生物技术专业基因工程开放性实验教学体会

王小英，黄东爱，吉丽敏，王咸寿

（海南医学院，海南 海口 571101）

生物技术专业基因工程开放性实验教学体会

王小英，黄东爱，吉丽敏，王咸寿

（海南医学院，海南 海口 571101）

为适应现代生命科学的飞速发展，实现生物技术高科技人才培养目标，在生物技术专业开设基因工程开放性实验，培养学生查阅文献能力，提高学生动手能力，激发其学习专业知识的兴趣，形成创新意识和团队协作精神，提高基因工程教学质量。

生物技术专业；基因工程；开放性实验教学

基因工程作为一门理论性与实践性均较强的学科，其方法与技术已经渗透到现代生命科学的各个分支领域，成为生命科学的一门核心技术。基因工程实验教学在生物技术专业教学中具有举足轻重的作用，新型的基因工程实验教学模式增设了自主性、设计性较强的开放性实验[1]。开放性实验教学模式是对实验教学的一种改革，在培养学生的创新意识、实际动手能力、科研开发能力、综合分析和解决问题能力等方面有着专业理论课教学无法替代的作用[2]。传统的基因工程实验教学内容固定，学生在教师的指导下被动参与，不利于创新能力的发挥。开放性实验教学因在时间、空间上实行开放，在教师的指导下，学生自主制订实验计划，准备实验材料，甚至设计实验项目，充分发挥了学生的创造性，有利于学生创新能力的培养。本文就生物技术专业基因工程开放性实验教学进行初步探讨。

1 建立开放性实验平台

开展开放性实验教学，首先需要一个良好的实验平台，必须有全开放或半开放的实验场所及配套的实验仪器。为此，我们充分利用实验室现有资源，如PCR仪、核酸电泳系统、蛋白电泳仪、凝胶成像仪、温控摇床、生化培养箱等进行核酸及蛋白方面的研究，初步建立一个运营良好的基因工程开放性实验平台。在实验场所方面，采用开放式教学，让学生不受实验室限制，独立完成实验。

2 以学生为主体，强化能力和素质训练

开放性实验的主体是学生，学生通过查阅文献，自行设计方案，独立完成实验；教师起辅助和指导作用。实验最终目的是提高学生的能力和素质，对其考核不再过多关注其实验报告，而是考核其能力和素质。目前，基因工程实验教学对象是生物技术专业大三的学生，他们已接受过基础的生物化学实验教学，具有扎实的理论基础及实验技能。师资方面，安排了3名专业教师进行指导，协助学生完成开放性实验。开放性实验类型有3种：教师定题，时间开放；科研实验，学生参与；学生选题，自主实验[3]。我们根据实际情况，采用第一种开放形式。学生在教师的指导下自主设计实验方案，自主准备实验材料、配制试剂和完成实验。这在一定程度上发挥了学生的主观能动性，培养了学生的科研思维和创新能力，锻炼了学生的动手能力。

3 实验考核评价

教师对学生基因工程实验课的评价主要从实验设计方案、实验记录、实验操作和实验报告4方面进行。同时，还增设了扣除失误分数及增加创新分数等内容。即学生在操作过程中，由于失误，失去了下一步实验的材料，便在总成绩中扣除一定的分数。此外，对学生的实验评价也不是单纯看实验结果的好坏，而是要求学生对实验过程、实验数据及结果进行深入分析，即使实验结果不理想，但若有深刻的分析、独到的见解，也可以获得一定的分数。

4 开放性实验教学效果

4.1 培养了学生查阅文献的能力

文献是从事某一专业领域科研工作的实践总结，文献通常包含作者的新方法、新发现和新见解，查阅文献可以帮助学生了解某学科领域的新方法和新进展，从而紧跟学科前沿。因此，文献查阅工作也就成为本科生独立进行实验设计以及了解某一专业领域前沿的基础。

4.2 提高了学生动手能力

受传统的固定的验证性实验课课时量和教学资源的限制，不少学生不能亲自操作所有实验，导致他们对一些基础实验操作（如基因扩增、连接、转化、表达等）没有完全掌握，并对基因工程整个过程无法联系起来，缺乏系统性。开放性实验为他们提供了充足的锻炼机会，学生对于某些操作不熟练或较感兴趣的实验，可以反复进行，直到取得满意的结果。

4.3 激发了学生学习专业知识的兴趣

学生在进行开放性实验的过程中会碰到很多问题，他们通过查阅资料和教材，一步步解决了问题，从而感受到专业知识的重要性，逐渐迸发出继续学习专业知识的热情，促进了对课堂教学内容的理解和掌握。

4.4 培养了学生的创新意识和团队协作精神

学生创新意识和团队协作精神的培养可通过小组上交的实验报告体现出来。自主创新性实验通过模拟真实的科研环境，以主动学习为主，不仅培养了学生的综合分析能力，更重要的是培养了他们的创新能力。在实验过程中不是按照教材上的步骤死板地进行操作，而是自己通过查找资料来分析和解决问题。这不仅培养了学生观察问题、分析问题、解决问题、动手操作及撰写报告等方面的能力，而且还使学生间的团结与协作精神、交流与沟通能力得到了提高。

5 开放性实验教学存在的问题

5.1 仪器设备损耗

由于参与开放性实验的学生的实验能力参差不齐，加上实验操作能力本身有一个从生疏到熟练的过程，以及开放的实验环境，使一些学生对仪器不够爱惜，导致一些高损耗性仪器有不同程度的损坏，也存在一些耗材浪费现象。

5.2 部分学生积极性不高

实验室开放的最终目的是培养学生的创新能力。但由于部分学生对自身认识不足，参与开放性实验的积极性还不是很高。

5.3 实验时间安排问题

基因工程实验具有明确的实验目标，而实验过程复杂，耗时长，且取得每一步的阶段性成果后才能进行下一步操作，失败、重复的可能性较大。这种综合性的科研项目不是能在短时间或固定时间内完成的，应安排在一段连续的时间内进行，给学生充足的时间进行调研、设计实验方案、操作实验、讨论结果和完成实验报告。但由于排课的限制，往往难以安排一段连续的课时。

总之，在生物技术专业本科生中开设基因工程综合性实验是一项系统工程，需要教师不断研究、探索和完善，以提高教学效果，培养合格的人才。

[1]钱国英，汪财生，朱秋华.生物技术实验教学体系的改革与实践[J].实验室研究与探索，2004，23（5）：60-61.

[2]张逸军.开放型实验教学与创新人才的培养[J].肇庆学院学报，2005，26（4）：93-96.

[3]孙小权，邹丽英.实验室开放的探索与实践[J].实验室研究与探索，2005，24（4）：107-109.

G424.31

B

1671-1246（2014）03-0099-02

注：本文系海南省教育厅高校科研资助项目（Hjk200769）