术、新观念和新成果。

2.《基因工程》课程课件制作。《基因工程》与很多课程有着密切的联系，这就要求教师有更好的专业素质，应改革教学内容，避免与相关课程的重复。如：基因操作的主要技术这部分内容，核酸的凝胶电泳在生物化学中有详细介绍；细菌转化实验在微生物中讲授过；核酸分子杂交在分子生物学与分子遗传学课程中做过实验；基因的表达调控在分子遗传学中讲授过[5]。对于相关课程提及的实验或基础知识，任课教师应采取回顾或者提问的方式来加深学生对相关知识的理解。

3.增加实践教学内容。让学生掌握该课程的专业技能尤为重要，所以让学生对课程基础知识的学习和有意义的实践教学是重中之重。学校应当增加学生外出实习、参观相关工厂或公司生产线、实验等机会，使学生更加深刻的理解和应用所学的专业知识、专业技能。让学生们亲眼所见、亲手操作，更能激发学生的学习兴趣，有利于学生对知识的探索与创新。这样就形成了基础知识和课内实验支持课外实践，课外实践引发学习基础知识的动力，二者相互促进。

三、教学实验改革

《基因工程》是一门理论和实验紧密结合的课程，实验是课程不可或缺的一环，在教学过程中应当重视实验教学。实验教学的目的是让学生学会科学实验的设计原理和操作方法，以及对实验结果的科学分析，因此实验教学应当强调在教室的引导下给学生以尽可能多的独立操作空间和独立设计实验的机会。在实验过程中，教师不干涉学生的实验安排和操作程序，仅以指导老师的身份对学生的实验操作进行现场巡回指导，并回答学生的疑问，为学生示范相关实验仪器和软件的使用，提供公用试剂，对学生的每一步实验结果进行评价和把关[6]。根据学生实验结束后反馈的信息和实验报告的内容，及时调整指导方法。

四、考核方法的改革

传统的教学模式会仅仅以卷面成绩来定学生的课程成绩，这就造成了学生仅仅学习书面知识，不愿意动手操作的现状，长期下去学生动手能力就差，毕业后不具备足够从事本专业工作的能力。由于本科生教育阶段，首先是夯实学生的基础知识，所以基础知识教育不能松懈。由于《基因工程》实践性很强，所以建议实验、实践也应该纳入考核项目之中。大学教育培养学生自主思维也尤为重要，应当在学期中间增加课程报告、课堂讨论等，作为考核的一部分。三者考核方式共同实施，不仅能促进学生各方面素质和能力的提升，而且能够切实激发学生的学习兴趣。

五、实践教学体系的构建及完善

有一批专业的教师队伍还不够，还应该有一个具有一定管理职能的教学实施单位，负责管理实验、实习的安排与管理。管理机构的目标和责任必须明确，严格规范和要求各实验室和实践基地的功能，给实践教学的质量提供保障。校外实践应和单位签订协议，必须严格按照培养计划安排实践、实习，实践和实习结束后企业应当给予学生正式的评价，以便教师有计划地制定学习方向；学生应该严格按照单位规定的实习规则严格要求自己，这样单位和学校才能达到各自的期望值，企业和学校也能长期建立合作的关系。

六、结论

总之，通过《基因工程》实践教学改革的探索和实践，要实现学生为主体的教学模式，教师仅为方向性的引导，让学生从实践中发现自己的不足、发现自己的感兴趣之处，及时提高和完善自己，教师应及时引导学生弥补自己的不足。但要想改变目前的教学现状任重而道远，仍需要各方面的努力和帮助，才能将目前的《基因工程》课程教学更加完善，让学生更加适应社会的需求。

参考文献：

[1]黄丽华，赵燕，张学文.独立学院基因工程教学改革研究[J].现代农业科技，2010，（6）：27-28.

[2]赖华清.对加强高职院校实践教学的思考[J].职教探索与研究，2006，（3）：38-43.

[3]陈小梅.加强实践教学培养应用型技能人才[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2007，3（1）：86-89.

[4]王庭俊.强化实践教学，全面提高学生素质[J].扬州工业职业技术学院学报，2008，5（1）：52-55.

[5]范桂枝，李晓灿，詹亚光.“基因工程”教学改革的思考[J].中国农业教育，2006，（6）：55-56.

[6]孟春晓，高政权.高校基因工程教学改革现状[J].黑龙江畜牧兽医科技版，2011，（5）：162-164.

篇9

关键词：基因工程；双语教学；教学质量

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0157-02

随着经济全球化，我国经济与科技发展与国际联系越来越密切，需要一批具有国际视野和国际竞争力的人才，以应对经济全球化和科技革命的挑战。由此，培养适应经济全球化的人才成为高校教育的重要议题。教育部明确要求本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。尤其是对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业更需要使用外语教学[1]。

基因工程是生物技术专业一门重要的专业课程。它涉及面广，应用性强，发展迅速，既是生物技术理论研究的核心，又是一门应用性极强的学科，对生命科学的发展起着巨大的推动作用。因此，对生物技术专业的学生来说，该学科知识的掌握程度直接影响其专业素质。为使学生更好的理解基因工程相关知识，了解该学科的新动态，我们开展了基因工程双语教学，并对教学内容、教学方法、教材选用等进行了探讨。

一、《基因工程》双语教学的必要性

基因工程是现代生物技术的核心内容。它的快速发展大大推动了科学理论研究的发展，而且其应用几乎可涉及人类生存所必需的各个行业[2]。目前，英语是当今国际交流的通用语言。基因工程相关的权威论文和著作主要以英文发表。学术交流会上，专家主要采用英文作学术报告，相互交流也以英文为主。

二、提高《基因工程》双语教学质量的方法

（一）加强双语教学师资队伍建设

双语教学不仅要使学生扎实的掌握本专业相关的基础知识，还要提高学生的外语水平，引导学生用外语思维思考问题、解决问题，培养学生用外语学习专业知识的能力。这对任课老师提出了更高的要求。不仅要求教师具有精深的专业知识，而且必须具备较深厚的外语基础，有较强的读、写、听、说能力，能用英语进行日常交流，用外语表述专业知识、解析专业词汇。因此，作为双语教学的主要实践者，教师的英语水平、学科知识等直接影响教学质量。

（二）选择合适的原版教材

教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，是进行教学的基本工具，是提高教学质量的重要保证。双语教学的教材更是一个非常关键的教学资源，教材的选择直接关系教学的质量和效果。目前国内出版的《基因工程》教材版本很多，但均为中文教材，无国内自编的《基因工程》双语教材。我们认为基因工程双语教学教材以英文原版教材为好。为实现基因工程双语教学的目的，我们采用了由Sandy Primrose等主编的《Principles of Gene Manipulation》国外优秀生命科学教材。该书的英文影印版和中文版均由高等教育出版社出版，特点是内容丰富先进，图文并茂，在国际上使用广泛，具有权威性和时代感。但国外教材内容广泛，知识的的系统性和逻辑性不强，对理论论述也不够详细。一些基础不好的学生学习起来会很吃力。因此在教学过程中，我们配套选用一本中文教材，还将一些国内教材列为教学参考书。

