自治区一流本科课程

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基因工程

2023-04-15 18:50:01

一、课程定位和教学理念

《基因工程》于2020年被认定为首批自治区一流本科课程,是公司国家级一流专业生物科学和生物技术专业的专业核心课程。课程秉持专创融合和课程思政理念,培养学生的独立思考、解决问题和创新研发能力。

二、课程目标

公司大部分学生来自于自治区本地。习近平总书记指示要把tyc1286太阳成集团建设“民族特色、地区特色鲜明的一流大学”,培养立足边疆面向全国,有国际视野的高水平创新型专业技术人才。因而,本门课程的建设目标是 “有民族特色、地区特色的一流专业课程”。

1. 知识目标:系统掌握基因工程基础理论、技术原理及实验操作技能,能独立设计基因工程项目并解决基因工程技术问题。

2. 能力目标:有批判性思维、实践与创新能力以及深度学习与自主学习能力,能从事基因结构与功能的基础研究、产品和技术研发、教学和管理工作。

3. 素质目标:有追求卓越的精神和刻苦务实的态度,能立足科学研究和生产实践,具有家国情怀和使命担当的中国特色社会主义创新人才。

三、课程建设及应用情况

1. 本课程的建设发展历程

“基因工程”课程始于1995年的 “分子克隆”课。1998年又增开了“生物工程概论”课。2000年,合并更名为4学分的“基因工程”理论课,为生物技术和生物工程专业的必修课,生物科学专业的选修课。

2.课程与教学改革要解决的重点问题

(1)教学观念问题:把“以教为中心”转变为“以学为中心”;把 “以知识传授为目标”转变为“以能力达成为目标”。

(2)教学条件和模式问题:班容量偏大、教学模式和方法单一等。

3. 课程内容与资源建设及应用情况

(1)课程内容:7章,48学时。主要讲授基因操作技术的遗传学原理、技术来源、改进过程以及在生产实践中的应用前景和案例。

(2)资源建设及应用:

1) 教师队伍:3名教授,1名副教授和1名讲师,分别主讲一个班(平均40人)。

2) 教学资源:

① 自编教材:《基因工程》,邢万金编著,高等教育出版社2018年2月以数字课程形式出版,ISBN 978-7-04-049007-7。

《生物技术实验指导》,邢万金副主编,tyc1286太阳成集团出版社,2007.7出版,ISBN978-7-81074-981-7

② 自制PPT课件

③ 全程教学录像:邢万金主讲,2014年录制。已上传智慧树网上(课程号K376295)

④ 题库、卷库:200多道复习题;30套试卷。

4. 课程教学内容及组织实施情况

四个模块,内含7章。用教师主讲式、翻转式课堂和线上线下混合式教学方式组织实施,突出学生为中心,学时分配如下表:

模块

章名称

教学内容

对应的教学目标

学时

组织实施方式



绪论

介绍课程内容和基因工程发展简史

宏观了解科技发展的量变到质变规律

3

线上预习+教师主讲+学生讨论+学生翻转

目的基因的克隆

1

基因工程基本技术的原理

介绍DNA操作的一些基本技术及其原理。

便于理解后面的基因操作的技术过程和目的

7

同上

2

基因工程的酶学基础

学习限制性内切酶、DNA聚合酶的DNA连接酶和修饰酶的工作原理。

同上

6

同上

3

目的基因的获取

学习化学合成DNA和DNA文库的构建原理

学会如何克隆感兴趣的目的基因

4

同上

重组载体的构建

4

基因工程载体

学习质粒载体、噬菌体载体、病毒载体的特点、构建原理。

学会如何构建载体

13

同上

5

基因的体外重组和转移

掌握在外源DNA体外连接方式和转移到原核及真核细胞中的方法

学会如何把目的基因插入载体并转入受体细胞

2

同上

目的基因的转化鉴定

6

重组体克隆的筛选和鉴定

掌握常用的基因筛选法原理

学会如何鉴定重组载体是否转入受体细胞

4

同上

目的基因的表达

7

克隆基因的表达

掌握表达载体系统的结构和工作原理。

学会如何诱导并鉴定重组载体在受体细胞中表达

7

同上



课程专题

基因工程产品经典案例解读:重组人胰岛素、“黄金大米”

学习基因工程创业

2

线上预习+学生翻转

课程作业

1

课程综述

撰写题为“XXX基因的研究进展”的综述论文

学会写综述

20分

线上提交

2

设计基因克隆方案

“XXX基因的克隆”

学会撰写科研项目

20分

同上

3

设计基因转移、鉴定与表达方案

“XXX基因在YYY细胞中的表达”

同上

20分

同上

4

自制PPT

自己查阅整理的知识点或相关研究

学会PPT制作

20分

同上

5

讲解讨论

讲解PPT上的专业知识,录屏或录像

学会学术讲解

20分

同上

5.课程成绩评定方式

理论课:作业成绩的占30%,期中期末考试合并占70%。(实验课独立开课)

6.课程评价及改革成效

(1)课程评价

1)2011年被评为自治区精品课程。

2)2015年校内精品资源共享课程

3)2018年校内专创融合示范课程

4)2018年被高教出版社以数字课程形式出版(http://abook.hep.edu.cn/49007)

(2)改革成效

1)自编教材:邢万金编写的《基因工程》,2018年11月被授予自治区优秀论文(教材)一等奖。已有至少4所大学在使用。

2)课程录像:邢万金于2014年录制了本门课的全程教学录像。

3)线上课程:

① 2006-2017:tyc1286太阳成集团网络教学平台 “基因工程原理”。有完整的教学资源、题库、试卷库、作业提交批改等。

② 2018-至今:智慧树网基因工程翻转教学,课程号K376295。目前有课程资源399个,包含全程录像、PPT课件、作业等。

四、课程特色与创新

1.课程特色

(1)知识目标特色:强调能力,学生能“设计一个具有可行性的基因工程创业项目”。

(2)内容特色:聚焦学习基因操作理论和技术原理。

(3)组织特色:以基因工程操作的四大步骤(获取®重组®转化®表达)为主线,凸出“工程”思维的无缝衔接和逻辑关系。

(4)讲授特色:

1)专创融合:重点讲解创新思维:科学家的思想活动和思维源泉。强调创业意识:介绍科学家创业成功的案例(如Herbert W. Boyer与Genentech公司等)。

2)课程思政:介绍科学家的家国情怀、民族认同感、唯物辩证思维、诚实守信的科研准则。

3)民族地区:用转基因牧草、特色作物和家畜的研发案例引导学生投入家乡经济建设。

(5)作业特色:高阶性和挑战度:课程论文、微课、翻译文献、设计创业项目。

2.教改创新点

(1)教材创新:

沿基因工程技术发展史的脉络,以基因工程项目设计模块为主线,从1500多篇原始文献中梳理知识点,凸出科学家科学发现和技术发明的思维过程,并逐一标注参考文献。是新型教科书的探索。

(2)教学模式创新:平行班分别开展小班教学、线上线下混合、翻转课堂、教师主讲。

(3)教学资源创新:录制了全程教学录像,并已剪辑在智慧树网上开设了线上课程(课程号K376295)。原创PPT动画课件。

五、课程团队

课程主持人邢万金教授,团队成员包括哈斯阿古拉教授、牛一丁教授、郝金凤副教授和苏慧敏讲师。本课程面向生物技术、生物科学、生物工程、生物技术基地、生物科学基地5个班开课。

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