基因工程论文合集12篇

时间:2022-07-25 08:14:21

基因工程论文

基因工程论文篇1

1加强课堂交流与互动

基因工程的传统教学模式基本上是老师讲、学生听,学生的学习状况也是上课抄笔记、考前背笔记、考后全忘光,在整个授课过程中学生只是被动的接受知识,不主动思考,教学效果差。长期下来学生思维迟钝,无学习的积极性。为避免这种现象的发生,笔者改革了教学方法。在教学方法上,课堂讨论式教学法是对传统讲授教学的有效补充,教师对本节课的重点和难点设计一定的问题,引导学生思考和交流,学生首先独立思考问题,再进行小组讨论、大组汇报交流,学生在思考、分析、实践和交流这一过程中自觉地接受新知、探索疑难、总结规律,获得了学习的主动权,充分调动了课堂中教师与学生、学生与学生以及学生自我反思等多向信息交流方式,在交流中完成教学目标的同时,使学生的思维能力得到提升,创新精神得到体现。这种教学方法彻底改变“灌输式”教学中学生完全处于被动受教的地位,教学效果良好,大大提高了学生学习的兴趣。

2现代教学与传统教学相结合

基因工程知识信息量大,直观性强,传统的教学手段无法让学生直接体会某些原理及具体实验操作,从而加大了学习和理解的难度。使用多媒体、影像资料等现代化教学手段,可以在有限的时间内提供给学生较大的知识信息量,同时还能激发学生兴趣、加深学生对知识点的理解。因此,笔者制作了适合甘肃农业大学生物技术专业学生学习的多媒体课件,该课件图片、动画、影像较多,直观地表现出基因工程的原理、技术等。在授课过程中将传统的教师讲授、学生讨论及现代多媒体课件教学手段相结合,大大提高了学生学习的积极性,教学效果显著。

以科研促教学,提高授课质量

1科研融入课堂教学,增强学生学习兴趣

基因工程论文篇2

利用基因工程改良花色是花卉分子育种的重要手段,不再受植物亲缘关系的限制,花色改良的效果通过目测和少量辅助手段即可判断[1]。花色苷是植物次生代谢过程中产生的黄酮类物质,它是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物,广泛存在于植物各组织细胞的细胞液中,使植物呈现从红、紫到蓝等的不同颜色[2]。花色苷的生物合成途径是被最为广泛而深入研究的植物次生代谢途径,特别在主要模式植物中,已经有了清楚的认识[3]。许多花色苷生物合成途径中的关键酶基因和调节基因均已经从不同植物中克隆到[3,4]。转基因花卉主要用于观赏,易被公众接受,具有传统育种手段难以比拟的优越性,必将给花色改良带来革命性的影响,已成为当前花卉育种研究的热点。

1花色苷生物合成基因的分离和克隆

植物花色苷基因工程改良遵循一般植物基因工程规律,了解特定色素生物合成途径、克隆关键酶的基因是植物花色基因工程改良理论依据和前提。首先是花色苷生物合成途径基因的克隆,第1个被分离的花色苷合成酶基因是CHS基因,它是从欧芹(Petroselinumcnispum)悬浮细胞用差异杂交分离到的[5];以后利用转座子标签、PCR扩增、异源杂交、差异cDNA克隆、电子克隆、蛋白质纯化与差异筛选等方法分离克隆到了多个花色苷生物合成相关基因。花色苷的生物合成是从莽草酸代谢途径合成苯丙氨酸和脂肪酸合成代谢合成丙二酰CoA开始,经苯丙烷类途径合成[6]。根据基因对花色苷生物合成的作用可分为结构基因和调节基因[7]。结构基因直接编码花色苷生物合成途径中的生物合成酶类,如PAL、4CL、CHS、CHI、F3H、DFR、F3′H、F3′5′H、ANS、3GT等基因;另一类是调节基因,它们调控花色苷生物合成基因的表达强度和模式,同时控制花色苷在时空上的变化,如AN1、AN2、JAFl3和AN11等[8]。

2基因遗传转化的方法

基因转化的主要方法有农杆菌介导法[9]、基因枪法[10]、花粉管导入法[11]、化学试剂诱导法[12]和电穿孔法[13]等。

农杆菌介导的基因转化方法是迄今最可靠、最有效的转化方法。现在的转基因再生植物中,80%以上是用这种方法获得的,主要有叶盘转化法、整株感染法和原生质体转化法[14]。

基因枪法又称微弹轰击法,是由康乃尔大学Sanford等[10]建立的基因导入方法,其基本原理是利用亚精胺、聚乙二醇的粘附作用将外源DNA包被在微小的金粒或钨粒表面,然后在高压的作用下微粒被高速射入受体细胞或组织。

花粉管通道法最早由周光宇提出[11],其基本原则是利用开花植物授粉后形成的花粉管通道使外源DNA沿着花粉管进入胚囊,转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞的方法。

化学诱导法[12]的主要原理就是聚乙二醇、多聚-L-鸟氨酸、磷酸钙在pH值较高的条件下诱导原生质体摄取外源DNA分子。

电穿孔法又称电激法,首先由Neumann提出[13],是在高压电脉冲作用下,在新鲜分离的原生质体的质膜上形成可逆性的瞬间通道,从而发生外源DNA的摄取。

此外,还有脂质体转化法、低能离子束法、病毒载体转化法、转座子介导法和浸泡法等。

3花色苷基因工程改良的基本策略

花色苷合成由多个代谢步骤、多基因决定,所以利用基因工程改造花色苷一个重要策略就是还原法,即欲修饰某个性状时,先要明确决定该性状的特异生化物质,然后对形成该生化物质的代谢途径进行基因工程操作。具体就是分析催化各反应步骤的酶、编码这些酶的基因及其表达调控[15]。多步骤的代谢途径有限速步骤,而限速步骤对整个代谢途径起着决定性作用,所以对限速步骤的遗传操作往往是还原法的重要突破口。增强某种关键酶的表达,往往可使花色苷合成途径朝生成其催化产物的方向进行;而抑制该酶的表达,则会使反应朝合成途径的另一分支进行,导致另一种产物的积累[16]。

3.1反义抑制法

利用基因工程技术进行花色苷修饰的常用方法是反义抑制法,首先明确决定花色苷的特异生化物质,然后分析该生化物质代谢途径中催化各反应步骤的酶,克隆编码这些酶的基因,反向转入到目的植株中,外源DNA转录产物与内源的互补mRNA结合,而抑制目的植株中这些生化物质的合成[17]。利用该技术已在矮牵牛[17,18]、[19-21]等几种观赏植物中进行成功了花色修饰。

3.2共抑制法

共抑制法,又称正义抑制法,即正向导入1个或几个内源基因的额外拷贝,反而抑制该内源基因转录产物mRNA的积累,进而抑制该内源基因的表达[22,23]。该技术在矮牵牛[24]、[19]、蓝猪耳[25]等花卉的花色修饰方面已取得成功。

3.3导入调节基因

如果植物已具色素合成结构基因,只是因为组织特异性或缺乏调节基因表达产物的激活而不表达时,导入调节基因并使之适当表达可活化特定的结构基因,改变花色。如Quattrocchio等[26]将系列花色苷合成的调节基因转入矮牵牛,获得红色的愈伤组织和粉红色花色的转化株。Kim[27]将玉米C1基因通过农杆菌介导转入烟草,使株花瓣变狭长,颜色显著变浅。

3.4导入新的外源基因

Meyer等[28]首次将源自玉米的编码DQR的A1基因导入矮牵牛白花突变体中,产生了开砖红色花的矮牵牛。1992年澳大利亚CalgenePacific公司与日本Sundory公司合作向蔷薇中导入F3′5′H基因获得成功,同年该公司在矮牵牛中导入该基因获得蓝色矮牵牛[29]。此外,在花色基因工程操作中,也可以导入调节基因以增强或减弱原有代谢产物表达,或导入其他与花成色作用有关的基因,如pH基因、辅助色素基因、细胞形状基因等,也可以同时导入与某种花色有关的多种基因。

4植物花色苷基因工程改良的安全性

植物花素属次生代谢产物,与植物防御系统相关。因此,基因工程改良花色可能妨碍植物的生存。同时,无法预测外源基因在转基因植株遗传背景中会产生的作用和后果[1],在环境安全性方面存在潜在的威胁,如转基因花卉杂草化、产生对人类有害的代谢物、因基因漂流而污染环境、给传统的传粉者带来困惑等。

5参考文献

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基因工程论文篇3

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.