（三）把握好双语教学中的中、英文讲述比例，做到循序渐进

目前，高校双语教学一般采用三种方式:①全外语教学，即使用外语原版教材，外语讲解、板书、答疑，也常要求学生用外语提问、外语作业、外语考试；②使用外语原版教材，教师用汉语和外语讲课；③使用外语原版教材，中文授课模式[4]。

基因工程双语教学的首要目的是学生应该掌握基因工程专业知识，其次才是对专业英语词汇听、说、读、写及专业英语表达内容的理解能力。基因工程双语教学对象为生物技术专业三年级的学生。由于该专业学生的英语水平参差不齐，阅读英语教材和听英语授课的能力相对有限，掌握的专业词汇较少，很难理解英语专业书籍，若采用全英文授课，很多学生很难理解课程内容。因此，在教学内容上，我们采用英文教学和中文教学相结合的方式。教学内容在用英语讲述后，再用中文加以补充说明。对于一些较难理解的内容，常采用中文教学，再用英语进行相应表达。我们在基因工程双语教学过程中，遵循由浅入深、由少到多、由慢到速度适中的用英语解释专业知识。先充实学生的专业词汇，逐步提高学生阅读能力，再采取中英文讲授相结合的方法，加强学生对英文教学内容的理解能力。

（四）教学手段多样化

基因工程是分子水平上对基因进行操作的复杂技术。其内容涉及分子遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学及分子生物学等学科相关理论基础及其实验技术手段。课程内容繁多、概念抽象、理论性和技术性强。对一些基础不好的学生来说，其教学内容比较难理解。在双语教学过程中，有些英文基础不好的学生，看不懂英文原版教材，也听不懂教师的英文讲课，学习的积极性和主动性不高，这些将严重影响教学效果。因此在基因工程双语教学中，教师应尽量使用常见的词汇将复杂的句子简化，使教学内容简单易懂。在每一章节授课之前，要求学生课前预习教学内容。多媒体课件应图文并茂、形象生动。课件中多采用示意图、照片、动画和短片，使教学内容更直观、形象，便于学生理解所学内容。针对某些教学内容，老师可以设计一些讨论题，由学生查阅相关文献资料，进行归纳总结后，在课堂上用英文进行讨论。这样既可调动学生学习的积极性和自主性，又可让学生熟悉相关的专业英语词汇和表达，学会用外语去理解和掌握专业知识，用外语去思考问题、解决问题，从而提高学生的外语应用能力。一定时间后，要求学习小组上交全英文的学结报告。通过这种方式，让学生互相帮助，互相学习，共同提高。每一章节教学内容完成后，要求学生对教学内容进行总结和归纳。利用课外时间，我们会组织学生听取一些英文专题报告会，以提高学生对本学科前沿知识的了解。

（五）考核内容和方式灵活化

每章教学内容结束后，我们都会设计一些讨论题或设计题提供给学生，他们查阅相关文献资料后，以作业的形式递交或是集中讨论。设计报告和讨论稿以及学生在讨论中的表现及其平时在课堂上的发言次数、质量和水平都计入成绩，以此来鼓励学生的学习积极性，提高他们的语言表达能力和应用知识的能力，锻炼英文写作能力。

总之，双语教学是培养具有国际视野的高素质创新人才的重要途径，同时也是一项长期、循序渐进的工作[5]。随着我国生物技术研究及其产业的迅速发展，需要更多能够适应国际需求的人才。基因工程是现代生物技术的核心。与此相关的技术和研究结果常以英文展示。探索基因工程双语教学的模式，对教学质量的提高以及生物技术专业本科生综合素质的提高都具有重要的意义。

参考文献：

[1]张同利.加强高校双语教学的探讨[J].中国高教研究，2007，（5）：90-91.

[2]许崇波，迟彦.《基因工程》精品课程的建设与实践[J].大连大学学报，2008，29（3）：148-150.

[3]计道宏.双语教学中外文原版教材的选用原则探讨[J].安康学院学报，2009，21（1）：108-109.

篇10

关键词： 生物教学 基因工程 概念辨析

“基因工程”在现代生物科技专题模块中占有举足轻重的地位，是学习的重点，也是高考命题的热点之一。各地高考每年都会考到相关知识点，而且有逐年增多和加深的趋势。如要学好本模块必须系统地掌握这部分内容中的基本概念，而生物学概念构成了当代生物学科结构的主干，对生物学概念的学习是学生进一步探究深层的生物学现象与规律的基础，具有很强的客观性、概括性和抽象性。因此，对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。下面对基因工程中学生常易混淆的几组基本概念作一辨析。

1.基因工程

基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术，这种技术是在生物体外，通过对DNA分子人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。

2.限制性核酸内切酶；DNA连接酶；DNA聚合酶；反转录酶；解旋酶

2.1限制性内切酶。在微生物体内存在的一类能识别并水解外源DNA限制性内切酶，限制酶能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且准确地在每一条定部位的两个核苷酸之间切割，形成黏性末端或平末端。发现于原核生物体内，现已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。

2.2DNA连接酶。DNA连接酶催化DNA中相邻的5'磷酸基与3'羟基间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合，连接DN段。即它可以将限制性核酸内切酶切割下来的基因（DN段）与另外被切割开的DNA分子（如载体）连接到一起，形成重组DNA分子（见下图）。

2.3DNA聚合酶。主要是连接DN段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起作用。

区别与联系：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3'末端的羟基上，形成磷酸二酯键，需要模板；而DNA连接酶是在两个DN段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DN段之间形成磷酸二酯键。而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。

2.4RNA聚合酶（又称RNA复制酶、RNA合成酶）一种催化从反义DNA分子链转录RNA的酶。现在知道的有两类在原核生物中，一类产生DAN复制的RNA引物，另一类转录其他三种类型RNA分子（MRNA、TRAN、rRNA）。

2.5反转录酶：反转录酶是一种多功能酶，具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶活力，DNA指导的DNA聚合酶活力。除了聚合酶活力外，它尚有核糖核酸酶H的活力，专门水解RNA-DNA杂合分子中的RNA。在分子生物学技术中，其作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作，在基因工程中起重要作用。

