细胞工程课程教学改革探索

林 呐，刘列钊，黄远新，周清元

(西南大学农学与生物技术学院，重庆 400716)



细胞工程课程教学改革探索

林 呐，刘列钊，黄远新，周清元

(西南大学农学与生物技术学院，重庆 400716)

为提高细胞工程教学质量和效果，针对综合性重点大学的生物技术专业的学生，对细胞工程课程教学现状进行问卷调查，并提出相应教学模式和教学方案的特别设计，以期解决教学现状中出现的问题，为培养适应现代社会需要，且具有创新能力高素质人才提供保障。

细胞工程；教学改革；生物技术；问卷调查

细胞工程是在植物组织培养和动物细胞培养等基础上发展起来的新学科，具有基础理论与实验技术并举的特点[1]。细胞工程是以生物细胞或组织为研究对象，运用细胞生物学、分子生物学、工程学的原理、试验方法或技术，在细胞或组织水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新的生物体的有关理论和技术方法的学科，既是现代生物技术的重要组成部分，也是现代生物学研究的重要技术工具，在高等院校生命科学及相关学科的课程设置中占有重要地位，学好该课程，可为今后从事生命科学相关研究与研发工作奠定良好的理论和技术基础[2]。

为提高细胞工程课程的教学质量和效果，使学生能真正学好该课程，为学生今后走上工作岗位或继续深造奠定坚实的基础[3]，笔者以细胞工程课程教学改革内容为基础，对生物技术专业的学生进行了初步的问卷调查，获得学生对细胞工程课程教学现有真实情况的评价，并探索其中存在的问题，以期为深入教学改革提供依据。

1 细胞工程课程的现状

1.1 教材及教学内容

目前，细胞工程课程可供选用的教材很多，有安利国主编的《细胞工程》，杨淑慎主编的《细胞工程》，殷红主编的《细胞工程》，朱至清主编的《植物细胞工程》，谢从华主编的《植物细胞工程》，徐永华主编的《动物细胞工程》等[2]。不同的学校根据自己的专业方向和专业特色选用适合的教材，例如华中农业大学侧重于植物细胞工程人才的培养，选用谢从华、柳俊主编的《植物细胞工程》，福建师范大学侧重于掌握更多的理论知识和技术，拓宽学生的考研和就业范围，选用了安利国主编的《细胞工程》，而西北农林科技大学侧重于动物细胞工程，选择了科学出版社杨淑慎主编的《细胞工程》教材[2-3]。西南大学从综合性重点大学生物技术专业人才培养的目的出发，结合该校农学与生物技术学院教师和设备等实际情况，选用谢从华、柳俊主编的《植物细胞工程》(2011年，第2版)，在学习教材的基础上，教学内容增加了动物细胞工程的部分内容，以期满足学生考研和就业的需要。

“工欲善其事，必先利其器”。好的教材是获得丰富全面知识的首要前提。通过问卷调查结果发现，大多数学生认为现有教材不能满足他们对知识的渴望，内容不太全面(图1)。在教学内容方面，大多数学生认为动植物细胞工程的知识都需要学习(图2)，同时还应该补充微生物等方面的知识，使知识更全面，说明大多数的学生认为教材越完善、教学内容越全面，对自己今后的学习更有利。

1.2 课堂教学模式和多媒体课件

细胞工程课程是一门内容抽象、信息量大、实践性较强的综合性科学，采用传统的板书式教学方式难以满足学生对课程学习的需求[3]。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，采用了多媒体教学手段，授课教师结合自己掌握的知识和收集到的资料，进行一定的补充和加工，将图片、文字、视频结合起来，形成生动、直观的多媒体教学课件，并着重对教学中的重点、难点作进一步讲解[3]。例如关于离体培养的动植物细胞变异类型的讲解，因为学生在上课之前尚未进入实验室，对动植物细胞培养的知识了解较少，如果只是简单的文字性描述，学生不容易接受，因此在课件中展示实际科研中培养的细胞的图片，会使学生更容易理解和掌握，特别是实际生活中动植物的宏观变异图片会给学生形成深刻的印象，激发学生学习兴趣。

但是，综合院校重点大学的本科学生对课堂教学模式和内容的要求更高，调查结果表明，学生认为仅多媒体教学是不够的，教师需要在课堂上增加一种或多种类型的教学方式，比如：启发式教学、探讨式教学、研究式教学、调查式教学等(图3)。对于课堂教学，大多数学生认为教师的多媒体课件还需要完善改进，应该加入更多的图片和视频；现有的课程内容不能满足专业需求；教师应在课堂上进行提问、讲故事、分析自然现象等教学互动，使课堂教学更生动、利于学习，使学生对知识的记忆更深刻；针对课程学习中的难点或疑点进行相关的专题报告和专题讨论，使学生理解更深入；教师在教学过程中，需要补充科学研究发展的前沿和动态知识(图4)。调查表明现有细胞工程课程的课堂教学不能满足学生的要求，教学模式需要更新颖、更灵活多变，教学内容需要更丰富的知识和更先进的技术，才能使课堂教学更生动、更活跃，获得学生的认可，提高学生的学习兴趣，满足专业的需求。

