細(xì)胞工程課程的改革與探索

高冬妮+孫曉丹+趙丹

摘要：細(xì)胞工程是一門現(xiàn)代生物科學(xué)理論和工程技術(shù)相結(jié)合的綜合性學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的需要。通過對教學(xué)方式的調(diào)整和更新，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)方法，充分調(diào)動教師和學(xué)生的積極性，為進(jìn)一步完善細(xì)胞工程課程的教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0116-02

隨著動植物組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合技術(shù)的不斷完善，細(xì)胞核移植、動物克隆等方面的嘗試，以及理論科學(xué)“細(xì)胞生物學(xué)”的誕生，最終推動了20世紀(jì)70年代形成細(xì)胞工程這門新興學(xué)科。細(xì)胞工程是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，是以細(xì)胞為主要研究對象，對生命科學(xué)理論加以應(yīng)用，在工程學(xué)原理與技術(shù)的基礎(chǔ)上，對生物遺傳性狀進(jìn)行改造利用，從而獲取特定的細(xì)胞、組織產(chǎn)品或新型物種。現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展離不開細(xì)胞工程，細(xì)胞工程的作用不可忽視，它涵蓋了生物學(xué)的多個方面，例如：蛋白質(zhì)工程、代謝工程、基因工程、動植物改良、生物制藥以及組織工程等。從現(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)狀況來看，好多學(xué)生處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對教師存在著嚴(yán)重的依賴心理，從知識的提出、組織到詮釋，都離不開教師的監(jiān)督和指導(dǎo)。作為本課程的教師，如何轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生從依賴者轉(zhuǎn)變成本課程學(xué)習(xí)的主體，這是我們需要解決的問題。

一、《細(xì)胞工程》課程的特點(diǎn)及現(xiàn)狀分析

《細(xì)胞工程》課程特點(diǎn)比較鮮明：（1）本課程專業(yè)性較強(qiáng)，內(nèi)容涉及到多個方面，除了普通生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)等基本知識外，還需具備基因工程、酶工程以及部分生物工程設(shè)備等方面的部分知識，可見，本課程所涉獵的內(nèi)容之多。（2）此行業(yè)的技術(shù)不斷更新且速度十分快，但是教材的更新跟不上技術(shù)的更新，導(dǎo)致教材知識內(nèi)容相對滯后。（3）本課程的內(nèi)容實(shí)踐性較強(qiáng)，很多部分需要進(jìn)行具體的操作才能完成講授，所以需要教師有一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。（4）本課程還需要學(xué)生具有較強(qiáng)的操作能力，讓學(xué)生認(rèn)識到操作對本課程的重要性，教師在講授的過程中也要注意提高學(xué)生這方面的能力。《細(xì)胞工程》課程的現(xiàn)狀：本課程的計劃課時相對較少，不能夠充分地講授本課程所需的知識和信息量，不利于教師課程的教授和學(xué)生本課程的學(xué)習(xí)。

二、教材結(jié)合最新的研究成果，優(yōu)化課程內(nèi)容

近年來通過教學(xué)實(shí)踐，借鑒國家級細(xì)胞工程精品課程的優(yōu)點(diǎn)，提出“厚基礎(chǔ)、分層次、重應(yīng)用”的教學(xué)理念。以學(xué)生為中心，樹立“一切為了學(xué)生”的意識，著力為基層輸出具有創(chuàng)新意識、操作能力的人才，這樣的人才才能適應(yīng)當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)，我們學(xué)校選擇了李志勇同志主編的《細(xì)胞工程》一書作為本門課程的主要教材，此教材的內(nèi)容特點(diǎn)是突出在細(xì)胞水平上對細(xì)胞實(shí)施定向改造技術(shù)的整體性，與此同時它還保證了各種工藝及技術(shù)的一般性，對于新技術(shù)有著理性的認(rèn)識，不著重強(qiáng)調(diào)其特殊性，這樣的教材有利于我們課程的開展和學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時，細(xì)胞工程方向的科技發(fā)展十分迅速，已存在的工藝、設(shè)備跟不上科技的發(fā)展，出現(xiàn)了相對落后的狀況。作為本學(xué)科教師，我們要在掌握教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，查閱前沿的文獻(xiàn)資料，爭取把前言的科技成果應(yīng)用到教學(xué)中去，對教材加以補(bǔ)充，從而提高教學(xué)質(zhì)量。例如，我們在課堂上通過介紹袁隆平和李振生的科技成就，讓學(xué)生感受細(xì)胞工程在促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展中的巨大貢獻(xiàn)。在緒論一章中，從諾貝爾獎與細(xì)胞工程的聯(lián)系角度，分析近幾年的諾貝爾得獎情況。例如，英國的科學(xué)家羅伯特·愛德華茲，因憑借其在試管受精技術(shù)方面的研究，被授予2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。英國發(fā)育生物學(xué)家約翰·格登和日本京都大學(xué)山中伸彌，因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。這些先進(jìn)的、前言科技成果會大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，由興趣帶動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，去探索更加深層的未知領(lǐng)域，樹立科研學(xué)習(xí)的信心。另外，教師的講義要隨時更新，關(guān)注前沿科技成果，從而對自己的課堂講授查缺補(bǔ)漏，剔除講義中老化、陳舊的資料，這樣我們不僅提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量，還會不斷提升自身的水平。

