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基因工程基本原理范文1
關鍵詞：電力工程，成本，超概預算，原因，對策
中圖分類號：F407 文獻標識碼： A
0 前 言
隨著我國煤炭和水力資源的開發利用，國家為電力行業創造了一個比較寬松和自由的競爭市場環境，電力行業也開始蓬勃發展。 但是市場競爭機制使電力企業的各種成本不斷上升，加上國民經濟的發展，帶動了各類電力施工設備和材料的價格的上漲，增加了電力工程施工的成本，相對降低了企業的利潤。因此，想要讓電力企業能得到長期穩定的發展，提高電力企業的經濟效益，必須控制電力工程的成本支出，將電力企業內部的各種資源充分利用起來，并合理地規劃各項支出，在電力企業的各部門和人員中樹立節約成本的意識，從而讓電力企業走出高成本、低效益的困境，實現長足發展。
1 電力工程項目成本超概算的原因
1.1 成本控制體制不完善
電力企業還沒有建立起比較完善的成本控制體制，并未根據市場中的變化對成本控制標準和控制方法等進行及時調節和更新，主要體現在材料的價格和勞動力的成本等變動的因素上。 隨著企業外部的條件和企業發展等變動，原本需要控制的標準和控制方法等都會出現變化。 所以電力企業需要時刻對市場的動態進行分析，從而得出可行性較高的方法。 另外，因為電力企業的成本控制范圍一般集中于制造費用、人工費和材料費等項目，但是同工程的項目中直接受益人的質量成本、安全和風險的成本等費用并未被歸到項目成本的控制范圍中。 而且，電力企業的成本控制不足還體現在其控制手段和主體比較狹窄。 對于成本的控制，沒有調動起人事部門、經營部門和安全部門等參與其中，控制手段主要集中在成本的預測和財務預算等方面。
1.2 材料管理不到位
①材料的庫存管理不完善，管理程序比較散亂，因此，在材料盤點、領取和驗收等方面，會出現管理漏洞；②受到施工現場中要求的限制，大部分材料不能入庫存放，只能置于露天， 從而不利于材料的保存， 極易出現材料損壞和丟失的現象。 加上材料領取中管理不到位，增加材料浪費和丟失的情況。
1.3 工程設計變更頻繁
電力工程設計階段中，設計質量的高低會對建設成本和工期產生較大的影響，也會對企業各種投資產生影響，因此，設計階段的工作是成本控制的重點。 在工程設計實施時，出現設計稿件或者方案的修改與變更，這是不可避免的。 導致設計修改和變更的因素有很多，其中有可能是上階段設計不合理或過于粗糙，也有可能應建設單位的要求而進行更改。 反復多次地對設計稿進行更改，會增加設計的成本，也可能增加整個設計中的成本。
1.4 工程管理工作不到位
電力工程的項目存在工程管理不夠細致，較為粗放的現象，施工時間安排不合理，過于要求施工進度，而忽視了工程質量及成本的控制。項目負責人往往只注重工程的進度，而不會去注意工程的成本，到結算時卻發現由于管理的問題導致工程成本增加的現象比比皆是。同時工程結算審核人員的工作往往比較繁重，無法全面準確地對工程進行審核，不能完全發現工程中存在的問題。 另外，部分審核單位為了完成工作，會從下級的代管供電企業內抽調出非專業的技經人員進行審核工作，從而使工程審核質量大打折扣，造成工程結算時對造價控制不嚴，成本居高不下。
1.5 成本責任制度不明確
現階段的電力工程中出現成本超概預算的又一因素是，成本責任制度不明確。 項目管理人員比較缺乏經濟理論知識，他們多數只關注工程進度及質量，而直接將工程成本控制工作交給財務人員， 這樣其他的部門人員就沒有成本控制的意識。 因此，成本超概預算的責任也就會落在財務人員身上。 這是極不合理的，因為引起成本超概預算的因素很多，不能單一歸咎于某個部門。 導致這種現象的根本原因是成本責任制度不明確。
2 電力工程項目成本控制的策略
對電力工程項目成本進行控制，具體的策略有四種（見圖 1）：
（1）節約成本
項目人需對項目成本進行動態分析，研究成本超支的根本原因，從而才能采取相應的措施解決問題，達到節約成本的目的。 具體的措施有：①在設計階段，就要合理地控制工程成本。首先讓設計人員對施工現場進行探查，然后設計出工程成本較低、科學合理的設計方案，從而達到降低造價的目的。 ②控制和節約人工費，采取分離“價”和“量”的方式，必須控制人工的單價和項目工期的長短上進行。 將大部分的主干工程和高技術項目承包給日工資低的單位，再通過控制整個工期的長短來節約成本。對勞動人員實行重組和優化、更新施工技術、提高施工人員的工作效率，達到縮減工程工期的目的。 ③重視工程招投標工作，在工程招標中，以較為合理的價格將工程發包給有資質、實力較強的施工單位。 在招標的過程中需對施工單位的情況進行全面了解，將成本價格控制在合理的范圍內。 ④重視材料的保管、運輸和儲存等過程，需要合理地將其分類堆放，盡量避免露天堆放和重復搬運；在領料和材料入庫的驗收時，需要采取限額領取的方式，并合理地使用材料，避免浪費。另外，電力企業需控制在施工中由于運輸等原因造成的材料損害和破損，并采取責任管理制，盡量鼓勵回收和修補材料。
（2）加強質量管理
在實際的電力工程施工的過程中，一定要堅持“質量第一”的原則，將效益放在第二位，并且注意在施工中的安全問題，盡量避免造成安全事故，增加額外的支出。 施工企業和施工人員為了趕工期而忽視質量，這樣可能會增加返工的機率，增加不必要的成本。 另外，需定期派遣工程質檢人員對工程進度和質量進行監督和檢查。 并充分確?，F場施工人員的人身安全，合理分析施工現場潛在的危險，做好安全措施，避免或者減少安全事故的發生。
