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摘要:蛋白质工程是生物技术专业的专业课。医学院校的生物技术专业学生要结合临床,采用模块式教学,提出临床问题并解决问题。培养有专业特色的生物技术本科生。该文结合工作实践,探讨如何提高教学效果,激发学生的学习热情。
关键词:蛋白质工程 生物技术 模块教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-0-01
蛋白质工程是现代生物技术的一个分支学科,是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学,计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰,改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。本学科起步晚,在1983年才正式提出蛋白质工程的概念。蛋白质工程的内容是根据人类的生产生活需要,人为设计一个蛋白,再通过基因表达将这一蛋白进行产业化为人类服务。由于其理论上的重大意义以及商业上可能带来的巨大潜力,使得蛋白质工程异军突起,发展迅猛。
我们学校生物技术专业开展的蛋白质工程教学已有十余载,就教师多年的教学经验总结一下蛋白质工程教学的弊端和改进的方法。
1 转变教学中的一些习惯性做法
总学时数非常有限,仅仅28个学时的教学,所以必须彻底转变现行教学中的一些习惯做法,严格控制知识内容的深广度。选择核心内容,合理安排教学时间,提高教学整体效果。更新教学理念,培养学生自主学习能力。学生自主学习兴趣和能力是需要引导和培养的。教师在教学中要敢于放开手脚,授人以鱼,不如授之以渔,引导学生查阅文献,善于提出问题并通过查看文献和相关资料解决问题。
2 及时调整内容,加入相关进展
蛋白质工程学科发展日新月异。我们为学生提供的参考书中包括了的本学科的经典教材如《蛋白质工程》(王大成,2002),《蛋白质结构与功能》(D.惠特福德著,魏群主译,2007)和《蛋白质导论》(王克夷,2007)。目前,基因组序列全场已经测序完毕,蛋白质工程才刚刚起步,而且发展迅猛。随时都有新的理论新技术,所以我们要为学生准备与课程相关的进展性重要文献,并将文献和其他教材中涉及到的实例引人教学,让学生了解在蛋白质工程领域国内外最新的科研和应用成果,理论联系实际,使得教学内容更为丰富。
3 学生授课
这门课程授课对象是三年级的学生,经过大一大二两年的训练与积累,学生已经掌握了很好的学习方法,具有很高的主动学习的能力,以及查阅文献的能力。因此这门课程可以充分調动学生的主观能动性,对于蛋白质分离纯化内容,可以采用学生分组学习,准备课件并授课,教师补充。这种教学方式比传统的教学方法让学生对所学知识印象深刻,同时提高了自主学习的能力,学生通过这种学习方式能够得到很大的锻炼。
4 模块教学的应用
采用由老师提出一些与实践相关的问题,学生解决问题的模式。比如蛋白质工程已经广泛的应用于工农医药行业,并取得一些成就。其中用于医药的有白介素改造。已知该蛋白用于癌症的治疗,但是存在的问题是蛋白质中含有一段序列使该蛋白质分子非常不稳定。
因此如何通过蛋白质工程对其进行改造这一问题提出后,就可以组织学生每10人一组进行文献查阅,讨论。而在这一过程中,学生通过自己学习资料和文献就会知道蛋白质结构层次,包括一到四级结构,已经结构域和模体等概念,了解蛋白质结构与功能的关系。
最终完成设计方案,然后教师在此基础上进行补充总结,针对设计方案进行完善,同时引入全部教学内容。这种教学模式通过提出问题解决问题,充分发挥了学生的主观能动性,提高学生的学习气氛,同时学习效果也会比老师单独填鸭式的教学要好很多。讨论可以开阔学生的视野,提高学生选择、吸取和整理知识与信息的能力,归纳、演绎、创造的能力。课堂讨论的形式,促进了单向知识传授的教学型教学向关注创新性教育的研究型教学的转变。
实验教学也可以采取模块方式。教师给出一个大的方向,比如SOD的分离纯化及鉴定,组织学生进行实验设计。学生通过文献查阅,相互交流、相互补充、相互纠正,最终掌握整个实验过程中用到的所有仪器的结构特点、基本原理和操作注意事项。实验开始前2周教师在审阅后针对设计思路的缺陷,召集学生进行讨论,提出改进意见。
这期间教师以提问引导学生思考并提出解决办法。教师只提供给学生在设计方案中用到的所有实验设备及材料。在实验开始后整个实验过程由学生自己负责实验材料的取放、标记及结果的记录。
通过这种教学模式使学生增强感性认识,做到心中有数。而在实际操作过程中,指导教师贯彻少讲多练。引导为主的原则,把主要精力放在巡视中,注意每个学生的实验情况,提出存在的问题,引导学生积极主动地进行实验。设计性实验模块试图训练学生自己设计蛋白质工程实验方案。培养学生的科研意识、严谨的科学态度及动手动脑能力,尽可能地发挥潜力和创新精神。
5 结语
模块模式,是当今教学改革的新课题,是教学研究工作的新形式。模块模式的开展,引起了广大领导和教师的广泛重视与关注,为教学研究工作注入了新的生机与活力。多年来,我们在培养生物技术人才的过程中,反复总结更新,建立了更完善的课程体系 从教学内容、教学方式和手段等各个环节进行改革,促进学生自主学习能力,创新能力和综合能力的提高。
参考文献
[1] 曹新.关于医学院校生物技术专业建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):13-14.
[2] 胡若磊.医学院校生物技术专业酶工程教学初探[J].科技创新导报,2010(38):147.