三、不斷更新教學(xué)方法與教學(xué)手段

1.案例教學(xué)法。案例教學(xué)法的好處眾所周知，它不僅能夠讓學(xué)生對知識有個感官的認(rèn)識，提高其應(yīng)用的能力，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而大大增強(qiáng)教學(xué)效果。教師的教案引用案例，把案例撰寫到教案中去，在講解基本理論知識的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而更加適應(yīng)今后職業(yè)生涯中生產(chǎn)上的需求。細(xì)胞工程方面的案例實(shí)用性強(qiáng)，都是來自科技實(shí)踐領(lǐng)域，讓學(xué)生更好的認(rèn)識此案例所包含的課程內(nèi)容。例如“干細(xì)胞治療2型糖尿病——間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）”的案例是解放軍總醫(yī)院內(nèi)分泌科母義明主任的課題組研究了間充質(zhì)干細(xì)胞對于治療2型糖尿病的可行性。初期結(jié)果證明MSCs可以有效減少2型糖尿病人的胰島素使用。同時，MSCs可以通過減輕2型糖尿病大鼠的胰島素抵抗，促進(jìn)beta細(xì)胞數(shù)量和功能的恢復(fù)，顯著降低2型糖尿病大鼠的血糖水平。這個案例具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價值，很好地訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、應(yīng)運(yùn)知識的能力。

2.通過運(yùn)用多種教學(xué)方法，增加課堂的有效性。作為本學(xué)科教師，我們要善于運(yùn)用多種教學(xué)方法，調(diào)動課堂的氛圍，語言要生動活潑、通俗易懂，課堂爭取做到風(fēng)趣和諧。對于重點(diǎn)、難點(diǎn)，我們要巧妙地運(yùn)用插圖、實(shí)例來講解，讓學(xué)生一目了然。備課環(huán)節(jié)對于教學(xué)來說也是十分重要的，在備課的過程中，教師要多準(zhǔn)備些有啟發(fā)意義的問題，并在課堂上做到有意引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓學(xué)生之間進(jìn)行交流、進(jìn)行充分的討論研究，這樣有助于學(xué)生思考能力的提高，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如，在介紹無血清懸培養(yǎng)內(nèi)容時，提出目前存在的問題：血清對藥物后期分離純化的影響，引導(dǎo)學(xué)生思考：能否進(jìn)行動物細(xì)胞的無血清培養(yǎng)？讓學(xué)生查詢無血清培養(yǎng)的未來趨勢，在課堂上講解這一問題，再由教師和其他學(xué)生歸納總結(jié)。這樣既激勵了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，又鍛煉了邏輯思維和查閱文獻(xiàn)等多種能力。

四、進(jìn)行開放式和半開放式試驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)

1.對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革。在實(shí)驗(yàn)課上，我們著重培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和思考能力，對每一次實(shí)驗(yàn)都要做好總結(jié)，通過提問的方式，讓學(xué)生回答，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而讓學(xué)生形成成熟的科技思維。在學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)過程中，我們要注意觀察，對于不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作及時指出，并告知學(xué)生正確的方法。實(shí)驗(yàn)報告是每次實(shí)驗(yàn)必不可少的資料，每個學(xué)生都要按要求進(jìn)行撰寫，不能偷工減料。

2.對實(shí)驗(yàn)室采取開放的措施，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)室是本課程順利開展的有力支柱，實(shí)驗(yàn)室開放后，學(xué)生可以不受實(shí)驗(yàn)學(xué)時的限制，對部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行獨(dú)立操作，或者自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，如有困難可以讓教師進(jìn)行指導(dǎo)幫助，這樣就完成了初步的科技研究。這樣一來，學(xué)生的分析、解決問題的能力將有質(zhì)的飛越。據(jù)統(tǒng)計，對實(shí)驗(yàn)室采取開放的措施，得到了各大高校的支持和運(yùn)用，回饋的結(jié)果也令人滿意，可見這種教學(xué)模式對于高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著不可估量的作用。

五、結(jié)語

《細(xì)胞工程》課程改革是一個長期的過程，通過教學(xué)內(nèi)容改革，不斷更新和優(yōu)化現(xiàn)有課程體系和內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)方法上的研究和完善，在提高教學(xué)質(zhì)量上下功夫，以創(chuàng)新教育為目標(biāo)，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，將基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，建立起教學(xué)科研互相促進(jìn)的創(chuàng)新機(jī)制。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，我們還要引導(dǎo)學(xué)生樹立探索未知領(lǐng)域的信心，讓學(xué)生把握本學(xué)科的發(fā)展方向，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生的創(chuàng)造力。

參考文獻(xiàn)：

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Exploration on the Teaching Reform of Cell Engineering Course

GAO Dong-ni,SUN Xiao-dan,ZHAO Dan

(College of Life Science,Heilongjiang University,Harbin,Heilongjiang 150080,China)

Abstract:Cell engineering is a comprehensive subject which based on the modern biological science theory and engineering technology. The traditional teaching ideas and methods could not fulfill the demand of the technology talents. According to the characteristics of cell engineering,the reformation of cell engineering course was explored from the aspects of teaching methods in order to enhance the enthusiasm of the teachers and students,so as to provide new strategies for further improving teaching quality and effects.

Key words:cell engineering;teaching method;teaching reform