2.6DNA解旋酶：在DNA不连续复制过程中，结合于复制叉前面，并能催化螺旋双链结构解旋的酶。该酶具有ATP酶活性。在DNA复制及转录时起作用。

以上几种酶中DNA限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于氢键。

3.启动子与起始密码子，终止子与终止密码子

启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和下游，负责调控基因的转录。而起始密码子和终止密码子都是mRNA上的三联体碱基序列，分别决定翻译的起始和终止。

3.1启动子与起始密码子。启动子可与RNA聚合酶特异性结合而使转录开始的一段DNA序列。但启动子本身并不被转录，属于基因上游对转录起调控作用的5'端非编码区。而起始密码子位于信使核糖核酸分子中规定编码多肽链第一个氨基酸的密码子。

3.2终止子与终止密码子。终止子位于DNA上，确切地说是属于非编码区的核苷酸序列。它特殊的碱基序列能够阻碍RAN聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录工作结束。终止密码子位于MRNA上，共有三种：UAA、UAG、UGA。三种核苷酸不能决定氨基酸，为“无义密码”，终止密码表明一条肽链已经翻译完成。

4.非编码区与非编码序列

在原核基因中，能够编码蛋白质的区段，叫编码区；不能编码蛋白质的区段，叫非编码区。编码区上游和编码区下游的DNA序列组成的非编码区，对遗传信息的表达有重要的调控作用。

真核基因结构也由编码区和非编码区两部分组成，编码区是间隔的、不连续的，其中能编码蛋白质的序列叫外显子，不能编码蛋白质的序列叫做内含子。在编码区中，外显子被内含子分开，成为一种断裂的形式。由此可见，原核基因的非编码序列就是非编码区，而真核基因的非编码序列则包括非编码区和编码区的内含子。

5.DNA复制与PCR技术

DNA复制（细胞内复制）：是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

PCR技术（体外DNA复制技术）：PCR技术是一项在生物体外复制特定DN段的核酸合成技术。

主要区别：DNA复制（细胞内复制）场所为细胞核、线粒体、叶绿体；PCR技术场所为体外；酶不同前者为解旋酶、DNA聚合酶等，后者为耐热DNA聚合酶（Taq酶）结果不同前者形成两个完整的DNA分子后者短时间内形成大量的目的基因。

6.基因组文库与部分基因文库

6.1基因组文库：某种生物全部基因组DNA序列的随机片段重组DNA克隆的群体。该文库以DN段的形式贮存着某种生物全部基因组的信息，可以用来选取任何一段感兴趣的序列进行复制和研究。材料来自生物体基因组是RNA（如RNA病毒）所构建的核酸片段克隆群体，也是该生物的基因组文库。

6.2部分基因文库：如cDNA（互补DNA）。是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DN段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库，只包含了一种生物的部分基因。

区别：基因组文库较大，部分基因文库较小。部分基因文库，如cDNA不含内含子、启动子和终止子的核苷酸序列，而基因组文库含有这些核苷酸序列。对于基因间的交流基因组文库部分可以进行交流，cDNA可以进行交流。

参考文献：

［1］王镜岩，朱圣庚，徐长法主编.生物化学下册.高等教育出版社，2005，12.

［2］选修3（现代生物科技专题）.人民教育出版社，2007，7.

篇11

【基金项目】本文系浙江工业大学2015年课堂教学改革项目（编号：KG201513）的研究成果。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）26-0055-02

基因工程是现代生物技术的核心技术，在基因的分离克隆、表达调控机制的诠释，基因编码产物的产业化，生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面正日益显示出愈来愈高的实用价值。“基因工程”课程是针对生物专业的本科生开设的专业基础课程，主要介绍基因工程技术的基本流程与常用操作、大肠杆菌和酵母菌的基因工程、蛋白质工程，以及基因工程的前沿技术等。随着基因工程技术不断发展，在其基础上发展出的代谢途径工程、合成生物学等领域，已经成为目前生物工程和现代生物技术的热门领域。系统学习该课程可为众多相关专业课程的学习打下良好的基础。

目前本院生物工程专业的“基因工程”课程开设在第五学期，学生已系统学习了“微生物学”和“生物化学”等专业课程，对相关的生物学知识和学习方法已有所了解。但是本科生缺乏科研经历，没有相关分子生物学的操作经验，而基因工程课程内容繁多，原理复杂，涉及的高新技术也比较多，导致学生较难理解掌握。因此在基因工程课堂中，如何做到讲解清楚、深入浅出地引导学生理解课程的精髓，把复杂的教学内容简易化，把枯燥的教学内容趣味化，把高深的教学内容形象化，对主讲教师来说是一个挑战。我们在基因工程课程中，结合课程大纲，尝试使用了“任务驱动教学法”，对教学方法、教学手段和考核方式进行改革，以期取得良好的教学效果。

一、任务驱动教学法简介

任务驱动教学法，是指教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务，力求以任务驱动，以某个实例为先导，进而提出问题引导学生思考，让学生通过学和做掌握教学内容，达到教学目标，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学过程中，它要求将所要学的新知识融入具体的任务中，让学生通过对任务进行分析、讨论，由简到繁，由易到难，从而循序渐进地完成一系列任务。它是一种以学生主动学习与教师加以引导相结合的教学方法，既符合探究式的学习模式，又符合教学的层次性和实用性。它可以让学生在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力以及独立探索的学习精神和团队合作能力。

二、任务驱动教学法的实施过程

根据课程教学的主要内容，结合团队科研课题，设计适合本科生的“科研项目”，将基因工程的研究思路和技术方法融入其中，变“单项交流”的灌输式课堂教学，为“师生互动”的课堂学习。在“基因工程”的课堂上，学生不能仅按照书本内容进行学习，而是需要带着完成“科研任务”的目的，学习各个知识点，融会贯通，最终树立基本的研究思路，掌握重要的基因工程技术方法和理论知识。“任务驱动”教学方法的实施过程主要包括明确教学目标、设计任务、任务执行、任务反馈等部分。下面通过我们在“基因工程”的课堂上的应用情况，进行说明。

1. 明确课程目标

本课程将DNA重组技术归纳为切、接、转、增、检五大基本操作单元，进而按照受体细胞的生物学分类，逐一展开各系统基因工程的原理和应用。其中，大肠杆菌的基因工程是整个基因工程基础和重点。我们通过向学生布置关于进行大肠杆菌基因工程的实验设计的任务，将上述课程大部分教学内容有机地整合起来，使得学生在完成本任务的过程中，能够较全面和深入地理解基因工程原理，并了解生命科学研究的设计思路和基因操作技术平台的应用策略，以求为以后的学习和科研工作打下良好和扎实的理论基础。