基因工程论文篇4

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:

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[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.

基因工程论文篇5

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

基因工程论文篇6

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)48-0196-03

海洋占地球表面积的71%,蕴藏着丰富的、最具优势和特色的海洋生物资源,是人类社会可持续发展的宝贵财富。当前,随着陆地资源短缺、人口膨胀、环境恶化等问题的日益严峻,世界沿海国家纷纷把目光投向海洋。党的“十”报告中提出的建设海洋强国的战略使我国对海洋科技人才的需求大幅度提高。江苏省是我国的海洋大省,濒临黄海,辽阔的海域蕴藏着极为丰富的海洋生物资源。同时江苏占有全国近1/4的沿海滩涂资源,是名副其实的海洋资源大省。然而,江苏省的海洋经济总产值却很低。为满足国家对海洋科技人才的需求和适应江苏海洋经济发展的需要,扬州大学于2010年7月组建了海洋资源与环境科学系,并于2011年正式招收海洋生物资源与环境专业的本科生,目前已进入专业课学习阶段。

一、开设海洋生物基因工程课程的重要性

海洋生物资源的开发与利用已经成为各国竞争的焦点之一,其中基因资源更是重点。我国“十一五”期间就启动了海洋技术领域重点项目(863计划)“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”。海洋生物基因工程技术在海洋生物资源研究与开发方面前景广阔。比如海洋中具有嗜热、嗜盐、嗜压、嗜酸的极端微生物(或植物、动物),它们在这些特殊环境中能产生极端酶,利用海洋生物基因工程技术,可以从极端海洋生物中克隆表达特殊极端酶,进而生产出具有特殊功能的生物医药、生物材料等。这种方法可以实现产品的大规模生产,避免季节、资源等因素的限制。此外,利用基因工程技术可以进行水产养殖的改进,主要是从生理学和分子层次探索鱼类、贝类的疾病和免疫机理,然后通过基因工程培育新的抗病品种,提高海洋渔业的质量和产量。海洋生物基因工程技术在其他海洋生物资源的研究与开发方面也具有广泛的应用。由此可见,开设海洋生物基因工程课程不仅可以将现代生物学概念引入到海洋生物学科,还能通过生物技术推动海洋生物资源的进一步开发与利用,对于培养高素质和掌握高技能的海洋科技人才具有十分重要的意义。

二、海洋生物基因工程课程的课堂教学

海洋生物基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来,目的基因经PCR扩增后用适当的工具酶进行切割,与载体DNA分子连接重组,再导入海洋生物受精卵、胚胎细胞或体细胞中,使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达,定向改变海洋生物遗传性状的技术。到目前为止,国内还没有海洋生物基因工程的指导教材,教学活动实施难度较大。通过探索与总结,我们认为可以从以下几个方面着手来提高这门课程的课堂教学效果。

1.选好教材。根据海洋生物基因工程课程教学大纲的需要,本着强化基础,跟踪前沿,适合海洋生物人才培养的需要,同时有利于学生学习专业知识和培养实验技能的原则,我们选取了Benjamin Lewin主编的《Genes VIII》,吴乃虎编著的《基因工程原理》和徐晋林等编著的《基因工程原理》等作为教材。由于基因工程是一门新兴的前沿学科,发展速度极快,这就要求我们时刻关注国际前沿的进展和热点,除了认真讲授上述的教学内容之外,我们还要收集最新的科研成果,出现的新理论、新技术和新方法,把它们及时的介绍给学生,使教学内容更加丰富,让学生能够跟踪海洋生物基因工程研究领域的前沿问题和热点问题。这样不仅能够丰富学生的知识体系,也提高了学生的学习兴趣。

2.精选教学内容。海洋生物基因工程学是学生在学习了基础生物化学、微生物学、海洋微生物学和海洋分子生物学等多门专业基础课之后开设的综合性应用课程。虽然基因工程涵盖的内容非常广泛,但在结合我校海洋科学专业的特点和江苏省对海洋专业人才技能需求的基础上,本课程设定的主要教学内容包括:基因工程的基本原理和操作方法;海洋微生物基因工程;海洋动物(鱼类和贝类)基因工程和藻类基因工程等四个部分。在具体章节上,设置了绪论、基因工程基本概念、基因工程的基本原理、基因工程所需的基本条件、基因工程的操作过程、目的基因的克隆与基因文库的构建、外源基因表达产物的分离纯化、海洋微生物基因工程、海洋动物基因工程、海洋藻类基因工程等十个主要讲授章节。

3.双语教学。纵观基因工程学科的发展历程,很多优秀的科研成果均来自国外的大学和科研院所,同样国外海洋生物基因工程领域的研究基础比我们要强。因此开展海洋生物基因工程课程的双语教学,要求教师认真写好双语教案,要十分全面并且准确和详尽。此外,还需要教师阅读内容较新的外语参考专业书,并具备较为流利的英语口语水平。通过双语教学,让学生既可以掌握该研究领域的最新学术动态,又能够应用正确、规范的语言对专业理论知识进行描述。

4.多媒体课件授课。海洋生物基因工程的全部课程均采用多媒体授课。在多媒体制作的过程中,要避免使用大量的文字,尽可能多地使用图片、表格、动画等方式,将抽象、深奥的教学内容生动化、直观化。同时,教师要积极鼓励学生选择部分教学内容自己进行多媒体的制作,并鼓励学生在课堂上讲授自己的多媒体内容,其他学生针对多媒体的内容进行提问,教师进行相应的点评和总结。这样可以最大限度地活跃学习气氛,从而调动学生的学习积极性和主动性。通过让学生进行多媒体的制作和讲授,有助于加深学生对理论知识的理解,启发学生的独立思考能力,加强了学生的语言表达能力,达到教师教得相对轻松,学生学得愉快,教学相长的目的。

5.启发式教学。如何提高课堂教学效果一直是教学研究的重点课题。传统意义上的教学方式是教师在讲台上一直对着电脑,按着鼠标键,一页一页地讲,学生不停在记录。这样的方式,没有给学生思考的机会,是一种被动的学习方式,但学生可能喜欢这种方式,因为他们能够很轻松地接受到一些已成定论的理论知识。但问题是,学生很快会忘记这些理论知识,因为缺乏一个自己大脑思考的过程。启发式教学不同于传统意义上的教学,是一种积极的教学方法。教师在开始讲授课程之前,先是向学生提出问题,让学生进行思考,然后再旁敲侧击,让学生主动找到问题的答案。例如,在介绍质粒转化内容时,首先提问学生如何提高质粒转化的效率,然后让学生思考,教师再进行针对性的解释,最终引导学生主动找到正确答案。在启发式的教学过程中,教师提问应该贯穿海洋生物基因工程的课堂始终,从而使学生能够不断地主动思考,而不是被动的接受理论知识。

三、海洋生物基因工程课程的实验教学

海洋生物基因工程课程是一门实践性较强的课程。学生通过理论课的学习之后,还需要通过实验课的训练,才能更好的理解并掌握理论知识。我们除采用了我国海洋生物基因工程的开拓者国家海洋局第三海洋研究所徐洵教授编著了《海洋生物基因工程实验指南》外,还在以下方面进行了探索。

