应用型本科教学背景下《细胞工程》教学改革探索

董丽丽

（黄山学院 生命与环境科学学院，安徽 黄山 245041）

细胞工程是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科，是在生命科学和生物技术迅猛发展，人类主观意愿在细胞和基因水平上干预和改造生物的遗传性状的实践基础上产生的一门新的交叉学科，它既是现代生物技术的重要组成部分,又是现代生物学研究的重要技术工具[1,2]，在高等院校的生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位。这门学科涵盖的内容主要是应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上进行的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能, 即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织、细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术[3]。细胞工程是生物技术专业的主干课程，是一门应用型和实践型较强的课程，其教学质量直接影响学生的专业素质，影响到应用型人才培养的质量。

1 教学内容和教学体系的优化

1.1 优化课程体系

课程体系是人才培养的基础，是教学改革的核心和关键[4]。黄山学院生物技术专业招生始于2005年，在刚开始开设《细胞工程》课程时，每个教师均按照自己的教学思路和方式来进行教学，在教学过程中就会出现相同知识点重复讲解，而有的知识点却没有讲解等问题，这对学生接受知识的系统性和前沿性有很大的影响。在教学改革的过程中，生物技术教研室参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲，在编写大纲的过程中，充分考虑专业特点,补充新内容，删减过时、重叠内容。如有关转基因生物一章中，如何获得转基因生物和基因工程内容有重复，因此在编写大纲，优化课程体系过程中，就将此部分内容简单的一带而过，而就目前大家关注的转基因生物的安全性和同学们进行深入探讨。又如在实验课程的安排上，为避免和植物组织培养实验课程的重复，实验课程的安排就侧重于动物细胞工程的内容。通过课程体系的优化，避免了教师照“本”宣科的传统教法。在内容编写上既考虑到教材的理论性、系统性，又考虑到学科的先进性。

1.2 精选教学内容

细胞工程各章节的逻辑性不强，理论表述较少，应用技术细节较多，如果力求每个技术环节都面面俱到，可能效果不是很好，因此在教学的过程中，我们采取“抓重点放次要”的原则精选教学内容，如在细胞工程技术中，细胞培养和细胞融合是两项最基本的技术，也是学习其他工程技术的基础，因此在教学过程中将主要精力放在细胞培养和细胞融合上。当然对于其他的技术，如胚胎工程，干细胞与组织工程，转基因技术等也会对其核心技术进行讲解，并辅以最前沿的细胞工程发展热点讲解。这样学生在学习的过程中既抓住了重点，又不乏对细胞工程的主要技术环节的认识。

2 教学方法和手段的革新

2.1 灵活运用各种现代教学手段

细胞工程是一个理论性和实践性都很强的学科，信息量大，系统性不强，教学内容相对微观，靠传统的教学模式无法为学生展示信息量大、形象、生动的课程内容，为了使学生在有限的课时内取得更好的学习效果，在教学过程中，采用传统板书和多媒体教学相结合的手段，授课教师结合自己掌握的知识和收集到的资料，进行一定的补充、加工，将图片、文字、视频、动画结合起来，形成生动、直观的多媒体教学课件，并灵活辅以板书就教学中的重点、难点进一步讲解，帮助学生理解知识，提高了学生听课兴趣，增加了课堂信息量，拓宽了学生视野。[5,6]

2.2 改革课堂教学模式，提高教学效果

现在的大学生活是多姿多彩的，让学生像中学那样花费很多的时间在一门课程上是不现实的，因此在教学过程中，必须不断探索和改进教学方法，努力提高课堂教学效果。在教学过程中，除了对重点的技术环节进行阐述外，采用启发式教学模式进行教学，将生活化的趣味性元素融入到实际教学中，以吸引学生的注意力，如在进行细胞工程第一节课的学习时，就向学生灌输“无菌”的概念，在讲到最基本的细胞组织培养技术时，通过一组组体外培养污染的图片向学生引出“离体培养的细胞容易受到各种微生物污染”这个问题，启发学生思考有哪些途径会产生污染，在实际的操作中又该如何防止污染的发生等，通过这样一系列问题的提出，使学生带着问题听课，积极思考，变被动接受为主动学习，提高了学习效率，而且通过对解决问题的方法的思考，可以激发学生的学习热情，培养创新意识。

另外对于前沿热点问题同时也是同学们比较感兴趣的话题，如“克隆人的伦理问题”、“转基因主粮的安全性问题”等采取辩论的形式进行，事先给学生提出问题，让学生主动报名，组成两个队（正方和反方），学生自己查阅大量的文献资料并进行辩论，这种教学形式一则增加了学习积极性，锻炼了学生的逻辑思维和表达能力，培养了团结协作的能力；另一方面拓宽了学生的视野和知识面，激发了大家对探究生命科学世界的兴趣。