2. 设计任务

我们把“基因工程”课程的培养目标分解为知识、技能项目、素质要求等。结合本专业特色，选取生物催化领域经常用到的脂肪酶作为要表达的酶，据此设计任务书，并在第一节课就布置给学生。该任务要求学生2~3人一组，结合本学院本专业的特色研究方向，在教师提供的一些不同来源的候选脂肪酶中，选择一种酶在大肠杆菌中高效表达，并进行生物催化反应。根据前些年及其他课程的经验，如果直接将该任务布置给学生，完成情况并不好，也难以取得预期效果。我们将该任务分解为若干小任务，包括酶蛋白的信息、基因序列的查找、实验试剂的准备、引物设计、载体构建与菌株转化、生物催化反应条件优化等。每个小任务均要求学生给出详细的实验设计方案和实验步骤。通过完成任务，调动学生自主学习的积极性，同时培养学生的团队协作能力。

3. 任务执行

学生2~3人一组，独立完成任务。因为本专业目前未开设生物信息学课程，因此在教学内容上，我们增加了一节生物信息的查找课。在讲授完该课程之后，要求学生查找想要表达的酶的蛋白和核酸序列等相关生物信息，了解酶学性质，在下次上课时以作业的形式交给教师评阅。同样，按照教学授课计划，在讲授完“切、接、转、增、检”五大基本操作后，要求学生写出实验所需的试剂和设备，完成引物设计。其他的小任务内容如表1所示。学生查阅相关文献资料，完成每个小任务，以作业的方式提交给教师，教师评阅后，在课堂上就作业中反映出的问题进行讲解，也可让学生当堂参与讨论。这样的教学方式既可以活跃课堂气氛，也可以锻炼学生的表达能力。

4. 任务反馈

学生按具体要求完成每一项任务后，教师对学生的表现进行评定，发现学生容易出错的问题，并及时进行分析、讲解和指导，保证后续任务的顺利完成。学生成绩的取得不再仅仅依据一张试卷。教师综合出勤、课堂参与程度、作业、PPT展示等因素给出成绩。按照教学大纲要求，该成绩占期末总成绩的50%。以考核为杠杆，促进学生科学思维方式的养成。

5. 归纳总结

任务驱动教学思想，是将新知识分解到任务中，但在一些学生的头脑中仍然是零散的知识点。因此，教师在学生任务完成后，有必要对酶蛋白的信息、基因序列的查找、实验试剂的准备、引物设计、载体构建与菌株转化、生物催化反应条件优化等各个小任务的完成过程及注意事项进行详细讲解，引导学生对知识进行归纳总结，并有效建立知识间的联系。

三、任务驱动教学法实施中的注意事项

在任务驱动教学法的实施过程中，我们认为应该注意以下几点：①要选择合适的可以贯穿大部分课程知识点的任务，学生可以在完成任务的过程中学习相对完整的本课程的理论知识。②任务驱动教学法的教学目标清楚明确，能更好地指导教学过程；任务难度要适中，能提高学生学习的主动参与意识，激发学生的学习兴趣。③尽可能将大的任务分解为一项项小任务，以作业和课堂讨论等方式不断督促学生分阶段完成，并且每完成一个小任务，进行成绩评定，最终完成整个任务。④教师要在学生完成每个小任务的过程中，以提问等方式进行引导，引发学生思考，提高学生分析问题和解决问题的能力。通过学生主体、教师主导的任务的完成，可以极大提高学生学习主动性、积极性，实现学生从“要我学”向“我要学”的转变，从而提升“基因工程”课程的教学效果。

四、结语

生物技术及基因工程技术飞速发展，教师必须紧跟基因工程学科发展方向，同时也结合自身研究方向，不断更新教学内容，改革教学方法，采用先进的教学手段，提高学生的学习效率，培养具有扎实理论知识和良好科研素养的高级专业人才。在“基因工程”的课程学习过程中，我们尝试引入任务驱动教学法，变被动听课为主动参与，有利于调动同学的积极性和主动性。经过理论课的学习，学生能够系统掌握基因工程重要技术原理，并认真思考、学以致用，设计出合理的任务解决方案，提高了学生“科学研究”的基本素养。

参考文献：

[1] 张惠展,欧阳立明,叶江.基因工程[M].北京:高等教育出版社,2015.

[2] 吴杨,王继华.基于创新人才培养模式的大学基因工程理论教学改革探索[J].广东农业科学,2011,(1):214-216.

[3] 马利兵,王凤梅.基因工程教学改革的探索与实践[J].新课程研究(中旬刊),2011,(2):100-101.

[4] 和学玲,程国忠.任务驱动教学模式的探讨和应用[J].新课程研究(上旬刊) 2010,(8):48-50.

篇12

关键词：地方性高校；分子生物学与基因工程；创新能力培养

作者简介：王忠华（1972-），男，浙江开化人，浙江万里学院生物与环境学院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江诸暨人，浙江万里学院生物与环境学院，讲师。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系浙江省精品课程项目、宁波市生物医药基地项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0127-02

随着分子生物学的迅猛发展，分子生物学与基因工程已广泛渗透到现代生命科学的各个分支领域，成为生物技术和生物工程等专业的核心课程。[1-3]“分子生物学与基因工程”的学习，使学生了解生物遗传物质的化学本质、遗传信息在生物体内的传递过程及其遗传操作的基本原理，知晓从自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略。该课程启发学生的思维，让学生熟悉从最基础的核酸开始，到基因分离方法的确定、基因的克隆、鉴定、表达以及最终能获得目的基因的表达产物的整个过程；使学生对分子生物学与基因工程有一个全方位的、比较系统的认识。[4，5]

“分子生物学与基因工程”是在生物化学和遗传学两大学科的支撑下发展起来的。随着分子生物学的发展，新的内容和研究方法层出不穷，使该学科日益丰满和独立。[6-7]“分子生物学与基因工程”课程具有综合设计性和实践性强等特点，并且与农业、医药、环境、能源和食品等行业紧密结合，发展空间广阔。

长期以来，该课程教学活动都以教师为中心，教师在课堂上以描述性的讲解来传播知识，学生在教与学的过程中是一种被动地认知信息的接受者。这种教学方式往往忽视了学生获得知识的潜在性和理解知识的差异性，以及发展知识的创造性。这种传统的教与学的模式虽然在教学中统一了大纲，确定了标准，规范了教学制度，但同时也掩盖了学生个性发挥的能力，忽略了学生积极思维的创新意识，不利于面向21世纪的高素质应用型人才的培养。因此开展“分子生物学与基因工程”互动式教学方式的改革是极其必要的。

因此，该课程以培养学生的创新能力为最终改革目标，通过分子生物学与基因工程理论教学“大班上课、小班讨论”的形式开展合作性学习的教学内容与方法改革。该改革的实施可提高学生查阅文献、总结分析问题和表达能力等多方面的综合素质，同时也有利于学生自主学习能力和良好学习习惯的培养，对于实现高素质应用型人才的培养目标具有较大的现实意义。

