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基因工程基本原理范文1
关键词：电力工程，成本，超概预算，原因，对策
中图分类号：F407 文献标识码： A
0 前 言
随着我国煤炭和水力资源的开发利用，国家为电力行业创造了一个比较宽松和自由的竞争市场环境，电力行业也开始蓬勃发展。 但是市场竞争机制使电力企业的各种成本不断上升，加上国民经济的发展，带动了各类电力施工设备和材料的价格的上涨，增加了电力工程施工的成本，相对降低了企业的利润。因此，想要让电力企业能得到长期稳定的发展，提高电力企业的经济效益，必须控制电力工程的成本支出，将电力企业内部的各种资源充分利用起来，并合理地规划各项支出，在电力企业的各部门和人员中树立节约成本的意识，从而让电力企业走出高成本、低效益的困境，实现长足发展。
1 电力工程项目成本超概算的原因
1.1 成本控制体制不完善
电力企业还没有建立起比较完善的成本控制体制，并未根据市场中的变化对成本控制标准和控制方法等进行及时调节和更新，主要体现在材料的价格和劳动力的成本等变动的因素上。 随着企业外部的条件和企业发展等变动，原本需要控制的标准和控制方法等都会出现变化。 所以电力企业需要时刻对市场的动态进行分析，从而得出可行性较高的方法。 另外，因为电力企业的成本控制范围一般集中于制造费用、人工费和材料费等项目，但是同工程的项目中直接受益人的质量成本、安全和风险的成本等费用并未被归到项目成本的控制范围中。 而且，电力企业的成本控制不足还体现在其控制手段和主体比较狭窄。 对于成本的控制，没有调动起人事部门、经营部门和安全部门等参与其中，控制手段主要集中在成本的预测和财务预算等方面。
1.2 材料管理不到位
①材料的库存管理不完善，管理程序比较散乱，因此，在材料盘点、领取和验收等方面，会出现管理漏洞；②受到施工现场中要求的限制，大部分材料不能入库存放，只能置于露天， 从而不利于材料的保存， 极易出现材料损坏和丢失的现象。 加上材料领取中管理不到位，增加材料浪费和丢失的情况。
1.3 工程设计变更频繁
电力工程设计阶段中，设计质量的高低会对建设成本和工期产生较大的影响，也会对企业各种投资产生影响，因此，设计阶段的工作是成本控制的重点。 在工程设计实施时，出现设计稿件或者方案的修改与变更，这是不可避免的。 导致设计修改和变更的因素有很多，其中有可能是上阶段设计不合理或过于粗糙，也有可能应建设单位的要求而进行更改。 反复多次地对设计稿进行更改，会增加设计的成本，也可能增加整个设计中的成本。
1.4 工程管理工作不到位
电力工程的项目存在工程管理不够细致，较为粗放的现象，施工时间安排不合理，过于要求施工进度，而忽视了工程质量及成本的控制。项目负责人往往只注重工程的进度，而不会去注意工程的成本，到结算时却发现由于管理的问题导致工程成本增加的现象比比皆是。同时工程结算审核人员的工作往往比较繁重，无法全面准确地对工程进行审核，不能完全发现工程中存在的问题。 另外，部分审核单位为了完成工作，会从下级的代管供电企业内抽调出非专业的技经人员进行审核工作，从而使工程审核质量大打折扣，造成工程结算时对造价控制不严，成本居高不下。
1.5 成本责任制度不明确
现阶段的电力工程中出现成本超概预算的又一因素是，成本责任制度不明确。 项目管理人员比较缺乏经济理论知识，他们多数只关注工程进度及质量，而直接将工程成本控制工作交给财务人员， 这样其他的部门人员就没有成本控制的意识。 因此，成本超概预算的责任也就会落在财务人员身上。 这是极不合理的，因为引起成本超概预算的因素很多，不能单一归咎于某个部门。 导致这种现象的根本原因是成本责任制度不明确。
2 电力工程项目成本控制的策略
对电力工程项目成本进行控制，具体的策略有四种（见图 1）：
（1）节约成本
项目人需对项目成本进行动态分析，研究成本超支的根本原因，从而才能采取相应的措施解决问题，达到节约成本的目的。 具体的措施有：①在设计阶段，就要合理地控制工程成本。首先让设计人员对施工现场进行探查，然后设计出工程成本较低、科学合理的设计方案，从而达到降低造价的目的。 ②控制和节约人工费，采取分离“价”和“量”的方式，必须控制人工的单价和项目工期的长短上进行。 将大部分的主干工程和高技术项目承包给日工资低的单位，再通过控制整个工期的长短来节约成本。对劳动人员实行重组和优化、更新施工技术、提高施工人员的工作效率，达到缩减工程工期的目的。 ③重视工程招投标工作，在工程招标中，以较为合理的价格将工程发包给有资质、实力较强的施工单位。 在招标的过程中需对施工单位的情况进行全面了解，将成本价格控制在合理的范围内。 ④重视材料的保管、运输和储存等过程，需要合理地将其分类堆放，尽量避免露天堆放和重复搬运；在领料和材料入库的验收时，需要采取限额领取的方式，并合理地使用材料，避免浪费。另外，电力企业需控制在施工中由于运输等原因造成的材料损害和破损，并采取责任管理制，尽量鼓励回收和修补材料。
