海洋占地球表面積的71%，蘊藏著豐富的、最具優(yōu)勢和特色的海洋生物資源，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的寶貴財富。以下是小編整理海洋生物基因工程學教學的探索與實踐的資料，歡迎閱讀參考。
當前，隨著陸地資源短缺、人口膨脹、環(huán)境惡化等問題的日益嚴峻，世界沿海國家紛紛把目光投向海洋。黨的“十八大”報告中提出的建設海洋強國的戰(zhàn)略使我國對海洋科技人才的需求大幅度提高。江蘇省是我國的海洋大省，瀕臨黃海，遼闊的海域蘊藏著極為豐富的海洋生物資源。同時江蘇占有全國近1/4的沿海灘涂資源，是名副其實的海洋資源大省。然而，江蘇省的海洋經(jīng)濟總產值卻很低。為滿足國家對海洋科技人才的需求和適應江蘇海洋經(jīng)濟發(fā)展的需要，揚州大學于2010年7月組建了海洋資源與環(huán)境科學系，并于2011年正式招收海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)的本科生，目前已進入專業(yè)課學習階段。
一、開設海洋生物基因工程課程的重要性
海洋生物資源的開發(fā)與利用已經(jīng)成為各國競爭的焦點之一，其中基因資源更是重點。我國“十一五”期間就啟動了海洋技術領域重點項目（863計劃）“海洋生物功能基因工程產品關鍵技術研究”。海洋生物基因工程技術在海洋生物資源研究與開發(fā)方面前景廣闊。比如海洋中具有嗜熱、嗜鹽、嗜壓、嗜酸的極端微生物（或植物、動物），它們在這些特殊環(huán)境中能產生極端酶，利用海洋生物基因工程技術，可以從極端海洋生物中克隆表達特殊極端酶，進而生產出具有特殊功能的生物醫(yī)藥、生物材料等。這種方法可以實現(xiàn)產品的大規(guī)模生產，避免季節(jié)、資源等因素的限制。此外，利用基因工程技術可以進行水產養(yǎng)殖的改進，主要是從生理學和分子層次探索魚類、貝類的疾病和免疫機理，然后通過基因工程培育新的抗病品種，提高海洋漁業(yè)的質量和產量。海洋生物基因工程技術在其他海洋生物資源的研究與開發(fā)方面也具有廣泛的應用。由此可見，開設海洋生物基因工程課程不僅可以將現(xiàn)代生物學概念引入到海洋生物學科，還能通過生物技術推動海洋生物資源的進一步開發(fā)與利用，對于培養(yǎng)高素質和掌握高技能的海洋科技人才具有十分重要的意義。
二、海洋生物基因工程課程的課堂教學
海洋生物基因工程是通過人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質提取出來，目的基因經(jīng)PCR擴增后用適當?shù)墓ぞ呙高M行切割，與載體DNA分子連接重組，再導入海洋生物受精卵、胚胎細胞或體細胞中，使其在受體細胞內復制、轉錄和翻譯表達，定向改變海洋生物遺傳性狀的技術。到目前為止，國內還沒有海洋生物基因工程的指導教材，教學活動實施難度較大。通過探索與總結，我們認為可以從以下幾個方面著手來提高這門課程的課堂教學效果。
1.選好教材。根據(jù)海洋生物基因工程課程教學大綱的需要，本著強化基礎，跟蹤前沿，適合海洋生物人才培養(yǎng)的需要，同時有利于學生學習專業(yè)知識和培養(yǎng)實驗技能的原則，我們選取了Benjamin Lewin主編的《Genes VIII》，吳乃虎編著的《基因工程原理》和徐晉林等編著的《基因工程原理》等作為教材。由于基因工程是一門新興本文由畢業(yè)論文網(wǎng)https://m.lw54.com收集整理的前沿學科，發(fā)展速度極快，這就要求我們時刻關注國際前沿的進展和熱點，除了認真講授上述的教學內容之外，我們還要收集最新的科研成果，出現(xiàn)的新理論、新技術和新方法，把它們及時的介紹給學生，使教學內容更加豐富，讓學生能夠跟蹤海洋生物基因工程研究領域的前沿問題和熱點問題。這樣不僅能夠豐富學生的知識體系，也提高了學生的學習興趣。
2.精選教學內容。海洋生物基因工程學是學生在學習了基礎生物化學、微生物學、海洋微生物學和海洋分子生物學等多門專業(yè)基礎課之后開設的綜合性應用課程。雖然基因工程涵蓋的內容非常廣泛，但在結合我校海洋科學專業(yè)的特點和江蘇省對海洋專業(yè)人才技能需求的基礎上，本課程設定的主要教學內容包括：基因工程的基本原理和操作方法；海洋微生物基因工程；海洋動物（魚類和貝類）基因工程和藻類基因工程等四個部分。在具體章節(jié)上，設置了緒論、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條件、基因工程的操作過程、目的基因的克隆與基因文庫的構建、外源基因表達產物的分離純化、海洋微生物基因工程、海洋動物基因工程、海洋藻類基因工程等十個主要講授章節(jié)。