1.搭建实验教学平台。由于我校已将“海洋科学”学科列为校重点建设学科,因此在多个方面给予了支持。在建设过程中,我们将科学研究平台与教学平台进行了紧密结合,并通过结合学院实验中心及扬州大学多学科的优质资源,构建了海洋生物基因工程实验室,目前海洋专业已经拥有包括凝胶成像系统、PCR仪、制冰机、电泳仪、超纯水、冷冻超速离心机等,可完全满足海洋生物基因工程实验课的开设需求,为培养学生实验操作能力和创新思维创造了良好的条件。

2.实验教学内容选择与实施。根据海洋生物基因工程课程的教学大纲要求,海洋生物基因工程实验课内容主要包括了海洋微生物基因组DNA的提取,目的基因的扩增,质粒的构建和转化,目的蛋白的表达等基础性实验部分,此外还开设了海洋动物(鱼类和贝类)基因工程实验及海洋藻类基因工程实验等应用性实验部分。这些实验内容的开设,使学生能够更清楚地理解和掌握海洋生物基因工程的理论知识。除在实验教学的过程中要求学生明确实验的目的,熟悉实验内容与步骤,认真进行实验外,教师还要留给学生一些课后问题让学生去思考,以培养学生思考问题的能力。教师还要要求学生分析实验数据,通过对实验数据的总结和归纳,得出合理的、正确的实验结果和结论。对于实验结果不理想的实验,鼓励学生找出原因,从而培养学生的发现问题、解决问题的能力。在实验结果较为理想的基础上,教师鼓励学生撰写论文,以培养学生的写作能力。此外,教师还会给出实验题目,让学生自己去设计实验,进一步培养学生设计实验的能力。

海洋生物资源的开发与利用已成为世界各大海洋国竞争的焦点,但我国开发海洋生物资源所需的人才相对欠缺。海洋生物基因工程课程是培养海洋生物学人才的重要课程之一,如何使学生及时掌握最新的海洋生物工程学的理论知识、技术和方法,适应海洋人才培养的需要,已成为涉及海洋生物专业的高等院校、科研院所教学的迫切任务。在海洋生物基因工程课程的教学过程中,只有把理论知识的传授和实验操作能力的实践巧妙地结合起来,才能有效地提高该课程的教学效果和效率,使学生具备完整的、系统的知识理论体系和实验操作技能,进一步使他们成为海洋生物资源开发所需要的高质量、高技术的人才。

参考文献:

[1]周晓见,靳翠丽,董昆明,缪莉,封克.江苏沿海开发战略下的海洋科学与技术人才的培养[J].中国科技信息,2011,(14):170-171.

[2]林岳夫.我国海洋生物基因工程的开拓者——记国家海洋局第三海洋研究所徐洵教授[J].中国科技信息,2004,(12):55.

[3]吴乃虎.基因工程[M].北京:科学出版社,2000.

[4]刘贵有.“基因工程”教学改革初探[J].江苏教育学院学报(自然科学版),2006,(3):128-130.

基因工程论文篇7

[中图分类号]G643.8 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)9-0125-03

1 引 言

我国工程硕士专业学位教育从1984年试点工程类型研究生开始,已经从9个培养单位、10个工程领域、年招生1千多人,发展到2010年的241个培养单位、40个工程领域、年招生8万多人、在校生21万余人。在这种趋势下,如何保证我国工程硕士的培养质量是至关重要的。学位论文是工程硕士培养的重要组成部分,是体现工程硕士综合素质和培养质量的重要标志。通过对工程硕士学位论文质量评估的研究,能够在一定程度上反映工程硕士培养质量的水平,这不仅有利于工程硕士培养质量的提高,而且也有利于工程硕士专业学位教育的长远发展。

对于工程硕士学位论文质量的评估,国内外学者进行了相关的探索研究,其中张士峰探讨了工程硕士培养过程中学位论文选题及论文指导中出现的问题,提出应建立一套完备的评价准则和责任体系来评价工程硕士论文合格与否。王庆金等构建了工程硕士教育质量评价指标体系,并对工程硕士教育质量进行了评价。黄秋萍对影响工程硕士论文质量的因数进行了分析,提出需明确工程硕士学位论文评审标准,完善评价体系。李庚建立了学位与研究生教育质量评估体系。肖立山研究指出端正态度,制定科学标准,精确评分,公正评比,以评促进,加强监督,确保长效是工程硕士研究生培养质量评估工作实践的经验,是工程硕士研究生培养质量评估工作必须注重的环节。令人遗憾的是,目前学者关于工程硕士学位论文质量评估方面的研究成果主要集中于理论探讨与指标体系建立两方面,而在对工程硕士学位论文质量评估的定量分析却为罕见。鉴于学者对工程硕士学位论文质量的评估大多是定性评价的方式,专家评阅标准各不一致,导致论文评估时的主观性很强,论文的质量优劣难辨,缺少一定的客观性和可靠性。同时,评审专家在评阅论文时存在一定的模糊性。下文选择层次分析法(AHP)与模糊综合评价对工程硕士学位论文质量进行评估。

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),是一种解决多目标复杂问题定性与定量相结合的决策分析方法,该方法能够有效地分析目标准则体系层次间的非序列关系,有效地综合测度决策者的判断和比较。模糊综合评价是一种基于模糊数学的综合评价方法,该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象作出一个总体的评价,具有结果清晰、系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。基于层次分析法和模糊综合评价的工程硕士学位论文质量评估,能够使评估更合理,更符合客观实际,从而提高工程硕士学位论文评判结果的准确性。本文在全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准的基础上,通过运用层次分析法(AHP)确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重,然后利用模糊综合评价对工程硕士学位论文质量评估体系的各指标进行定量化分析,最后通过实例分析解决工程硕士学位论文质量评估的问题。

2 基于AHP与模糊综合评价模型的构造

工程硕士学位论文质量评估模型的构建是基于AHP以及模糊综合评价理论。先运用层次分析法确定评估体系中各指标的权重,再通过模糊综合评价对该体系进行综合评价,最后根据最大隶属度原理得出最终结果,具体步骤如下:

步骤1:建立评价指标集

据全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准,建立工程硕士学位论文质量评估体系。按照模糊综合评价理论,在工程硕士学位论文质量评估体系的基础上建立评价指标集:

步骤2:确定评估体系中各指标的权重

评估体系中各指标的权重可以通过AHP来确定。首先,构造判断矩阵。利用1~9比例标度,对在同一准则的元素进行两两比较评分,在xi与xj之间比较赋值,其中xij代表i指标对j指标的重要性。其次,计算各指标的权重。通过比较赋值,可以得到若干个两两比较的判断矩阵,专家将其转化成一个综合判断矩阵,通过特征向量法来计算判断矩阵的排序向量,从而可以得到各指标的权重。如果构建的判断矩阵为A如下,求得矩阵的最大特征根λmax,并对这个特征向量进行归一化。

最后,对判断矩阵进行一致性检验。由于各人偏好以及知识水平的差异,难以确保评价者对多因素评判的思想逻辑的一致性,因此为了保证层次单排序的可信性,需在得到λmax后,对判断矩阵进行一致性检验,即计算随机一致性比率:

其中RI为平均随机一致性指标。当CR

步骤3:确立一个评价等级集

根据实际情况及计算量大小,将指标评语分为若干个级别,建立评语等级:

步骤4:明确隶属关系并建立模糊矩阵

通过采用德尔斐法对各评估指标所隶属的评语等级进行考察,从第i个指标对第j个评语等级vj的隶属度rij,由此得出第i个因素u1的单因素评判集ri=(ri1,rr2,…,rin),那么m个单因素的评判集就构造出一个总的评价矩阵R:

3 实例分析

本文通过AHP和模糊综合评价对工程硕士学位论文(研究类论文)质量进行评估,具体步骤如下:

步骤1:建立评价指标集

在全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准(研究类论文)的基础上,本文从以下八个方面建立工程硕士学位论文质量评估体系,如下图所示。评价指标集U用向量形式表示为:

步骤2:确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重

本文中,作者邀请了多位工程硕士领域专家与教育专家给工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的重要性进行两两比较评分。然后,利用加权算数平均综合向量法确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重,如表1所示。

步骤3:确立一个评价等级集

依实际情况及计算量大小,本模型将待评价的工程硕士学位论文质量评价等级分为5个级别,建立评语等级:

步骤4:明确隶属关系并建立模糊矩阵

文中以某篇工程硕士学位论文为例,采用比值法确定单因素的隶属度,即每一级所占的数目与该指标所有评价项目总数之比为该评价指标的隶属度,详细的评价情况如表2所示。由下可得到指标的隶属度为:

因此,我们可以得出上述工程硕士学位论文质量属于(优,良,中,较差,差)的模糊隶属度为(0.1349,0.5044,0.3607,0,0),根据模糊综合评价求解的最大隶属原则,我们可以确定工程硕士论文质量评估的结论为良。

4 结 论

针对工程硕士学位论文质量评估的问题,本文提出AHP和模糊综合评价的论文质量评估模型,该模型具有一定的科学性和可操作性。通过对工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的量化,能够在一定程度上杜绝评审专家在学位论文质量评估中的片面性。同时,本文充分考虑了评估系统的模糊性,运用模糊评价对论文质量进行评估,能够真实的反映工程硕士学位论文的质量水平,使工程硕士学位论文质量评估更加科学客观。该评估模型在实际运用中,可实现软件化,即用计算机编程对数据进行统一处理,从而达到简化操作,提高使用效率的目的,具有一定的可操作性。此外,该评估模型在其余类型的论文质量评估中也具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]张士峰.工程硕士培养存在的问题与思考[J].高等教育研究学报,2008,31(1):81-82.

[2]王庆金,王炬香,孔燕,等.基于灰色系统的工程硕士教育质量综合模糊评价[J].青岛大学学报(自然科学版),2009,21(4):99-103.

[3]黄秋萍.工程硕士学位论文质量的影响因素及解决途径[J].理工高教研究,2008,27(4):72-74.

[4]李庚.对教育硕士专业学位研究生培养质量评估标准的思考[J].中国校外教育,2009(8):344-345.

基因工程论文篇8

基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,与载体dna分子连接重组,再导入受体细胞内,使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达,创造出人们所需要的新品种的一种技术体系[1]。由于基因工程可以突破物种间的遗传障碍,大跨度的超越物种间的不亲和性,具有无限光明的应用前景。因此,吸引人们进行了广泛的研究与探索,其结果迅速地应用于农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域[2-5]。目前,随着基因工程的发展,急需大批的专业人才。因此,许多高校为满足社会需求,新增了生物技术和生物工程专业,开设了基因工程课程,希望能为国家培养和输送人才。基因工程面向独立学院生物技术和生物工程专业本科生已开设多年。在教学过程中,课程组教师针对该课程及独立学院学生的特点,对这门课程的教学进行了探索,获得了许多经验。

1基因工程教学改革的必要性

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。同时基因工程发展非常迅速,相关知识可以说是日新月异。然而高等学校教学时间有限,独立学院学生基础知识相对薄弱学生虽思维敏捷,但强调个人喜好,并且学习的自主能力也较弱。因此,在有限的课时内,让他们理解和掌握基因工程相关的内容确实有难度。而正处于农业高等院校的生物技术和生物工程专业的大学生们,即将投身于生命科学社会实践,展现他们的才能,如果他们对基因工程的基本理论和技术知之甚少,这种状况与培养现今的人才培养目标极不相称,这些大学生在21世纪的生命科学时代中也难以胜任社会重负于他们的工作,更难以挑起生物高科技研究和开发的重担。虽然在基因工程教学过程中,教师采取了许多办法,如采用多媒体教学,使用flash动画等将教学内容直观化,或通过讨论、课程论文等激发学生对基因工程的学习自主性,但效果还是不理想。经过多年的独立学院基因工程教学,笔者发现目前的基因工程教学内容体系和教学方法没有充分体现独立学院学生的特点,即没有补偿他们存在的某些缺陷,也没有充分发挥独立学院学生的优势。为了使这些发展潜力大的学生的综合素质进一步提高,能够跟上学科的发展进程,对现行基因工程课程教学内容和方法进行改革势在必行。

2构筑合理的教学内容体系

2.1精简内容,突出重点

基因工程与分子遗传学、生物化学、分子生物学、微生物学及细胞工程等课程有着紧密的联系,所以学生在修完了这些课程后才开设基因工程课程。由于学生已具备这些课程相关的理论和实践基础,所以基因工程教学内容可精简,避免与这些课程重复,留出充裕的时间详细讲解新的知识点,如细菌转化实验在微生物中讲授过;基因表达与调控在分子遗传学中涉及到;转基因植物的培养再生与细胞工程内容相关。这些重复的内容可以在课前提醒学生复习,教学时通过提问的形式回顾,或以课外作业的形式进行。对于独立学院中那些基础较薄弱的学生,可通过基因工程网络课程进行知识的答疑。

2.2组织合理的教学内容体系

基因工程课程教学内容包括基因操作的基本原理、基本研究方法及应用,内容广泛抽象。为使学生在短时间理解相关知识,教学内容应具备较强的系统性和条理性,同时又能反映学科的科学性和先进性。因此,构建以基因工程操作技术为主线,以基因工程原理基础知识及基因工程应用基础知识为基础的理论教学体系十分重要。

基因工程原理基础知识包括基因工程基本概念、基因的各种分析手段(包括pcr技术、分子杂交技术等)、分子克隆工具酶、克隆载体、目的基因与分子克隆载体的重组、重组体的转化与筛选鉴定、外源基因的表达等内容。这些是基因工程的核心内容,因此每部分内容的有关原理、实验技术及应用等需详细加以阐述。另外,针对一些抽象内容,教师应该使用多种教学方法,使其直观生动,让学生易于理解、接受和掌握。同时,要发挥独立学院学生综合素质高的特点,可要求学生个人或以班为单位制作flash动画和视频等,充分调动学生主动学习的积极性,挖掘潜能,激发学生的学习兴趣,使学生在学习过程中感悟到对事业成功的向往,达到教学目的。

基因工程技术几乎渗透至生命科学的各个方面,大大的推动了生命科学理论研究的发展,且扩展到人类生产实践的各个行业,例如植物、动物、微生物、医药、环境保护、能源等。这部分内容主要以学生为主体,通过讨论、专题报告、实际案例和生产实习的形式进行。通过这些内容的学习让学生感受科学发展与生产实践息息相关,增强学生的科技意识及求知欲望。

2.3引进新知识、新动态

基因工程自诞生以来,发展迅猛,新成果层出不穷。在教学过程中引进生命科学的最新科研成果及国内外研究动态,使学生在有限的课时中尽量接受基因工程相关的新观念、新技术和新成果。同时促使他们以发展的观点看待科学研究问题,唤起他们探索未知领域的欲望,增强专业自信心。