一、确立了创新能力培养的教学目标

根据“分子生物学与基因工程”面向的行业特点和学生创新能力培养的需要，确立了综合技能、工程应用能力和学科研究能力三个层次的教学目标（见表1）。

二、教学方法改革

1.研讨小组规则

（1）以一个行政班为小组基本单位，每个小组组员人数控制在6～7人，在小组成员结构安排上要注意男女生比例及活跃分子与不活跃分子比例的适当搭配。

（2）每一研讨小组要选定一名有责任心的同学担任该研讨小组组长，主要负责“学习研讨”活动中的具体任务分解与分配；负责召集每次“学习研讨”活动的课后讨论会，确定课后讨论时间和讨论地点；负责收集每次“学习研讨”活动中小组成员所提交的书面材料。

（3）每次“学习研讨”活动时，小组主持人负责主持本次小组讨论会；小组发言人负责主持本次小组讨论分析报告的讲稿制作，并代表本小组就所讨论论题在课堂上发言。

（4）记录员负责小组讨论的记录工作；每份讨论记录中要包括时间、地点、主持人、参加人员、记录员、所讨论问题和各成员的发言记录及其在各自发言记录后的亲笔签名等。

2.小组研讨活动的基本规则

研讨活动应符合分子生物学专业的基本范畴，禁止任何形式的人身攻击或限制他人的发言自由；小组成员应就所讨论课题，从不同层面、不同角度展开全面深入的讨论；每位小组成员均应参与讨论，发表自己的意见，并在记录员的发言记录上签名。

3.小组学习研讨活动流程及相关要求

（1）研讨主题的确定。由主讲教师就所承担授课内容部分拟订若干备选研讨主题，再提交课程改革小组集体讨论确定；主题选择主要涉及授课内容中的一些重点、难点、热点与前沿问题，以及一些理论授课无法展开而又需要学生掌握的问题；指导教师在指导学习研讨过程中，可根据实际情况对备选主题做适当调整，并与主讲教师及时沟通。

（2）学习研讨任务的分配（课堂研讨2～3周前布置）。指导教师向各学习研讨小组分配任务，各小组组长进一步将本小组承担的研讨任务细分到每个小组成员，尽量做到每个组员负责承担一个研讨主题下子题目的研讨资料收集及研究报告的撰写工作。

（3）学习研讨资料的收集与学习（课堂研讨之前完成）。在指导教师指导下，各小组及其成员应就其承担的研讨主题开展资料收集工作；每一研讨主题应制作一份学习研讨资料清单，资料数量为5～10篇；每份清单中的资料类型可以是著作、期刊论文、学位论文、报纸文章、会议论文等；要求收集资料的组员在力所能及的范围内，尽量将所收集的资料复印或打印出来。

4.自主学习小组课余研讨活动的开展（课堂研讨之前完成）

各小组组长在本小组资料收集工作结束后、课堂研讨活动开展之前，召集本小组成员就该小组所承担的各项研讨主题进行课余研讨；由小组长指定的本次学习研讨活动的主持人主持；就本小组所承担的各项主题逐一展开研讨活动；该课余学习研讨活动要由指定的记录员做好相应的小组学习研讨记录，并及时提交给小组发言人。

5.学习研究报告的撰写

（1）每一位小组成员应就其承担的研究主题撰写一份个人自主学习研究报告，并在规定时间内（须在课堂学习研讨活动开展前，并给小组发言人留有准备整个小组发言的时间）提交给本次学习研讨活动的小组发言人。

（2）本次学习研讨活动的小组发言人，须在综合小组课余研讨活动中的主要观点、参考小组学习研讨记录和每一组员的个人自主学习研究报告基础上，撰写一份小组“学习研讨”发言报告。该报告内容主要包括如下方面：该小组本次学习研讨活动的概况介绍；对该组分所承担的数个研讨主题予以逐一评析并提出相应结论；对该小组本次学习研讨活动进行整体评价，总结经验，分析不足，并提出相应改建建议。

6.自主学习小组课堂研讨活动的开展

首先，由指导教师根据本次学习研讨活动任务的具体情况确定学习小组发言人的发言顺序及发言时间要求。

其次，发言活动按下列流程进行：该发言人就《小组学习研讨发言报告》中的核心内容做简明扼要的小组发言；其他小组的同学以及指导老师就该发言人的发言以及该发言人所在小组承担的研究主题相关问题展开提问，发言人及其小组的其他成员予以做答；指导教师就上述发言、提问及应答情况予以现场评分，并做简短总结。

再次，小组发言人发言完毕后，指导教师应就本次学习研讨活动做一简短的整体评价。

7.自主学习小组学习研讨活动相关资料的汇集、整理与上交

（1）各小组本次学习研讨活动的发言人应于本次研讨活动结束后，在小组组长、记录员及其他组员的配合下，将本次活动中形成的各类书面资料与电子文稿按要求加以汇集整理，并制作本次《学习研讨活动书面材料汇编》的封面与目录，在规定时间内及时上交给指导老师。

（2）上述材料汇编包括：封面与目录；本次学习研讨任务及内部分工；每一研讨主题的具体研讨资料，包括资料清单、资料复印件、个人自主学习研究报告；小组学习研讨记录；小组学习研讨发言报告；学习研讨活动组员个人评分表；学习研讨活动小组整体评分表。

三、考核办法改革

为了保证合作性学习的公平性与可持续性，对教学考核方法也进行了相应的调整与改革。主要是实行了全过程评价与自主性评价的方法，具体如下：

小组每一组员的本次学习研讨活动的最终成绩（百分制）=个人成绩（占50%）+ 小组成绩（50%）。其中个人成绩（占50%）=资料清单成绩（15%）+ 个人自主学习研究报告成绩（35%），小组成绩（50%）= 小组学习研讨记录成绩（10%）+ 小组学习研讨发言报告成绩（15%）+ 小组发言的现场评分成绩（20%）+ 本次学习研讨活动书面材料汇编成绩（5%）。

各项目成绩评定的参考标准如下：

1.资料清单成绩评定的参考标准

资料数量丰富、质量高、格式规范，考核为优秀；资料数量较丰富、质量较高、格式规范，考核为良好；资料数量符合要求、质量尚好、格式较规范，考核为中等；资料数量较少、质量不太高、格式尚规范，考核为及格；资料数量少、质量差、格式不规范，考核为不及格。

