摘要：食品基因工程在现代食品生物技术领域中占有举足轻重的地位。研究食品科学专业背景本科生的基因工程综合实验教学方法，设计与构建适用于食品专业本科生的基因工程综合实验体系，是迫在眉睫的事情。通过对食品基因工程实验教学中存在的问题进行分析，可以从五个方面对教学进行改革，即优化实验教学内容、引进开放式实验或教学与科研相结合、转变学生参与教学方式、革新实验报告、改进学生成绩考核方式。这种创新性实践教学改革措施的实施可以达到培养创新性人才的目标。
关键词：食品基因工程 创新性 教学改革 综合实验
基因工程作为一门独立的学科诞生于20世纪70年代，经过40年的发展已经是现代生物技术中的核心学科和四大工程技术之一，其广泛应用于食品、农业、工业、医药等领域[1]。基因工程是一门集理论与实践与一体的学科，其研究方法与技术贯穿现代生命科学的每个领域。食品科学是整合和应用多个学科(化学、物理、生物、机械等)的基础知识来研究食品的理化、生化以及食品加工原理和工艺的一门交叉学科。食品生物技术是食品加工领域的前沿交叉学科技术，其包括四大工程技术[2]，即食品基因工程、食品细胞工程、食品发酵工程和食品酶工程。而食品基因工程作为食品生物技术上游的关键学科，对现代食品生物技术的发展具有举足轻重的支撑作用。食品基因工程综合实验作为食品基因工程理论课的实践课程，是一门非常重要的课程，根据食品专业的课程特点研究食品科学专业背景本科生的基因工程综合实验教学方法以及设计与构建适用于食品专业本科生的基因工程综合实验体系是值得研究的课题。
1、食品基因工程实验教学中存在的问题及改革的必要性分析
食品基因工程实验教学内容不能紧跟学科发展的步伐，内容古板陈旧[3-5]。目前的实验课大纲包含的实验内容按授课顺序为：目的基因的PCR扩增、核酸电泳检测、大肠杆菌感受态细胞的制备、质粒转化、质粒DNA的抽提、重组质粒的酶谱鉴定、重组细胞的诱导表达、重组酶的亲和层析纯化、SDS-PAGE蛋白电泳鉴定，共9个实验，即80个学时。实验教学模式为基础性的验证性实验，即用课题组里硕士或博士已经成功的实验中的主要实验材料(例如目的基因或质粒等)进行实验。做这种验证性实验，如果操作步骤不出大的问题，基本上就能够得到预期的实验结果。这种实验模式在一定程度上能够使学生温习在理论课堂上学的知识，且能够锻炼同学们的实验动手能力，可以从实验中学到一定的实验技能，但是对学生的创新性思维训练不能起到明显的作用，学生无法体验实验的失败，也就不能分析失败的原因，对实验的理解也就有了局限性。
实验教学存在的另一个突出问题就是实验教学方法单一[4，5]。实验教学采用的是传统的教学方式，老师在实验前会先把讲义上的内容(包括实验目的、原理、步骤)讲解一遍，然后就让同学们照着讲义上的实验步骤一步一步去做，学生只是参与了实验结果的输出，没有深入思考实验的机会。在整个实验过程中，学生大部分时间都是处于被动学习接受的状态，独立思考问题的时间很少。学生只是在实验操作技能上有些许提升，而比较重要的分析问题和解决问题的能力没有任何锻炼和提高。掌握的这些基础的具有验证性实验性质的食品基因工程实验室还是不能独立开展创新型实验研究。
还有一个问题就是考核方式不合理[5，6]。学生成绩考核的方式影响着他们的学习态度，良好的评价方法能够激发他们主动学习和探索知识的欲望，如何突出学生的综合素质和能力，成绩考核方式显得特别重要。传统的实验课成绩评定方式是老师通过学生的实验报告的书写情况来给定一个分数，这种评定方式只能反应学生课下写作业的认真程度，无法判断学生在实验课上的表现，而作为实验课，要靠动手去操作才能得出实验结果，学生的动手能力这个评判实验课的重要因素给忽略掉了。从这里可以看出实验课成绩的传统评定方式的局限性。
鉴于在实验教学中出现的种种问题，这种模式已经不再适应我国培养创新性人才的需要，必须对这种教学方式进行改革。改革的重点是向以“知识构建和问题求解”为特点的“创新性实践教学”模式发展。这种综合型的教学模式与以往的那种“验证性实验教学”模式相比涉及的知识面和深度要高的多，更能够激发同学们的创新思维。这种实验模式以创新性实验研究学习为主，不断提高人的主动求知的欲望，达到更好的学习效果。
2、食品基因工程实验教学改革的具体实施
2.1 优化实验教学内容
对食品基因工程实验课程大纲进行优化设计[2，6]。食品基因工程实验是一门系统性和综合性很强的课程，设计实验教学内容时不仅应强调其基础性也应该强调其综合性。基因工程实验是由不同的实验模块组成的一个系统性的综合实验，每个实验模块之间都存在着紧密的联系，是环环相扣的一个过程，前一个实验的结果通常作为下一步实验的原材料。因此，只有在上一个实验取得可靠的实验结果后才能进入下一步实验，使学生至始至终都树立完整的科学研究概念。
基因工程实验内容丰富多彩，考虑到食品学科的发展，结合实验室在微生物酶研究方面的丰富经验，我们应选择一个与食品生物技术密切相关的食品酶为研究对象，设立一个综合性研究课题，如D-阿洛酮糖3-差向异构酶的克隆、表达及性质鉴定，实验应该包含上面提到的九个实验的全部内容。基因工程综合实验中每个实验模块的连续性特点就要求该实验课程应该在一个完整的时间段内有条不紊的全部做完，按照实验大纲的安排，可以安排一两周的整块时间来做这个综合性实验。食品基因工程实验的综合性和复杂性对学生们来说是最大的考验，但是这也是培养学生良好的科研理念及思维方式的很好机遇。通过实验不仅使学生能够了解基本的实验原理及熟练掌握实验操作过程，而且还能帮助他们建立好的实验素养及培养团队协作能力。
2.2 引进开放式实验或教学与科研相结合
食品基因工程实验采用开放性实验或者与科研相结合的方式，可以给学生的创新思维训练提供更广阔的平台[3，4，5，7]。开放性实验是指在老师规定的一个课题范围内，同学们可以自由选题，从课题方案的设计到课题的操作实施整个过程都是同学们掌控的'。当然在关系实验失败与否的实验方案设计阶段，老师会对学生的设计方案进行最后的确定，如果有不妥的地方会让学生进行修改，这样以来学生可以在接下来的实验操作过程能够顺利进行。把基因工程实验课和指导老师的科研项目相结合，这是个大胆的尝试。在同学们参与任课老师的科研项目过程中，可以激发同学们的学习兴趣，锻炼学生把握课题研究方向的能力，有助于学生创新性思维的培养。