（3）健全項目的索賠機制
①項目的負責人還要對潛在的變更狀況進行分析，針對相關的變更問題與設計人員、項目經理等人員進行交流，盡量獲得有益于順利施工中變更的方案和流程，從而使工程項目順利進行，避免由項目變更而造成的經濟損失。 另外，項目負責人還要保管好具有法律效力、由總工程師簽署的變更合同，將其作為根本依據，并要求變更合同中的條目表達合理清楚，要求手續比較齊全。 對于變更項目中出現的費用變動，需進行評估，使其不至于因變動太大而增加不必要的支出；②增強整個企業人員的應變能力。 電力工程的施工過程比較特殊和復雜，因此，施工現場隨時可能會發生特殊情況， 如增加服務內容和附加的工作，或者出現意外的情況等，此時就需要現場的施工人員和負責人隨機應變，并與監理部門進行商討，盡量將特殊情況控制在合理的范圍內。
（4）實施成本責任制
對于項目機構設置及其人員編制一定要根據工程難易程度、工程規模的大小等進行全方位地考慮，并按照工作內容所需制定相關的制度，對職位的設置也需要按照工程內容進行，并根據職位選擇合適的人才擔任，從而將施工人員的權利和義務、責任等明確化，避免出現分工不明和責任不清的狀況。 另外，在職員挑選中盡量選取復合型人才，盡量節約人員支出的費用。
3 結束語
電力工程預算和整個電力工程中各階段的成本控制息息相關，科學合理的預算管理能在施工中對工程質量起到監督的作用，有益于整個工程目標的實現，還能降低成本，提高企業的經濟效益。因此，在工程建設的成本控制過程中，一定要注重成本預算工作。 另外，在實施成本控制的措施之前，電力施工企業還需要更新管理和施工技術，將節能減耗工作落到實處，從而達到節約成本的目的。 還需要加強項目管理工作，提高施工人員的綜合素質，從而提高工程質量，避免出現因工程質量不合格而導致的返工的現象。
參考文獻：
基因工程基本原理范文2
隨著社會的發展，社會對個人能力和素質的要求逐漸變得嚴苛，相應的未來的教育也更加趨向于培養人的核心素養[1]。為了適應新時代的要求，“核心素養為宗旨，教學過程重實踐”的教學理念在教育部頒布的新課標（2017年版）中明顯強調[2]。而PBL教學模式與新課標改革的宗旨相同，它是一種以問題為學習導向的新型教學模式，主要通過團隊學習和小組協作的方式來發展學生的核心素養[3]。但是目前PBL在高中生物教學方面的研究較少，并且在教學中尚未得到推廣[4]，所以本文以“基因工程及其應用”為例，將PBL教學法有效地應用到高中生物教學中，一方面能夠引發教師對新教學方法的思考，幫助生物教師更好地掌握新的教學方法，彌補PBL教學模式在高中生物教學方面的研究不足；另一方面能夠提高學生在教學過程中的參與度，活躍其思維，滿足新課標對學生生物核心素養養成的要求。
一、教學設計
（一）教材分析“基因工程及其應用”選自人教版《生物.必修2.遺傳與進化》第6章第2節。本節首先論述基因工程的原理，讓學生對基因工程有一個大體的掌握；然后聯系生活相關的實例介紹了基因工程的應用；最后討論了轉基因產品的安全性。由于在以后的選修教材中還會繼續深入學習基因工程的相關知識，因此本節內容是學習基因工程相關內容的基礎，主要的概念容易被學生接受和掌握。
（二）學情分析本節課的授課對象是已經掌握了遺傳與變異基本原理的高二學生，他們對于微觀知識已經具備一定的基礎。但是基因工程的操作水平無法用肉眼直接觀察，因此給抽象思維能力較弱的同學造成一定程度的學習困難。在本節課中運用PBL教學法能夠很好地讓學生在自主探究的過程中化抽象為具體，幫助學生更好地將外顯性知識整合為內顯性知識。
（三）教學重難點教學重點：①基因工程的基本原理；②基因工程操作的工具及其特點；③基因工程的基本操作步驟及其應用。教學難點：①基因工程的基本原理：②基因工程的應用及其安全性。
（四）教學目標核心素養的教學目標應該結合課程特點致力于人的全面發展。①獲得基因工程相關的基礎知識；②正確選擇與使用和基因工程相關的工具；③具備一定的收集、鑒別信息的能力；④形成正確的自然觀和科學觀，初步學會用所學的知識解決生活中的實際問題；⑤了解我國基因工程發展現狀，養成關注生活與社會的人文精神。
（五）課前準備教師準備：提前準備本堂課所要用到的課件和教具，根據學生的實際情況對學生進行分組。學生準備：根據自己的興趣和需要收集關于基因工程的相關資料，并提前預習課本。
二、教學過程
（一）設置問題情境，導入新課教師活動一：展示大腸桿菌產生胰島素的圖片，并提出問題：為什么人的胰島素可以由微生物產生？學生活動一：思考與討論問題，明白通過基因工程等操作手段可以實現大腸桿菌產生胰島素，同時總結出基因工程的概念。設計意圖：胰島素治療糖尿病是社會關注的熱點問題，以此來設置問題，可以引起學生對問題的關注，讓他們對課堂教學充滿新奇感，從而激發學生的探索欲。
（二）角色扮演，轉變學習態度教師活動二：根據基因工程概念可知這項工作是在DNA分子水平上進行的操作，提出問題：假如你是參與這項工作一名研究者，你會采用什么工具呢？學生活動二：預習課本，明確基因工程采用的三種工具名稱。設計意圖：通過轉換角色使課堂在情境中擴大，改變學生以前被動學習的學習習慣，讓學生在完成任務的過程中有效地提升生物核心素養。