[3] 高丹.模块教学:二十一世纪适应社会与人发展的教学模式[J].首都师范大学学报(社会科学版),2001(6):111-115.
关键词:蛋白质工程 生物技术 模块教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-0-01
蛋白质工程是现代生物技术的一个分支学科,是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学,计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰,改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。本学科起步晚,在1983年才正式提出蛋白质工程的概念。蛋白质工程的内容是根据人类的生产生活需要,人为设计一个蛋白,再通过基因表达将这一蛋白进行产业化为人类服务。由于其理论上的重大意义以及商业上可能带来的巨大潜力,使得蛋白质工程异军突起,发展迅猛。
我们学校生物技术专业开展的蛋白质工程教学已有十余载,就教师多年的教学经验总结一下蛋白质工程教学的弊端和改进的方法。
1 转变教学中的一些习惯性做法
总学时数非常有限,仅仅28个学时的教学,所以必须彻底转变现行教学中的一些习惯做法,严格控制知识内容的深广度。选择核心内容,合理安排教学时间,提高教学整体效果。更新教学理念,培养学生自主学习能力。学生自主学习兴趣和能力是需要引导和培养的。教师在教学中要敢于放开手脚,授人以鱼,不如授之以渔,引导学生查阅文献,善于提出问题并通过查看文献和相关资料解决问题。
2 及时调整内容,加入相关进展
蛋白质工程学科发展日新月异。我们为学生提供的参考书中包括了的本学科的经典教材如《蛋白质工程》(王大成,2002),《蛋白质结构与功能》(D.惠特福德著,魏群主译,2007)和《蛋白质导论》(王克夷,2007)。目前,基因组序列全场已经测序完毕,蛋白质工程才刚刚起步,而且发展迅猛。随时都有新的理论新技术,所以我们要为学生准备与课程相关的进展性重要文献,并将文献和其他教材中涉及到的实例引人教学,让学生了解在蛋白质工程领域国内外最新的科研和应用成果,理论联系实际,使得教学内容更为丰富。
3 学生授课
这门课程授课对象是三年级的学生,经过大一大二两年的训练与积累,学生已经掌握了很好的学习方法,具有很高的主动学习的能力,以及查阅文献的能力。因此这门课程可以充分調动学生的主观能动性,对于蛋白质分离纯化内容,可以采用学生分组学习,准备课件并授课,教师补充。这种教学方式比传统的教学方法让学生对所学知识印象深刻,同时提高了自主学习的能力,学生通过这种学习方式能够得到很大的锻炼。
4 模块教学的应用
采用由老师提出一些与实践相关的问题,学生解决问题的模式。比如蛋白质工程已经广泛的应用于工农医药行业,并取得一些成就。其中用于医药的有白介素改造。已知该蛋白用于癌症的治疗,但是存在的问题是蛋白质中含有一段序列使该蛋白质分子非常不稳定。
因此如何通过蛋白质工程对其进行改造这一问题提出后,就可以组织学生每10人一组进行文献查阅,讨论。而在这一过程中,学生通过自己学习资料和文献就会知道蛋白质结构层次,包括一到四级结构,已经结构域和模体等概念,了解蛋白质结构与功能的关系。
最终完成设计方案,然后教师在此基础上进行补充总结,针对设计方案进行完善,同时引入全部教学内容。这种教学模式通过提出问题解决问题,充分发挥了学生的主观能动性,提高学生的学习气氛,同时学习效果也会比老师单独填鸭式的教学要好很多。讨论可以开阔学生的视野,提高学生选择、吸取和整理知识与信息的能力,归纳、演绎、创造的能力。课堂讨论的形式,促进了单向知识传授的教学型教学向关注创新性教育的研究型教学的转变。
实验教学也可以采取模块方式。教师给出一个大的方向,比如SOD的分离纯化及鉴定,组织学生进行实验设计。学生通过文献查阅,相互交流、相互补充、相互纠正,最终掌握整个实验过程中用到的所有仪器的结构特点、基本原理和操作注意事项。实验开始前2周教师在审阅后针对设计思路的缺陷,召集学生进行讨论,提出改进意见。
这期间教师以提问引导学生思考并提出解决办法。教师只提供给学生在设计方案中用到的所有实验设备及材料。在实验开始后整个实验过程由学生自己负责实验材料的取放、标记及结果的记录。
通过这种教学模式使学生增强感性认识,做到心中有数。而在实际操作过程中,指导教师贯彻少讲多练。引导为主的原则,把主要精力放在巡视中,注意每个学生的实验情况,提出存在的问题,引导学生积极主动地进行实验。设计性实验模块试图训练学生自己设计蛋白质工程实验方案。培养学生的科研意识、严谨的科学态度及动手动脑能力,尽可能地发挥潜力和创新精神。
5 结语
模块模式,是当今教学改革的新课题,是教学研究工作的新形式。模块模式的开展,引起了广大领导和教师的广泛重视与关注,为教学研究工作注入了新的生机与活力。多年来,我们在培养生物技术人才的过程中,反复总结更新,建立了更完善的课程体系 从教学内容、教学方式和手段等各个环节进行改革,促进学生自主学习能力,创新能力和综合能力的提高。
参考文献
[1] 曹新.关于医学院校生物技术专业建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):13-14.
[2] 胡若磊.医学院校生物技术专业酶工程教学初探[J].科技创新导报,2010(38):147.
[3] 高丹.模块教学:二十一世纪适应社会与人发展的教学模式[J].首都师范大学学报(社会科学版),2001(6):111-115.