劉文

摘要：生物技術(shù)的發(fā)展日新月異，生物技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容和方法也需要不斷更新，才能緊跟時(shí)代前進(jìn)的步伐。文章重點(diǎn)討論如何將體驗(yàn)式教學(xué)運(yùn)用于生物技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)踐，以豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效率，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù);體驗(yàn)式教學(xué);項(xiàng)目教學(xué)法;教學(xué)改革;轉(zhuǎn)基因技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）01-0214-02

一、引言

生物技術(shù)是應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的基本原理，利用生物體（包括微生物、動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞）或其組成部分（細(xì)胞器和酶）來生產(chǎn)有用物質(zhì)，或?yàn)槿祟愄峁┠撤N服務(wù)的技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、食品、健康、能源、環(huán)境等方面的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)人類的社會(huì)、文化、道德、倫理帶來的影響也來越深遠(yuǎn)。因此，生物技術(shù)相關(guān)課程[1，2]業(yè)已成為生物科學(xué)、生物工程等生物學(xué)相關(guān)專業(yè)常常開設(shè)的專業(yè)課。其基本原理來自其他基礎(chǔ)專業(yè)課程，通過本類課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)專業(yè)課程之間的聯(lián)系，也為從事相關(guān)領(lǐng)域工作與研究奠定基礎(chǔ)。

生物技術(shù)課程主要涉及生物學(xué)科研領(lǐng)域常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，本身具有很強(qiáng)的可操作性。同時(shí)，由于綜合了基因工程、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，成為一門綜合性的學(xué)科，廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活中。但是，在實(shí)際的教學(xué)過程中，對(duì)這些技術(shù)手段的教授更多的是基于講義的課堂講授模式。對(duì)于很多技術(shù)層面的問題，學(xué)生缺乏直觀的認(rèn)識(shí)和感觸，體驗(yàn)性不強(qiáng)。通過體驗(yàn)式教學(xué)方法來輔助課堂教學(xué)有助于促使學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)和深入體會(huì)，加強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生理論課與實(shí)踐課的聯(lián)系。另外，隨著近些年來國(guó)家和地方對(duì)科研的經(jīng)費(fèi)投入力度逐步增強(qiáng)，目前很多國(guó)內(nèi)高校具備儀器設(shè)備先進(jìn)的科研實(shí)驗(yàn)室和一流的科研技術(shù)平臺(tái)，其擁有的儀器設(shè)備能夠滿足很多生物技術(shù)涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。因而，充分利用這些實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行合理的課程設(shè)計(jì)，就能夠建立體驗(yàn)式教學(xué)模式，并具備廣泛推廣的可行性。同時(shí)，利用一些高級(jí)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備參與本科實(shí)驗(yàn)，也能夠提高這些儀器設(shè)備的使用率和利用率。因此，充分挖掘高?？蒲衅脚_(tái)的儀器設(shè)備和技術(shù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)可操作的實(shí)驗(yàn)體系，構(gòu)建體驗(yàn)式教學(xué)情景，對(duì)于加快生物技術(shù)課程建設(shè)與改革具有重要意義。

二、體驗(yàn)式教學(xué)在《轉(zhuǎn)基因技術(shù)》課程改革中的運(yùn)用

有基于此，我們利用“項(xiàng)目教學(xué)法”[3]的原理對(duì)《轉(zhuǎn)基因技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了教學(xué)改革與實(shí)踐，構(gòu)建了全新的可供學(xué)生深入體驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)體系，以“浸花法”介導(dǎo)的擬南芥轉(zhuǎn)基因體系[4，5]為例來學(xué)習(xí)植物轉(zhuǎn)基因的一般原理和方法。考慮到實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制，我們從已經(jīng)構(gòu)建好的重組表達(dá)質(zhì)粒開始，設(shè)計(jì)了八個(gè)前后有關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)，形成一個(gè)有機(jī)的整體，分別為“實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范及重組表達(dá)載體質(zhì)粒的提取”“農(nóng)桿菌感受態(tài)的制備”“質(zhì)粒轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞”“抗性篩選和菌落PCR鑒定”“浸花法轉(zhuǎn)化擬南芥”“轉(zhuǎn)基因擬南芥種子的消毒及平板抗性篩選”“植物基因組DNA的提取及基因組PCR鑒定”以及“轉(zhuǎn)基因植株的GUS染色觀察”。

