基因工程实验考核方式的新探索——以江西中医药大学生物工程专业为例*

基因工程实验教学是分子生物学实验技术教学的重要组成部分，是学生掌握基本分子生物学技术，培养理论与实践相结合能力，提高科学思维能力和独立操作能力的最佳途径。目前各相关高校对于基因工程实验教学改革非常重视，也取得了优秀的教学成果[1-4]。然而针对基因工程实验考核方式的成果相对较少，并且这些成果也仅仅作为整个基因工程教学改革的一部分简略提及[1，4，5]。基因工程实验考核方式是引领学生进行实验的导向，也是反映学生实际能力的标尺，它的好坏直接影响着学生对实验内容的把握程度和方向。尽管针对生物化学与分子生物学实验考核方式的教改成果有一些报道[6-8]，但是很多院校的该实验课为独立开设，并且课时数较多，开设实验也覆盖了生化和分子生物学的很多方面，因此考核方式也有所差别。本研究以江西中医药大学生物工程专业基因工程实验教学改革为例，针对课时数相对较少、内容为综合性的基因工程实验考核方式进行改革和实践，并对改革的效果进行分析，以期对类似实验的课程考核方式提供一些参考。

1 基因工程实验考核方式的现状和存在的问题

基因工程实验在很多综合性院校以及中医药院校中均有开设。在江西中医药大学生物工程专业中，《基因工程》这门课总课时45学时，其中实验学时为15学时。已开设有10年时间，从开设之初的仪器和设备相对不完善，到现在拥有比较完备的仪器和充足的经费，期间的硬件设施已发生了很大变化。就学生实验的考核方式来说，原有评价方式主要包括两块内容：一是学生动手操作情况；二是实验报告的完整性和准确性。这样的考核方式有如下不足：(1)不能真实反映学生对实验内容的把握程度；(2)对整个实验的考核主要以教师为主，未能反应学生对他人或对自己能力的评价；(3)学生对综合性实验的整体把握不足，导致实验的失败几率很高；(4)对学生动手操作的评价情况由于教师资源的有限性往往不能兼顾至个人。

2 改革基因工程实验考核方式

2.1 增加对实验前实验理论和实验方案的成绩考核 此为实验前的考核，主要目的是促进学生对实验内容的熟悉和掌握，让学生自己把控综合性实验的整个流程和实验的原理。

(1)根据基因工程实验的总体教学要求，以“××基因的克隆和表达”为题，让学生设计实验，所做实验方案在实验前集中讨论，让各组评定实验方案的优劣，学生和教师一起打分，去掉最高分和最低分后，取平均分为实验方案的成绩。通过学生自主方案的设计，让学生实验前就熟悉整个实验的流程。此部分成绩的高低能反应学生对实验流程的把握程度。

(2)在开始实验前，进行分组口头测试：每组回答一个与实验有关的问题，大多涉及实验原理部分。如：蓝白筛的原理是什么？质粒提取的原理？实验过程中醋酸钾的作用；培养皿在培养箱中应该如何放置，为什么?等等问题。根据学生答案，进行成绩评定。

2.3 严格评定实验报告成绩 此考核部分属实验后考核。学生的实验报告应该包括实验目的，实验材料，实验步骤，实验结果和讨论分析。如实反映实验过程。如果实验失败，要详细描述失败原因。此过程的目的是考察学生记录现象、分析问题、讨论问题的能力。

2.2 增加学生操作过程考核 此考核部分为实验中考核。监督学生操作过程，制定学生操作打分表。对每个小组，每个人进行考核。确保每个组每个人都有成绩。此过程主要目的是提高学生对于实验操作的认真度和重视程度，同时锻炼他们的动手能力。

3 实验评价方式的实施实例

从实施结果可以看出，通过增加实验前实验方案设计和实验准备的考核，学生部分回答对问题的比率，实验班明显多于对照班，而未答对问题的比率比实验班有显著降低。并且实验班学生的卫生习惯、实验报告成绩和实验总成绩都优于对照班。

三螺旋概念最先于20世纪50年代初出现在生物学领域。在此基础上，美国学者 Etzkowit和Leydesdorffs 于20世纪90年代提出了三螺旋理论。所谓三螺旋就是指高校、产业、政府三个主体在创新过程中相互合作、相互促进[1],三者既彼此独立又相互作用，形成一个动态的三螺旋结构，共同推动创新过程深入发展。该理论认为：

 

表1 实验班和对照班分数分配

  

班级对照班实验班实验方案设计-6实验准备-1PCR反应及结果64蓝白筛86克隆子鉴定63实验报告分数66回答问题22卫生习惯22总分3030

实施后，结果如下：

 