2.3 充分利用网络资源，注重教学信息的反馈

随着学校的发展，校园网络平台的功能日臻完善，教学管理系统和课件系统的开通给教师和学生之间增加了一条交流途径。教师将上课的各种课件、复习资料等均可上传到课件平台系统中，学生可以根据需要完善笔记和有针对性的复习。这既是对课堂教学的一个有力补充，也为一些感兴趣的同学进行自学提供了帮助。同时还建立了细胞工程课程QQ讨论群，在群里学生可以自由提问，并可自由表达对教学的意见和建议。所有这些，均极大地方便了学生对课程的学习，同时也方便了教师对课程的教学改革。

3 开放性实验教学模式的探索

细胞工程的学科特点决定了其是一门实践性很强的学科，仅仅依靠理论课的教学，学生还无法真正掌握细胞工程的技术基础。同时实验教学是细胞工程课程的重要组成部分，其质量高低直接决定整个课程的成败。另一方面，由于就业竞争压力的增加，对学生的综合素质（特别是动手能力）的要求越来越高，因此这也就要求任课教师在教学中要加大实践性教学的环节。实践教学在培养学生应用能力、创新能力和全面素质方面是其他任何教学形式都不能替代的，通过实践教学环节，真正培养一批技术上过关，操作上过硬的经得住用人单位考验的应用型人才。

传统的细胞工程实验是由一个个单一的验证性实验构成，内容是依附于理论授课，而每一个实验项目也是在教学计划规定的时间内完成的，实验方式大多是由教师先讲，学生按照教师的布置或者指导书上的步骤，按部就班，完成实验操作。学生虽然也参与了实验教学活动，但实质上是处于被动接受的状态，他们学习的主动性，积极性受到一定的限制。在这种模式下，虽然也强调实验能力的培养，但这种实验能力是被当作技能并以“知识”的形式加以传授，从而导致学生缺乏“创造性”应用能力的培养[7-9]。实验教学中任课教师也发现学生对动物细胞工程实验非常感兴趣，有很多同学都表示想进行细胞工程方面的科研工作。但这部分同学却缺乏科研人员所应该具备的最基本的素质 （吃苦耐劳、团结协作、严谨治学、开拓创新）；另一方面，部分学生对实验不重视，有滥竽充数现象，认为实验课只要来签下到，交一份实验报告就完事了，因此在实验过程中根本不动手，更有甚者连实验是做什么的都不清楚。由于每次实验人数太多，任课教师在实验课堂管理上的工作量很大，无法兼顾到每一位同学。而实验的考核主要是根据实验报告的质量评判，因此对实验结果的考核难免有失偏颇。基于此，为了实现应用型人才的培养目标，生物技术教研室率先在细胞工程课程中进行开放性实验教学模式。

所谓开放性实验教学是指实验时间、空间、内容和教学方法等都是开放的，学生有自主选择权，它能为学生的主动学习和个性发展创造较好的外部环境，体现了以人为本的教学理念，能有效的解决当前实验教学中存在的问题。[10-13]目前开放性实验教学已初步在2011级生物技术班实施，在实行的过程中，采取自愿和分步实施的原则进行，对于不愿意进行开放性实验教学的学生，采取传统教学的模式，对于愿意进行开放性实验教学的学生，自愿结合，5-6人一组，进行实验研究。开放性实验教学的模式，极大地调动了广大学生实验课的学习积极性，并使各个层次的学生都有自由发挥的余地，体现了因材施教、分层次培养的原则。

细胞工程课程改革是黄山学院生物技术专业课程改革的一个方面，是一个长期的过程，但鉴于细胞工程技术发展日新月异，对任课教师提出了更高的要求，在教学过程中不仅要不断学习和掌握学科发展的前沿和发展动态，更新自身的知识理论框架，而且在教学过程中要不断思考、探索和总结，才能适应新时代的教学要求，才能为培养高素质的应用型生物技术人才做出贡献。

[1]刘锴栋.细胞工程教学改革与探索[J].现代农业科技，2010，（10）：30-30,32.

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[5]马瑞丽，杨淑慎.生物工程专业动物细胞工程课程教学改革探讨[J].安徽农业科学，2013，41（13）：6062-6063.

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[9]莫昭展，梁海清.地方师范院校生物技术专业《细胞工程》实验教学的探讨[J].玉林师范学院学报，2009，30（3）：82-84.

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[13]洪军，胡建业，王福梅.基于创新型人才培养的开放性实验教学在生物专业的实践[J].实验室科学，2013，16（1）：71-73.