2.个人自主学习研究报告成绩评定的参考标准

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括全面到位、分析过程详实，最终结论明确、论证充分，格式规范，考核为优秀；对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括较全面、分析过程详实，最终结论明确、论证较充分，格式规范，考核为良好；对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括较全面、分析过程较详实，最终结论较明确、论证较充分，格式较规范，考核为中等；对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不甚全面、分析过程不够详实，最终结论不甚明确、论证不甚充分，格式尚规范，考核为及格；对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不全面、分析过程不详实，最终结论不明确、论证不充分，格式不规范，考核为不及格。

四、改革实施初步成效与物化成果

本改革从浙江万里学院生物与环境学院生物技术和生物工程专业2008级学生起，连续实施了三届，每年直接受益学生数为200人。课程改革能紧密围绕培养学生的综合能力，采用以学生为主体、教师主导的教学方法，教学内容实用且能紧跟专业前沿，较好地培养了学生的自学能力、动手能力、创新能力和团队合作精神。

近三年来，生物技术、生物工程专业学生参加课程组教师的相关科研项目有50多人次；完成相关校级创业创新基金项目或校科研基金项目近10项；获浙江省科技厅“新苗计划”资助项目2项；获浙江省“挑战杯”课外科技作品竞赛二等奖1项；获浙江省大学生生命科学竞赛优胜项目1项；学生在校期间公开发表与课程相关学术论文8篇。

通过对毕业生综合表现的跟踪调查发现，学生在所进行的毕业实习中，表现出较强的基因工程分析与设计能力，一定的创新精神和良好的合作精神，受到了用人单位的一致好评。考研学生在复试中，较强的基因工程实验技能受到浙江大学、厦门大学等老师的肯定。

五、展望

课程教学改革与推广是一项艰巨的任务，它需要教师着眼于现实建设、着眼于未来发展，不断更新内容，不断改进教学方法，使项目始终保持可持续的高水平的发展。

参考文献：

[1]王荣，刘勇，姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志，2012，29（1）：100-102.

[2]蔡春尔，沈伟荣，何培民.分子生物学教学改革实践与展望[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2008，（10）：150-152.

[3]吴元锋，刘士旺，毛建卫.分子生物学教学的探索与实践[J].浙江科技学院学报，2007，19（4）：326-328.

[4]袁俊.《分子生物学》教学改革探索[J].中国科技信息，2008，

（14）：295-296.

[5]迟彦，季长清.分子生物学教学改革初探[J].中国科技信息，

2009，（17）：207-208.

[6]蔡春尔，吴维宁，沈伟荣，等.分子生物学课程考核方式改革[J].医学教育探索，2008，7（10）：1071-1072.

篇13

论文摘要：介绍了当前大批量定制的特点与发展方向实施策略核心技术，分析了在技术驱动的大批量定制生产模式的环境下，结合产品基因工程与产品逆向工程，进行开发客户需求获取与分析技术的关键内容，并提出解决方案，建立了有效的产品族模型，并开发了一个系统原形，为以后的研究工作打下了一个良好的基础。

在目前众多针对大批量定制生产模式(MC)的研究中，绝大多数的研究均局限于客户驱动的MC模式(一言需求驱动)，例如在针对产品配置模型的研究中，认为“大批量定制是客户驱动的、以满足客户需求为定制条件的生产模式，客户要求是MC中产品配置设计的最初来源”。这些的研究过于强调客户的重要性，将客户需求渗透人产品生命周期的各个阶段中，甚至提出客户参与设计的概念。而笔者认为，客户驱动的MC模式仅仅是一种较为低级的，过渡性质的MC;其更高级的阶段，则是以先进技术为驱动力的，可称之为技术驱动型的大批量定制汀echnology driven Mass Customization )。目前TDMC已经出现了成功的例子，例如戴尔公司与摩托罗拉公司。从客户的角度看来，要生成满足需求的产品是如此容易，以至于只需在其定制网站上进行简单的选取即可生成令人满意的产品，并且在选取完成之后马上可以下达订单。究其内在原因，则是在先进技术的支持和驱动下形成其完善的产品族。因此，技术驱动模式将是大批量定制的发展方向。但是客户需求是产品存在的先决条件，在任何MC模式中都占据着极其重要的地位，没有需求就没有产品，本文将探讨客户需求在丁DMC的模式下，尤其是在产品的概念设计中，起到了怎样的作用。首先介绍需求分析技术所在的理论框架:产品基因工程。其次在产品基因工程平台上，介绍了对于需求分析极其重要的相关理论:产品逆向工程。然后在这个环境中建立需求模型和技术体系并加以分析，最后介绍一个系统原形。

1产品基因工程与产品逆向工程

1.1产品基因工程(Product Genetic Engineering)

近几十年在机械产品设计领域中，产生了大量的设计理论与设计方法，如公理化设计JRIZ设计理论等，并支持设计者进行研究和实践。然而，仍然缺乏有效的设计理论和可操作方法以支持真正自顶向下的、自动化产品设计。在经过进化设计和变参设计、基因算法和基因编程、产品信息基因的各发展阶段之后，基于产品快速增长和新物种产生的机制，产品基因工程(Product Genetic Engineering)的概念应运而生，并且相对于有机的产品/人工设计，引人了细胞分裂生长的机制。

1，1，1产品基因

产品基因的概念是仿照生物体而提出的，与生物基因类比，产品基因是产品的构成蓝图，是决定产品功能与结构的最小功能单元。并且具有与生物基因类似的性质:遗传性、自组织性和自适应性。产品基因有三种:功能基因((Function Genes， FGs)、控制基因(Control Genes， CGs)和结构基因(Structural Genes， SGs)。产品基因为产品全部信息的集成，贯穿于产品的整个生命周期之中，在产品的需求、设计、制造、装配和使用、维护、直至报废的整个生命周期中的不同阶段表现为不同的信息。详细分类包括需求基因、设计基因、制造基因、装配基因、商品基因、使用及维护基因和回收基因等等。总之，产品基因是一个完备的信息系统，不仅包括产品的结构、功能、制造、销售等产品生命周期各阶段的相关数据，还包含对产品生长各阶段进行控制的信息(全自动或半自动)，两部分共同来完成产品的生长过程。

1.1.2产品全生命周期基因工程系统框架

生物基因工程能够将基因从生物体内提取出来，在体外进行改造，再将重组基因导人到受体细胞中，以进行表达。生物系统的生长、进化与产品设计存在着相似性，将生物的有关遗传规律与产品设计理论有机地联系起来，对于机械产品来说，可以借鉴生物基因工程原理，提取产品的基因，并加以改造，重组出新的产品基因，并使其自动生长，生成新的机械产品，用于支持产品的创新设计。产品基因工程就是基因工程在机械领域的应用，它是提取现有产品基因、建立产品基因库、根据用户需求按照一定的法则进行基因重组、重组基因评价、在特定环境下进行基因表达和最终对新生成产品评价的过程，主要用于设计新产品以支持产品的创新设计。图1为产品全生命周期基因工程系统框架。