（2）加强质量管理
在实际的电力工程施工的过程中，一定要坚持“质量第一”的原则，将效益放在第二位，并且注意在施工中的安全问题，尽量避免造成安全事故，增加额外的支出。 施工企业和施工人员为了赶工期而忽视质量，这样可能会增加返工的机率，增加不必要的成本。 另外，需定期派遣工程质检人员对工程进度和质量进行监督和检查。 并充分确保现场施工人员的人身安全，合理分析施工现场潜在的危险，做好安全措施，避免或者减少安全事故的发生。
（3）健全项目的索赔机制
①项目的负责人还要对潜在的变更状况进行分析，针对相关的变更问题与设计人员、项目经理等人员进行交流，尽量获得有益于顺利施工中变更的方案和流程，从而使工程项目顺利进行，避免由项目变更而造成的经济损失。 另外，项目负责人还要保管好具有法律效力、由总工程师签署的变更合同，将其作为根本依据，并要求变更合同中的条目表达合理清楚，要求手续比较齐全。 对于变更项目中出现的费用变动，需进行评估，使其不至于因变动太大而增加不必要的支出；②增强整个企业人员的应变能力。 电力工程的施工过程比较特殊和复杂，因此，施工现场随时可能会发生特殊情况， 如增加服务内容和附加的工作，或者出现意外的情况等，此时就需要现场的施工人员和负责人随机应变，并与监理部门进行商讨，尽量将特殊情况控制在合理的范围内。
（4）实施成本责任制
对于项目机构设置及其人员编制一定要根据工程难易程度、工程规模的大小等进行全方位地考虑，并按照工作内容所需制定相关的制度，对职位的设置也需要按照工程内容进行，并根据职位选择合适的人才担任，从而将施工人员的权利和义务、责任等明确化，避免出现分工不明和责任不清的状况。 另外，在职员挑选中尽量选取复合型人才，尽量节约人员支出的费用。
3 结束语
电力工程预算和整个电力工程中各阶段的成本控制息息相关，科学合理的预算管理能在施工中对工程质量起到监督的作用，有益于整个工程目标的实现，还能降低成本，提高企业的经济效益。因此，在工程建设的成本控制过程中，一定要注重成本预算工作。 另外，在实施成本控制的措施之前，电力施工企业还需要更新管理和施工技术，将节能减耗工作落到实处，从而达到节约成本的目的。 还需要加强项目管理工作，提高施工人员的综合素质，从而提高工程质量，避免出现因工程质量不合格而导致的返工的现象。
参考文献：
基因工程基本原理范文2
随着社会的发展，社会对个人能力和素质的要求逐渐变得严苛，相应的未来的教育也更加趋向于培养人的核心素养[1]。为了适应新时代的要求，“核心素养为宗旨，教学过程重实践”的教学理念在教育部颁布的新课标（2017年版）中明显强调[2]。而PBL教学模式与新课标改革的宗旨相同，它是一种以问题为学习导向的新型教学模式，主要通过团队学习和小组协作的方式来发展学生的核心素养[3]。但是目前PBL在高中生物教学方面的研究较少，并且在教学中尚未得到推广[4]，所以本文以“基因工程及其应用”为例，将PBL教学法有效地应用到高中生物教学中，一方面能够引发教师对新教学方法的思考，帮助生物教师更好地掌握新的教学方法，弥补PBL教学模式在高中生物教学方面的研究不足；另一方面能够提高学生在教学过程中的参与度，活跃其思维，满足新课标对学生生物核心素养养成的要求。
一、教学设计
（一）教材分析“基因工程及其应用”选自人教版《生物.必修2.遗传与进化》第6章第2节。本节首先论述基因工程的原理，让学生对基因工程有一个大体的掌握；然后联系生活相关的实例介绍了基因工程的应用；最后讨论了转基因产品的安全性。由于在以后的选修教材中还会继续深入学习基因工程的相关知识，因此本节内容是学习基因工程相关内容的基础，主要的概念容易被学生接受和掌握。
（二）学情分析本节课的授课对象是已经掌握了遗传与变异基本原理的高二学生，他们对于微观知识已经具备一定的基础。但是基因工程的操作水平无法用肉眼直接观察，因此给抽象思维能力较弱的同学造成一定程度的学习困难。在本节课中运用PBL教学法能够很好地让学生在自主探究的过程中化抽象为具体，帮助学生更好地将外显性知识整合为内显性知识。
（三）教学重难点教学重点：①基因工程的基本原理；②基因工程操作的工具及其特点；③基因工程的基本操作步骤及其应用。教学难点：①基因工程的基本原理：②基因工程的应用及其安全性。
（四）教学目标核心素养的教学目标应该结合课程特点致力于人的全面发展。①获得基因工程相关的基础知识；②正确选择与使用和基因工程相关的工具；③具备一定的收集、鉴别信息的能力；④形成正确的自然观和科学观，初步学会用所学的知识解决生活中的实际问题；⑤了解我国基因工程发展现状，养成关注生活与社会的人文精神。
（五）课前准备教师准备：提前准备本堂课所要用到的课件和教具，根据学生的实际情况对学生进行分组。学生准备：根据自己的兴趣和需要收集关于基因工程的相关资料，并提前预习课本。
二、教学过程