（三）合理運用教具，積極實踐探究教師活動三：多媒體展示限制性核酸內切酶作用的動態過程，讓小組學生利用提前準備好的具有DNA序列的卡片剪切出目的基因，并提問：①用限制酶切割后形成了什么？有什么特點？②同一種限制酶切斷的兩個DNA產生的結構相同嗎？如果用不同的限制酶呢？學生活動三：通過動手實踐操作與討論問題，小組總結限制酶的作用特點與作用機理并派代表回答。設計意圖：讓學生在觀察與討論中解決問題，能夠有效地增強學生的理性思維能力和科研探究能力，使學生在學習和生活中能夠利用科學的思維方法認識新的事物。教師活動四：補充提問：①被切割后的卡片如何填補完整呢？②在基因工程中，被限制酶切割后并能夠進行堿基互補配對的DNA鏈完整嗎？如果不完整，DNA鏈的缺口是如何縫合的呢？學生活動四：通過縫合卡片的過程舉一反三，了解DNA連接酶的作用結果。設計意圖：由具體到抽象，加深學生對DNA連接酶的了解。通過發現現實生活中常見的現象來獲取相應的生物學知識，讓學生明白生物就在身邊，讓學生樹立自然社會和諧統一的可持續觀點。
（四）溫故知新，提煉升華教師活動五：根據學生回答提問：①DNA連接酶作用部位在哪？作用結果是什么？②與DNA連接酶名字易混淆的一種酶叫什么呢？它們在功能上有什么異同？學生活動五：積極思考二者之間的差異并派代表闡述思考過程。設計意圖：讓學生根據已有的知識經驗去學習探索新知，發揮學生主體作用的同時也能夠增強學生歸納總結的能力。
（五）展示資料，引導學習運載體。教師活動六：資料展示：①運載體比較的圖片；②大腸桿菌pBR322質粒的功能和結構特點；③冬蟲夏草是冬蟲夏草菌寄生于蝠蛾幼蟲形成的。提出問題讓學生思考：①通過對比能夠找出實驗室最常用的運載體是哪些嗎？為什么最常用的大腸桿菌質粒是pBR322質粒？②目的基因轉移到受體細胞中依靠什么工具呢？③寄生通常對宿主有害，運載體對受體細胞有傷害嗎?學生活動六：對問題進行思考，并小組討論總結出運載體的必備條件：①對受體細胞無害；②有一個或者多個切割位點；③有遺傳標記基因。設計意圖：通過展示符合學生認知結構的科學事實讓學生對新知識進行自主歸納，體現知識的發生過程，從中鍛煉學生的推理歸納能力，讓學生在以后的學習和生活中用生物學知識去解釋生活實際問題。
（六）課堂總結，鞏固新知教師活動三：讓學生在卡片活動的基礎上繪制大腸桿菌產生胰島素的模式圖。學生活動三：小組經過認真的思考與討論，繪制出模式圖。設計意圖：小組之間學生的學習程度差異較大，學生之間的交互活動使各種想法匯集，有利于學生更快達到最近發展區，最終實現學生程度達到基本平衡。學生通過合作實現任務的完成，能夠體驗到成就感獲得愉悅感，從而實現智力因素和非智力因素的和諧發展。
（七）課堂延伸——關注社會熱點聯系生活實際。教師活動三：資料展示案例：①轉基因抗蟲棉；②抗病毒煙草植株；③免疫艾滋病的基因編輯嬰兒。讓學生辯論轉基因食品和轉基因生物的安全性。學生活動三：各抒己見，進行開放式辯論設計意圖：學生在探索轉基因食品和轉基因生物安全性這個問題的過程中，將自然而然地體會到科技造福人類的重要性，幫助學生形成造福人類的態度和價值觀，在以后的學習與生活中能夠積極地運用生物學的知識和方法去參與社會議題并作出理性判斷。
三、教學反思
（一）允許學生各抒己見PBL模式下的生物教學與傳統教學最顯著的不同在于需要給學生提供需要解決的問題，讓學生作為學習的主體有目的地去收集資料、不斷思考然后小組討論解決問題。這就可能出現各種意見的激烈碰撞和沖突，因此在教學中教師應鼓勵學生各抒己見，允許學生嘗試用各種行之有效的方法探尋真理，以培養學生的創造力和創新精神。
（二）給予教師和學生足夠時間與空間生物學是開放性很強的學科，在高中生物教學中想要將PBL教學法運用到極致，這對教師和學生的要求較高，需要教師花費很多時間和精力備課，需要學生抽出有效的時間對問題進行思考和研究。然而現在施行的教學制度是班級授課制，大班課導致學生的學習情況參差不齊，教師對每位學生進行全面的點評有一定的難度，也無法全面接收到學生在學習中的問題反饋。因此PBL模式的早日普及需要國家和社會一起努力。
參考文獻：
[1]王曉楠.新高考下高中生物學分層教學的策略研究[D].開封河南大學,2018.
[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準[S].北京:北京人民教育出版社,2017.
[3]顧相伶,付春華,孫漢文,等.醫用化學教學中的PBL教學法研究[J].新西部,2013(z2):229-229.
基因工程基本原理范文3
關鍵詞：遺傳學；教學改革；課程群；
隨著現代生物科學技術的發展，遺傳學已成為21世紀生命科學領域發展最為迅速的學科之一，是生命科學中各門學科的核心，它的分支幾乎擴展到生命科學的各個研究領域.目前，在生物學各專業的教學中，普遍存在著知識老化，課程體系陳舊，如遺傳學和細胞生物學、生物化學、基因工程、基因組學、分子遺傳學等課程之間存在著部分內容重復等一系列問題.顯然，當前的課程體系已不適應高等學校生命科學教育的要求.如何突出遺傳學主干課程，實現課程體系的整合、優化，不同課程間知識的融通和銜接，以此組建口徑寬、方向靈活的課程群，加強學生創新意識和創新能力的培養，以增強學生的適應性和競爭力，培養學生的個性特長、能力特長以及繼續學習的能力，形成終身學習的觀念，是擺在我們面前值得思考的問題.我們從遺傳學課程入手，對遺傳學課程群進行了初步的思考，重新設置和實踐，目的是實現課程體系的整合、優化，培養符合現代社會要求的創新型、復合型人才.
