張磊 劉磊 許會靜 姜勇 李艷
細(xì)胞工程是生物技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用性和實踐性較強(qiáng)的主干課程,從醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)的特點出發(fā),從教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實驗設(shè)置等幾個方面,實施細(xì)胞工程課程的教學(xué)改革,取得了良好的教學(xué)效果。
醫(yī)學(xué)生物技術(shù)細(xì)胞工程教學(xué)改革21世紀(jì)以來,生命科學(xué)迅猛發(fā)展,在其取得的偉大成就中,細(xì)胞工程做出的貢獻(xiàn)尤為突出,影響著社會發(fā)展的各個領(lǐng)域,轉(zhuǎn)基因、干細(xì)胞、克隆動物、生物反應(yīng)器等就是細(xì)胞工程的典型成果。四大工程是生物技術(shù)專業(yè)的主干課程,包括基因工程、酶工程、發(fā)酵工程和細(xì)胞工程,其中基因工程的中的基因表達(dá),酶工程中蛋白質(zhì)獲取、發(fā)酵工程中工程菌的構(gòu)建等都依賴于細(xì)胞工程。我院在細(xì)胞工程教學(xué)中不斷探索,做出了一些改革和嘗試,取得了良好效果。
一、醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)特點
醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)是生物技術(shù)與醫(yī)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,與綜合院校的生物技術(shù)專業(yè)存在顯著區(qū)別:首先,專業(yè)涉及大量醫(yī)學(xué)課程,如內(nèi)外科、組培、病理、解剖、藥理、檢驗等,學(xué)生具有醫(yī)學(xué)知識背景,在學(xué)習(xí)相關(guān)知識時理解程度更高。其次,醫(yī)學(xué)院校重視動物實驗,學(xué)生在此方面動手能力明顯較強(qiáng),這對細(xì)胞工程實驗教學(xué)是一大優(yōu)勢。綜合院校的生物技術(shù)專業(yè)課程范圍廣泛,如動物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等均有涉及,但不同院校根據(jù)本校特點各有側(cè)重。本院生物技術(shù)專業(yè)方向偏向動物方面,基礎(chǔ)植物學(xué)、植物生理學(xué)等課程內(nèi)容很少,這使得植物細(xì)胞工程課程的開展遇到了一些困難。
二、醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)細(xì)胞工程課程的改革
我院于2011年開設(shè)本專業(yè),并設(shè)立了一系列專業(yè)課程,其教學(xué)方法和模式尚處于探索階段。關(guān)于細(xì)胞工程課程我們做了以下探索和改革:
1.明確課程教學(xué)目的
細(xì)胞工程以細(xì)胞生物學(xué)為基礎(chǔ)理論,結(jié)合了工程學(xué)原理,可按照預(yù)定目標(biāo)改造生物學(xué)性狀,生產(chǎn)生物產(chǎn)品。它與基因工程一起代表著現(xiàn)代生物技術(shù)最新的發(fā)展前沿。本門課程在重點闡述相關(guān)概念和基礎(chǔ)理論的同時,盡可能地反映科技前沿,使學(xué)生熟悉各種細(xì)胞的培養(yǎng)方法及細(xì)胞工程基本技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及科學(xué)思維,以適應(yīng)科研、生產(chǎn)等領(lǐng)域的人才需求。
2.師資力量培養(yǎng)
授課教師大多畢業(yè)于綜合大學(xué)生物專業(yè),但由于各院校生物課程的側(cè)重點不同,在教學(xué)中仍存在問題,如教師理論教學(xué)水平較強(qiáng),但對前沿實驗技術(shù)不熟悉。首先,我院派骨干教師到生物醫(yī)藥公司及細(xì)胞工程研究機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí),同時積極引進(jìn)具有相關(guān)研究經(jīng)歷的優(yōu)秀博士。其次,要求教師多聽其他課程,了解學(xué)生對知識的掌握程度并將有關(guān)知識與自己的授課內(nèi)容相結(jié)合,在授課時做到知己知彼、有的放矢,不講或略講其他課程已經(jīng)講過的內(nèi)容,針對學(xué)生的不熟悉的領(lǐng)域給以重點講解,杜絕照本宣科。同時,要求教師多參加學(xué)術(shù)講座,及時掌握細(xì)胞工程的前沿知識,開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。
