生物技術專業基因工程開放性實驗教學體會

王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫學院，海南 海口 571101）

生物技術專業基因工程開放性實驗教學體會

王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫學院，海南 海口 571101）

為適應現代生命科學的飛速發展，實現生物技術高科技人才培養目標，在生物技術專業開設基因工程開放性實驗，培養學生查閱文獻能力，提高學生動手能力，激發其學習專業知識的興趣，形成創新意識和團隊協作精神，提高基因工程教學質量。

生物技術專業；基因工程；開放性實驗教學

基因工程作為一門理論性與實踐性均較強的學科，其方法與技術已經滲透到現代生命科學的各個分支領域，成為生命科學的一門核心技術。基因工程實驗教學在生物技術專業教學中具有舉足輕重的作用，新型的基因工程實驗教學模式增設了自主性、設計性較強的開放性實驗[1]。開放性實驗教學模式是對實驗教學的一種改革，在培養學生的創新意識、實際動手能力、科研開發能力、綜合分析和解決問題能力等方面有著專業理論課教學無法替代的作用[2]。傳統的基因工程實驗教學內容固定，學生在教師的指導下被動參與，不利于創新能力的發揮。開放性實驗教學因在時間、空間上實行開放，在教師的指導下，學生自主制訂實驗計劃，準備實驗材料，甚至設計實驗項目，充分發揮了學生的創造性，有利于學生創新能力的培養。本文就生物技術專業基因工程開放性實驗教學進行初步探討。

1 建立開放性實驗平臺

開展開放性實驗教學，首先需要一個良好的實驗平臺，必須有全開放或半開放的實驗場所及配套的實驗儀器。為此，我們充分利用實驗室現有資源，如PCR儀、核酸電泳系統、蛋白電泳儀、凝膠成像儀、溫控搖床、生化培養箱等進行核酸及蛋白方面的研究，初步建立一個運營良好的基因工程開放性實驗平臺。在實驗場所方面，采用開放式教學，讓學生不受實驗室限制，獨立完成實驗。

2 以學生為主體，強化能力和素質訓練

開放性實驗的主體是學生，學生通過查閱文獻，自行設計方案，獨立完成實驗；教師起輔助和指導作用。實驗最終目的是提高學生的能力和素質，對其考核不再過多關注其實驗報告，而是考核其能力和素質。目前，基因工程實驗教學對象是生物技術專業大三的學生，他們已接受過基礎的生物化學實驗教學，具有扎實的理論基礎及實驗技能。師資方面，安排了3名專業教師進行指導，協助學生完成開放性實驗。開放性實驗類型有3種：教師定題，時間開放；科研實驗，學生參與；學生選題，自主實驗[3]。我們根據實際情況，采用第一種開放形式。學生在教師的指導下自主設計實驗方案，自主準備實驗材料、配制試劑和完成實驗。這在一定程度上發揮了學生的主觀能動性，培養了學生的科研思維和創新能力，鍛煉了學生的動手能力。

3 實驗考核評價

教師對學生基因工程實驗課的評價主要從實驗設計方案、實驗記錄、實驗操作和實驗報告4方面進行。同時，還增設了扣除失誤分數及增加創新分數等內容。即學生在操作過程中，由于失誤，失去了下一步實驗的材料，便在總成績中扣除一定的分數。此外，對學生的實驗評價也不是單純看實驗結果的好壞，而是要求學生對實驗過程、實驗數據及結果進行深入分析，即使實驗結果不理想，但若有深刻的分析、獨到的見解，也可以獲得一定的分數。

4 開放性實驗教學效果

4.1 培養了學生查閱文獻的能力

文獻是從事某一專業領域科研工作的實踐總結，文獻通常包含作者的新方法、新發現和新見解，查閱文獻可以幫助學生了解某學科領域的新方法和新進展，從而緊跟學科前沿。因此，文獻查閱工作也就成為本科生獨立進行實驗設計以及了解某一專業領域前沿的基礎。

4.2 提高了學生動手能力

受傳統的固定的驗證性實驗課課時量和教學資源的限制，不少學生不能親自操作所有實驗，導致他們對一些基礎實驗操作（如基因擴增、連接、轉化、表達等）沒有完全掌握，并對基因工程整個過程無法聯系起來，缺乏系統性。開放性實驗為他們提供了充足的鍛煉機會，學生對于某些操作不熟練或較感興趣的實驗，可以反復進行，直到取得滿意的結果。

4.3 激發了學生學習專業知識的興趣

學生在進行開放性實驗的過程中會碰到很多問題，他們通過查閱資料和教材，一步步解決了問題，從而感受到專業知識的重要性，逐漸迸發出繼續學習專業知識的熱情，促進了對課堂教學內容的理解和掌握。

4.4 培養了學生的創新意識和團隊協作精神

學生創新意識和團隊協作精神的培養可通過小組上交的實驗報告體現出來。自主創新性實驗通過模擬真實的科研環境，以主動學習為主，不僅培養了學生的綜合分析能力，更重要的是培養了他們的創新能力。在實驗過程中不是按照教材上的步驟死板地進行操作，而是自己通過查找資料來分析和解決問題。這不僅培養了學生觀察問題、分析問題、解決問題、動手操作及撰寫報告等方面的能力，而且還使學生間的團結與協作精神、交流與溝通能力得到了提高。

5 開放性實驗教學存在的問題

5.1 儀器設備損耗

由于參與開放性實驗的學生的實驗能力參差不齊，加上實驗操作能力本身有一個從生疏到熟練的過程，以及開放的實驗環境，使一些學生對儀器不夠愛惜，導致一些高損耗性儀器有不同程度的損壞，也存在一些耗材浪費現象。

5.2 部分學生積極性不高

實驗室開放的最終目的是培養學生的創新能力。但由于部分學生對自身認識不足，參與開放性實驗的積極性還不是很高。

5.3 實驗時間安排問題

基因工程實驗具有明確的實驗目標，而實驗過程復雜，耗時長，且取得每一步的階段性成果后才能進行下一步操作，失敗、重復的可能性較大。這種綜合性的科研項目不是能在短時間或固定時間內完成的，應安排在一段連續的時間內進行，給學生充足的時間進行調研、設計實驗方案、操作實驗、討論結果和完成實驗報告。但由于排課的限制，往往難以安排一段連續的課時。

總之，在生物技術專業本科生中開設基因工程綜合性實驗是一項系統工程，需要教師不斷研究、探索和完善，以提高教學效果，培養合格的人才。

[1]錢國英，汪財生，朱秋華.生物技術實驗教學體系的改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2004，23（5）：60-61.

[2]張逸軍.開放型實驗教學與創新人才的培養[J].肇慶學院學報，2005，26（4）：93-96.

[3]孫小權，鄒麗英.實驗室開放的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（4）：107-109.

G424.31

B

1671-1246（2014）03-0099-02

注：本文系海南省教育廳高校科研資助項目（Hjk200769）