細(xì)胞工程實驗教學(xué)改革與探索

趙君峰　尤曉顏　侯玉澤

摘 要：實驗教學(xué)是細(xì)胞工程的一個重要的組成部分，對細(xì)胞工程課程授課效果具有至關(guān)重要的作用。通過在構(gòu)建合理的實驗教學(xué)評價體系、強化學(xué)生能力和素質(zhì)、進(jìn)行開放式教學(xué)、加強科研促進(jìn)教學(xué)等方面進(jìn)行實驗教學(xué)改革，從而提高了實驗教學(xué)水平和質(zhì)量，調(diào)動了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程；實驗教學(xué)；開放式教學(xué)

中圖分類號 G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）05-117-02

細(xì)胞工程是生物工程專業(yè)重要的專業(yè)課程，該課程涉及的技術(shù)是以細(xì)胞作為研究對象，以生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)為基礎(chǔ)，通過生物學(xué)原理和工程手段按照人們意愿對細(xì)胞定向改造的一門應(yīng)用課程。實驗教學(xué)是細(xì)胞工程的一個重要的組成部分，對細(xì)胞工程課程授課效果具有至關(guān)重要的作用。中共中央國務(wù)院《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》中明確指出：“實行素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”，“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)能力”，并要求“加強課程的綜合性和實踐性，重視實驗課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力”。一切創(chuàng)新都源于實踐，在實踐中檢驗，并最終應(yīng)用于實踐。因此，在充滿競爭的知識經(jīng)濟(jì)時代，在素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育過程中，實驗課和理論課具有相同的作用，不可偏頗。

1 細(xì)胞工程實驗教學(xué)的傳統(tǒng)模式

以往的細(xì)胞工程實驗教學(xué)是一種“保姆式”和“填鴨式”的教學(xué)，所有的實驗用具和方案設(shè)計都由老師來完成，學(xué)生只是機(jī)械地按老師的思路來做。實驗教學(xué)是高等院校理工科教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過不同實驗項目的教學(xué)：一方面幫助學(xué)生鞏固理論，另一方面培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和解決實際問題能力。提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的基本素質(zhì)的形成，在培養(yǎng)大學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的同時引導(dǎo)他們養(yǎng)成科學(xué)求真的態(tài)度、 嚴(yán)謹(jǐn)周密的作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。近年來，我們在細(xì)胞工程實驗教學(xué)中轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)的指導(dǎo)思想，注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，采用開放式的實驗教學(xué)方式，加大與科學(xué)研究的結(jié)合力度，建立實驗教學(xué)評價體系，在培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和綜合能力方面作出了嘗試，經(jīng)過一系列的改革和探索，已取得初步成效。

2 細(xì)胞工程實驗教學(xué)改革方法

2.1 注重對學(xué)生能力的培養(yǎng) 創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心問題是如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新能力的基本組成是創(chuàng)新精神和實踐能力。實驗教學(xué)作為學(xué)生能力培養(yǎng)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)正確處理知識傳授與能力培養(yǎng)的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的能力與單純傳授知識相比，任務(wù)更為艱巨。為了培養(yǎng)學(xué)生的能力，實驗教學(xué)方法也要隨之改變，要從灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)到啟發(fā)式教學(xué)上來。在實驗教學(xué)過程中，作為教師不僅要向?qū)W生傳授知識，更要注意傳授方法，如在介紹雜交瘤細(xì)胞時與神州五號上天時搭載的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞聯(lián)系起來，將雜交的親本比喻成一對細(xì)胞新人，雜交過程用太空婚禮來形容。如此一來大大加深了學(xué)生的印象，收到了較好的教學(xué)效果。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，留意身邊與專業(yè)相關(guān)的信息，進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力；另外根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和愛好特長，有針對性地引導(dǎo)他們進(jìn)行一些開放的實驗活動，如生物工程094班王志祥對樹莓植物組織培養(yǎng)頗感興趣，建議他利用業(yè)余時間參加老師相關(guān)的科研，使他們有施展才能的天地；在實驗成績評定過程中不僅看實驗報告的撰寫情況，更要參考實驗過程中的表現(xiàn)。對學(xué)生實驗成績的考查，要從單純考查模仿力轉(zhuǎn)到重點考查分析能力、動手能力上來。

2.2 進(jìn)行開放式實驗教學(xué) 開放式實驗教學(xué)突出開放和創(chuàng)新，把多個知識原形高度融合于應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生能夠從不同角度、不同側(cè)面尋求解決問題的方案。開放式實驗教學(xué)把學(xué)生推到實驗的主體位置。例如，本課程實驗“植物外植體消毒接種及愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)”，采用開放式實驗教學(xué)，教師只向?qū)W生提出實驗任務(wù)和要求，由學(xué)生自己選擇儀器設(shè)備，制訂實驗步驟，處理和分析實驗數(shù)據(jù)。這樣學(xué)生在實驗材料選取、培養(yǎng)基配制過程中就有較大的空間，提高了學(xué)習(xí)興趣，對于實驗過程中出現(xiàn)的愈傷組織不生長、培養(yǎng)基染菌等問題學(xué)生可以先獨立思考，激勵學(xué)生實驗積極性、挖掘?qū)W生創(chuàng)新能力。與此同時，教師定期組織學(xué)生座談會，及時解決學(xué)生提出的問題，從而不斷完善開放實驗教學(xué)的模式，實現(xiàn)教學(xué)相長。

