生物技術專業(yè)基因工程開放性實驗教學體會

王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫(yī)學院，海南 海口 571101）

生物技術專業(yè)基因工程開放性實驗教學體會

王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫(yī)學院，海南 ?？?571101）

為適應現代生命科學的飛速發(fā)展，實現生物技術高科技人才培養(yǎng)目標，在生物技術專業(yè)開設基因工程開放性實驗，培養(yǎng)學生查閱文獻能力，提高學生動手能力，激發(fā)其學習專業(yè)知識的興趣，形成創(chuàng)新意識和團隊協作精神，提高基因工程教學質量。

生物技術專業(yè)；基因工程；開放性實驗教學

基因工程作為一門理論性與實踐性均較強的學科，其方法與技術已經滲透到現代生命科學的各個分支領域，成為生命科學的一門核心技術。基因工程實驗教學在生物技術專業(yè)教學中具有舉足輕重的作用，新型的基因工程實驗教學模式增設了自主性、設計性較強的開放性實驗[1]。開放性實驗教學模式是對實驗教學的一種改革，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、實際動手能力、科研開發(fā)能力、綜合分析和解決問題能力等方面有著專業(yè)理論課教學無法替代的作用[2]。傳統(tǒng)的基因工程實驗教學內容固定，學生在教師的指導下被動參與，不利于創(chuàng)新能力的發(fā)揮。開放性實驗教學因在時間、空間上實行開放，在教師的指導下，學生自主制訂實驗計劃，準備實驗材料，甚至設計實驗項目，充分發(fā)揮了學生的創(chuàng)造性，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文就生物技術專業(yè)基因工程開放性實驗教學進行初步探討。

1 建立開放性實驗平臺

開展開放性實驗教學，首先需要一個良好的實驗平臺，必須有全開放或半開放的實驗場所及配套的實驗儀器。為此，我們充分利用實驗室現有資源，如PCR儀、核酸電泳系統(tǒng)、蛋白電泳儀、凝膠成像儀、溫控搖床、生化培養(yǎng)箱等進行核酸及蛋白方面的研究，初步建立一個運營良好的基因工程開放性實驗平臺。在實驗場所方面，采用開放式教學，讓學生不受實驗室限制，獨立完成實驗。

2 以學生為主體，強化能力和素質訓練

開放性實驗的主體是學生，學生通過查閱文獻，自行設計方案，獨立完成實驗；教師起輔助和指導作用。實驗最終目的是提高學生的能力和素質，對其考核不再過多關注其實驗報告，而是考核其能力和素質。目前，基因工程實驗教學對象是生物技術專業(yè)大三的學生，他們已接受過基礎的生物化學實驗教學，具有扎實的理論基礎及實驗技能。師資方面，安排了3名專業(yè)教師進行指導，協助學生完成開放性實驗。開放性實驗類型有3種：教師定題，時間開放；科研實驗，學生參與；學生選題，自主實驗[3]。我們根據實際情況，采用第一種開放形式。學生在教師的指導下自主設計實驗方案，自主準備實驗材料、配制試劑和完成實驗。這在一定程度上發(fā)揮了學生的主觀能動性，培養(yǎng)了學生的科研思維和創(chuàng)新能力，鍛煉了學生的動手能力。

3 實驗考核評價

教師對學生基因工程實驗課的評價主要從實驗設計方案、實驗記錄、實驗操作和實驗報告4方面進行。同時，還增設了扣除失誤分數及增加創(chuàng)新分數等內容。即學生在操作過程中，由于失誤，失去了下一步實驗的材料，便在總成績中扣除一定的分數。此外，對學生的實驗評價也不是單純看實驗結果的好壞，而是要求學生對實驗過程、實驗數據及結果進行深入分析，即使實驗結果不理想，但若有深刻的分析、獨到的見解，也可以獲得一定的分數。

4 開放性實驗教學效果

4.1 培養(yǎng)了學生查閱文獻的能力

文獻是從事某一專業(yè)領域科研工作的實踐總結，文獻通常包含作者的新方法、新發(fā)現和新見解，查閱文獻可以幫助學生了解某學科領域的新方法和新進展，從而緊跟學科前沿。因此，文獻查閱工作也就成為本科生獨立進行實驗設計以及了解某一專業(yè)領域前沿的基礎。

4.2 提高了學生動手能力

受傳統(tǒng)的固定的驗證性實驗課課時量和教學資源的限制，不少學生不能親自操作所有實驗，導致他們對一些基礎實驗操作（如基因擴增、連接、轉化、表達等）沒有完全掌握，并對基因工程整個過程無法聯系起來，缺乏系統(tǒng)性。開放性實驗為他們提供了充足的鍛煉機會，學生對于某些操作不熟練或較感興趣的實驗，可以反復進行，直到取得滿意的結果。

4.3 激發(fā)了學生學習專業(yè)知識的興趣

學生在進行開放性實驗的過程中會碰到很多問題，他們通過查閱資料和教材，一步步解決了問題，從而感受到專業(yè)知識的重要性，逐漸迸發(fā)出繼續(xù)學習專業(yè)知識的熱情，促進了對課堂教學內容的理解和掌握。

4.4 培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和團隊協作精神

學生創(chuàng)新意識和團隊協作精神的培養(yǎng)可通過小組上交的實驗報告體現出來。自主創(chuàng)新性實驗通過模擬真實的科研環(huán)境，以主動學習為主，不僅培養(yǎng)了學生的綜合分析能力，更重要的是培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。在實驗過程中不是按照教材上的步驟死板地進行操作，而是自己通過查找資料來分析和解決問題。這不僅培養(yǎng)了學生觀察問題、分析問題、解決問題、動手操作及撰寫報告等方面的能力，而且還使學生間的團結與協作精神、交流與溝通能力得到了提高。

5 開放性實驗教學存在的問題

5.1 儀器設備損耗

由于參與開放性實驗的學生的實驗能力參差不齊，加上實驗操作能力本身有一個從生疏到熟練的過程，以及開放的實驗環(huán)境，使一些學生對儀器不夠愛惜，導致一些高損耗性儀器有不同程度的損壞，也存在一些耗材浪費現象。

5.2 部分學生積極性不高

實驗室開放的最終目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。但由于部分學生對自身認識不足，參與開放性實驗的積極性還不是很高。

5.3 實驗時間安排問題

基因工程實驗具有明確的實驗目標，而實驗過程復雜，耗時長，且取得每一步的階段性成果后才能進行下一步操作，失敗、重復的可能性較大。這種綜合性的科研項目不是能在短時間或固定時間內完成的，應安排在一段連續(xù)的時間內進行，給學生充足的時間進行調研、設計實驗方案、操作實驗、討論結果和完成實驗報告。但由于排課的限制，往往難以安排一段連續(xù)的課時。

總之，在生物技術專業(yè)本科生中開設基因工程綜合性實驗是一項系統(tǒng)工程，需要教師不斷研究、探索和完善，以提高教學效果，培養(yǎng)合格的人才。

[1]錢國英，汪財生，朱秋華.生物技術實驗教學體系的改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2004，23（5）：60-61.

[2]張逸軍.開放型實驗教學與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].肇慶學院學報，2005，26（4）：93-96.

[3]孫小權，鄒麗英.實驗室開放的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（4）：107-109.

G424.31

B

1671-1246（2014）03-0099-02

注：本文系海南省教育廳高校科研資助項目（Hjk200769）