表2 实验班和对照班对比表

  

班级对照班实验班全部答对问题(%)27．3 45．4部分答对问题(%)9．1 36．4#未答对问题(%)63．6 18．2#实验报告分数(分)3．6 4．9#卫生习惯分数(分)1 1．5#实验总成绩(分)20．9 26．1#

注：利用SPSS22.0进行统计，其中分数利用了独立样本的T检验；其它项运用卡方检验，*表示与对照班比较P<0.05；#表示与对照班比较P<0.01。

以2011级生物工程班为实践对象，将11级生物工程班分为2个大班：实验班和对照班。对照班沿用以前的考核方式，实验班实施新的实验考核方式。基因工程实验总分为30分。实验分数分配方案如表1所示。

（2）采用氯化铵沉淀法直接沉淀萃钯后液中的铂，沉淀尾液中铂浓度为0.007g/L，与萃取法尾液中铂浓度相当，溶液中98.91%的铂以（NH4）2PtCl6沉淀形式进行回收，铂收率高于原工艺。

4 问卷调查统计

（5）加热方法：一般从B、C点两侧对称同时开始向中间加热，加热应该均匀；加热后一般应采用空冷，通常冷却速度缓慢，对于奥氏体不锈钢可选用水冷，加快其冷却速度。待冷却到常温后再进行测量法兰的间隙，如果一次矫形不满足要求，可以根据测量情况，稍微调整加热范围，再次加热，直到间隙偏差符合规范要求。

对生物工程班共63名同学同样进行了问卷调查统计。统计结果如下。

从表3可以看出，实验班除对自己的琼脂糖凝胶电泳满意度不及对照班外，就学会进行实验准备和进行蓝白筛方面均优于对照班，除此之外，在培养学生的创新能力、自主能力、实践能力、科学思维能力、观察能力、科学态度以及加深对相关知识理解方面，实验班均优于对照班。

5 小结

通过实施新的考核评价方式，加强了学生对基因工程实验原理的理解和动手能力。较好地反映出学生对实验原理的把握和动手操作能力。同时能切实提高学生的科研思维以及科研实践能力。通过实施这种全程式的考核方式，可以比较真实地反应学生对实验内容的把握程度，并且增加了对整个实验过程的把控能力，也比较好地反应出每个学生的实际水平。当然，该考核方式也伴随一些问题。(1)学生实验方案的讲述、评判和教师指导占用很多课余时间，无形中增加了教师的工作量。(2)在考核动手操作能力的时候，需要教师监督考察每个学生的动手情况，当上课学生比较多时，会出现考察不全面的情况，因此需要多个教师协同参与。而由于繁重的教学和科研任务，大多数教师没有精力细致地参与此项教学活动。因此，这种考评方式如果改为学生辅助主讲教师评判更好。(3)评分标准制定的问题。由于基因工程的考核过程很多涉及主观的评分，如学生讲解实验方案、学生实验操作，很多是学生凭主观印象评分，所以得分可能有差异。如何减少这种差异，需要制定详细的标准和细则。

3）工艺出水中TN去除率较低、NO3--N含量较高。其主要原因是渗沥液处理后期尾水中的BOD5浓度较低而TN浓度较高，使得BOD5/TN＜3～5，后续的反硝化过程缺乏碳源，同时受到营养元素磷源锐减的限制。

 

表3 实验班和对照班问卷调查结果分析表

  

对照班实验班人数3231喜欢该课程(%)7583．9满意自己配PCR体系(%)18．80∗学会了使用移液器(%)5067．7学会如何准备实验(%)18．867．7#学会如何配PCR体系(%)62．577．4学会如何系统考虑整个实验过程(%)43．861．3学会如何进行蓝白斑筛选(%)37．574．2#培养了创新能力(%)28．129培养了自主能力(%)37．564．5∗培养了实践能力(%)68．890．3∗培养了科学思维能力(%)31．361．3∗培养了观察能力(%)2554．8∗培养了自己的科学态度(%)28．174．2#加深了对相关知识的理解(%)46．977．4∗

注：利用SPSS22.0进行卡方检验，*表示与对照班比较P<0.05；#表示与对照班比较P<0.01。

总之，基因工程实验的考核方式改革尽管取得了一定成效，但是还有一些问题。在有限的时间里，如何更为公平、客观地反映学生理论与实践相结合的能力、科学分析问题与解决问题能力、逻辑思维能力，还需要不断完善现有考核方式，以引领学生向高素质人才方向迈进。

参考文献

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