1遺傳學課程群內課程設置的基本思路
遺傳學課程群內課程設置的基本思路就是圍繞“一個中心，三個方向”的原則，以普通遺傳學為核心課程，兼顧三個方面的內容.基本框架如圖1.
“一個中心”就是以普通遺傳學為核心課程.遺傳學是一門生命科學所有專業的重要基礎課，要求全面系統地介紹遺傳學的基本原理、分析方法及現代遺傳學發展的最新成就.在教學中，要始終貫穿遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和變異、遺傳信息的表達與調控這一主線，使學生在群體水平、個體水平、細胞水平和分子水平的不同層次上對遺傳學有比較全面、系統的認識，并能應用其基本原理分析遺傳學數據，解釋遺傳學現象，并對遺傳學各分支學科有一個基本的了解.
“三個方向”是以遺傳學分支學科、反映現代遺傳學發展的學科及遺傳學普及性學科為遺傳學內容細化、深化和普及的三個層面，主要包括以下內容：
一是遺傳學分支學科的內容，主要包括《群體遺傳學》、《微生物遺傳學》、《細胞遺傳學》等課程，以專業選修課的形式開出，主要目的是根據學生的興趣和愛好，深入學習遺傳學各個分支學科的知識.如《群體遺傳學》是研究在自然選擇、基因漂變、突變以及遷移四種進化動力的影響下，等位基因的分布和改變.它是在群體水平上研究種群的分類、空間結構等，并試圖解釋諸如適應和物種形成現象的理論.《微生物遺傳學》是以病毒、細菌、小型真菌以及單細胞動植物等為研究對象的遺傳學分支學科.《細胞遺傳學》是遺傳學與細胞學相結合的一個遺傳學分支學科，主要是在細胞和染色體水平上研究.
二是反映現代遺傳學發展的學科，如《基因工程》、《分子遺傳學》、《基因組學》.這三門課程都是在普通遺傳學基礎上開設的專業選修課程，目的是與現代遺傳學的發展接軌.如《分子遺傳學》(moleculargenetics)的主要內容為基因的結構、復制和轉錄以及轉錄后調控、翻譯，基因突變，DNA的復制、修復，原核與真核生物的基因表達調控，是在分子水平上進行的研究.此課程為生命科學各專業本科生的學科基礎課，也可作為研究生的專業選修課.《基因工程》(geneengineering)主要介紹基因操作的主要技術原理，基因操作的工具酶，克隆載體，目的基因的分離方法，重組體的構建及導入，克隆基因的表達與檢測，基因工程研究進展，存在問題及新策略等內容，使學生具備基因工程方面的基本知識和掌握其操作技術.《基因組學》(genomics)是對所有基因進行基因組作圖，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一門科學.主要講述生物基因組的基本結構和組成、基因組內基因的表達和調控、遺傳圖譜與物理圖譜、基因組測序、基因組序列解讀、染色體的結構與基因表達調控、基因組的復制、基因組進化的分子基礎、基因組進化的模式、分子系統發生學等內容，并講述人類基因組計劃的全過程以及由此引發的道德倫理和法律問題，系統向學生講授基因組學研究的基本內容及相關進展.通過該課程學習，使學生了解結構基因組學和功能基因組學的重要研究領域、熱點問題與發展趨勢，以及國內外研究現狀與進展.
三是遺傳學普及性的內容，此類課程為遺傳學的平行課程，以公選課的形式開出，主要目的是普及遺傳學知識，提高人口質量和全民素質.我們針對非生物專業的學生開設了《人類遺傳學》和《遺傳與優生》兩門課程.《人類遺傳學》主要講述人類在形態、結構、生理、生化、免疫、行為等各種性狀的遺傳上的相似和差別，人類群體的遺傳規律以及人類遺傳性疾病的發生機理、傳遞規律和如何預防等內容，使學生掌握人類遺傳學的基本概念和主要研究方法.《遺傳與優生》主要講述什么是遺傳病，遺傳病對人類的危害，人類的染色體和染色體病、基因和基因病、腫瘤與遺傳、人類代謝和發育中的遺傳學問題、優生學的基本概念、影響優生的因素，優生的措施等.這兩門課程都注重貼近生活，貼近社會，從剖析青年學生關注的問題入手去介紹人類遺傳與優生的基礎理論和基本知識，使學生能夠在輕松、順暢且饒有興趣的學習過程中獲益.對于醫療保健事業和人群遺傳素質的改進具有重要意義.
2遺傳學課程群內課程內容整合的思路
為解決遺傳學的迅速發展及新知識、新技術不斷出現與遺傳學教學時數減少這一矛盾，我們通過建立遺傳學課程群體系，協調課程群內各門課程的關系，盡量減少重復內容，對于學習遺傳學的有關基礎知識，如核酸的結構和特征在先修課程《生物化學》中介紹，染色體的結構，細胞周期等在細胞生物學課程中介紹，概率和統計學知識在生物統計學課程中介紹.而對于遺傳學各分支學科的深入討論，將在細胞遺傳學、群體及數量遺傳學、分子遺傳學、基因組學、基因工程、生物信息學等課程中介紹.