3.教材選擇及教學(xué)內(nèi)容改革
生物技術(shù)專業(yè)歷史較短,教材建設(shè)尚處于起步階段。近年來,關(guān)于細(xì)胞工程有多本教材面世,但大多都有學(xué)科偏向,且細(xì)胞工程的知識更新速度較快,如何為學(xué)生選擇一本合適的教材至關(guān)重要。細(xì)胞工程包括動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程,這兩部分都以細(xì)胞生物學(xué)為理論基礎(chǔ),密不可分,在研究方法和思想上互相啟發(fā)借鑒,故我們選擇了幾本將這兩部分內(nèi)容綜合在一起的參考書,以科學(xué)出版社的普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材《細(xì)胞工程》作為學(xué)生使用教材,但教學(xué)中多本共同參考,包括《細(xì)胞工程》《細(xì)胞工程》《細(xì)胞工程》。這些參考書各有側(cè)重,將其配合使用,彌補(bǔ)了部分教材內(nèi)容陳舊、知識體系不完整等不足。在實驗教學(xué)方面我們選擇了兩本內(nèi)容較為全面的參考書,即鄂征的《組織培養(yǎng)和分子細(xì)胞學(xué)技術(shù)》及張卓然的《培養(yǎng)細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)》,并以此為基礎(chǔ)自編適合學(xué)生使用的實驗教材。
理論教學(xué)主要涉及:(1)細(xì)胞工程實驗室基本技術(shù),這部分是學(xué)生進(jìn)入實驗室之前的基礎(chǔ)培訓(xùn)內(nèi)容;(2)動物細(xì)胞工程技術(shù),占有70%的學(xué)時,主要涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞融合、胚胎工程、干細(xì)胞、染色體工程等;(3)植物細(xì)胞工程技術(shù),由于醫(yī)學(xué)院校不開設(shè)植物學(xué)專業(yè),這部分內(nèi)容涉及較少,我們只講植物細(xì)胞的基本培育技術(shù)。其他相關(guān)內(nèi)容在選修課中講授。理論教學(xué)以多媒體為主,課件中適量加入圖片、視頻、網(wǎng)絡(luò)資源等加深學(xué)生理解。另外,在課堂上引入一些例子激發(fā)學(xué)生興趣。例如,圣女果是轉(zhuǎn)基因食品么?圣女果是自古就有的番茄品種,因其個頭小、產(chǎn)量低,進(jìn)行雜交改良后才形成了現(xiàn)在的大個頭番茄。至于玉米、辣椒等有不同顏色,是天然存在的遺傳基因差異,并非轉(zhuǎn)基因。在理論教學(xué)中,我們也參考了這兩本實驗論著,加入了一些比較重要而理論教材中未涉及的內(nèi)容,包括細(xì)胞毒免疫實驗技術(shù)和藥物敏感試驗的細(xì)胞培養(yǎng)法等,這部分內(nèi)容涉及腫瘤細(xì)胞免疫治療等較為前沿的理論知識。在這部分教學(xué)中,我們將教學(xué)基本內(nèi)容打印分發(fā)給學(xué)生,要求課前預(yù)習(xí),課上認(rèn)真做筆記。課堂教學(xué)顯示,學(xué)生對這部分內(nèi)容普遍很感興趣。最后,針對學(xué)生的生物基礎(chǔ)知識薄弱的問題,我們采取開設(shè)相應(yīng)選修課的方法加以彌補(bǔ),包括基礎(chǔ)植物學(xué)、植物生理學(xué)、植物細(xì)胞工程等。
4.重視實踐教學(xué)
根據(jù)細(xì)胞工程實驗系統(tǒng)性、連貫性和實用性的特點,我們設(shè)計了基本實驗(包括滅菌、配液、細(xì)胞培養(yǎng))、綜合實驗(包括細(xì)胞誘導(dǎo)分化、細(xì)胞因子誘生)、創(chuàng)新實驗(如某種藥物對腫瘤細(xì)胞增殖的影響)。同時,鼓勵學(xué)生積極參與教師科研課題,提高學(xué)生科研興趣和綜合素質(zhì)。由于實驗條件限制,有些重要的實驗項目不能開展,如細(xì)胞融合、轉(zhuǎn)基因操作等,這要求進(jìn)一步加強(qiáng)實驗設(shè)施建設(shè),完善實驗條件,為學(xué)生提供更好的教學(xué)環(huán)境。
在正確認(rèn)識醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)特點的基礎(chǔ)上,我們從多方面進(jìn)行了細(xì)胞工程課程的教學(xué)改革探索,從教學(xué)過程和考核結(jié)果分析上看,取得了良好的效果,提高了教學(xué)質(zhì)量。但是,任何課程的改革都不會一蹴而就,特別是面對飛速發(fā)展的生物科技,這需要我們緊跟科技前沿,提高學(xué)術(shù)水平和教學(xué)功底,這是每位任課教師的職責(zé)。
參考文獻(xiàn):
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