（一）设置问题情境，导入新课教师活动一：展示大肠杆菌产生胰岛素的图片，并提出问题：为什么人的胰岛素可以由微生物产生？学生活动一：思考与讨论问题，明白通过基因工程等操作手段可以实现大肠杆菌产生胰岛素，同时总结出基因工程的概念。设计意图：胰岛素治疗糖尿病是社会关注的热点问题，以此来设置问题，可以引起学生对问题的关注，让他们对课堂教学充满新奇感，从而激发学生的探索欲。
（二）角色扮演，转变学习态度教师活动二：根据基因工程概念可知这项工作是在DNA分子水平上进行的操作，提出问题：假如你是参与这项工作一名研究者，你会采用什么工具呢？学生活动二：预习课本，明确基因工程采用的三种工具名称。设计意图：通过转换角色使课堂在情境中扩大，改变学生以前被动学习的学习习惯，让学生在完成任务的过程中有效地提升生物核心素养。
（三）合理运用教具，积极实践探究教师活动三：多媒体展示限制性核酸内切酶作用的动态过程，让小组学生利用提前准备好的具有DNA序列的卡片剪切出目的基因，并提问：①用限制酶切割后形成了什么？有什么特点？②同一种限制酶切断的两个DNA产生的结构相同吗？如果用不同的限制酶呢？学生活动三：通过动手实践操作与讨论问题，小组总结限制酶的作用特点与作用机理并派代表回答。设计意图：让学生在观察与讨论中解决问题，能够有效地增强学生的理性思维能力和科研探究能力，使学生在学习和生活中能够利用科学的思维方法认识新的事物。教师活动四：补充提问：①被切割后的卡片如何填补完整呢？②在基因工程中，被限制酶切割后并能够进行碱基互补配对的DNA链完整吗？如果不完整，DNA链的缺口是如何缝合的呢？学生活动四：通过缝合卡片的过程举一反三，了解DNA连接酶的作用结果。设计意图：由具体到抽象，加深学生对DNA连接酶的了解。通过发现现实生活中常见的现象来获取相应的生物学知识，让学生明白生物就在身边，让学生树立自然社会和谐统一的可持续观点。
（四）温故知新，提炼升华教师活动五：根据学生回答提问：①DNA连接酶作用部位在哪？作用结果是什么？②与DNA连接酶名字易混淆的一种酶叫什么呢？它们在功能上有什么异同？学生活动五：积极思考二者之间的差异并派代表阐述思考过程。设计意图：让学生根据已有的知识经验去学习探索新知，发挥学生主体作用的同时也能够增强学生归纳总结的能力。
（五）展示资料，引导学习运载体。教师活动六：资料展示：①运载体比较的图片；②大肠杆菌pBR322质粒的功能和结构特点；③冬虫夏草是冬虫夏草菌寄生于蝠蛾幼虫形成的。提出问题让学生思考：①通过对比能够找出实验室最常用的运载体是哪些吗？为什么最常用的大肠杆菌质粒是pBR322质粒？②目的基因转移到受体细胞中依靠什么工具呢？③寄生通常对宿主有害，运载体对受体细胞有伤害吗?学生活动六：对问题进行思考，并小组讨论总结出运载体的必备条件：①对受体细胞无害；②有一个或者多个切割位点；③有遗传标记基因。设计意图：通过展示符合学生认知结构的科学事实让学生对新知识进行自主归纳，体现知识的发生过程，从中锻炼学生的推理归纳能力，让学生在以后的学习和生活中用生物学知识去解释生活实际问题。
（六）课堂总结，巩固新知教师活动三：让学生在卡片活动的基础上绘制大肠杆菌产生胰岛素的模式图。学生活动三：小组经过认真的思考与讨论，绘制出模式图。设计意图：小组之间学生的学习程度差异较大，学生之间的交互活动使各种想法汇集，有利于学生更快达到最近发展区，最终实现学生程度达到基本平衡。学生通过合作实现任务的完成，能够体验到成就感获得愉悦感，从而实现智力因素和非智力因素的和谐发展。
（七）课堂延伸——关注社会热点联系生活实际。教师活动三：资料展示案例：①转基因抗虫棉；②抗病毒烟草植株；③免疫艾滋病的基因编辑婴儿。让学生辩论转基因食品和转基因生物的安全性。学生活动三：各抒己见，进行开放式辩论设计意图：学生在探索转基因食品和转基因生物安全性这个问题的过程中，将自然而然地体会到科技造福人类的重要性，帮助学生形成造福人类的态度和价值观，在以后的学习与生活中能够积极地运用生物学的知识和方法去参与社会议题并作出理性判断。
三、教学反思
（一）允许学生各抒己见PBL模式下的生物教学与传统教学最显著的不同在于需要给学生提供需要解决的问题，让学生作为学习的主体有目的地去收集资料、不断思考然后小组讨论解决问题。这就可能出现各种意见的激烈碰撞和冲突，因此在教学中教师应鼓励学生各抒己见，允许学生尝试用各种行之有效的方法探寻真理，以培养学生的创造力和创新精神。
（二）给予教师和学生足够时间与空间生物学是开放性很强的学科，在高中生物教学中想要将PBL教学法运用到极致，这对教师和学生的要求较高，需要教师花费很多时间和精力备课，需要学生抽出有效的时间对问题进行思考和研究。然而现在施行的教学制度是班级授课制，大班课导致学生的学习情况参差不齐，教师对每位学生进行全面的点评有一定的难度，也无法全面接收到学生在学习中的问题反馈。因此PBL模式的早日普及需要国家和社会一起努力。
参考文献：
[1]王晓楠.新高考下高中生物学分层教学的策略研究[D].开封河南大学,2018.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[S].北京:北京人民教育出版社,2017.