2.4理论教学和实验教学相配套

基因工程是一门理论与实践相结合的课程,其教学内容除了理论知识外,还配套有基因工程实验技术和教学实习。基因工程实验技术主要是对学生实验基本技能的操练,以班为单位进行教学。在教学过程中,要求学生在每次实验前预习好实验指导中的相关内容、掌握实验目的和实验设计原理、了解实验操作的基本过程及注意事项。学生在实验过程中,严格执行操作程序,仔细观察实验中出现的现象,如实记录实验结果和数据,培养学生的动手能力和敢于发现问题、解决问题的能力。实验课后,要求学生根据实验过程,写出实验总结报告,提高他们的归纳总结能力。基因工程教学实习是以重组体的构建、转化、筛选及检测为主线的系统性的实验体系。其内容包括质粒dna的提取、目的基因及载体进行限制性内切酶的切割、目的片段与载体的体外连接、感受态细胞的制备、重组质粒的转化、重组子的筛选以及鉴定。整个实验内容紧密衔接,较为完备地将基因工程学的上游技术综合为一体。实施教学时,学生在教师指导下,了解实验的整体设计思路和流程,查阅相关文献,书写实验方案,再进行实验实施。通过这样的过程培养学生应用知识的能力,加强学生对生物学文献资料的查询与消化能力,拓宽学生的知识面,并且实验的每个环节都可能直接影响最终结果,所以学生必须关注每个环节,才能顺利完成在此过程中有助于学生树立完整的科学研究概念,具备严谨的科学研究态度。

3改进教学方法

3.1传统板书教学与多媒体教学相结合

在基因工程教学中,传统的板书教学必不可少。这是由于学生虽具备一定的生物学基础,但知识比较凌乱,更无法很好的应用于基因工程学习中。板书教学能够很好的将这些知识系统而又精炼的展示出来,并且有助于老师控制讲课的进度,学生也可以详细的记好笔记,增强对知识的记忆。但是传统的板书教学呆板,所提供的信息量非常有限。对于基因工程这门课程,完全采取板书教学无法直观生动的将所有内容演示。另外,板书教学中老师是主体,学生认为学习的好坏只与老师有关而与自身毫无关联,学习的积极性不高,无法达到教学目的。多媒体教学能综合应用影视、图形、图像、声音、动画和文字等信息,可以使抽象的概念直观化、复杂的问题简明化、整体的过程动态化。它可以使学习内容图文并茂、有声有色、栩栩如生,便于学生理解记忆。但是课件是一页页地进行显示,单独使用课件会降低课堂授课内容的连续性及关联性,使学生不易掌握每一次授课的线索及整体内容。因此,在讲课过程中很有必要将传统板书教学与多媒体教学结合、教师传授知识与学生自主学习结合,采取多种教学方法使课程教学更为生动、丰富,促使学生自主学习和对基础知识的消化、理解和升华。

3.2“研讨式”教学

独立学院学生感应新事物的能力较高,他们查阅相关资料后,能够就某些问题提出见解。因此,笔者设计一些讨论题,供学生思考与讨论,充分调动学生的能动性、自主性和创造性,让学生真正成为课堂的主体。例如关于基因工程安全性的问题,是以讨论课的形式进行教学。学生不但对现存的一些安全问题进行了全面的阐述,而且还提出了自己的一些见解。针对一些不一致的观点,可以进行辩论,不仅使课堂气氛非常活跃,而且锻炼了学生的表达能力,使他们树立了看待科学问题的批判意识。

课程组的老师都从事了与基因工程相关的研究工作,经常将科学研究结果融入教学,增强学生对知识的感性认识。鼓励学生申请一些研究性课题和进入实验室参与研究工作。通过对科学研究的探索,培养学生将理论知识应用于实践的能力,有助于他们树立艰苦奋斗的精神。

3.3“总结归纳”式教学

每一章内容结束后,要求学生对教学内容进行总结和归纳,系统地梳理知识体系。另外,组织学生听取一些专题报告会,以提高学生对学科前沿知识的了解。

基因工程是现代生物技术的核心,教学效果的好坏直接影响高校生物技术专业学生的素质,进而影响高校人才培养目标的实现。尝试通过对基因工程教学内容和教学方法的改革,提高教学质量,促进学生综合素质的提高,使他们适应21世纪生命科学时代的工作需求。

4参考文献

[1] 吴乃虎.基因工程[m].北京:科学出版社,2000.

[2] 孙毅.现代生物技术与生态环境保护[j].科技情报开发与经济,2008, 18(21):113-114.

基因工程论文篇9

中图分类号:G642.0 ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0243-02

人因工程学是研究人—机—环境三者之间相互关系的学科,其研究的目的是设计和改进人—机—环境系统,使系统获得较高的效率和效益,同时保证人的安全、健康和舒适。人因工程属于实验科学或经验科学,建立且运用有关人类能力和行为的资料来设计或评鉴人们所处的环境、所使用的机具设备和工作程序。这些资料大部分来自实验和观察。因此,人因工程是一门实践性很强的一门的学科,且涵盖的内容非常多。人因工程这门学科在课堂理论教学的基础上,其基本知识和基本技能必须通过一系列实验和实践项目加以强化和贯通,实验教学是人因工程教学必不可少的环节。

一、人因工程实验教学存在的问题

人因工程学是工业工程专业的核心课程之一,由于该学科在我国发展时间较短,尚缺少足够的专业实验室和实验设备,目前教学中还存在一些问题,重视理论教学,忽视实验教学。实验教学依附于理论教学,学时少,主要是一些简单的验证实验,学生只是敷衍应付写实验报告,达不到实验的目的。主要表现在以下几个方面:①实验围绕仪器设备开设,项目多而杂,内容综合性差,同理论教学和应用实际脱节。②实验教学方法设计不得当,缺乏设计性和创造性。传统的实验教学方法是“老师做一遍,学生旁边看;学生做一遍,老师认为对就把头点点”,在此过程中,学生完全是被动的,按照老师的思路、方法、步骤去做,缺乏主动性,学生就懒于思考,懒于动手,渐渐地就会对实验失去兴趣。③忽视学生综合能力和创新能力的培养。学生实践机会少,脱离生活或生产实际,学习效果不佳。在学生的作业或小论文中也缺乏运用人因工程学知识或方法去发现、解决生活或企业实践中问题的能力。

二、提高人因工程实验教学质量的建议

1.提高和完善实验设施。要开设好实验课,必须要有完善的、足够的人因工程实验设备。因此,争取学校对人因工程实验室经费的投入,购置相关实验设备。同时教师也要不断提高自己的研究水平,丰富实验教学手段和内容;可以与相关企业建立长期稳定合作的合作关系,获得设备的捐赠。

2.更新实验项目体系。在挖掘现有资源的基础上,对原有实验项目进行了更新和完善,提高了实验项目的针对性和实效性,形成了较为合理的实验项目体系。我校人因工程实验体系主要包括三大块:工作环境测量实验、生理测量实验、心理认知实验。工作环境测量实验主要是用仪器对工作环境微气候环境、照明环境、噪声环境进行测量。生理测量实验主要包括:人体尺寸测量、劳动强度与人体生理特征实验。心理认知实验主要包括反应时和运动时的测量、记忆广度测试、注意分配能力测试、深度知觉测试、动作技能测试、双手协调能力的测试、手动作的运动稳定性测定等实验。上述实验都是基础性实验,可在原有基础上增设设计性实验,例如:在原有工作环境测量实验中新增设设计性实验——光环境设计实验;在人体测量基础上增设“作业空间设计”实验。在原三大实验模块的基础上,增加一个实验模块:人因工程自拟实验。它是学生在学完人因工程学课程,并完成人因工程学基本实验的基础上进行的综合实验研究。学生利用原来的实验基础,从人因工程研究的内容中,选择自己感兴趣的问题进行实验研究。