3遺傳學課程群內實驗課程整合的思路
遺傳學課程群內主要設置了遺傳學實驗和分子遺傳學大實驗，遺傳學實驗是為了配合遺傳學的教學而開設的一門實驗課程，其設計思想是：1)配合遺傳學的教學，鞏固和加深對遺傳學知識的理解；2)適應現代遺傳學的發展，讓學生掌握現代遺傳學研究所必需的基本實驗技術；3)開設綜合性、設計性和創新性實驗，鼓勵學生自己動腦筋設計、完成實驗.目前已形成具有基礎性實驗、提高性實驗和具有綜合性、研究創新性、開放性實驗的不同層次的遺傳學實驗教學內容體系.鼓勵學生自己動腦筋設計、完成實驗，實驗室已對學生部分開放，并實施了自選實驗考試法[1].學生在此過程中得到了很好的科研訓練，部分學生在本科階段就寫作并發表了論文，充分體現了遺傳學課程教學改革的特色.例如，結合本科畢業設計，我們編制了“遺傳學試驗的計算機模擬”軟件[2]，增強了學生對遺傳學基本概念和基本原理的理解，而且也增加了學生對計算機應用于生命科學研究的興趣.我們開發設計了“遺傳學實驗顯微圖像演示系統”[3]，建立了遺傳學實驗圖像庫，學生在實驗前可以方便地檢索觀察實驗中可能出現的各種圖像，大大提高了實驗效率.通過遺傳學實驗的培訓，學生具備了一定的設計和綜合創新的能力，在此基礎上，進入分子遺傳學大實驗的學習.而分子遺傳學大實驗的設計整合了分子遺傳學和基因工程兩門課程的實驗內容，既涵蓋了分子遺傳學的基本實驗技術，也體現了現代分子遺傳學發展的新方法、新技術.實驗通過DNA提取、擴增、檢測，到目的基因的獲取、重組、轉化、分子雜交等系列性實驗，使學生不僅掌握了現代生物學分析技術，也培養了學生的動手能力和獨立設計實驗的能力，更實現了理論類課程與實踐訓練類課程的有序銜接，同時完善了學生從認知實踐到科研實踐的創新精神培養體系.
4遺傳學課程群實踐基地的建設
僅有書本上的知識是不夠的，遺傳學課程群內的課程具有很強的實踐性，專業知識與生產實際相結合的綜合性教學是實踐教學環節不可缺少的重要一環.為此，我們通過認識實習和生產實習等手段加強課程知識的掌握.利用地域優勢，與中國農業科學院徐州分院、江蘇省藥用植物重點實驗室、江蘇維維集團等建立長期穩定的合作關系.如，我們在講解“三系配套”時就帶領學生到中國農業科學院徐州分院參觀學習、實地學習如何進行“三系配套”的操作，加深了對理論知識的理解.通過專業實踐，拓寬了學生的視野，培養了學生分析問題、解決問題以及開拓創新的能力，增強了學生的事業心和責任感.
5遺傳學課程群教學方法和教學手段改革之思考
基因工程基本原理范文4
關鍵詞：基因工程；教學改革；人才培養；教學方法
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0097-02
隨著科學技術特別是生物技術的迅猛發展，生命科學進入了以生物信息學、生物技術和基因工程等為標志的嶄新領域[1]?！痘蚬こ谈耪摗肥且婚T以分子生物學、分子遺傳學等相關學科為基礎的專業基礎課程，這門課程是各高校生物技術、農學、園藝等專業的主干課程，如何在有限的教學時間內提高教學質量，培養學生的創新和實踐能力，最終達到提高學生專業素養和綜合競爭力的目標[2]。在該課程的教學過程中進行了各方面的教學探索工作，充分利用多媒體和各種網絡資源開展新型教學模式，并及時補充植物學生物技術領域最新研究進展，激發學生對于生命科學知識學習的興趣和熱情，緊跟生命學科發展前沿，達到提高教學質量的目的。
一、由淺入深，雙語教學
學生在學習基因工程相關概念和知識的同時，通過了解基因工程的發展歷史，特別是在基因工程發展過程中一些推動人類解開生命之謎的標志性事件和經典實驗，來更加充分地理解學習的內容，同時能夠激發學生的學習興趣，例如孟德爾是如何針對豌豆七對獨立表現型在其雜交子代中出現分離的現象展開詳細研究的，最終經過統計發現了基因分離與自由組合定律，開創了遺傳學和基因工程的先河，通過諸多生動的實例，使學生充分了解生物技術領域內基因工程的發展歷史，同時也讓學生深深感受到每項令人矚目的科研成就的背后，科研工作者需要付出超乎想象的艱辛與努力，才能夠推動科學技術的進步[3]。其次，在講授基因工程內容相關概念的時候，需要進行雙語教學，讓學生在學習的同時，接觸到一些專業詞匯，為其今后閱讀國外基因工程研究進展文獻報告和從事基因工程相關研究工作奠定理論基礎。
二、教學方法的設計
傳統教育教學方式往往是教師作為教育主體，按照課程設置和既定思維，將事先設置好的內容按部就班地講解給學生的被動學習模式。整個授課方式較為枯燥，限制了學生對于《基因工程概論》所學內容的想象力和趣味性，不利于學生自我科研探索精神和創新能力的培養?！痘蚬こ淘怼纷鳛檗r學生物技術等相關專業的理論課，需要依據教學大綱，進行學生自主學習、教師輔助學生學習等形式的教學內容的設計。以學生作為課程的主體，教師作為主導去鼓勵和啟發學生思考、發現和解決問題，教師僅僅能把知識灌輸給學生，但并不能幫助學生完全接受和消化所學內容，授人以魚不如授人以漁，通過提問式教學和包括完成課程作業、課堂分組討論等反饋式教學方法，及時了解學生對于知識掌握的情況，幫助學生溫故而知新，并結合平時完成作業情況，從多個方面對于學生的成績進行綜合評價[4]。只有提高學生自主學習的積極性，才能使其真正領會相關知識，開闊思路，實現多學科內容的交叉[5]。要從學生學習實際需求出發，注重將每一個基因工程發展史上的重要技術的研究思路和實驗引入課堂，例如紅色熒光蛋白、綠色熒光蛋白的發現及其在現代基因工程研究過程中是如何與目的基因形成融合蛋白來進行基因定位等方面的研究的，以較為生動的例子讓學生切實感受到基因工程技術的魅力所在和其存在的重要性[6]。另外，在《基因工程原理》課程中的較為抽象的部分重點內容，如乳糖操縱子的作用原理，單純的通過依賴多媒體教學方式使得授課內容過于籠統，在結合多媒體的同時，這部分教學內容以板書的方式則更能讓學生準確地了解其作用機制。另外，通過實踐教學發現，在理論教學過程中，通過文字的演示適時配合一些簡短而生動的生物學動畫和影像資料，如酵母單雜交和雙雜交的基本原理、鏈式聚合酶反應、基因的轉錄和翻譯過程及噬菌體感染大腸桿菌等相關教學，通過動畫和影片使學生對于所學知識從抽象思維到直接具體化，引起其學習積極性，幫助其理解所學知識。