[3]顾相伶,付春华,孙汉文,等.医用化学教学中的PBL教学法研究[J].新西部,2013(z2):229-229.
基因工程基本原理范文3
关键词：遗传学；教学改革；课程群；
随着现代生物科学技术的发展，遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，是生命科学中各门学科的核心，它的分支几乎扩展到生命科学的各个研究领域.目前，在生物学各专业的教学中，普遍存在着知识老化，课程体系陈旧，如遗传学和细胞生物学、生物化学、基因工程、基因组学、分子遗传学等课程之间存在着部分内容重复等一系列问题.显然，当前的课程体系已不适应高等学校生命科学教育的要求.如何突出遗传学主干课程，实现课程体系的整合、优化，不同课程间知识的融通和衔接，以此组建口径宽、方向灵活的课程群，加强学生创新意识和创新能力的培养，以增强学生的适应性和竞争力，培养学生的个性特长、能力特长以及继续学习的能力，形成终身学习的观念，是摆在我们面前值得思考的问题.我们从遗传学课程入手，对遗传学课程群进行了初步的思考，重新设置和实践，目的是实现课程体系的整合、优化，培养符合现代社会要求的创新型、复合型人才.
1遗传学课程群内课程设置的基本思路
遗传学课程群内课程设置的基本思路就是围绕“一个中心，三个方向”的原则，以普通遗传学为核心课程，兼顾三个方面的内容.基本框架如图1.
“一个中心”就是以普通遗传学为核心课程.遗传学是一门生命科学所有专业的重要基础课，要求全面系统地介绍遗传学的基本原理、分析方法及现代遗传学发展的最新成就.在教学中，要始终贯穿遗传物质的本质、遗传物质的传递和变异、遗传信息的表达与调控这一主线，使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有比较全面、系统的认识，并能应用其基本原理分析遗传学数据，解释遗传学现象，并对遗传学各分支学科有一个基本的了解.
“三个方向”是以遗传学分支学科、反映现代遗传学发展的学科及遗传学普及性学科为遗传学内容细化、深化和普及的三个层面，主要包括以下内容：
一是遗传学分支学科的内容，主要包括《群体遗传学》、《微生物遗传学》、《细胞遗传学》等课程，以专业选修课的形式开出，主要目的是根据学生的兴趣和爱好，深入学习遗传学各个分支学科的知识.如《群体遗传学》是研究在自然选择、基因漂变、突变以及迁移四种进化动力的影响下，等位基因的分布和改变.它是在群体水平上研究种群的分类、空间结构等，并试图解释诸如适应和物种形成现象的理论.《微生物遗传学》是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物等为研究对象的遗传学分支学科.《细胞遗传学》是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科，主要是在细胞和染色体水平上研究.
二是反映现代遗传学发展的学科，如《基因工程》、《分子遗传学》、《基因组学》.这三门课程都是在普通遗传学基础上开设的专业选修课程，目的是与现代遗传学的发展接轨.如《分子遗传学》(moleculargenetics)的主要内容为基因的结构、复制和转录以及转录后调控、翻译，基因突变，DNA的复制、修复，原核与真核生物的基因表达调控，是在分子水平上进行的研究.此课程为生命科学各专业本科生的学科基础课，也可作为研究生的专业选修课.《基因工程》(geneengineering)主要介绍基因操作的主要技术原理，基因操作的工具酶，克隆载体，目的基因的分离方法，重组体的构建及导入，克隆基因的表达与检测，基因工程研究进展，存在问题及新策略等内容，使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握其操作技术.《基因组学》(genomics)是对所有基因进行基因组作图，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学.主要讲述生物基因组的基本结构和组成、基因组内基因的表达和调控、遗传图谱与物理图谱、基因组测序、基因组序列解读、染色体的结构与基因表达调控、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、分子系统发生学等内容，并讲述人类基因组计划的全过程以及由此引发的道德伦理和法律问题，系统向学生讲授基因组学研究的基本内容及相关进展.通过该课程学习，使学生了解结构基因组学和功能基因组学的重要研究领域、热点问题与发展趋势，以及国内外研究现状与进展.