1.3 实验内容及技能

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[4]。实验教学不仅可使学生加深理解和巩固器官、组织及其细胞离体培养的原理与技术等理论知识，同时使学生能够切实掌握细胞工程的基本实验操作技能，学会正确使用常规仪器和观察记录实验结果，并能对实验结果进行分析讨论，具备综合运用已学实验技术方法设计简单实验的能力，培养学生独立思考、综合分析、科学思维以及创新能力。细胞工程的实验设置(表1)模拟了研究型方式，结合科研项目进行，着重培养学生的创新能力。

由表1可知，实验类型多设置为设计型和综合型，可给予学生更多的创新空间，利于培养学生独立实验、独立思考、独立创新的能力。

表1 细胞工程课程实验设置

图5表明：大多数学生认为实验内容较全面或全面，仅38.5%的学生认为实验内容一般。说明实验内容还是能够满足大多数学生的需要的。同时，调查实验技能难度结果显示(图6)：74.68%的学生认为实验技能难度一般，需要调整难易程度的结构，做到难易相承，比例合适。并且有77.78%的学生认为现在学习的实验技能对以后的实习、工作及科学研究很少有帮助或没有帮助。另外，很多学生希望增加实验学时，做更多的实验，培养自己的实验操作能力；并建议设置更多的探究型实验，强调实验课和理论课应相互相衬，合理安排，利于理论联系实践。说明学生非常重视实验课程，对实验内容非常感兴趣，对实验技能的掌握非常渴求，对实验技能难度的设置和教学方式要求更高、更完善。适当的提高实验技能难度有利于提高学生对实验的兴趣，便于学生了解实验技能对今后的学习、工作及科学研究的帮助，进一步培养其实验操作和创新能力。

1.4 课程考核和成绩

考核是教育中不可缺少的环节，通过考核对教学质量、教学效果的反馈和检查，一方面，检查学生对知识的掌握程度，另一方面，教师可以发现教学中存在的问题，及时改进教学[5]。为了引起学生对课程的重视，进而掌握课程的基本内容和关键技术，为今后的工作和科研奠定坚实的基础[3]，考核方式中实验技能的考核比例增加至50%，同时结合平时考核和期末考试，平时考核包括考勤、平时提问、课后作业等，期末考试试卷增加了灵活多样的题型，如判断题、看图填空题、连线题等，不但有助于增进学生对课程的深入了解，也有助于考核学生分析和解决问题的能力。

由图7可知，少数学生认为课程考核制度不科学合理，大多数学生认为考核制度可以接受的，认为科学合理的学生有39.24%。说明考核制度基本能够满足学生的需求，但也存在一定不足，应该灵活多变，才更科学合理。图8表明，大多数学生考试合格，但有极个别学生不合格，高分段的学生没有，说明试卷有一定难度，学生对课程知识学习仍停留在表面的记忆上，知识难点和疑点掌握、理解不够深入。调查表明，仅17.3%的学生在课程学习后会作较多的课后阅读和反思，大多数学生都很少或没有进行过相应的课后阅读和反思，甚至有23.5%的学生认为无所谓或没有必要进行课后阅读和反思，进一步说明学生对细胞工程课程的学习积极性和兴趣存在问题，导致对课程学习的重视度不够，成绩无法提高。

1.5 学习积极性和兴趣

细胞工程课程作为专业必修课，是生物技术专业基本实验技能培养的课程，是理论和实践紧密联系的课程，在生物技术日新月异发展的今天，学习该课程对于生物科学领域的研究和工作非常重要。学习的动力在于学习的兴趣，学习的进步则在于学习中经验和教训的总结。问卷调查显示：70.37%的学生对课程学习的积极性和兴趣一般，19.75%的学生学习积极性和兴趣较高，仅9.88%的学生学习积极性和兴趣高。直接说明细胞工程的教学存在问题，需要进行相应的教学改革，才能提高学生对课程学习的重视度，提高学生的学习积极性和兴趣，增强学习动力，促进学习进步。