三、緊跟基因工程學科發展前沿
教材的內容僅僅是基本，但并不是全部?；蚬こ萄芯堪l展日新月異，課本上的基礎內容還停留在過去發展的某個階段，過去有些未能解析的生命作用機制之謎如今得以解答，生物新技術特別是二代測序技術等快速發展使得我們可以更加有效地進行生命科學研究[7]。因此積極追蹤基因工程學科發展前沿，對于激發學生學習興趣，促進學生理解理論知識及其未來可能從事的科研工作提供很大幫助。教師在完成教學工作的同時也開展大量科研工作，教師在教學活動中可以結合自身的科研實例，將自己的事例搬上講臺，例如在介紹載體構建章節相關內容中，可以結合自己在科研中是如何構建pCambia3301植物雙元表達載體、pGBKT7酵母表達載體和pMD18-T克隆載體的例子進行說明，再例如在實際的科研實驗中是如何進行農桿菌GV3101轉化等。通過介紹自己最新的科研進展和生命科學領域的研究熱點，結合引導學生到圖書館檢索并閱讀相關科研文獻和研究報告，例如在介紹基因表達與調控章節部分內容時，現代生物技術的發展到今天，利用標記型RNA干擾替代傳統常規RNA干擾的方法能夠有效地避免基因脫靶現象的發生，通過引入基因工程最新研究成果，一方面能夠豐富課程內容，活躍課堂氣氛，拓寬學生的知識面，成功地把學生從書本中引入到書本外，另一方面在介紹過程中極大程度上吸引了學生的注意力，引發學生對于所產生科學問題及其相應解決方法的思考。這種教學模式受到學生的廣泛關注，學生課下通過媒體與老師和其他同學就某些科學問題展開詳細討論，比如基因工程研究在農業、醫藥、食品和化工等領域的重要應用，轉基因技術對人類發展的重要作用，但其同時對環境和人類健康也存在潛在威脅[8]。在熱烈討論的過程中，老師通過讓學生從數據庫中查閱大量科研文獻特別是一些最新發表的外文研究報告來引導學生自主學習，解決其學習中存在的疑慮和困惑。除此之外，考慮到未來學生對于基因工程、生物技術方面相關實驗技術的需求，在適當的時候，教師可以利用自己現有的科研資源，創造條件讓學生積極參加自己的科學研究工作，讓學生能夠接觸到基因工程實驗中重要的科研儀器和生物制品，學生通過輔助老師使用這些儀器設備和生物制劑來完成一些較為基礎的科學實驗，從而提高自身動手能力，并能進一步加深其對《基因工程概論》課程相關理論知識的理解，做到讓學生真正地走出書本。
四、建立綜合評價制度，提高學生綜合素質
考核和教學評價是評定課程教學效果和教育質量最直接也是最有效的方法。在傳統教學評價體系中，學生單純依賴課后復習資料和教師授課課件進行死記硬背，最終往往很難準確評估學生對課程的綜合學習情況。為了更加科學、更加有效地衡量學生學習這門課程的水平，建立綜合評價體系，從多個角度去考察學生思考問題、解決問題和對知識融會貫通的能力，避免學生死記硬背，讓學生真正理解所學知識，例如說《基因工程概論》第三章內容限制性內切酶，讓學生明確限制性內切酶的定義同時，通過舉例和課堂練習、課堂討論等方式讓學生理解在基因工程和分子克隆實驗中如何構建限制性內切酶圖譜及其利用限制酶進行不同類型的載體構建。在評價體系建立過程中，課堂練習、課堂討論等靈活評價成績占總評成績30%，而期末考試成績占70%，且期末考試試題中主觀題和實例應用題的比重較大，概念題和簡答題等客觀題比重較低，綜合檢驗學生對基因工程相關知識的應用能力。《基因工程概論》是一門涉及生物技術等多個交叉學科的課程，要求學生掌握翔實的專業基礎知識和實踐技能?！痘蚬こ谈耪摗氛n程改革是一項需要不斷探索、調整和改革的重要工程，如何提高課程教學質量，提高學生學習的自主性和對知識掌握的靈活性，就需要教師針對課程改革內容進行深入思考，既要照顧課堂實際教學情況，同時又要著眼于未來，特別是在生物技術、基因工程技術飛速發展的今天，教師必須緊跟基因工程學科發展方向，結合自己的科學研究工作不斷更新教學內容，改革教學方法，采用先進的教學手段，提高學生的學習效率，培養具有扎實理論知識和良好科研素養的高級專業人才[9]。使得學生在競爭如此激烈的社會環境下能夠做好充分準備，以扎實的專業知識武裝自己，提高自我適應性和競爭力。
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基因工程基本原理范文5
關鍵詞：基因工程;實驗室建設;管理
中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）41-0270-02
實驗室是高校開展大學生和研究生實驗教學的主要場所，也是高校教師開展科學研究的重要平臺，是一所大學教學、學科建設和管理水平的重要體現（袁繼紅等，2011）。通過實驗室開展的實踐教學是培養學生動手能力、創新能力以及理論聯系實際的基本途徑?；蚬こ淌乾F代生命科學研究領域中一門極其重要的學科，我校生命科學學院開展的基因工程教學主要依托農業生物工程研究院的科研平臺進行，對基因工程教學實驗室進行建設和管理，期望達到教學、科研資源共享的目的。為此，以科研平臺建設的是教學實驗室有其不同于常規單一教學實驗室的管理模式，能使大學生有更多的機會了解學科前沿和實際研究狀況，在驗證性實驗的基礎上融進創新性實驗內容。經過幾年的實踐探索，在提高參與實驗學生動手能力及培養創新思維發揮了重要作用，尤其是對進一步攻讀相關專業碩士學位或博士學位的學生更具有意義。