1.1.3产品基因工程与大批量定制

根据客户需求对企业生产活动影响程度的不同，即客户订单分离点在企业生产过程中位置的不同，可以将不同的大批量定制的生产方式方式分成按订单销售(Sale to order， STO)、按订单装配(Assemble to order， ATO)、按订单制造(Make to order， MTO)、按订单设计(Engineer to order， ETO)和按订单研制(Research to order， RTO)五种类型。大批量定制的技术核心是产品及零部件的标准化和模块化，而产品基因本身就代表着标准功能表面、标准模式、标准零部件和标准产品，因此我们可以基于Top-Down的风格将产品基因分为五个层次，分别是产品基因、模块基因、零件基因、模式基因和功能表面基因，利用产品基因工程方法，同样基于Top-Down的顺序将它们应用于产品的生长型设计之中，并且分别建立五个层次的基因库，分别与STO，ATO，MTO，ETO和RTO相对应，以支持不同定制深度的产品大规模定制设计。由此可知，产品基因工程正是实现大批量定制的良好解决方案。

1.2产品逆向工程(Product Reverse Engineering)

1.2.1产品逆向工程的产生与概念

反求技术在引进国外的先进产品、技术、生产线的消化和吸收中发挥了积极的作用，但却无法真正突破技术壁垒，打破经验的局限性，因为简单的模仿无法了解到最初的产品设计思想。

我们把产品逆向工程定义为:在产品基因工程理论指导下根据现有产品及其相关信息重新构造产品基因的创造性工程。其本质上就是还原出产品可行的设计过程，最大程度上吸收原有产品的设计思想及其关键技术，从而支持产品的创新设计、提高我们自主设计的能力。

产品逆向工程，将一个成熟产品输人值系统进行分析，分解至功能表面的层面上，然后进行重构，并在重构的过程中对其进行优化，包括模块化和标准化，使之在更深层面和更细粒度上符合大批量定制的生产要求。而在重构过程中，优化进行的依据则需要客户需求的获取分析结果作为参考。所以，只有准确把握市场动态和客户需求变动的前提下，产品的模块化才能在正确的方向上进行，才能真正使产品具有生命力和竞争力。

1.2.2产品逆向工程系统框架

如图2所示，首先，建立数字化三维产品库，包括整机、部件、零件等，对于其他CAD系统则通过S下EP中性文件转化方法集成;然后，建立产品概念结构模型;最后，通过机电产品基因获取模块，建立分层次基因库，包括产品族、整机、部件、零件、模式、功能表面等。其中的关键技术包括面向产品概念结构的快速三维造型、与现有CAD系统计称技术(S下EP文件读取、翻译、转化等)、逆向设计过程重建与产品基因获取等。

1.2.3产品逆向工程与产品基因库

建立结构合理，标准化和模块化的产品基因库，有利于生成具有良好结构的产品族模型，也是实现技术驱动型大批量定制的先决条件。产品逆向工程的结果，恰恰就是一个数字化、分层次的产品基因库，因此，我们可以利用产品逆向工程顺利实现技术驱动的大批量定制模式。

由以上分析可知:产品基因工程是大批量定制(Mass customization )得以实现的环境与条件;产品逆向工程，是技术驱动(technology-driven)的保证与实现手段。PRE与PGE从两个方面共同支持下DMC，从而为下DMC的发展提供了一条可行的道路。

2 PGE框架中的用户需求分析

当对产品概念模型的分解过程进行到完成功能表面的创建阶段时，就要依靠设计要求，选择合理的功能模式进行重构，基于产品基囚库选取相应基囚，组合称为符合客户需求的产品族模型，所以其中的设计需求与产品基因库均需要客户需求与分析系统的支持和参与才能建立和完成。

在PG E框架中的用户需求获取与分析的过程，也即客户需求基因(Customer Request Genes，CRGs)的获取、建立和应用的过程。产品基因是一个复杂庞大的信息集成，产品所有特征应当包含在产品基因系统中，这样才能在控制基因的影响下，逐步生成产品实体。而需求基因则可以说成是产品基因的“基因”，它是产品生命周期的源头，因此，类似于客户需求对于产品概念设计的重要性来讲，需求基因在整个产品生命周期的范围内，同样起着至关重要的决定性作用与影响。

2.1需求基因模型

2.1.1需求基因的定义与获取

产品生命周期最初是从市场对产品功能的需求开始的，通过对需求功能的整理、分析，得到对需求功能系统的认识，全面获得产品的功能要求，即客户对产品的需求，并按其重要性的程度制定出度量指标。我们把这些带权重的产品功能要求的信息集合，称为需求基因。

客户需求有多种来源:包括销售数据、问卷调查、网上信息的搜集、访问信息、用户反馈、市场调研，还包括竞争对手信息获取以及对新生科研成果等多方面的来源，每一种来源均有可能成为创新产品产生和发展的原动力。 客户需求获取技术:由于客户需求的模糊性、不确定性和不完整性等等特点，目前国内外学者对于客户需求的获取技术进行了大量的研究。其中包括利用网络环境的基于Web源的客户需求获取技术、基于数据挖掘的需求获取分析技术、基于Web的客户交流平台等许多技术。我们可以在PGE框架中应用这些优秀有效的思想方法与技术来实现客户需求的获取。

2.1.2需求基因的表达与应用

需求基因可表达为如下函数:

其中，Ψk(x)为第k阶基函数，ωk为相应权重，Ι为函数集的空间。

需求基因(CRGs)与功能基因(Functional Genes ， FGs)功能基因来源于功能需求，是市场需求的功能基元。FGs对应于各种类型的功能表面，经“转录”成为产品功能原型。通常地，我们通过对市场需求的分析整理，分解重构出一个个需求子功能，需求子功能对应着FGs，FGs可转录为具体功能表面，需求总功能对应着功能表面间的联系，它们相互作用，形成产品原型。由此我们可以看出，产品的功能基因来源于用户的需求功能，是以产品原型为载体，从产品原型中抽象、提取出的本质含义，虽然抽象但极具概括性。因此，在此基础上，设计产品的执行功能元件，使得各个元件随意组合，形成功能相同而形态各异的实际产品，因此功能基因可“转录”为单位作用面及其组合关系。

可以类比目前客户需求到产品工程特性的映射研究现状:客户需求到产品工程特性的映射普遍采用QFD分析法，HoQ质量屋和层次分析法得到。由产品工程特性到产品的零部件以及产品的结构之间的映射，并未得到良好的解决方案，逆向工程在对这个问题的探求土取得了一定成果。分解重构理论在深人研究产品结构的基础上，提出了“功能表面”的概念，将产品的功能和结构结合在一起，进行综合考虑，是一种创新性的理论，对于开发新产品具有深远的意义。客户需求的分析技术就是建立在分解重构理论和生长型设计理论的基础上进行开发研究的。