三是遗传学普及性的内容，此类课程为遗传学的平行课程，以公选课的形式开出，主要目的是普及遗传学知识，提高人口质量和全民素质.我们针对非生物专业的学生开设了《人类遗传学》和《遗传与优生》两门课程.《人类遗传学》主要讲述人类在形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状的遗传上的相似和差别，人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律和如何预防等内容，使学生掌握人类遗传学的基本概念和主要研究方法.《遗传与优生》主要讲述什么是遗传病，遗传病对人类的危害，人类的染色体和染色体病、基因和基因病、肿瘤与遗传、人类代谢和发育中的遗传学问题、优生学的基本概念、影响优生的因素，优生的措施等.这两门课程都注重贴近生活，贴近社会，从剖析青年学生关注的问题入手去介绍人类遗传与优生的基础理论和基本知识，使学生能够在轻松、顺畅且饶有兴趣的学习过程中获益.对于医疗保健事业和人群遗传素质的改进具有重要意义.
2遗传学课程群内课程内容整合的思路
为解决遗传学的迅速发展及新知识、新技术不断出现与遗传学教学时数减少这一矛盾，我们通过建立遗传学课程群体系，协调课程群内各门课程的关系，尽量减少重复内容，对于学习遗传学的有关基础知识，如核酸的结构和特征在先修课程《生物化学》中介绍，染色体的结构，细胞周期等在细胞生物学课程中介绍，概率和统计学知识在生物统计学课程中介绍.而对于遗传学各分支学科的深入讨论，将在细胞遗传学、群体及数量遗传学、分子遗传学、基因组学、基因工程、生物信息学等课程中介绍.
3遗传学课程群内实验课程整合的思路
遗传学课程群内主要设置了遗传学实验和分子遗传学大实验，遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程，其设计思想是：1)配合遗传学的教学，巩固和加深对遗传学知识的理解；2)适应现代遗传学的发展，让学生掌握现代遗传学研究所必需的基本实验技术；3)开设综合性、设计性和创新性实验，鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验.目前已形成具有基础性实验、提高性实验和具有综合性、研究创新性、开放性实验的不同层次的遗传学实验教学内容体系.鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验，实验室已对学生部分开放，并实施了自选实验考试法[1].学生在此过程中得到了很好的科研训练，部分学生在本科阶段就写作并发表了论文，充分体现了遗传学课程教学改革的特色.例如，结合本科毕业设计，我们编制了“遗传学试验的计算机模拟”软件[2]，增强了学生对遗传学基本概念和基本原理的理解，而且也增加了学生对计算机应用于生命科学研究的兴趣.我们开发设计了“遗传学实验显微图像演示系统”[3]，建立了遗传学实验图像库，学生在实验前可以方便地检索观察实验中可能出现的各种图像，大大提高了实验效率.通过遗传学实验的培训，学生具备了一定的设计和综合创新的能力，在此基础上，进入分子遗传学大实验的学习.而分子遗传学大实验的设计整合了分子遗传学和基因工程两门课程的实验内容，既涵盖了分子遗传学的基本实验技术，也体现了现代分子遗传学发展的新方法、新技术.实验通过DNA提取、扩增、检测，到目的基因的获取、重组、转化、分子杂交等系列性实验，使学生不仅掌握了现代生物学分析技术，也培养了学生的动手能力和独立设计实验的能力，更实现了理论类课程与实践训练类课程的有序衔接，同时完善了学生从认知实践到科研实践的创新精神培养体系.
4遗传学课程群实践基地的建设
仅有书本上的知识是不够的，遗传学课程群内的课程具有很强的实践性，专业知识与生产实际相结合的综合性教学是实践教学环节不可缺少的重要一环.为此，我们通过认识实习和生产实习等手段加强课程知识的掌握.利用地域优势，与中国农业科学院徐州分院、江苏省药用植物重点实验室、江苏维维集团等建立长期稳定的合作关系.如，我们在讲解“三系配套”时就带领学生到中国农业科学院徐州分院参观学习、实地学习如何进行“三系配套”的操作，加深了对理论知识的理解.通过专业实践，拓宽了学生的视野，培养了学生分析问题、解决问题以及开拓创新的能力，增强了学生的事业心和责任感.