一、基因工程實驗室的實驗內容與教學目標
基因工程（genetic engineering）又稱基因拼接技術、遺傳工程或DNA重組技術等，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，將不同來源的基因按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然后導入活細胞，以改變生物原有遺傳特性，獲得新品種，生產新產品的現代生物學技術。以基因工程操作步驟為主線，含有目的基因分離、克隆，載體構建、轉化、篩選鑒定等實驗內容，設置和選擇實驗內容時既要注重專業性和可操作性，又要突出先進性和系統性。在通過課堂學習理論以后，需要通過實驗對基因工程理論有系統、明確的認識，達到熟識、理解并掌握DNA重組的原理和實際操作方法，并在實踐中提高分析問題和解決問題的能力，開拓創新能力，為學習相關專業課程以及從事生物技術相關領域的科學研究奠定基礎。
我們所建設的基因工程教學實驗室進行教學的目標是培養高年級本科生及研究生進行基因操作的能力。在教學中，我們以問題導向，充分調動教、學雙方的主觀能動性，積極組織學生參與實驗的準備工作;在實驗中，安排學生與教師共同討論實驗涉及的理論問題和實驗內容可能應用的問題，指導學生分析總結實驗結果和存在的問題。以培養學生興趣為主，發展一批從事基因工程研究的后備力量，據不完全統計，繼續深造讀研的學生占總人數的30%以上。
二、構建實驗體系，全面提高學生實驗技能
基因工程實驗內容主要包括基因獲得、載體構建、基因導入、基因表達4個方面，但在進行實驗教學時，往往不是完全直接以此4個方面開展實驗。通過幾年的本科基因工程實驗教學經驗，逐漸形成了以基因工程經典性、基礎性實驗為主，強調實驗的連續性，并結合植物基因工程實驗室研究設計實驗。我們的做法是：
1.基因的獲得，主要采用從克隆載體上酶切獲得目標基因、通過PCR擴增目的基因、人工合成DNA序列。在基因分離、克隆這部分知識的實驗室驗證教學中，往往是安排“基因組DNA分離提取技術”、“RNA分離提取技術及cDNA反轉錄技術”、“基因酶切與DNA的瓊脂糖電泳技術”、“PCR技術”、“電泳膠回收DNA技術”。
2.載體構建。這部分實驗內容和基因獲得部分是難以分開的，常常是將酶切后電泳回收的目標基因、RNA反轉錄的cDNA、人工化學合成的基因序列、PCR擴增的DNA序列構建在亞克隆載體上、或構建目標基因在表達載體上。這部分實驗室教學內容主要有“載體構建技術”、“基因連接技術”等。
3.目的基因導入。根據受體細胞不同導入方法也不同，包括感受態細胞的制備、農桿菌介導轉化法，基因槍法（或微彈轟擊法），花粉管通道法以及顯微注射技術等，結合本實驗室研究內容，以植物細胞為主，利用農桿菌介導轉化法，以模式植物煙草為受體材料，通過組織培養再生實驗獲得轉目的基因煙草植株。
4.目的基因在宿主基因組上的整合、表達、檢測及轉基因生物的篩選，實驗內容包括報告基因的組織化學染色、PCR擴增目的基因、southern blot、Northern blot、Western Blot等實驗內容涵蓋了基因工程的主要操作過程和內容，可使學術全面掌握基因工程技術。
結合本實驗室特點，設置4個實驗內容，包括DN段得連接、轉化及酶切鑒定，農桿菌介導的植物遺傳轉化，轉化植物的表型分析及鑒定，轉基因植物的性狀分析及基因表達產物提取和檢測。從2006年開始，已經培養生物技術及生物科學專業的本科生600余人。
三、加強“物、教師、學生”管理，全面提高實驗教學效率
儀器設備是基因工程實驗得以開設的基礎，本實驗室儀器設備總值達到2394余萬元，完全具備開展基因工程實驗所需硬件條件。在實驗過程中需要使用大量儀器，包括PCR儀、離心機、電泳儀、凝膠成像系統、恒溫水浴鍋等，種類繁多，價格昂貴，學生很容易因為不當操作導致儀器損壞，導致維修經費開支巨大，因此“物”的管理顯得尤為重要，必須嚴格建立實驗儀器臺賬，利用儀器管理軟件對儀器出入庫、維修及報廢等做好記錄，便于對每臺儀器隨時跟蹤管理。嚴格按照“賬、物、卡”管理，每臺儀器責任到人，做好使用登記，定期組織老師對儀器進行排查和維護，保證學生實驗的順利開展。
教師和實驗技術人員是實驗教學的實施者，在注重培養學生獨立開展實驗的能力的同時，教學中要引導學生注意理論知識與實驗內容的結合，要講解清楚實驗內容的基本原理、操作的關鍵步驟，甚至要指出可能的誤操作引起的問題。因此教師和實驗技術人員業務水平非常重要，目前本實驗室已有從事基因工程教學工作教師10人，均獲得博士學位，專職實驗技術人員9人（含博士1人，在讀博士3人）。
學生作為實驗教學的主體，在實驗設置時應充分考慮學生的水平和接受程度，要鼓勵學生按照操作步驟進行實驗操作，也要要求學生清楚每一步操作步驟的理論原理以及所使用儀器的基本性能和操作標準規程，才能完成好實驗內容的學習，對于出現的問題能夠有自己的見解。只有做到“物、教師、學生”三者的有機結合，才能提高基因工程實驗教學質量。
四、展望
基因工程是一門新興的學科，由于基因概念較為抽象，單憑課堂講解很難完全掌握該門課程的理論基礎和操作技術，需要開展相應實驗教學，印證課堂教學內容，通過課堂教學-實驗教學-知識回顧，才能真正理解基因工程技術的精要內容。
