細胞工程實驗探索與改革

細胞工程學實驗一直是生物技術專業一門重要的專業實驗課，圍繞細胞工程的主要原理與基本技術進行教學，通過本課程的學習，使學生系統掌握該門學科的形成與發展、理論與原理、技術與方法等基礎知識，同時結合科研實際以及最新研究動態，使學生對本課程有一個全面的了解；以適應后基因組時代在教學、科研和生產開發各方面對當代生命科學人才知識結構的需求。細胞工程實驗教學既是理論聯系實際的重要環節，又是培養學生創新意識、創新能力的重要途徑。目前我們在本課程中開設了植物組織工程、細胞培養等實驗，這些實驗對培養學生實驗操作能力，加深對理論知識理解起到了重要作用，為了更進一步發揮學生的主觀能動性、培養創新能力有很大不足。

基本做法

1.建立“全天候”開放實驗室。(1)實行全面開放的實驗教學模式。既對本專業師生開放，也對跨專業、跨學科、跨院系的師生開放。不僅有利于學科間的交叉融合，促進學科建設發展，發揮實驗室的規模效應，也有利于提高實驗室和儀器設備的利用率及設計性、綜合性實驗和創新實驗的實施。(2)轉變觀念。全面開放實驗室，首先要轉變教師們舊的傳統觀念，打破傳統的實驗教學模式，即教師是主角，學生是配角，老師講什么，學生做什么，然后按照規定的格式，寫出實驗報告。這種實驗模式，局限于所學知識的復習鞏固和實驗操作技能的訓練，束縛了學生的思維，以致學生興趣不大，積極性不高，實驗效果不好。要改變這種狀況，我院實行了指導學生自主學習，學生必須經過預習，才能進入實驗環境。為了達到預定的實驗效果，每次進入實驗系統和實驗室，學生必須回答與該實驗有關的各種問題。這樣，只有通過預習才能回答出問題，并很快適應實驗環境，使實驗達到預期效果。學生進入實驗環境后，按自己所選的實驗項目進行實驗，這樣在整個實驗中老師可以不必做詳細的講解，使學生能充分發揮實驗的主觀能動性。

2.完成基本實驗。基礎實驗操作在生物相關實驗課中已接觸過。為了鞏固理論知識，增強實驗操作技能，我們先開設了三個完整的“驗證性實驗”，培養基母液的制備，培養基的配制與滅菌，培養材料滅菌和接種，讓學生熟悉細胞工程實驗過程，掌握一些新儀器的使用方法，如超凈工作臺的使用、倒置顯微鏡的使用等，無菌操作及愈傷組織誘導技術等然后再進行開放性實驗教學。我們進行開放性實驗教學的關鍵是改變傳統實驗教學模式，讓學生不再接受實驗時間、實驗學時、單一操作方法的限制，教師擬定實驗題目或方向，學生自行設計實驗方案，獨立完成實驗，甚至在教師的幫助下進行一些更深層次的研究。在開放性實驗教學過程中，教師的作用是提供必要的理論引導。我們以04級生物技術為試點班級，每四人為一組，開放性實驗題目是“菊花組織培養與快速繁殖”。學生根據教師給出的題目查閱有關的文獻資料，結合理論課上講的知識，設計出實驗方案，實驗中需要的儀器、藥品、試劑，提交給實驗準備室及帶實驗的教師。經教師審閱允許后方可進行實驗。實驗結束后提交實驗報告(含實驗總結報告)，教師根據學生設計合成路線的可行性、創新性，實驗操作準確性與熟練程度，實驗結果作為學生開放性實驗考核的主要依據。

實驗效果

1.學生的積極性和創新性得到充分發揮。開放性實驗教師只給出實驗題目，沒有現成的實驗指導，學生必須主動查閱資料，設計出切實可行的實驗方案。“菊花組織培養與快速繁殖”使學生學會如何查閱文獻，充分體現了學生的積極性、自主性和創新精神。學生對細胞工程研究有一個整體概念，可以提高學生的綜合能力，使他們所學知識得以完整化。

2.培養學生團結協作精神，提高實驗課的科研含量。團結協作是一切事情成功的基礎。本次開放性實驗四人為一小組，教師布置完實驗題目后，每個小組分工合作查閱有關資料，在一起研討切實可行的合成路線，共同處理實驗中的現象和問題，培養了學生的團隊工作能力。同時學生從查閱文獻到設計合成路線、準備藥品儀器、自行安裝、進行實驗到實驗結束后在教師的帶領下進行討論、分析總結成敗得失，整個過程提高了學生發現問題、解決問題的能力，激發了學生的科研興趣，培養了良好的科研素質。實驗操作的規范化是實驗成功的必要條件，對實驗過程中操作不當，教師及時指出，強調規范操作與實驗成敗的關系。規范的方法要進行及時鼓勵，在班級中形成良好的競爭氛圍。鼓勵學生及組間進行實驗交流，相互提醒易出錯的地方，及時糾正，互相促進。對于中途實驗失敗的學生請他在全班分析失敗原因，互相討論，相互引以為諫。

3.加強教師對專業知識的學習。要想給學生一杯水，自己就要有一桶水。為了保證實驗的順利進行，在實驗開始之前教師都要先做一次與本次實驗相關的講座，介紹實驗的注意事項與本次實驗相關的內容。同時還要修改學生自行設計的實驗方案，以確保其可行性和安全性。這不僅提高了教師的專業知識水平，拓展了知識面，創新思維也得到了發揮。經過對細胞工程開放性實驗教學模式的嘗試，我們取得了較好的效果，學生的積極性、主動性、創新意識和科研意識得到了提高。但也有一些不足之處，例如：可供學生選擇的實驗內容少；實驗室的試驗儀器不能完全滿足開放性實驗需要；有的學生設計的合成路線所需時間太長；與實驗老師的溝通不夠等。在以后的工作中我們將采取有力措施，不斷完善細胞工程開放性實驗的教學工作。

參考文獻:

[1]龔曉峰.21世紀誰與爭鋒——信息技術和生物技術比較[J]．中國創業投資與高科技，2OO4，11:27-29．

[2]李志勇.細胞工程[M].北京:科學出版社，2003．

[3]宋思揚，樓士林.生物技術概論[M].北京:科學出版社.2003.

作者單位:重慶郵電大學