細胞工程實驗教學改革探索

倪偉，胡圣偉，崔百明，黃先忠，沈軍隊

摘要：細胞工程是生物工程的一個重要方面，也是發展迅猛的前沿學科之一。為了增強學生的實踐創新能力及動手能力，配合細胞工程理論課教學改革的不斷深化，細胞工程實驗教學改革已是大勢所趨。本教研組經過多年的探索，從教學內容、教學條件和考核制度等方面，對細胞工程實驗教學進行了改革，旨在提高學生的綜合實驗能力，培養他們獨立思考、科研創新的能力。

關鍵詞：細胞工程；實驗；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）48-0097-02

一、優化實驗教學內容

（一）注重基本實驗技能的提高

基礎性實驗是細胞工程實驗教學的重要一環?；A實驗的實驗宗旨是夯實基礎，注重過程學習。這要求學生充分理解實驗理論原理，重點掌握基本操作技能，嚴格按實驗目的進行實驗技能訓練。我們建立了課前預習模式，針對每個細胞工程基礎實驗，提前公布內容要求學生做好預習，明確實驗應用技術，確定實驗中學生要掌握的實驗技術、實驗可以有哪些延伸、實驗的應用范圍，并要求學生指出此項技術是否在其他學科的實驗中有所涉及。在實驗操作中，要求學生掌握如何制備樣品，如何規范操作進行樣品處理及觀察，如何正確操作顯微鏡及熒光顯、細胞培養及細胞染色等基本操作技能的訓練，為提升學生的綜合技術能力打基礎。此外，在實驗教學中強化校正的教學模式，對基礎實驗進行實驗技術考試，對不正確的實驗操作及時糾正，了解學生掌握實驗技能的情況，相關數據作為下一年實驗教學的借鑒。

（二）加強綜合實驗技能訓練

提高學生的綜合實驗技能，要從以下幾個方面入手，包括實驗設計、論文撰寫、綜合思考及分析能力等。這要求學生能夠以基本實驗方法為基礎，改變實驗材料，改變實驗的單一固定性為多因素可變性（培養學生的立體化空間思維），改變原來實驗的被動性操作為主動性操作。例如，在綿陽卵母細胞成熟培養的實驗中，學生根據實驗原理和方法，自己設計培養方案。教師根據學生的設計對實驗設計進行完善，學生在教師的指導下完成實驗，以論文的形式完成實驗報告。學生在查閱文獻、自主設計、撰寫論文等環節中，提高其科研思維、創新意識。

（三）強化自主設計實驗能力

課題每小組由5人組成，要求學生自由選題立項，獨立設計實驗，包括選擇實驗項目、設計論證、組織實施、數據處理。所選內容要具有創新性，實驗設計書參照項目申請書的格式書寫，包括立項依據、實驗內容、實驗方案、技術路線及可行性分析。此外，在論文寫作和答辯的過程中，學生自己組織完成，教師要做的是指導、監管以及服務工作。有些項目持續時間較長，可以鼓勵學生以此為基礎申請校級大學生研究訓練計劃項目，每年有大約20項項目會得到校級大學生研究訓練計劃項目資助。此環節會讓學生的很多能力得到提升，如在設計實驗過程中如何選題、如何查閱文獻設計實驗、如何提高自身動手能力、如何與團隊合作、如何分析解決實驗中遇到的問題、如何提高寫作及表達水平等。

二、優化實驗條件

對一所高校來說，如果沒有基礎較好的實驗設施，沒有一支優秀并且穩定的實驗教學隊伍，也就無法保障創新性實驗教學的順利進行[1]。

目前，實驗室新增大量實驗所需的儀器及常規實驗耗材，配齊了新增實驗教學所需的各種試劑。此外，學院專門開設用于本科實驗教學的細胞培養室、基因操作間、蛋白合成—純化操作間，用于新開實驗教學體系的探索和預試。為了保證創新實驗教學獲得更好的效果，學院適時地調整并充實了課程組師資隊伍，其中教授1名（1年國外留學經歷）、副教授2名、高級實驗師2名、講師1名，職稱及學歷結構基本成熟。此外，為了提高實驗教學隊伍的教學水平和綜合素質，教研室每年都要選派一定的人員外出進行學習交流。在助教的選擇上，我們挑選專門從事細胞生物學研究的、高素質的研究生，幫助指導學生實驗。

三、完善考核制度

之前的考核以實驗報告為主，只注重結果，實驗操作及實驗過程基本上沒有體現在最終總成績中，我們對此情況進行了改革。改革后的實驗教學考核體系更加注重實驗過程及學生的創新精神，不以最終的實驗結果作為確定學生成績的標準。在給予實驗成績時，我們對學生的創新探索精神給予了肯定，增強了他們創新探索的動力。

在新的實驗考核制度下，學生要嚴格按照實驗流程完成基本的實驗內容，進行實驗操作，養成良好的實驗習慣，如實記錄實驗結果并完成實驗報告。我們會按照相應環節所占比例給予成績。其中，總成績的10%為實驗操作分值，20%為實驗結果分值，30%為實驗報告分值，5%為實驗習慣分值，5%為考勤分值，20%為實驗考試分值，10%為創新探索能力分值。在此考核體系下，學生能夠最大限度地得到鼓勵與肯定，形成良好的實驗習慣，充分調動自主性、創新性、探索性，能夠以不同的方法及角度進行實驗探索研究。學生在積極完成每一個實驗的同時，能夠嚴格按照實驗要求進行實驗，如實、誠信地撰寫實驗報告。

總之，細胞工程實驗是一門綜合性很強的實驗課，在實驗內容的設計上，既包括對經典基本實驗技術的訓練，同時注重學生積極性、主動性的調動[2]。在細胞工程實驗教學改革中，我們在注重基礎的同時與前沿內容相結合，在課堂教學的同時創建了網絡教學平臺進行授課，在教學過程中不斷創新，通過整合遺傳學、細胞生物學等學科實驗內容，加強教師自身的科研素養，注重學生創新能力的培養，建立了網絡輔助教學不斷創新的教學模式，以充分調動學生學習的積極性和主動性，切實提高其科研能力和創新能力。教學改革是提高教學質量的主旋律，是教學工作的永恒主題，不可能也不會一蹴而就，我們將繼續不斷地思考與摸索。

參考文獻：

[1]潘蕾.加快實驗室建設步伐，保證創新教育的實施[J].實驗技術與管理，2001（3）：74-78.

[2]胡鑫，高梅，李紹軍，陳坤明，梅莉.細胞生物學實驗教學改革探索[J].中國細胞生物學學報，2013（1）：110-114.endprint