5遗传学课程群教学方法和教学手段改革之思考
基因工程基本原理范文4
关键词：基因工程；教学改革；人才培养；教学方法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0097-02
随着科学技术特别是生物技术的迅猛发展，生命科学进入了以生物信息学、生物技术和基因工程等为标志的崭新领域[1]。《基因工程概论》是一门以分子生物学、分子遗传学等相关学科为基础的专业基础课程，这门课程是各高校生物技术、农学、园艺等专业的主干课程，如何在有限的教学时间内提高教学质量，培养学生的创新和实践能力，最终达到提高学生专业素养和综合竞争力的目标[2]。在该课程的教学过程中进行了各方面的教学探索工作，充分利用多媒体和各种网络资源开展新型教学模式，并及时补充植物学生物技术领域最新研究进展，激发学生对于生命科学知识学习的兴趣和热情，紧跟生命学科发展前沿，达到提高教学质量的目的。
一、由浅入深，双语教学
学生在学习基因工程相关概念和知识的同时，通过了解基因工程的发展历史，特别是在基因工程发展过程中一些推动人类解开生命之谜的标志性事件和经典实验，来更加充分地理解学习的内容，同时能够激发学生的学习兴趣，例如孟德尔是如何针对豌豆七对独立表现型在其杂交子代中出现分离的现象展开详细研究的，最终经过统计发现了基因分离与自由组合定律，开创了遗传学和基因工程的先河，通过诸多生动的实例，使学生充分了解生物技术领域内基因工程的发展历史，同时也让学生深深感受到每项令人瞩目的科研成就的背后，科研工作者需要付出超乎想象的艰辛与努力，才能够推动科学技术的进步[3]。其次，在讲授基因工程内容相关概念的时候，需要进行双语教学，让学生在学习的同时，接触到一些专业词汇，为其今后阅读国外基因工程研究进展文献报告和从事基因工程相关研究工作奠定理论基础。
二、教学方法的设计
传统教育教学方式往往是教师作为教育主体，按照课程设置和既定思维，将事先设置好的内容按部就班地讲解给学生的被动学习模式。整个授课方式较为枯燥，限制了学生对于《基因工程概论》所学内容的想象力和趣味性，不利于学生自我科研探索精神和创新能力的培养。《基因工程原理》作为农学生物技术等相关专业的理论课，需要依据教学大纲，进行学生自主学习、教师辅助学生学习等形式的教学内容的设计。以学生作为课程的主体，教师作为主导去鼓励和启发学生思考、发现和解决问题，教师仅仅能把知识灌输给学生，但并不能帮助学生完全接受和消化所学内容，授人以鱼不如授人以渔，通过提问式教学和包括完成课程作业、课堂分组讨论等反馈式教学方法，及时了解学生对于知识掌握的情况，帮助学生温故而知新，并结合平时完成作业情况，从多个方面对于学生的成绩进行综合评价[4]。只有提高学生自主学习的积极性，才能使其真正领会相关知识，开阔思路，实现多学科内容的交叉[5]。要从学生学习实际需求出发，注重将每一个基因工程发展史上的重要技术的研究思路和实验引入课堂，例如红色荧光蛋白、绿色荧光蛋白的发现及其在现代基因工程研究过程中是如何与目的基因形成融合蛋白来进行基因定位等方面的研究的，以较为生动的例子让学生切实感受到基因工程技术的魅力所在和其存在的重要性[6]。另外，在《基因工程原理》课程中的较为抽象的部分重点内容，如乳糖操纵子的作用原理，单纯的通过依赖多媒体教学方式使得授课内容过于笼统，在结合多媒体的同时，这部分教学内容以板书的方式则更能让学生准确地了解其作用机制。另外，通过实践教学发现，在理论教学过程中，通过文字的演示适时配合一些简短而生动的生物学动画和影像资料，如酵母单杂交和双杂交的基本原理、链式聚合酶反应、基因的转录和翻译过程及噬菌体感染大肠杆菌等相关教学，通过动画和影片使学生对于所学知识从抽象思维到直接具体化，引起其学习积极性，帮助其理解所学知识。
三、紧跟基因工程学科发展前沿
教材的内容仅仅是基本，但并不是全部。基因工程研究发展日新月异，课本上的基础内容还停留在过去发展的某个阶段，过去有些未能解析的生命作用机制之谜如今得以解答，生物新技术特别是二代测序技术等快速发展使得我们可以更加有效地进行生命科学研究[7]。因此积极追踪基因工程学科发展前沿，对于激发学生学习兴趣，促进学生理解理论知识及其未来可能从事的科研工作提供很大帮助。教师在完成教学工作的同时也开展大量科研工作，教师在教学活动中可以结合自身的科研实例，将自己的事例搬上讲台，例如在介绍载体构建章节相关内容中，可以结合自己在科研中是如何构建pCambia3301植物双元表达载体、pGBKT7酵母表达载体和pMD18-T克隆载体的例子进行说明，再例如在实际的科研实验中是如何进行农杆菌GV3101转化等。通过介绍自己最新的科研进展和生命科学领域的研究热点，结合引导学生到图书馆检索并阅读相关科研文献和研究报告，例如在介绍基因表达与调控章节部分内容时，现代生物技术的发展到今天，利用标记型RNA干扰替代传统常规RNA干扰的方法能够有效地避免基因脱靶现象的发生，通过引入基因工程最新研究成果，一方面能够丰富课程内容，活跃课堂气氛，拓宽学生的知识面，成功地把学生从书本中引入到书本外，另一方面在介绍过程中极大程度上吸引了学生的注意力，引发学生对于所产生科学问题及其相应解决方法的思考。