細胞工程技術類型人才培養教學模式改革

劉哲　崔玉東　佟丹丹等

摘 要：針對高等學院細胞工程學教學改革，實現高素質生物工程全面發展的技能型人才培養的目標，結合多年細胞工程學課實踐教學經驗，提出了以整合優化教學內容為基點，以培養學生能力為主線，廣泛采用現代化教學手段，加強實踐能力教學等方面的探索，推廣技術類型人才培養的教學模式。

關鍵詞：人才培養模式；細胞工程技術；教學改革

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）01-02-152-02

細胞工程是生物制藥工業中的關鍵技術，它是利用動物細胞體外培養和擴增來生產生物產品，或者作為發現和測試新藥的工具[1]。就目前而言，高校細胞工程技術教學中還存在著一定的問題，如教學內容陳舊，不適合生物類企業對職員的知識和技能需求；教學方法還停留在高等教育的初級階段，教學效果不高[2]等。因此，我們必須加快細胞工程技術類型人才培養模式的改革，進行細胞工程技術教學模式和課程的改革與創新，通過有效的教育模式來提高教學質量，讓學生既掌握細胞工程關鍵技術的基本理論和基本方法，又能掌握細胞工程學科技發展中產生的新技術、新方法，提高學生的創新能力。筆者從教學內容與生產、雙語教學、生產學習與實驗技能幾個方面對提高技能型人才培養目標的教學模式進行了探索研究，以期培養學生的學習能力、實踐能力、創新能力，全面提高教學的質量和效率。

1 教學內容與生產整合

細胞工程學課程內容是按照細胞的主要結構及其功能、相關技術講解的，課程包括細胞工程學發展史、細胞工程學概述、細胞培養及生物學特性、細胞融合、干細胞工程學、細胞克隆及克隆動物與轉基因動物技術等；考慮到細胞培養技術在科研中普遍應用，目前細胞工程學實驗課另外開設了免疫組化、熒光細胞染色與細胞分選、流式細胞儀操作技術、圖像處理等課程。

本科學習中，細胞工程學教學中主要以各種細胞培養為主要線索，了解細胞工程技術具有特定的研究方式，使得他們對細胞工程學有一個全面的認識。例如，動物細胞工程技術應用于診斷和治療疾病的單克隆抗體生產，有幾千種單抗用于生化檢測，而單抗用于人體疾病治療是近幾年來生物制藥的一個重要領域，有幾十種單抗藥物正處于臨床試驗中。通過實驗，學生理解單克隆抗體生產制備技術，并掌握原代及傳代細胞培養技術、培養細胞的觀察方法、細胞融合和分選技術等方法和常用設備的使用方法，為以后的生產研究做好準備。又如，動物細胞表達系統表達的蛋白都是胞外分泌的，產物的分離純化過程非常簡單，但是由于細胞大規模培養技術比較復雜，目前仍處于發展完善階段，因而許多重組蛋白仍選用原核表達系統生產。我們針對這個特點，啟發同學設計較好的細胞大規模培養系統，如改裝的灌流式培養方式，培養和啟迪學生的創新思維。

2 普通教學與雙語教學整合

在當前社會高速發展的時代，社會對細胞工程人才提出了更高的要求，尤其是生命科學院校畢業的學生能否跟上時代的步伐，面向世界進行生物學的交流活動，擴大細胞工程技術在世界的影響，這是細胞工程技術發展至關重要的事。

在細胞工程學原版教材的選擇上要力求最基礎的專業知識內容水平。我們選擇的教材是中國海洋大學出版社2011年10月第1版英文教程《CYTOTECHNOLOGY》，該教材的特點是講授的內容比較全面，語法簡單，對專業性的概念、詞匯以及分子水平的知識進行了淺顯的講解，比較適合用于高等院校學生進行細胞工程專業外語的學習，避免學生由于英語基礎差，導致對抽象晦澀的細胞工程學課程雙語學習產生反感情緒，利于完成雙語教學工作。

3 生產學習與實驗技能整合

學生創新能力和實踐能力的缺乏是高等教育教學改革面臨的問題[3]。因此，要帶領學生參與科學研究與生產實驗技能，強化實踐教學環節。細胞工程技術實踐教學中，聯系生物制品企業生產學習很重要，如我們帶領學生到福瑞邦制藥的廠家參觀學習單抗制備，讓學生注意在實驗操作中可能失敗的原因性，出現問題，及時加以糾正，培養學生良好的實踐能力。針對細胞工程學的實驗教學特點，穿插設計探索性和綜合性的實驗內容，并讓學生自己參與到實驗內容的設計，并調動學生的獨立思考能力和創新思維能力，培養實驗技能和創新思維能力。

實驗大綱列出的實驗項目較多，可整合為三大部分：（1）細胞培養綜合實驗。包括培養技術及細胞觀察，細胞培養實驗還可以將兔角膜上皮、基質及內皮細胞種植于生物材料上進行體外培養，觀察培養細胞的生長、排列和細胞的粘附情況等。（2）經典單抗制備綜合實驗。將單抗制備產生過程中的細胞培養、動物免疫、細胞融合，雜交瘤陽性克隆的篩選與克隆化，抗體檢測5個實驗內容整合為1個單抗制備設計性實驗。教學中不為學生準備傳統的實驗講義，只提出實驗的任務、要求、進度及安全注意事項等，重點突出學生自行完成相關資料查閱，自擬設計方案，自己安排時間完成實驗計劃，獲得實驗結果，撰寫實驗報告。這個實驗計劃6個課時，2次課堂實驗，分別以實驗設計、中期實驗討論與交流、實驗結果課件匯報為主要內容。（3）流式細胞儀分選細胞綜合實驗。包括分選淋巴細胞或是干細胞的篩選，要求學生根據生產實踐需要（如奶牛精子細胞的分選、白細胞計數及分選等）自己選擇課題，自己設計實驗方法以及最后鑒定。這個實驗計劃12個課時，4次課堂實驗，分別以實驗設計、中期實驗討論、實驗結果課件匯報為主要內容。所有實驗的實驗室全天性開放，學生可利用課余時間主動完成各項實驗操作，老師指導，確保學生在30d內獲得全部實驗結果。老師可根據實驗結果反饋及時調整教學進程和教學方法。通過學生的反饋，可以反映學生是否理解和掌握本課程的目標，并加強了教師與學生之間的溝通，提高了教學效果。

參考文獻

[1]胡顯文，肖成祖.細胞工程在生物制藥工業中的地位[J].生物技術通訊，2001，12（2）：117-122.

[2]榮昶，趙向陽，蔡惠萍.實驗教學與創新能力培養探析[J].實驗室研究與探索，2004，23（1）：12-24.

[3]趙韓強，趙樹凱.高等工程教育培養創新人才若干問題的探討[J].中國電子教育，2006（3）：12. （責編：張宏民）endprint