3.改革实验教学方法。①加强实验课的实景教学。在实验课初期教师对学生强化和演示仪器使用方法、注意事项。通过这一阶段教学可以使学生认识、熟悉人因工程学常用的实验器具和量表,了解实验的基本方法、注意点等,对人因学有初步的感性认识,激发学生的学习兴趣。同时,在理论教学过程中,教师也可将部分仪器、器材、软件等带进课堂,对照实物进行演示和讲解,既提高了课堂教学效果,又使学生提前熟悉了实验仪器和内容。②开放型实验教学。开放型实验室是进行素质教育和促进学生能力培养的有效途径,人因工程实验室主要用于培养学生人机方面的有关工程与心理知识和实际运用技能,主要包括生理基本参数测量与作业设计、心理测试与认知特性分析,以及有关复杂作业过程虚拟再现三方面内容,学生可以自由组合,选择适宜时间预约实验。学生可以运用所学的知识,自由拟定实验项目、实验内容、实验条件和步骤,进行创新研究和探索。这样学生可以根据兴趣和需要选择适宜的实验、自行设计、归纳结论、分析结果。③开展多种形式的综合实验训练。在理论教学完成后,组织学生分组进行社会调查,有条件者可到实践中进行自然实验(现场实验)。以照明环境设计实验为例,通过生产现场实验,学生可以了解IE工程师在进行厂房采光设计时的工作步骤及流程,掌握设计照明环境的类型、参数和所需结果。在此过程中,学生自由研究,自找课题,开展调查或实验。通过这一阶段的实践,锻炼了学生的动手能力、团队分工合作能力以及发现问题、分析问题和撰写论文的基本能力。各小组完成的实验或调查报告要求要条理清楚,尽量利用图表,字迹工整,文字量适当,并制作演示用的幻灯片,进行答辩,由教师总点评。④改革实验成绩的评定方法。目前,实验课的成绩只占该课程成绩的10%,不能引起学生对实验课程的重视。因此,可以加大实验成绩的比例或对综合实验训练单独给成绩。其实验成绩主要考核实验态度、实验技能和实验报告质量,以及学生实验观察和解决问题的能力。只有这样才能逐步改变学生“重理论、轻实践”的思想。

人因工程是一门实践性较强的一门学科,在授课过程中不仅要开设实验课,而且要有针对性地精心组织和设计其实验课,更要注重实验课的质量和效果。只有不断地完善实验设备,更新实验项目,改进实验教学方法和教学手段,才能提高人因工程实验课的教学质量,体现人因课程实践性强的特点。

参考文献:

[1]董雅文,赵小惠,等.对人因工程课程实验教学的几点思考[J].实验科学与技术,2011,(9):110-112.

[2]黄河,浦徐进,等.工效学教学过程中实验和实践能力的培养[J].中国现代教育装备,2012,(13):88-91.

[3]宋维宾,陈冰,等.面向应用的人因工程课程教学的模式研究[J].价值工程,2013,(05).

[4]罗建英.人因工程实验教学中学生创新能力的培养[J].民营科技,2010,(9):59.

[5]兰爽.人因工程实验方案的研究与探讨[J].实验室科学,2009,(2):60-63.

[6]吴海,张海波,等.跨专业人因工程学课程教学和建设模式探索[J].当代教育理论与实践,2013,(5):68-69.

基因工程论文篇10

“双语教学( bilingual teaching)”的定义就是在教学过程中,用两种语言作为教学媒介语,学习和掌握学科专业知识。双语教学一方面可以提高学生的英语水平,另外一方面可以培养学生利用英语学习专业知识和提高解决专业问题的能力。如今的生物技术正迅速地改变着我们的生产和生活方式。“基因工程制药”涵盖了研发基因工程药物的基本理论和相关研制技术比如免疫球蛋白,细胞因子和干扰素等新药的原理、方法、技术路线。近年来,随着人们健康观念的变化,尤其国家先后出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《促进生物产业加快发展的若干政策》,加大了对生物技术创新和生物产业发展的支持力度,我国的生物制药行业发展保持快速增长,但大多依靠国外进口,缺乏自主产品。随着分子生物学突飞猛进的发展,基因治疗正在快速发展,在2011年,美国医学界就首次提出了“精准医学”的概念,2012年10月,?W盟批准了西方发达国家第一个基因治疗药物uniQure公司的Glybera,2015年年初,奥巴马提出了“精准医学计划”,引领了一个医学新时代,促进了基因工程制药研究新药的迅猛发展。作为医药行业的技术人员,只有与时俱进,不断创新,跟上国际同行的步伐,相互切磋,才能更好地掌握基因工程药物理论和新技术,为医学新时代的生物药的研究和发展做出贡献,创新出自己的产品。基于以上,开展“基因工程制药”双语教学是必要的,有助于学生及时了解学科国际发展趋势,更好地为医药行业服务。

2 “基因工程制药”双语教学实施方法和思路

2.1 提高双语教学教师素质的必要性和应对措施

双语教学除了要求学生掌握本专业相关的基础知识之外,同时学生的外语水平和用外语学习专业知识的能力也要在双语教学的教学过程中得到提高,这对任课教师有一定的要求。教师是双语教学的主要实施者,实施双语教学的教师要有深厚的专业知识,外语水平高,具有用外语解析专业知识的能力。目前,高职院校能进行双语教学的师资仍然有限,高职院校教师从总体上大致分为两类,一是专业英语水平不错,能查阅国外专业文献、科研能力较强,但利用英语交流表达上有所欠缺;二是英语专业的教师听说读写能力水平较强,但专业知识不够。教师的英语水平和学科知识等直接影响教学质量,因此,提高高职院校双语教学教师素质是很有必要的。目前,提高双语教学教师的主要措施就是学校选派有能力的教师参加国内双语教学研修班和赴国外求学。教师通过研修班的培训学习和国外相关课程学习,有助于提高教师的外语口头表达能力、专业水平以及写作能力,拓宽了教师的视野,提高了教师参与双语教学改革的积极性,提高了双语教学教师团队的师资水平,为培养国际性的人才提供了基本保证。

2.2 确立适度的教学模式

“基因工程制药”课程目标是使学生能够掌握基因工程制药研究体系的基本原理,掌握基因工程制药操作的基本技能,了解基因工程制药研究方向的热点问题和发展趋势。双语教学的有效实施可以提高学生的外语水平,引导学生自己动手查阅国内外文献及国外相关网站了解医药行业知识的最新进展,成为与时俱进的人才。在教学过程中,教师应贯彻本课程知识目标,以制备基因工程药物产品为主线,围绕基因工程制药的一般流程、基因工程制药常用的载体、基因工程制药常用的酶;基因工程制药常用的技术五大模块为体系进行课程的整合与设计。国内常见的双语教学模式一般有3种,分别是沉浸式教学、保持型教学和过渡型教学。针对我国高职学生英语基础相对薄弱,对英语授课的接受能力普遍偏低的特点,高职院校一般采用过渡型双语教学。课堂上合理安排两种语言的教学比例是很重要的。教学资料PPT是英文,授课全部用中文这种形式化教学是不可取的。提倡比如基因治疗、免疫球蛋白和干扰素等重点概念用英语讲,配以中文解释。知识简单的绪论和实验过程中简单的技术路线等章节用英语讲,而在知识较难的基因工程药物研发多用汉语教学。不论用英语还是汉语,都应围绕将语言作为载体传授学科知识的基本点来开展双语教学。

2.3 选择合理的教材

合适的英语原版教材和参考书是双语教学正常开展的前提。国外原版教材具有原汁原味,内容丰富,图文并茂,结构鲜明,权威性强等特点。一些本科院校中文教材选定的是李元的《基因工程药物》,原版教材选用的是Gene Cloning and DNA analysis(T.A.Brown),中文教材与原版教材内容相符的章节用来作为双语教学的内容。但是国外原版教材费用价格偏高、书中内容信息量大、专业理论知识深和高职学生英语基础偏弱,接受能力不强等都是实际情况。高职课程教学大纲重在培养学生技术应用能力,高职院校选用国外原版教材显然是不合适的。目前,完全适合高职院校的双语教材还比较少。因此,高职院校相关学科教师可根据人才培养方案课程大纲和学生的外语水平和接受能力对国外原版教材进行改编、整合,整合成体现高职教育特色和双语教学目标的教材。教师也可根据学生实际情况编写教材配套中文讲义,方便学生理解,以期保证高职院校双语教学的顺利进行。

