細胞工程實驗教學改革與探索

趙君峰　尤曉顏　侯玉澤

摘 要：實驗教學是細胞工程的一個重要的組成部分，對細胞工程課程授課效果具有至關重要的作用。通過在構建合理的實驗教學評價體系、強化學生能力和素質、進行開放式教學、加強科研促進教學等方面進行實驗教學改革，從而提高了實驗教學水平和質量，調動了學生的主動性和創造性，提高了學生學習興趣。

關鍵詞：細胞工程；實驗教學；開放式教學

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

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

1 細胞工程實驗教學的傳統模式

以往的細胞工程實驗教學是一種“保姆式”和“填鴨式”的教學，所有的實驗用具和方案設計都由老師來完成，學生只是機械地按老師的思路來做。實驗教學是高等院校理工科教學的關鍵環節，通過不同實驗項目的教學：一方面幫助學生鞏固理論，另一方面培養學生的操作能力和解決實際問題能力。提高學生對課程的學習效果，促進學生發現問題、解決問題的基本素質的形成，在培養大學生動手能力和創新能力的同時引導他們養成科學求真的態度、 嚴謹周密的作風和團結協作的精神。近年來，我們在細胞工程實驗教學中轉變實驗教學的指導思想，注重對學生能力的培養，采用開放式的實驗教學方式，加大與科學研究的結合力度，建立實驗教學評價體系，在培養學生的實驗技能和綜合能力方面作出了嘗試，經過一系列的改革和探索，已取得初步成效。

2 細胞工程實驗教學改革方法

2.1 注重對學生能力的培養 創新人才培養的核心問題是如何培養創新能力，而創新能力的基本組成是創新精神和實踐能力。實驗教學作為學生能力培養的重要教學環節，應正確處理知識傳授與能力培養的關系。培養學生的能力與單純傳授知識相比，任務更為艱巨。為了培養學生的能力，實驗教學方法也要隨之改變，要從灌輸式教學轉到啟發式教學上來。在實驗教學過程中，作為教師不僅要向學生傳授知識，更要注意傳授方法，如在介紹雜交瘤細胞時與神州五號上天時搭載的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞聯系起來，將雜交的親本比喻成一對細胞新人，雜交過程用太空婚禮來形容。如此一來大大加深了學生的印象，收到了較好的教學效果。引導學生學以致用，留意身邊與專業相關的信息，進一步提高學生分析問題和解決問題的能力；另外根據學生的學習情況和愛好特長，有針對性地引導他們進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頗感興趣，建議他利用業余時間參加老師相關的科研，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。對學生實驗成績的考查，要從單純考查模仿力轉到重點考查分析能力、動手能力上來。

2.2 進行開放式實驗教學 開放式實驗教學突出開放和創新，把多個知識原形高度融合于應用領域，使學生能夠從不同角度、不同側面尋求解決問題的方案。開放式實驗教學把學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培養”，采用開放式實驗教學，教師只向學生提出實驗任務和要求，由學生自己選擇儀器設備，制訂實驗步驟，處理和分析實驗數據。這樣學生在實驗材料選取、培養基配制過程中就有較大的空間，提高了學習興趣，對于實驗過程中出現的愈傷組織不生長、培養基染菌等問題學生可以先獨立思考，激勵學生實驗積極性、挖掘學生創新能力。與此同時，教師定期組織學生座談會，及時解決學生提出的問題，從而不斷完善開放實驗教學的模式，實現教學相長。

2.3 加大與科學研究結合力度 科研和學科的發展密切相關，科研內容又可促進實驗教學內容的更新以及教學質量的提高。實驗教學應緊跟學科發展前沿，注意更新教學內容，加強教學與科研的相互促進。鼓勵學生直接參與教師的科研課題中去，這是培養學生自主學習和創新意識的有效途徑。如曾參加科研基金項目“Genome shuffling提高抗菌肽產量”的學生在“原生質體制備及活性鑒定”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體制備方法等相關操作用以解釋實驗中的對應內容，從而拉近課堂與科研的距離，引起學生對該學科的莫大興趣。除此之外，實驗教學過程中所涉及的植物組織培養、動物細胞貼壁培養等實驗操作皆為相關科研項目的基本操作，通過參加科研項目，學生分析問題、解決問題的能力大大提高了。還有一部分對生物工程專業缺乏興趣的學生，通過細胞工程實驗教學過程，對本專業增強了信心，提高了學習興趣。

2.4 建立合理的實驗教學評價體系 實驗教學質量是高校教學質量保證的一個重要內容，通過實驗教學質量評價體系的構建和實施，使實驗教學過程得到進一步改善。實驗教學質量評價按照實驗教學目標、實驗教學準備、實驗內容、實驗指導、實驗效果、實驗創新等方面進行綜合評價。建立以教師自評為主，學院、系、學生共同關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，及時改變教學目標、改善教學方法、完善教學內容，不斷提高教學效果和教學水平。制定實驗教學評價表，定期對實驗教師進行評教，教師根據評教情況，調整今后的教學，促進實驗教學不斷優化。

3 教學效果

通過幾年的實驗教學改革，實驗中心強化教學管理、注重實驗教學質量，學生的學習效果普遍比較好；同時開放性實驗的推出和網絡教學資源的豐富，充分保障了學生的第二課堂學習；通過實驗與科研的結合，學生實驗設計、動手能力和觀察分析能力增強，實驗報告撰寫規范，科學素質明顯提高。調查顯示，有84%的學生認為實驗課學習效果很好，10%的學生認為實驗課學習效果較好，6%認為實驗課學習效果一般。與此同時，實驗教師也深刻體會到實驗教學改革的復雜性和挑戰性，教師需要投入更大的熱情、更多的精力到實驗教學工作中，以適應高等教育素質教育的需要。

4 小結

隨著科學技術的不斷進步和人類對生物認識的不斷深入，細胞工程研究的內容將更加廣泛和系統，其研究方法也將更加成熟和完善，建設好高等院校的細胞工程實驗課程是迫在眉睫的任務。總之，我們要注重細胞工程實驗的特點，圍繞細胞工程研究內容，加強實驗教學建設，充分利用多媒體教學平臺，改進和完善課堂教學體系，提高教學質量，達到高素質人才培養的目的和要求。

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