这种教学模式受到学生的广泛关注，学生课下通过媒体与老师和其他同学就某些科学问题展开详细讨论，比如基因工程研究在农业、医药、食品和化工等领域的重要应用，转基因技术对人类发展的重要作用，但其同时对环境和人类健康也存在潜在威胁[8]。在热烈讨论的过程中，老师通过让学生从数据库中查阅大量科研文献特别是一些最新发表的外文研究报告来引导学生自主学习，解决其学习中存在的疑虑和困惑。除此之外，考虑到未来学生对于基因工程、生物技术方面相关实验技术的需求，在适当的时候，教师可以利用自己现有的科研资源，创造条件让学生积极参加自己的科学研究工作，让学生能够接触到基因工程实验中重要的科研仪器和生物制品，学生通过辅助老师使用这些仪器设备和生物制剂来完成一些较为基础的科学实验，从而提高自身动手能力，并能进一步加深其对《基因工程概论》课程相关理论知识的理解，做到让学生真正地走出书本。
四、建立综合评价制度，提高学生综合素质
考核和教学评价是评定课程教学效果和教育质量最直接也是最有效的方法。在传统教学评价体系中，学生单纯依赖课后复习资料和教师授课课件进行死记硬背，最终往往很难准确评估学生对课程的综合学习情况。为了更加科学、更加有效地衡量学生学习这门课程的水平，建立综合评价体系，从多个角度去考察学生思考问题、解决问题和对知识融会贯通的能力，避免学生死记硬背，让学生真正理解所学知识，例如说《基因工程概论》第三章内容限制性内切酶，让学生明确限制性内切酶的定义同时，通过举例和课堂练习、课堂讨论等方式让学生理解在基因工程和分子克隆实验中如何构建限制性内切酶图谱及其利用限制酶进行不同类型的载体构建。在评价体系建立过程中，课堂练习、课堂讨论等灵活评价成绩占总评成绩30%，而期末考试成绩占70%，且期末考试试题中主观题和实例应用题的比重较大，概念题和简答题等客观题比重较低，综合检验学生对基因工程相关知识的应用能力。《基因工程概论》是一门涉及生物技术等多个交叉学科的课程，要求学生掌握翔实的专业基础知识和实践技能。《基因工程概论》课程改革是一项需要不断探索、调整和改革的重要工程，如何提高课程教学质量，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，就需要教师针对课程改革内容进行深入思考，既要照顾课堂实际教学情况，同时又要着眼于未来，特别是在生物技术、基因工程技术飞速发展的今天，教师必须紧跟基因工程学科发展方向，结合自己的科学研究工作不断更新教学内容，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[9]。使得学生在竞争如此激烈的社会环境下能够做好充分准备，以扎实的专业知识武装自己，提高自我适应性和竞争力。
参考文献：
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基因工程基本原理范文5
关键词：基因工程;实验室建设;管理
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）41-0270-02
实验室是高校开展大学生和研究生实验教学的主要场所，也是高校教师开展科学研究的重要平台，是一所大学教学、学科建设和管理水平的重要体现（袁继红等，2011）。通过实验室开展的实践教学是培养学生动手能力、创新能力以及理论联系实际的基本途径。基因工程是现代生命科学研究领域中一门极其重要的学科，我校生命科学学院开展的基因工程教学主要依托农业生物工程研究院的科研平台进行，对基因工程教学实验室进行建设和管理，期望达到教学、科研资源共享的目的。为此，以科研平台建设的是教学实验室有其不同于常规单一教学实验室的管理模式，能使大学生有更多的机会了解学科前沿和实际研究状况，在验证性实验的基础上融进创新性实验内容。经过几年的实践探索，在提高参与实验学生动手能力及培养创新思维发挥了重要作用，尤其是对进一步攻读相关专业硕士学位或博士学位的学生更具有意义。
一、基因工程实验室的实验内容与教学目标
基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术、遗传工程或DNA重组技术等，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有遗传特性，获得新品种，生产新产品的现代生物学技术。以基因工程操作步骤为主线，含有目的基因分离、克隆，载体构建、转化、筛选鉴定等实验内容，设置和选择实验内容时既要注重专业性和可操作性，又要突出先进性和系统性。在通过课堂学习理论以后，需要通过实验对基因工程理论有系统、明确的认识，达到熟识、理解并掌握DNA重组的原理和实际操作方法，并在实践中提高分析问题和解决问题的能力，开拓创新能力，为学习相关专业课程以及从事生物技术相关领域的科学研究奠定基础。
我们所建设的基因工程教学实验室进行教学的目标是培养高年级本科生及研究生进行基因操作的能力。在教学中，我们以问题导向，充分调动教、学双方的主观能动性，积极组织学生参与实验的准备工作;在实验中，安排学生与教师共同讨论实验涉及的理论问题和实验内容可能应用的问题，指导学生分析总结实验结果和存在的问题。以培养学生兴趣为主，发展一批从事基因工程研究的后备力量，据不完全统计，继续深造读研的学生占总人数的30%以上。