2.4 运用灵活恰当的教学方法

有学习兴趣就有学习动力,培养学生学习兴趣是教师的首要任务。“基因工程制药”课程理论性强、专业性强,枯燥乏味。因此,教师要想办法提高学生的学习兴趣,让学生以积极的心态对待双语教学。比如在授课过程中,教师可以多介绍比如基因治疗,精准医疗这些前沿技术在医药领域的实际应用,让学生意识到生命科学知识和新技术在不断变更,唤起学生探索未知领域的欲望。在理论课授课中,开展双语教学可以穿插“汉中有英,英中带汉”的方式进行,应以汉语为主(70%)、英语为辅(30%),以此来缓解听课疲劳。将重点概念比如基因治疗,免疫球蛋白等用英语表述,汉语注释,把握?y易深度,有层次性,在介绍治疗肿瘤的基因药物等这些新技术时,准备丰富的多媒体课件和微课内容(具有英文背景的),让学生建立感性认识。同时,教师应积极地改进教学方法,采用研讨式、启发式和辩论式等创造性教学法激发学生的学习兴趣。“基因工程制药”也是一门实验课程,在实验课程中可采用小组教学,在PCR克隆技术、质粒DNA的转化等简单实验中,实验步骤可以用英文讲授,实验结果用中文论述,学生在实践操作过程中遇到问题可以及时与教师沟通,提高双语教学质量。

2.5 教学考核

基因工程论文篇11

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0247-01

基因工程方法和技术随着分子生物学的迅猛发展,已渗透到现代生命科学的各个分支领域[1],基因工程技术是生物技术和生物工程领域的主导型技术,熟练掌握该技术已经成为现代生物科学工作者的首要任务之一[2]。基因工程是从分子水平对生命复杂现象的认识和操作的一门新兴学科,该课程内容繁多,概念抽象,理论性和技术性强,是一门实验操作性很强的课程[3]。基因工程实验是加强学生感性认识、提高学生的学习兴趣、培养理论与实践相结合、提高科学思维能力和独立操作能力不可或缺的教学环节[4]。笔者针对在过去两年的实验教学中所存在的问题进行了总结,对在教学中存在的薄弱环节进行优化,将实验教学和科研及毕业论文相结合,并在教学方法上进行改进,经过几年的教学实践,取得了良好的教学成果。

一、基因工程实验教学中存在的问题分析

近年来,随着分子生物学技术的发展,基因工程已经作为生物技术和生物工程专业的一门专业基础课程在各类高校陆续开设,该课程的开设大大促进了相关专业人才的培养,但在整体上还存在以下不足。

1.实验教学内容陈旧

基因工程实验主要包括生物体总DNA的提取、载体构建、凝胶电泳、遗传转化等,课程每周开设一次,这样的安排对于提高学生的实验操作技能具有一定的帮助,但是基因工程实验是一个连贯的操作程序,传统的教学安排打破了这种连贯程序,这使得学生很难对其有整体印象,且基因工程实验中的很多操作技术都是以分子生物学为基础,这两门课程一般都是分开开设的,由不同的教师承担,这种现象导致实验课内容有很多重复,这种重复不仅浪费师资力量,实验耗材等,也严重的降低了学生的学习积极性。

2.实验教学方法单一

传统的实验课普遍存在实验分散的弊病,任课教师为了节省教学时间且避免学生操作实验时造成试剂浪费,教师在课前便准备实验所需试剂;在实验课堂上由教师讲授和演示,学生仅仅是模仿的进行验证性实验。这种传统的教学模式,难以激发学生学习的积极主动性,制约着高素质人才的培养[5]。

3.考核方式不合理

由于基因工程实验结果都是不可见的结果,因此对于该课程的考核一般根据思考题、实验报告给予成绩,该实验课成绩的评定存在一定随意性,在这种体制下,学生的学习积极性很难提高,实验过程中往往是被动的接受状态。

二、基因工程实验教学体系的改革与完善

1.优化课程设置

针对基因工程实验的内容多,连续性强等特点,重新制定教学大纲,将课时量适当增加,把原本单个的小实验改为综合型的大实验,实验时间安排在周末或独立的一到两周连续的时间内完成,且去除验证性、演示性实验,改为自主性和创新性实验,这不仅能提高学生对该课程的积极性,还有助于提高学生的自主创新能力。

2.改革实验教学内容

为消除课程间的重复,可将基础实验内容进行整合,不同专业的学生实验进行细化,在分子生物学的基础上,使原本单个独立的实验连贯起来,形成系列大实验。由于上游目的基因的分离、酶切、连接和载体构建等实验在分子生物学实验中都有所接触,因此将实验重点放在下游操作上,根据不同专业的就业需求,生物技术专业侧重于下游植物的遗传转化与鉴定等方面的实验,而生物工程专业侧重于外源基因的遗传转化及其蛋白表达纯化等方面的实验。通过外源基因在植物或微生物细胞中的表达,让学生了解从基因水平到蛋白表达水平的整个过程,同时检测报告基因或外源蛋白表达,形成了整个表达体系。不仅使学生体验了基因工程的整个操作流程,又能提高学生的科研积极性。

3.试验教学方法改革

3.1采取开放式教学

为了锻炼学生的科研思维和意识,使学生具有设计实验的能力,将课程改为开放式教学。任课教师只对实验的大框架、实验目标等进行讲解,让学生以分组形式写出实验计划。经指导老师认可后方可开始实验,这样不仅培养学生的自学能力,加强学生对生物学文献资料的查阅能力,还有助于学生充分发挥主观能动性及创新思维。实验过程中要求学生重视每个细节上的操作,避免交叉污染,指导老师巡回检查并指导学生操作,遇到个别问题,针对问题,单独指导,真正做到因材施教,同时要求学生做好实验记录,并对实验结果进行合理的分析解释,以培养学生严谨的科研态度[6]。

3.2采取科研、毕业论文与实验相结合的教学模式

为了充分调动学生的科研积极性,可将该课程与老师的科研或学生的毕业论文相结合,依托生命科学学院的省级重点实验室较好的科研条件及近年来参与的科研课题,让学生自行选择基因,在老师的指导下去设计实施实验,并最终获得自行选定的基因的表达产物,并对外源基因的表达产物进行进一步的分析,这不仅提高学生的实验积极性,也能避免反复实验过程中的试剂浪费,同时又达到了系统训练学生的目的。

4.考核方式改革

为提高实验教学效果,必须建立一套以创新能力培养为重心的既重过程又重结果的实验课程考核新模式[7]。将考核分为实验前的自主学习能力评价,实验设计创新能力评价,实验操作过程中对实验技能和动手能力评价以及最终的实验总结分析能力评价等四方面,考核不仅仅局限于对知识点的考核,更需要学生将掌握的理论知识融会贯通到实验过程中,并能解决在实验过程中遇到的问题,通过这种多元化的课程考核体系,既能反映学生的实际水平和能力,又能调动和提高学生学习的积极主动性,对提高学生运用理论知识解决实际问题、提高实际操作能力和创新能力都有积极的意义。

三、结语

通过在基因工程实验教学中的改革实践,不仅增强了学生的自主能动性,也让学生获得了类似科研实践过程的训练和体验,提高了学生从事科研工作的基本能力,也为本科毕业论文的写作打下坚实的基础。总之,实验教学改革是一项系统工程,需要不断的探索、实践,作为教师,我们要不断总结经验教训,逐步完善教学方法,从而培养出高素质的创新型人才。

参考文献:

[1]朱旭芬.基因工程实验指导[M]. 高等教育出版社, 2010年4月第2版。

[2]梁桂英, 王春晓. 开放实验教学提高学生创新能力[J].高师理科学刊, 2007, 27(1):91-93.