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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：基因工程學課程在生物技術專業培養目標中定位于專業必修課，是專業主干課程。該課程與生命科學密切相關，前后與其他學科的有機化學、基礎生物化學、分子生物學、細胞生物學等課程有密切聯系?；蚬こ虒W課程是一門承上啟下的高端課程，是連接于本科生和研究生之間的紐帶課程。為適應現代高等農業院校生物技術專業培養創新型人才的需要，基因工程類課程在理論教學、實驗教學以及實踐教學等方面進行了一系列改革創新，并取得了一定的教學成果，為生物技術專業創新人才培養打下了良好的基礎。
關鍵詞：農業院校；生物技術；基因工程；教學改革；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0133-02
生物技術專業是在順應時代經濟科技發展的條件下建立起來的，學制四年，授予理學學位，培養具備較系統的生物技術專業及相關學科的基本理論和實踐技能，能在有關高等學?；蚩蒲袉挝粡氖陆虒W或科學研究，能在生物產業、醫藥衛生、農、林、漁、環保、園林等行業從事與生物技術相關的基礎與應用研究、技術開發或管理工作的高級專門技術人才?；蚬こ虒W作為生物技術專業的一門專業基礎課，在臨床醫學、農業生產等若干領域實際應用的一門學科，也是最具生命力和最引人注目的前沿學科之一。其任務主要是從分子水平闡明基因操作主要技術的基本原理、載體的構建與應用、基因的表達與調控等內容。目的是使學生掌握高等生物基因工程的研究目標、現狀與進展，以及基本實驗操作技能。
一、教學建設與改革
（一）教學內容與課程設計
基因工程學理論教學內容主要介紹基因工程的基本理論、基本實驗方法以及最新研究成果，闡明基因與基因工程操作的主要技術原理，基因克隆的酶學基礎及基因克隆的各種質粒載體，原核、真核基因的表達與調節，基因的分離與鑒定等內容?；蚬こ虒W實驗教學內容以大腸桿菌的感受態制備為基礎，進行質粒DNA轉化大腸桿菌感受態細胞，質粒DNA的提取、鑒定，以及質粒DNA的酶切與連接等實驗。目的是使學生全面、系統地了解和掌握基因工程學的基本理論、實驗技術及實踐技能。
（二）教學方法與教學手段改革
在教學方法上，改變傳統“填鴨式”教學方法，引入案例教學法、互動式教學法及討論式教學法。根據教學目標的要求，課堂上利用案例引起教學活動，將在生產一線、基層培訓中遇到的實際問題和解決的實踐經驗帶入課堂，將參加全國各大學術會議中學習到的最新研究成果、最新學術前沿知識融入課堂，再把諾獎、院士、知名學者等名人事跡和科研成果引入課堂，進行案例式教學。對有爭議性問題，組織學生進行互動式研討，采取具有針對性、實踐性、啟發性、研究性和時效性的教學方式，進行互動式、討論式、啟發式教學。開發學生智力，培養學生能力，提升學生素質。啟發學生思維，增強學習興趣，提高教學效率，最終達到學生自主學習的目的。在教學手段上，采用教學效果更加形象和直觀的現代化多媒體與講授相互結合的手段進行教學，有利于學生對知識的理解和記憶。
（三）教學管理改革
在各個教學環節中，對教學的每一過程都要求一絲不茍、精益求精、認真負責。對課程梯隊新任教師實行試講制度、聽課制度及進修制度，制定自我進修提高計劃，支持青年教師到外校進修或去國外攻讀學位。認真備課，疑難問題及時請教老教授。認真批改作業，詳細解答學生的疑問，做到當堂課問題當場解決。積極開展與本課程有關的第二課堂活動和課題組活動，充分利用實驗環節中的科研訓練項目，促進學生理論聯系實際，培養學生的實踐動手能力、分析問題能力和綜合能力。在課程考核中，課程理論考核占70%，實驗考核占30%。實驗考核根據實驗表現、操作能力及實驗報告綜合評定成績，成績分為A、B、C、D四個等級，即優秀為A、良好為B、一般為C、差者為D。另外，在實驗考核中，納入了科研訓練環節，獨立設計并完成試驗的學生給予實驗考核分數的適當傾斜。
二、教學效果
（一）學生學習效果
基因工程學課程使學生能夠全面系統的了解高等生物基因工程的研究內容、現狀與進展，以及在臨床醫學、農業生產、化學制劑等方面的應用；使學生掌握了基因工程學最基本的五大實驗技術，成為繼續深造讀研學生必備的基本技能。本課程學生考試成績合格率為100%，優秀率達85%以上；在學習本課程的基礎上，考研學生的錄取率達90%，入學研究生學校的反饋評價優秀率為100%。
（二）學生科研成果
近年來，通過一系列的教學改革與創新，本專業學生根據基因工程學課程實驗和實踐教學中科研訓練項目的研究內容和試驗經驗，本科生申請立項大學生創新創業訓練計劃項目20余項，其中“國家級大學生創新創業訓練計劃”項目2項，“省級大學生創新創業訓練計劃”項目3項，“校級大學生創新創業訓練計劃”項目18項；20余人本科生發表科研論文，其中本科生為第一作者發表科研論文10余篇，核心期刊論文8篇；本科生獲獎20余人次，其中獲得第十三屆、第十四屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎2項，獲得第十三屆、第十四屆“挑戰杯”吉林省大學生課外學術科技作品競賽二等獎2項，院校級學科競賽獎多項。在取得上述成果的基礎上，3名學生獲得本科生優秀畢業論文，6名學生保送碩士研究生，10余名學生順利考入南開大學等知名院校研究生。
總之，基因工程學課程作為生命科學領域的核心課程，在理論教學、實驗教學以及實踐教學等方面進行了一系列改革創新，取得了一定的教學成果。尤其在基因工程學實踐教學方面使學生獲得了實實在在的基本實驗操作技能，為學生繼續深造攻讀學位、完成畢業論文試驗做好了墊，也為生物技術專業創新人才培養打下了良好的基礎。在今后的教學中，對生物技術專業課程將繼續進行探索和創新，以期達到培養具有高科研素質創新人才的目的。
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收稿日期：2016-12-10