2.2产品基因工程框架中的产品族模型及应用

2.2.1产品族模型

我们建立了独具特色的设计自动化系统原型DARFAD系统。DARFAD系统提供了产品设计从无到有、零件从少到多、表面从初级到高级、结构从简单到复杂的进化模式及相应的设计工具。在一定转换机制的作用下，产品族模型将经历由需求分析而产生的功能模型、概念结构模型和实体模型的各个阶段，最终生成产品实体族及实体产品，同时可对产品族模型进行相应的运动学动力学分析和可制造性分析，如图3所示。

2.2.2关于产品基因与“环境”的讨论

产品族模型源于产品基因，由基因组成的产品族模型本身就是可定制化的，提供了广泛的可选择的参数，可称之为“环境”，也可映射到真正产品生长的环境所具有的特征，在这些特征的影响之下，产品基因得以生长为不同的，符合用户要求的产品实体，反过来讲，缺乏了具备了各种特征的“环境”，产品基因将无法生长。

环境特征分析，环境特征为外在的决定条件，不仅决定了产品基因将生长为具体哪一种产品，更能决定产品基因能否能够成功地成长为产品实体，因此可以得出如下结论:环境特征通过产品基因映射到产品实体的功能特征公式:

其中F1为客户需求映射函数，F2为环境特征映射函数，PF为生成的产品族模型。

分析公式应达到的三个目标:①环境特征的有效提取、资源的充分利用;②映射过程中有效降低成本和节省时间;③质量、性能优良的产品实体。

图4为产品基因生长为产品实体的流程:

3基于Web的用户需求获取与分析系统

基于前面的综合分析，给出一套在产品基因工程平台上基于Web的用户需求获取与分析系统框架。图5为产品基因工程平台的框架示意。

在具体实现方面，我们可以借用面向对象的思想，将产品基因中标准化的单元固定存储在数据库中，而转化为方程则成为面向对象思想中的类成员函数，通过借助这种强大的辅助工具将实现过程的封装，对于操作者而言，客户对于产品的需求即可分解为针对系统的特定参数的值，而系统的输出结果正式此定制产品的基因。系统分为几大模块:

(1)客户需求获取模块

功能:将多种渠道获取的客户信息，转换为统一的数据形式，并进行存储。

(2)客户需求分析模块

功能:对数据进行分析，对照现有的零件库，提出改进意见，交与设计人员或其他模块来完成。

(3)系统基础模块

篇14

关键词：转基因生物；转基因食品安全；教学设计；小组合作

一、教材地位及作用

《转基因生物的安全性》一课是2003人教版高中生物选修三现代生物科技专题四第一节课内容，学生通过专题一的学习，对转基因技术有了较深的了解，并且专题一第三节转基因工程应用也对转基因产品有所介绍，但关于转基因安全的问题没做过多的涉及，转基因产品已经走入我们身边，通过对转基因成果的关注及理性看待，学生才能深刻理解转基因成果带来的利和害，从而理性看待这一技术。同时也能让学生进一步掌握和理解转基因技术，对核心内容的把握，提升学生的科学素养更是本模块的重要体现之一。

二、学习者特征分析（原认知能力、认知的临近区）

1.已有知识基础，专题一基因工程原理及相关步骤。

2.生活中，通过媒体、书籍对基因工程产品有一定了解。

3.怎样看待转基因工程安全性，学生比较感兴趣。

三、教学目标分析与确定

根据普通高中生物学课程标准，关于转基因生物安全性体现在三个方面，转基因生物与食品安全、转基因与生物安全、转基因生物与环境安全，合理梳理本节课的内容，重点突出，确定讨论第一方面转基因生物和食品安全问题，依据普通高中生物学课程标准，确立本节课课标如下。

1.知识目标

关注转基因生物的安全性问题，以及转基因食品安全讨论的必要性。

2.能力目标

运用转基因工程方面的知识对转基因食品安全问题进行讨论和分析，以给出不同的观点和论据。

3.情感、态度与价值观目标

认同新的生物技术安全性讨论的必要性。形成对待转基因生物安全性问题的理性看待、求实态度。

四、教学重点、难点

重点：（1）对转基因生物的安全性问题多层面、多角度的关注。

（2）运用转基因相关生物学知识对不同观点进行辨析和讨论。

难点：（1）关注整个生物圈的和谐与发展，理性看待转基因生物的安全性。

（2）保证课堂小组合作讨论以及问卷调查的组织工作有序、有效地实施。

五、课前准备

1.学生的学习准备：（1）预习本节的课本内容，网上查阅转基因食品相关知识，并完成课前导学案卷。

（2）小组进行调查问卷设计，并进行问卷调查，并录制视频（调查报告）。

（3）小组进行相关资料查询，完成汇报交流。

2.教师教学准备：多媒体课件制作、调查超市转基因食品、课前预习案、课内探究案、课后检测案。签字笔及纸卡（小组完成转基因食品安全性观点的论据）。

六、教学过程

（一）情景导入，展示成果

提问的形式，看看学生对转基因食品的了解，展示超市调查转基因食品，导入转基因生物的安全性。

（二）小组合作探究，精讲点拨

1.转基因成果令人叹为观止

学生展示收集的成果，汇报转基因成果（小组协作学习）。

教师总结，引出关于转基因食品的争论。

2.对转基因食品安全性的争论

（学生分组讨论）每个小组展示本组讨论的观点及论据，写在纸卡上，并展示在黑板的相应位置，体现小组合作学习，展示学生思考、分析等综合能力。

3.理性看待转基因技术

小组探究，给出小组角色扮演民众、科学工作者、政府官员。分别从不同的立场剖析怎么去看待转基因食品安全性的问题，实现对转基因食品安全的理性认识。

这个环节讨论后，再给出学生问卷调查的汇报结果，从而更客观地体现民众对转基因的看法。

（三）课堂小结，课后检测案

本环节意图：让学生构建知识网络，让学生对本节课有逻辑关系的认识，对所学知识进行构建。课后检测案，实现学生对知识的巩固提高，做好课后延伸和拓展。

七、板书设计

（一）转基因成果令人叹为^止

（二）转基因生物安全性的争论

（三）理性看待转基因技术

（四）课堂小结

八、教学反思

本节教学设计思路是采用课前下发预习案，找出迷惑的地方，课外搜集资料。课堂上师生共同探究，解决本课的重点、难点以及学生学习过程中的易混点，最后进行当堂检测，课后完成知识延伸练习，以达到提高课堂效率的目的。