细胞工程实验教学改革与探索

赵君峰　尤晓颜　侯玉泽

摘 要：实验教学是细胞工程的一个重要的组成部分，对细胞工程课程授课效果具有至关重要的作用。通过在构建合理的实验教学评价体系、强化学生能力和素质、进行开放式教学、加强科研促进教学等方面进行实验教学改革，从而提高了实验教学水平和质量，调动了学生的主动性和创造性，提高了学生学习兴趣。

关键词：细胞工程；实验教学；开放式教学

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）05-117-02

细胞工程是生物工程专业重要的专业课程，该课程涉及的技术是以细胞作为研究对象，以生物化学、细胞生物学、胚胎学为基础，通过生物学原理和工程手段按照人们意愿对细胞定向改造的一门应用课程。实验教学是细胞工程的一个重要的组成部分，对细胞工程课程授课效果具有至关重要的作用。中共中央国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出：“实行素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”，并要求“加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生的实际操作能力”。一切创新都源于实践，在实践中检验，并最终应用于实践。因此，在充满竞争的知识经济时代，在素质教育和创新教育过程中，实验课和理论课具有相同的作用，不可偏颇。

1 细胞工程实验教学的传统模式

以往的细胞工程实验教学是一种“保姆式”和“填鸭式”的教学，所有的实验用具和方案设计都由老师来完成，学生只是机械地按老师的思路来做。实验教学是高等院校理工科教学的关键环节，通过不同实验项目的教学：一方面帮助学生巩固理论，另一方面培养学生的操作能力和解决实际问题能力。提高学生对课程的学习效果，促进学生发现问题、解决问题的基本素质的形成，在培养大学生动手能力和创新能力的同时引导他们养成科学求真的态度、 严谨周密的作风和团结协作的精神。近年来，我们在细胞工程实验教学中转变实验教学的指导思想，注重对学生能力的培养，采用开放式的实验教学方式，加大与科学研究的结合力度，建立实验教学评价体系，在培养学生的实验技能和综合能力方面作出了尝试，经过一系列的改革和探索，已取得初步成效。

2 细胞工程实验教学改革方法

2.1 注重对学生能力的培养 创新人才培养的核心问题是如何培养创新能力，而创新能力的基本组成是创新精神和实践能力。实验教学作为学生能力培养的重要教学环节，应正确处理知识传授与能力培养的关系。培养学生的能力与单纯传授知识相比，任务更为艰巨。为了培养学生的能力，实验教学方法也要随之改变，要从灌输式教学转到启发式教学上来。在实验教学过程中，作为教师不仅要向学生传授知识，更要注意传授方法，如在介绍杂交瘤细胞时与神州五号上天时搭载的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞联系起来，将杂交的亲本比喻成一对细胞新人，杂交过程用太空婚礼来形容。如此一来大大加深了学生的印象，收到了较好的教学效果。引导学生学以致用，留意身边与专业相关的信息，进一步提高学生分析问题和解决问题的能力；另外根据学生的学习情况和爱好特长，有针对性地引导他们进行一些开放的实验活动，如生物工程094班王志祥对树莓植物组织培养颇感兴趣，建议他利用业余时间参加老师相关的科研，使他们有施展才能的天地；在实验成绩评定过程中不仅看实验报告的撰写情况，更要参考实验过程中的表现。对学生实验成绩的考查，要从单纯考查模仿力转到重点考查分析能力、动手能力上来。

2.2 进行开放式实验教学 开放式实验教学突出开放和创新，把多个知识原形高度融合于应用领域，使学生能够从不同角度、不同侧面寻求解决问题的方案。开放式实验教学把学生推到实验的主体位置。例如，本课程实验“植物外植体消毒接种及愈伤组织诱导培养”，采用开放式实验教学，教师只向学生提出实验任务和要求，由学生自己选择仪器设备，制订实验步骤，处理和分析实验数据。这样学生在实验材料选取、培养基配制过程中就有较大的空间，提高了学习兴趣，对于实验过程中出现的愈伤组织不生长、培养基染菌等问题学生可以先独立思考，激励学生实验积极性、挖掘学生创新能力。与此同时，教师定期组织学生座谈会，及时解决学生提出的问题，从而不断完善开放实验教学的模式，实现教学相长。

2.3 加大与科学研究结合力度 科研和学科的发展密切相关，科研内容又可促进实验教学内容的更新以及教学质量的提高。实验教学应紧跟学科发展前沿，注意更新教学内容，加强教学与科研的相互促进。鼓励学生直接参与教师的科研课题中去，这是培养学生自主学习和创新意识的有效途径。如曾参加科研基金项目“Genome shuffling提高抗菌肽产量”的学生在“原生质体制备及活性鉴定”实验过程中就显得游刃有余，其可以将科研过程中的原生质体制备方法等相关操作用以解释实验中的对应内容，从而拉近课堂与科研的距离，引起学生对该学科的莫大兴趣。除此之外，实验教学过程中所涉及的植物组织培养、动物细胞贴壁培养等实验操作皆为相关科研项目的基本操作，通过参加科研项目，学生分析问题、解决问题的能力大大提高了。还有一部分对生物工程专业缺乏兴趣的学生，通过细胞工程实验教学过程，对本专业增强了信心，提高了学习兴趣。

2.4 建立合理的实验教学评价体系 实验教学质量是高校教学质量保证的一个重要内容，通过实验教学质量评价体系的构建和实施，使实验教学过程得到进一步改善。实验教学质量评价按照实验教学目标、实验教学准备、实验内容、实验指导、实验效果、实验创新等方面进行综合评价。建立以教师自评为主，学院、系、学生共同关注和参与的评价制度，使教师从多种渠道获得信息，对提出的问题要及时反省，及时改变教学目标、改善教学方法、完善教学内容，不断提高教学效果和教学水平。制定实验教学评价表，定期对实验教师进行评教，教师根据评教情况，调整今后的教学，促进实验教学不断优化。

3 教学效果

通过几年的实验教学改革，实验中心强化教学管理、注重实验教学质量，学生的学习效果普遍比较好；同时开放性实验的推出和网络教学资源的丰富，充分保障了学生的第二课堂学习；通过实验与科研的结合，学生实验设计、动手能力和观察分析能力增强，实验报告撰写规范，科学素质明显提高。调查显示，有84%的学生认为实验课学习效果很好，10%的学生认为实验课学习效果较好，6%认为实验课学习效果一般。与此同时，实验教师也深刻体会到实验教学改革的复杂性和挑战性，教师需要投入更大的热情、更多的精力到实验教学工作中，以适应高等教育素质教育的需要。

4 小结

随着科学技术的不断进步和人类对生物认识的不断深入，细胞工程研究的内容将更加广泛和系统，其研究方法也将更加成熟和完善，建设好高等院校的细胞工程实验课程是迫在眉睫的任务。总之，我们要注重细胞工程实验的特点，围绕细胞工程研究内容，加强实验教学建设，充分利用多媒体教学平台，改进和完善课堂教学体系，提高教学质量，达到高素质人才培养的目的和要求。

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