二、构建实验体系，全面提高学生实验技能
基因工程实验内容主要包括基因获得、载体构建、基因导入、基因表达4个方面，但在进行实验教学时，往往不是完全直接以此4个方面开展实验。通过几年的本科基因工程实验教学经验，逐渐形成了以基因工程经典性、基础性实验为主，强调实验的连续性，并结合植物基因工程实验室研究设计实验。我们的做法是：
1.基因的获得，主要采用从克隆载体上酶切获得目标基因、通过PCR扩增目的基因、人工合成DNA序列。在基因分离、克隆这部分知识的实验室验证教学中，往往是安排“基因组DNA分离提取技术”、“RNA分离提取技术及cDNA反转录技术”、“基因酶切与DNA的琼脂糖电泳技术”、“PCR技术”、“电泳胶回收DNA技术”。
2.载体构建。这部分实验内容和基因获得部分是难以分开的，常常是将酶切后电泳回收的目标基因、RNA反转录的cDNA、人工化学合成的基因序列、PCR扩增的DNA序列构建在亚克隆载体上、或构建目标基因在表达载体上。这部分实验室教学内容主要有“载体构建技术”、“基因连接技术”等。
3.目的基因导入。根据受体细胞不同导入方法也不同，包括感受态细胞的制备、农杆菌介导转化法，基因枪法（或微弹轰击法），花粉管通道法以及显微注射技术等，结合本实验室研究内容，以植物细胞为主，利用农杆菌介导转化法，以模式植物烟草为受体材料，通过组织培养再生实验获得转目的基因烟草植株。
4.目的基因在宿主基因组上的整合、表达、检测及转基因生物的筛选，实验内容包括报告基因的组织化学染色、PCR扩增目的基因、southern blot、Northern blot、Western Blot等实验内容涵盖了基因工程的主要操作过程和内容，可使学术全面掌握基因工程技术。
结合本实验室特点，设置4个实验内容，包括DN段得连接、转化及酶切鉴定，农杆菌介导的植物遗传转化，转化植物的表型分析及鉴定，转基因植物的性状分析及基因表达产物提取和检测。从2006年开始，已经培养生物技术及生物科学专业的本科生600余人。
三、加强“物、教师、学生”管理，全面提高实验教学效率
仪器设备是基因工程实验得以开设的基础，本实验室仪器设备总值达到2394余万元，完全具备开展基因工程实验所需硬件条件。在实验过程中需要使用大量仪器，包括PCR仪、离心机、电泳仪、凝胶成像系统、恒温水浴锅等，种类繁多，价格昂贵，学生很容易因为不当操作导致仪器损坏，导致维修经费开支巨大，因此“物”的管理显得尤为重要，必须严格建立实验仪器台账，利用仪器管理软件对仪器出入库、维修及报废等做好记录，便于对每台仪器随时跟踪管理。严格按照“账、物、卡”管理，每台仪器责任到人，做好使用登记，定期组织老师对仪器进行排查和维护，保证学生实验的顺利开展。
教师和实验技术人员是实验教学的实施者，在注重培养学生独立开展实验的能力的同时，教学中要引导学生注意理论知识与实验内容的结合，要讲解清楚实验内容的基本原理、操作的关键步骤，甚至要指出可能的误操作引起的问题。因此教师和实验技术人员业务水平非常重要，目前本实验室已有从事基因工程教学工作教师10人，均获得博士学位，专职实验技术人员9人（含博士1人，在读博士3人）。
学生作为实验教学的主体，在实验设置时应充分考虑学生的水平和接受程度，要鼓励学生按照操作步骤进行实验操作，也要要求学生清楚每一步操作步骤的理论原理以及所使用仪器的基本性能和操作标准规程，才能完成好实验内容的学习，对于出现的问题能够有自己的见解。只有做到“物、教师、学生”三者的有机结合，才能提高基因工程实验教学质量。
四、展望
基因工程是一门新兴的学科，由于基因概念较为抽象，单凭课堂讲解很难完全掌握该门课程的理论基础和操作技术，需要开展相应实验教学，印证课堂教学内容，通过课堂教学-实验教学-知识回顾，才能真正理解基因工程技术的精要内容。
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Discussion for the Construction and Administration of Genetic Engineering Laboratory in University
ZHAO Dan1，ZHAO De-gang1
（“The Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region（Ministry of Education），Institute of Agro-Bioengineering and College of Life Sciences，Guizhou University， Guiyang， Guizhou Province 550025”）
基因工程基本原理范文6
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。
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收稿日期：2016-12-10