3.雙語教學�？v觀基因工程學科的發(fā)展歷程，很多優(yōu)秀的科研成果均來自國外的大學和科研院所，同樣國外海洋生物基因工程領域的研究基礎比我們要強。因此開展海洋生物基因工程課程的雙語教學，要求教師認真寫好雙語教案，要十分全面并且準確和詳盡。此外，還需要教師閱讀內容較新的外語參考專業(yè)書，并具備較為流利的英語口語水平。通過雙語教學，讓學生既可以掌握該研究領域的最新學術動態(tài)，又能夠應用正確、規(guī)范的語言對專業(yè)理論知識進行描述。
4.多媒體課件授課。海洋生物基因工程的全部課程均采用多媒體授課。在多媒體制作的過程中，要避免使用大量的文字，盡可能多地使用圖片、表格、動畫等方式，將抽象、深奧的教學內容生動化、直觀化。同時，教師要積極鼓勵學生選擇部分教學內容自己進行多媒體的制作，并鼓勵學生在課堂上講授自己的多媒體內容，其他學生針對多媒體的內容進行提問，教師進行相應的點評和總結。這樣可以最大限度地活躍學習氣氛，從而調動學生的學習積極性和主動性。通過讓學生進行多媒體的制作和講授，有助于加深學生對理論知識的理解，啟發(fā)學生的獨立思考能力，加強了學生的語言表達能力，達到教師教得相對輕松，學生學得愉快，教學相長的目的。
5.啟發(fā)式教學。如何提高課堂教學效果一直是教學研究的重點課題。傳統(tǒng)意義上的教學方式是教師在講臺上一直對著電腦，按著鼠標鍵，一頁一頁地講，學生不停在記錄。這樣的方式，沒有給學生思考的機會，是一種被動的學習方式，但學生可能喜歡這種方式，因為他們能夠很輕松地接受到一些已成定論的理論知識。但問題是，學生很快會忘記這些理論知識，因為缺乏一個自己大腦思考的過程。啟發(fā)式教學不同于傳統(tǒng)意義上的教學，是一種積極的教學方法。教師在開始講授課程之前，先是向學生提出問題，讓學生進行思考，然后再旁敲側擊，讓學生主動找到問題的答案。例如，在介紹質粒轉化內容時，首先提問學生如何提高質粒轉化的效率，然后讓學生思考，教師再進行針對性的解釋，最終引導學生主動找到正確答案。在啟發(fā)式的教學過程中，教師提問應該貫穿海洋生物基因工程的課堂始終，從而使學生能夠不斷地主動思考，而不是被動的接受理論知識。
三、海洋生物基因工程課程的實驗教學
海洋生物基因工程課程是一門實踐性較強的課程。學生通過理論課的學習之后，還需要通過實驗課的訓練，才能更好的理解并掌握理論知識。我們除采用了我國海洋生物基因工程的開拓者國家海洋局第三海洋研究所徐洵教授編著了《海洋生物基因工程實驗指南》外，還在以下方面進行了探索。
1.搭建實驗教學平臺。由于我校已將“海洋科學”學科列為校重點建設學科，因此在多個方面給予了支持。在建設過程中，我們將科學研究平臺與教學平臺進行了緊密結合，并通過結合學院實驗中心及揚州大學多學科的優(yōu)質資源，構建了海洋生物基因工程實驗室，目前海洋專業(yè)已經(jīng)擁有包括凝膠成像系統(tǒng)、PCR儀、制冰機、電泳儀、超純水、冷凍超速離心機等，可完全滿足海洋生物基因工程實驗課的開設需求，為培養(yǎng)學生實驗操作能力和創(chuàng)新思維創(chuàng)造了良好的條件。
2.實驗教學內容選擇與實施。根據(jù)海洋生物基因工程課程的教學大綱要求，海洋生物基因工程實驗課內容主要包括了海洋微生物基因組DNA的提取，目的基因的擴增，質粒的構建和轉化，目的蛋白的表達等基礎性實驗部分，此外還開設了海洋動物（魚類和貝類）基因工程實驗及海洋藻類基因工程實驗等應用性實驗部分。這些實驗內容的開設，使學生能夠更清楚地理解和掌握海洋生物基因工程的理論知識。除在實驗教學的過程中要求學生明確實驗的目的，熟悉實驗內容與步驟，認真進行實驗外，教師還要留給學生一些課后問題讓學生去思考，以培養(yǎng)學生思考問題的能力。教師還要要求學生分析實驗數(shù)據(jù)，通過對實驗數(shù)據(jù)的總結和歸納，得出合理的、正確的實驗結果和結論。對于實驗結果不理想的實驗，鼓勵學生找出原因，從而培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。在實驗結果較為理想的基礎上，教師鼓勵學生撰寫論文，以培養(yǎng)學生的寫作能力。此外，教師還會給出實驗題目，讓學生自己去設計實驗，進一步培養(yǎng)學生設計實驗的能力。
海洋生物資源的開發(fā)與利用已成為世界各大海洋國競爭的焦點，但我國開發(fā)海洋生物資源所需的人才相對欠缺。海洋生物基因工程課程是培養(yǎng)海洋生物學人才的重要課程之一，如何使學生及時掌握最新的海洋生物工程學的理論知識、技術和方法，適應海洋人才培養(yǎng)的需要，已成為涉及海洋生物專業(yè)的高等院校、科研院所教學的迫切任務。在海洋生物基因工程課程的教學過程中，只有把理論知識的傳授和實驗操作能力的實踐巧妙地結合起來，才能有效地提高該課程的教學效果和效率，使學生具備完整的、系統(tǒng)的知識理論體系和實驗操作技能，進一步使他們成為海洋生物資源開發(fā)所需要的高質量、高技術的人才。