2 细胞工程课程理论、实验教学模式和方案的特别设计

总结细胞工程课程的现状调查，可看出课程中出现的问题：学生认为教材不全面、教学内容欠缺、教学模式的单一造成课堂教学生动性不够、实验教学内容不全面、实验技能提高不够、学生对考核制度存在质疑、学生学习的积极性和兴趣一般等。导致学生虽然考核过关，但并没有在实际技能和知识上获益。所以针对现存问题，笔者提出了相应的理论、实验教学模式和方案的特别设计，以期能够解决现存问题，改革专业课程教学。

2.1 细胞工程课程理论教学的特别设计2.1.1

理论教学提供辅助教材。针对学生对教材认识不太全面、完善的问题，理论教学时可采用主要教材让学生精读，认真学习，同时提供一些辅助教材，让学生可以课后进行参考的方式，或扩充主要教材中没有的知识，课堂教学时主动提出并提醒学生课后进行相应的阅读，以此可弥补教材的不足。

2.1.2 理论教学内容的扩充。针对教材教学内容的欠缺，直接在植物细胞工程教学内容中增加动物细胞工程的内容，并适当增加微生物、人类研究等相关内容，使多媒体教学内容更丰富，并做相应比较、归纳和总结，增加教学内容的视频，使教学内容更直观生动；同时适当加入一些最新学术研究内容，增加学生的求知力。

2.1.3 理论教学模式引进探讨式教学。针对教学模式的单一性，直接在课堂教学中引入探讨式教学，给予学生不同的探讨主题，设置主题了解的内容，让学生在课堂上畅所欲言，相互交流，并进行课堂点评，可以增强学生对课程的兴趣，提高学生学习的主观能动性。

2.2 细胞工程课程实验教学的特别设计

2.2.1 实验教学增强硬件设备建设。针对实验中一些较难操作且实验步骤繁琐的实验，可引进一些先进的设备和器材，比如原生质体培养可采用一次性过滤灭菌器，培养基直接进行购买，实验中使用的一级水则购买更好的纯水机制备等，可以减少实验的误差和实验中出现的各种问题，易于操作，提高实验的成功率。

2.2.2 实验教学也引入探讨式教学。针对实验内容不太全面，实验时间较长，实验结果出人意料的问题，在实验教学中引入探讨式教学，即每次观察实验结果后就实验结果进行分组讨论，相互交流实验中的经验，分析出现的问题及影响实验结果的因素，这样不但可以理论联系实际，也可以集思广益，认识实验中的不足，并且可深入更多的教学内容，使学生触类旁通、见微知著，形成良性循环，提高学生的实验技能，增加学生的实验兴趣。

2.2.3 实验教学采用标记式考核。针对实验结果无法预料、实验步骤繁琐、影响实验的因素众多的问题，实验中采用每步留样，操作学生做好实验标记，可很快知道实验中哪个步骤出现问题，哪个学生没有做好。不但解决了实验技能考核无法量化的问题，也能分析出产生实验结果的原因，有利于纠正实验中的操作错误。

3 结语

随着科学技术的发展，细胞工程课程教学对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灵活运用不同的教学方式，使课堂气氛更加生动有趣，提高多媒体课件的质量，丰富实验教学内容，增强实验技能，灵活进行课程考核，使学生在轻松的学习过程中真正有所收获，为国家培养出综合素质较高、具有创新能力的优秀人才。虽然调查显示93.8%的学生认为现阶段没有必要进行双语教学，76.5%的学生认为不必在学校的网络教学平台上进行远程教学，但随着教育教学改革的进一步推进，双语教学及远程电子教学会逐渐提上日程，细胞工程课程的教学方式逐渐会和国际接轨，教学改革也会迎来新的挑战。

[1] 谢从华，柳俊.植物细胞工程[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2] 金美芳.《细胞工程》课程教学的几点体会[J].福建师大福清分校学报，2013，119(5)：74-77.

[3] 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.

[4] 李建秀，张红霞，谢东甫，等.生物技术专业细胞工程实验教学的设计与体会[J].基础医学教育，2011，13(5)：457-459.

[5] 唐琦，马明霞，雷迅.高等院校课程考核改革探索[J].中国成人教育，2012(1)：139-140.

Exploration on the Teaching Reform of Cell Engineering Course

LIN Na, LIU Lie-zhao, HUANG Yuan-xin et al

(College of Agriculture &Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400716)

In order to enhance the teaching quality and effects, a questionnaire survey was conducted on teaching status of cell engineering course to biotechnology professional students in comprehensive key university. And the corresponding teaching mode and teaching program being special designed were put forward, then the problems in the teaching situation were solved.These provide security to training high-quality innovative talents to meet the needs of modern society.

Cell engineering; Teaching reforme; Biotechnology; Questionnaire survey

林呐(1977- )，女，四川什邡人，讲师，博士，从事植物基因工程育种研究。

2015-11-11

S-01

A

0517-6611(2015)35-374-04