2.3 加大與科學(xué)研究結(jié)合力度 科研和學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)，科研內(nèi)容又可促進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容的更新以及教學(xué)質(zhì)量的提高。實驗教學(xué)應(yīng)緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，注意更新教學(xué)內(nèi)容，加強教學(xué)與科研的相互促進(jìn)。鼓勵學(xué)生直接參與教師的科研課題中去，這是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識的有效途徑。如曾參加科研基金項目“Genome shuffling提高抗菌肽產(chǎn)量”的學(xué)生在“原生質(zhì)體制備及活性鑒定”實驗過程中就顯得游刃有余，其可以將科研過程中的原生質(zhì)體制備方法等相關(guān)操作用以解釋實驗中的對應(yīng)內(nèi)容，從而拉近課堂與科研的距離，引起學(xué)生對該學(xué)科的莫大興趣。除此之外，實驗教學(xué)過程中所涉及的植物組織培養(yǎng)、動物細(xì)胞貼壁培養(yǎng)等實驗操作皆為相關(guān)科研項目的基本操作，通過參加科研項目，學(xué)生分析問題、解決問題的能力大大提高了。還有一部分對生物工程專業(yè)缺乏興趣的學(xué)生，通過細(xì)胞工程實驗教學(xué)過程，對本專業(yè)增強了信心，提高了學(xué)習(xí)興趣。

2.4 建立合理的實驗教學(xué)評價體系 實驗教學(xué)質(zhì)量是高校教學(xué)質(zhì)量保證的一個重要內(nèi)容，通過實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建和實施，使實驗教學(xué)過程得到進(jìn)一步改善。實驗教學(xué)質(zhì)量評價按照實驗教學(xué)目標(biāo)、實驗教學(xué)準(zhǔn)備、實驗內(nèi)容、實驗指導(dǎo)、實驗效果、實驗創(chuàng)新等方面進(jìn)行綜合評價。建立以教師自評為主，學(xué)院、系、學(xué)生共同關(guān)注和參與的評價制度，使教師從多種渠道獲得信息，對提出的問題要及時反省，及時改變教學(xué)目標(biāo)、改善教學(xué)方法、完善教學(xué)內(nèi)容，不斷提高教學(xué)效果和教學(xué)水平。制定實驗教學(xué)評價表，定期對實驗教師進(jìn)行評教，教師根據(jù)評教情況，調(diào)整今后的教學(xué)，促進(jìn)實驗教學(xué)不斷優(yōu)化。

3 教學(xué)效果

通過幾年的實驗教學(xué)改革，實驗中心強化教學(xué)管理、注重實驗教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果普遍比較好；同時開放性實驗的推出和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的豐富，充分保障了學(xué)生的第二課堂學(xué)習(xí)；通過實驗與科研的結(jié)合，學(xué)生實驗設(shè)計、動手能力和觀察分析能力增強，實驗報告撰寫規(guī)范，科學(xué)素質(zhì)明顯提高。調(diào)查顯示，有84%的學(xué)生認(rèn)為實驗課學(xué)習(xí)效果很好，10%的學(xué)生認(rèn)為實驗課學(xué)習(xí)效果較好，6%認(rèn)為實驗課學(xué)習(xí)效果一般。與此同時，實驗教師也深刻體會到實驗教學(xué)改革的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，教師需要投入更大的熱情、更多的精力到實驗教學(xué)工作中，以適應(yīng)高等教育素質(zhì)教育的需要。

4 小結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人類對生物認(rèn)識的不斷深入，細(xì)胞工程研究的內(nèi)容將更加廣泛和系統(tǒng)，其研究方法也將更加成熟和完善，建設(shè)好高等院校的細(xì)胞工程實驗課程是迫在眉睫的任務(wù)。總之，我們要注重細(xì)胞工程實驗的特點，圍繞細(xì)胞工程研究內(nèi)容，加強實驗教學(xué)建設(shè)，充分利用多媒體教學(xué)平臺，改進(jìn)和完善課堂教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到高素質(zhì)人才培養(yǎng)的目的和要求。

參考文獻(xiàn)

[1]姚子昂.細(xì)胞工程實驗教學(xué)的改革與實踐[J].科技資訊，2010（3）： 152.

[2]劉鍇棟.細(xì)胞工程教學(xué)改革與探索[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（10）： 30-32.

[3]李志勇.細(xì)胞工程[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[4]宋運賢，陳忠，薛建平.《細(xì)胞工程學(xué)》教學(xué)改革與探索[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2009，15 （11）： 209-211.

[5]許國安，徐華成.深化實驗教學(xué)改革注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)[J].實驗技術(shù)與管理，2003，20（2）： 112-115.

[6]陳寧寧，林善法，鄭育華.開放實驗室的建設(shè)與管理[J].實驗室研究與探索，2004（7）：102 -104. （責(zé)編：徐世紅）