[3]王桂华, 唐彦君, 余丽芸, 曹宁. 基因工程实验的改革与实践[J]. 安徽农学通报, 2009, 15(9): 230-231.

[4]刘晓灿, 陈燕珍, 林万华等. 基因工程实验教学改革的探索与实践[J]. 教育探索与实践, 2005, 8: 45.

基因工程论文篇12

1 引 言

我国工程硕士专业学位教育从1984年试点工程类型研究生开始,已经从9个培养单位、10个工程领域、年招生1千多人,发展到2010年的241个培养单位、40个工程领域、年招生8万多人、在校生21万余人。在这种趋势下,如何保证我国工程硕士的培养质量是至关重要的。学位论文是工程硕士培养的重要组成部分,是体现工程硕士综合素质和培养质量的重要标志。通过对工程硕士学位论文质量评估的研究,能够在一定程度上反映工程硕士培养质量的水平,这不仅有利于工程硕士培养质量的提高,而且也有利于工程硕士专业学位教育的长远发展。

对于工程硕士学位论文质量的评估,国内外学者进行了相关的探索研究,其中张士峰探讨了工程硕士培养过程中学位论文选题及论文指导中出现的问题,提出应建立一套完备的评价准则和责任体系来评价工程硕士论文合格与否。王庆金等构建了工程硕士教育质量评价指标体系,并对工程硕士教育质量进行了评价。黄秋萍对影响工程硕士论文质量的因数进行了分析,提出需明确工程硕士学位论文评审标准,完善评价体系。李庚建立了学位与研究生教育质量评估体系。肖立山研究指出端正态度,制定科学标准,精确评分,公正评比,以评促进,加强监督,确保长效是工程硕士研究生培养质量评估工作实践的经验,是工程硕士研究生培养质量评估工作必须注重的环节。令人遗憾的是,目前学者关于工程硕士学位论文质量评估方面的研究成果主要集中于理论探讨与指标体系建立两方面,而在对工程硕士学位论文质量评估的定量分析却为罕见。鉴于学者对工程硕士学位论文质量的评估大多是定性评价的方式,专家评阅标准各不一致,导致论文评估时的主观性很强,论文的质量优劣难辨,缺少一定的客观性和可靠性。同时,评审专家在评阅论文时存在一定的模糊性。下文选择层次分析法(ahp)与模糊综合评价对工程硕士学位论文质量进行评估。

层次分析法(analytic hierarchy process,ahp),是一种解决多目标复杂问题定性与定量相结合的决策分析方法,该方法能够有效地分析目标准则体系层次间的非序列关系,有效地综合测度决策者的判断和比较。模糊综合评价是一种基于模糊数学的综合评价方法,该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价,即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象作出一个总体的评价,具有结果清晰、系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。基于层次分析法和模糊综合评价的工程硕士学位论文质量评估,能够使评估更合理,更符合客观实际,从而提高工程硕士学位论文评判结果的准确性。本文在全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准的基础上,通过运用层次分析法(ahp)确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重,然后利用模糊综合评价对工程硕士学位论文质量评估体系的各指标进行定量化分析,最后通过实例分析解决工程硕士学位论文质量评估的问题。

2 基于ahp与模糊综合评价模型的构造

工程硕士学位论文质量评估模型的构建是基于ahp以及模糊综合评价理论。先运用层次分析法确定评估体系中各指标的权重,再通过模糊综合评价对该体系进行综合评价,最后根据最大隶属度原理得出最终结果,具体步骤如下:

步骤1:建立评价指标集

据全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准,建立工程硕士学位论文质量评估体系。按照模糊综合评价理论,在工程硕士学位论文质量评估体系的基础上建立评价指标集:

步骤2:确定评估体系中各指标的权重

评估体系中各指标的权重可以通过ahp来确定。首先,构造判断矩阵。利用1~9比例标度,对在同一准则的元素进行两两比较评分,在xi与xj之间比较赋值,其中xij代表i指标对j指标的重要性。其次,计算各指标的权重。通过比较赋值,可以得到若干个两两比较的判断矩阵,专家将其转化成一个综合判断矩阵,通过特征向量法来计算判断矩阵的排序向量,从而可以得到各指标的权重。如果构建的判断矩阵为a如下,求得矩阵的最大特征根λmax,并对这个特征向量进行归一化。

最后,对判断矩阵进行一致性检验。由于各人偏好以及知识水平的差异,难以确保评价者对多因素评判的思想逻辑的一致性,因此为了保证层次单排序的可信性,需在得到λmax后,对判断矩阵进行一致性检验,即计算随机一致性比率:

其中ri为平均随机一致性指标。当cr<0.1时,层次单排序的结果才认为是满意的,否则需要调整判断矩阵元素的取值。

步骤3:确立一个评价等级集

根据实际情况及计算量大小,将指标评语分为若干个级别,建立评语等级:

步骤4:明确隶属关系并建立模糊矩阵

通过采用德尔斐法对各评估指标所隶属的评语等级进行考察,从第i个指标对第j个评语等级vj的隶属度rij,由此得出第i个因素u1的单因素评判集ri=(ri1,rr2,…,rin),那么m个单因素的评判集就构造出一个总的评价矩阵r:

3 实例分析

本文通过ahp和模糊综合评价对工程硕士学位论文(研究类论文)质量进行评估,具体步骤如下:

步骤1:建立评价指标集

在全国工程硕士学位教育指导委员会论文评审参考标准(研究类论文)的基础上,本文从以下八个方面建立工程硕士学位论文质量评估体系,如下图所示。评价指标集u用向量形式表示为:

步骤2:确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重

本文中,作者邀请了多位工程硕士领域专家与教育专家给工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的重要性进行两两比较评分。然后,利用加权算数平均综合向量法确定工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的权重,如表1所示。

步骤3:确立一个评价等级集

依实际情况及计算量大小,本模型将待评价的工程硕士学位论文质量评价等级分为5个级别,建立评语等级:

步骤4:明确隶属关系并建立模糊矩阵

文中以某篇工程硕士学位论文为例,采用比值法确定单因素的隶属度,即每一级所占的数目与该指标所有评价项目总数之比为该评价指标的隶属度,详细的评价情况如表2所示。由下可得到指标的隶属度为:

因此,我们可以得出上述工程硕士学位论文质量属于(优,良,中,较差,差)的模糊隶属度为(0.1349,0.5044,0.3607,0,0),根据模糊综合评价求解的最大隶属原则,我们可以确定工程硕士论文质量评估的结论为良。

4 结 论

针对工程硕士学位论文质量评估的问题,本文提出ahp和模糊综合评价的论文质量评估模型,该模型具有一定的科学性和可操作性。通过对工程硕士学位论文质量评估体系中各指标的量化,能够在一定程度上杜绝评审专家在学位论文质量评估中的片面性。同时,本文充分考虑了评估系统的模糊性,运用模糊评价对论文质量进行评估,能够真实的反映工程硕士学位论文的质量水平,使工程硕士学位论文质量评估更加科学客观。该评估模型在实际运用中,可实现软件化,即用计算机编程对数据进行统一处理,从而达到简化操作,提高使用效率的目的,具有一定的可操作性。此外,该评估模型在其余类型的论文质量评估中也具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]张士峰.工程硕士培养存在的问题与思考[j].高等教育研究学报,2008,31(1):81-82.

[2]王庆金,王炬香,孔燕,等.基于灰色系统的工程硕士教育质量综合模糊评价[j].青岛大学学报(自然科学版),2009,21(4):99-103.

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