課程改革后，該課程涵蓋了一些分子生物學(xué)的基本技術(shù)，也涉及一些與植物學(xué)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，組合起來就可以完成植物的轉(zhuǎn)基因技術(shù)。同時(shí)，課程所涉及的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需要的分子生物學(xué)儀器和植物溫室在大部分具有生物學(xué)本科專業(yè)的高校均能滿足，而所需要的試劑耗材也均十分常見和相對(duì)廉價(jià)。因此，該實(shí)驗(yàn)課程在具有生物學(xué)專業(yè)的本科院校均能開展，具有廣泛的可推廣性。更重要的是，利用“項(xiàng)目教學(xué)法”的基本原理，八次實(shí)驗(yàn)形成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)課題，涵蓋了“浸花法”介導(dǎo)的擬南芥轉(zhuǎn)基因體系的全流程。前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是后續(xù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生需要認(rèn)真對(duì)待前一次的實(shí)驗(yàn)才能保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利開展，因此給予了學(xué)生一定的約束性，讓他們能認(rèn)真對(duì)待每一次的實(shí)驗(yàn)。通過完成這八次實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生基本具備進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的能力，也是對(duì)學(xué)生獨(dú)立完成一次項(xiàng)目實(shí)踐的良好鍛煉。

三、體驗(yàn)式教學(xué)模式運(yùn)用于生物技術(shù)課程的思考

我們將編寫的全新的《轉(zhuǎn)基因技術(shù)》講義和“項(xiàng)目教學(xué)法”構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)體系在三峽大學(xué)生物與制藥學(xué)院生物科學(xué)和生物工程專業(yè)本科生中進(jìn)行了教育實(shí)踐，取得了顯著的教學(xué)效果，無論是學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性還是學(xué)習(xí)效果都表現(xiàn)良好。

1.優(yōu)化“教”“學(xué)”關(guān)系。體驗(yàn)式教學(xué)活動(dòng)能加強(qiáng)教學(xué)過程中師生之間、生生之間的互動(dòng)，拉近了“教”與“學(xué)”的距離，從而優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)生物技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.完善“教”的手段。對(duì)于生物技術(shù)相關(guān)課程而言，基于體驗(yàn)式教學(xué)方法的建立，是對(duì)傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法的補(bǔ)充，可以為從事相關(guān)領(lǐng)域教學(xué)工作的教育者提供一種新的可供參考的教學(xué)方法。構(gòu)建體驗(yàn)式的教學(xué)，既豐富了體驗(yàn)式教學(xué)應(yīng)用于課堂的理論，也使生物技術(shù)課程教學(xué)形式更加豐富和多樣化，使得任課教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候更加靈活多變。

3.豐富“學(xué)”的方式。體驗(yàn)式的教學(xué)方式能夠豐富學(xué)生的認(rèn)知方式，將“動(dòng)手”與“動(dòng)腦”有機(jī)結(jié)合，通過實(shí)際體驗(yàn)強(qiáng)化對(duì)基本理論和方法的直觀感受，也能將理論和實(shí)際更好地聯(lián)系起來，改善純理論學(xué)習(xí)的枯燥感，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，強(qiáng)化技能的運(yùn)用能力。

4.激發(fā)“學(xué)”的興趣。將科研平臺(tái)開放給本科生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生直觀地體驗(yàn)高端科學(xué)儀器，吸引學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生對(duì)科研的興趣。同時(shí)，科研平臺(tái)擁有的良好技術(shù)體系也能更好地保證實(shí)驗(yàn)的順利開展，防止學(xué)生因?qū)嶒?yàn)失敗或者結(jié)果不理想而導(dǎo)致的興趣的丟失。另外，依賴“項(xiàng)目教學(xué)法”構(gòu)建教學(xué)體系能夠極大地提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和研究手段的不斷更新更迭，高等院校的生物技術(shù)相關(guān)課程必須不斷改革教學(xué)手段，更新教學(xué)內(nèi)容，才能緊跟時(shí)代發(fā)展的腳步。充分利用高?？蒲衅脚_(tái)，可以為生物技術(shù)課程建設(shè)提供較好的設(shè)備保障;通過設(shè)計(jì)切實(shí)可行的教學(xué)改革方案，可以極大地豐富課堂教學(xué)形式，促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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Thinking and Practice on the Application of Experiential Teaching in the Reform of Biotechnology Teaching

LIU Wen

（College of Biological and Pharmaceutical Sciences，China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443002，China）

Abstract：With the rapid development of biotechnology，the teaching content and methods of biotechnology course also need to be constantly updated in order to keep up with the pace of the times.This paper focuses on how to apply experiential teaching to the teaching practice of biotechnology related courses，in order to enrich teaching means and improve teaching efficiency，and analyze the teaching effect.

Key words：biotechnology;experiential teaching;problem-based learning （PBL）;teaching reform;transgenic technology