王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫(yī)學(xué)院，海南 海口 571101）

生物技術(shù)專業(yè)基因工程開放性實驗教學(xué)體會

王小英，黃東愛，吉麗敏，王咸壽

（海南醫(yī)學(xué)院，海南 海口 571101）

為適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)的飛速發(fā)展，實現(xiàn)生物技術(shù)高科技人才培養(yǎng)目標(biāo)，在生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)基因工程開放性實驗，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力，提高學(xué)生動手能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，形成創(chuàng)新意識和團(tuán)隊協(xié)作精神，提高基因工程教學(xué)質(zhì)量。

生物技術(shù)專業(yè)；基因工程；開放性實驗教學(xué)

基因工程作為一門理論性與實踐性均較強的學(xué)科，其方法與技術(shù)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代生命科學(xué)的各個分支領(lǐng)域，成為生命科學(xué)的一門核心技術(shù)?；蚬こ虒嶒灲虒W(xué)在生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)中具有舉足輕重的作用，新型的基因工程實驗教學(xué)模式增設(shè)了自主性、設(shè)計性較強的開放性實驗[1]。開放性實驗教學(xué)模式是對實驗教學(xué)的一種改革，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實際動手能力、科研開發(fā)能力、綜合分析和解決問題能力等方面有著專業(yè)理論課教學(xué)無法替代的作用[2]。傳統(tǒng)的基因工程實驗教學(xué)內(nèi)容固定，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下被動參與，不利于創(chuàng)新能力的發(fā)揮。開放性實驗教學(xué)因在時間、空間上實行開放，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主制訂實驗計劃，準(zhǔn)備實驗材料，甚至設(shè)計實驗項目，充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文就生物技術(shù)專業(yè)基因工程開放性實驗教學(xué)進(jìn)行初步探討。

1 建立開放性實驗平臺

開展開放性實驗教學(xué)，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(xiàn)有資源，如PCR儀、核酸電泳系統(tǒng)、蛋白電泳儀、凝膠成像儀、溫控?fù)u床、生化培養(yǎng)箱等進(jìn)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(xué)，讓學(xué)生不受實驗室限制，獨立完成實驗。

2 以學(xué)生為主體，強化能力和素質(zhì)訓(xùn)練

開放性實驗的主體是學(xué)生，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，自行設(shè)計方案，獨立完成實驗；教師起輔助和指導(dǎo)作用。實驗最終目的是提高學(xué)生的能力和素質(zhì)，對其考核不再過多關(guān)注其實驗報告，而是考核其能力和素質(zhì)。目前，基因工程實驗教學(xué)對象是生物技術(shù)專業(yè)大三的學(xué)生，他們已接受過基礎(chǔ)的生物化學(xué)實驗教學(xué)，具有扎實的理論基礎(chǔ)及實驗技能。師資方面，安排了3名專業(yè)教師進(jìn)行指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)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(xué)生參與；學(xué)生選題，自主實驗[3]。我們根據(jù)實際情況，采用第一種開放形式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主設(shè)計實驗方案，自主準(zhǔn)備實驗材料、配制試劑和完成實驗。這在一定程度上發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力，鍛煉了學(xué)生的動手能力。

3 實驗考核評價

教師對學(xué)生基因工程實驗課的評價主要從實驗設(shè)計方案、實驗記錄、實驗操作和實驗報告4方面進(jìn)行。同時，還增設(shè)了扣除失誤分?jǐn)?shù)及增加創(chuàng)新分?jǐn)?shù)等內(nèi)容。即學(xué)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?jǐn)?shù)。此外，對學(xué)生的實驗評價也不是單純看實驗結(jié)果的好壞，而是要求學(xué)生對實驗過程、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行深入分析，即使實驗結(jié)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?jǐn)?shù)。

4 開放性實驗教學(xué)效果

4.1 培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力

文獻(xiàn)是從事某一專業(yè)領(lǐng)域科研工作的實踐總結(jié)，文獻(xiàn)通常包含作者的新方法、新發(fā)現(xiàn)和新見解，查閱文獻(xiàn)可以幫助學(xué)生了解某學(xué)科領(lǐng)域的新方法和新進(jìn)展，從而緊跟學(xué)科前沿。因此，文獻(xiàn)查閱工作也就成為本科生獨立進(jìn)行實驗設(shè)計以及了解某一專業(yè)領(lǐng)域前沿的基礎(chǔ)。

4.2 提高了學(xué)生動手能力

受傳統(tǒng)的固定的驗證性實驗課課時量和教學(xué)資源的限制，不少學(xué)生不能親自操作所有實驗，導(dǎo)致他們對一些基礎(chǔ)實驗操作（如基因擴(kuò)增、連接、轉(zhuǎn)化、表達(dá)等）沒有完全掌握，并對基因工程整個過程無法聯(lián)系起來，缺乏系統(tǒng)性。開放性實驗為他們提供了充足的鍛煉機會，學(xué)生對于某些操作不熟練或較感興趣的實驗，可以反復(fù)進(jìn)行，直到取得滿意的結(jié)果。

4.3 激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣

學(xué)生在進(jìn)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(yè)知識的重要性，逐漸迸發(fā)出繼續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)知識的熱情，促進(jìn)了對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

4.4 培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊協(xié)作精神

學(xué)生創(chuàng)新意識和團(tuán)隊協(xié)作精神的培養(yǎng)可通過小組上交的實驗報告體現(xiàn)出來。自主創(chuàng)新性實驗通過模擬真實的科研環(huán)境，以主動學(xué)習(xí)為主，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的綜合分析能力，更重要的是培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力。在實驗過程中不是按照教材上的步驟死板地進(jìn)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(yǎng)了學(xué)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(xué)生間的團(tuán)結(jié)與協(xié)作精神、交流與溝通能力得到了提高。

5 開放性實驗教學(xué)存在的問題

5.1 儀器設(shè)備損耗

由于參與開放性實驗的學(xué)生的實驗?zāi)芰⒉畈积R，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(huán)境，使一些學(xué)生對儀器不夠愛惜，導(dǎo)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(xiàn)象。

5.2 部分學(xué)生積極性不高

實驗室開放的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但由于部分學(xué)生對自身認(rèn)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?zāi)繕?biāo)，而實驗過程復(fù)雜，耗時長，且取得每一步的階段性成果后才能進(jìn)行下一步操作，失敗、重復(fù)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(nèi)完成的，應(yīng)安排在一段連續(xù)的時間內(nèi)進(jìn)行，給學(xué)生充足的時間進(jìn)行調(diào)研、設(shè)計實驗方案、操作實驗、討論結(jié)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(xù)的課時。

總之，在生物技術(shù)專業(yè)本科生中開設(shè)基因工程綜合性實驗是一項系統(tǒng)工程，需要教師不斷研究、探索和完善，以提高教學(xué)效果，培養(yǎng)合格的人才。

[1]錢國英，汪財生，朱秋華.生物技術(shù)實驗教學(xué)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(xué)與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].肇慶學(xué)院學(xué)報，2005，26（4）：93-96.

[3]孫小權(quán)，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

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1671-1246（2014）03-0099-02

注：本文系海南省教育廳高?？蒲匈Y助項目（Hjk200769）