| 标题 | 医学院校生物技术综合实验教学探索 |
| 范文 | 郭健+朱洁+董媛+李艳 摘要：本文对医学院校生物技术综合实验教学进行探索，并总结了生物技术综合实验在吉林医药学院开展以来的教学经验。 关键词：医学院校 生物技术 综合实验 Exploration about the teaching of integation of biotechnology experiment in medical colleges Jane Zhu， Guo Jian， Dong Yuan， Li Yan（Jinlin Medical College， Jilin Jilin 132013） Abstract： Firstly，the teaching of ntegation of biotechnology experiment was explorated.And then， the teaching experience of integation of biotechnology experiment was summarized since this course was developed in our college. Key words： medical college； biological technology；integrated experiment 生物技术是生命科学的技术核心，生物技术产业目前已广泛涉入农林、医药和食品等行业。可预见，在未来的经济发展中，生物技术产业将会成为世界各国优先发展的对象，并逐渐成为支柱产业之一[1]。生物技术产业也是我国近几十年发展迅猛的产业，正在逐步赶超世界发达国家技术水平。因此，生物技术创新人才的培养是首要任务，这对于我国生物技术产业的发展具有重要意义[2]。吉林医药学院的生物技术专业建立于2010年。建立之初考虑到生物技术制药行业的不断发展壮大，对相关人才的紧需，并结合医学院校的特点和优势整合各方资源建立了生物技术专业，目的是培养兼具生物技术制药研发、生产和营销能力的专业性人才。在课程方面，参考了其他医学院校的生物技术专业，同时结合我校的实际情况（包括教师和实验室资源）后进行设置。四年后毕业生走向了工作岗位，普遍反映是：虽然学习了现代生物技术的专业理论知识，但是在工作岗位上对待专业的技术问题还是手足无措。这些毕业生中不乏当初理论课成绩优秀者。经生物技术教研室的总结研究后，认为生物技术专业的学科实践性很强，尤其是医学生物技术更是与生产紧密挂钩，对于人才的培养不仅仅关注于理论知识的讲授，更应该注重培养学生的思维分析能力，手动操作能力和一定的创新创造能力[3-6]。为了更好地模拟生物技术在产品生产的过程，我校在生物技术专业设置生物技术综合实验这一课程，在课程教学上做了如下探索。 一、课程设置 生物技术综合实验包含现今生物技术制药普遍的基本流程：基因工程菌的构建、菌株的发酵培养、目的产物的提取和后期产物的分离鉴定。生物技术教研室结合自身实际情况，编写了 《生物技术综合实验》，该教材涵盖了基因工程，发酵工程和蛋白质工程中的实验技术，彼此衔接构成完整的实验系统。本教材涉及知识面较广，重点难点清晰，结构逻辑性强，具有很好的通用性和实践性。 二、课程方式 生物技术综合实验是实验课，因此具有普遍实验课的授课方式。授课时结合多媒体课件及现场操作演示来完成课程内容。具体方式如下： （一）分组教学 我们在教学过程中将学生进行分组，一般6人一组。更大型的实验项目，如发酵罐的使用则将全班分为2组。以上在上课前根据具体实验内容由教师安排。实验前先由教师讲解本次实验的背景知识，实验目的和实验原理。重点讲解实验的操作步骤和关键仪器的使用。在学生操作过程中，教师需现场指导答疑，随时纠正不规范的操作。实验操作过程中，允许各小组自行安排实验分工，要求每位学生都参与，以小组为单位独立完成实验。这样不仅锻炼了学生独立思考的能力，还培养了学生的合作意识。 （二）授课方式 在实验教学中，我们应用多媒体结合板书的方法进行教学。对媒体教学可以为学生提供大量学习资料，包括现今最前沿的技术背景和实验手段，当下生物技术制药的行业发展情况，以及一些用来解释实验原理的动态视频等等[7，8]。 同时，为了培养学生的逻辑思维和对理论知识的运用能力，教师在授课时应不断地提出问题，引导学生分析问题，并提出几种可行的解决方法，最后再引导学生选择本次实验中应用的实验方法。例如，对基因工程菌进行菌体破碎收集产物时，教师可提问“实验室和工业上对菌体破碎都有哪些方法”“为什么实验室和工业上选择的方法不同”“本次实验中我们为什么用到此方法”，在学生讨论后，教师逐一进行解答“实验室常用菌体破碎方法有超声波破碎和碱裂解法，工业上则常用高压匀质机”“工业上处理菌体量大”“本次实验用到超声波法为的是保护产物蛋白”。这样通过提出问题和解决问题，教导学生在今后生产中，对实验方案确定前要全面考虑，谨慎判断和灵活地运用所学知识。 （三）实验设计 生物综合实验的重点是各个知识点的衔接。以生产一基因工程蛋白为例： 1.基因工程菌的构建 由于教学课时有限，基因工程菌选自教师的科研项目，这样节省了科研时间，提高实验的成功率[9]。对于生物技术本科学生，要求掌握的是PCR技术扩增目的基因，感受态细胞的制备，将目的基因导入受体细胞，目的基因的监测与鉴定的实验过程。以上综合了基因工程和分子生物学理论。 2.工程菌发酵 包括基因工程菌的筛选和发酵培养。涉及的实验方法有固体培养，液体培养，发酵罐批量发酵，发酵培养基优化等。以上涵盖了发酵工程理论知识，同时与基因工程和分子生物学知识衔接。 3.菌体收集和破碎 学生前期在微生物学课程里做过这类实验，但都是实验室小规模的操作。在生物综合实验中，目的是使学生有生产的概念，在大规模生产中用到的离心和过滤的方法要求其掌握。 4.蛋白的提取和纯化 此过程涉及分离方法有凝胶过滤，亲和层析和离子交换层析，以及蛋白的透析除盐、盐析等方法。学生在实验中掌握了几种最常用的蛋白质纯化和精制的方法， 了解不同情况选择不同方法的条件，在生物制药生产过程中才能灵活处理。 5.活性检测 具体实验是体外培养细胞， 进行MTT实验。此过程综合运用了细胞生物学和细胞工程的相关知识。以上则为生物综合性实验系统地完整地实施方案。涉及的更多前期学过的知识点，要求学生课前自己复习确保实验顺利进行。 （四）理论联系实际 生物综合实验开展的目的在于培养学生的科研能力、实验设计能力和分析并解决问题的能力，并在实际生产中得到应用。因此仅仅局限于实验室不能收到最好的效果。对于医学院校生物技术专业人才的培养，达到理论联系实际的最好方法是校企合作。与当地生物制药企业联合，设置一定的课时使学生可进企业参观学习，或者从企业收集一定的资料作为学生自主创新实验的选题，这样才是对学生理论知识转化为能力培养的更好的方式，并能真正提高他们的科研水平和分析能力。 三、考核方法 第一项考核指标为实验报告。实验报告的撰写重点部分是实验步骤、实验数据的处理和分析、实验结果。科研材料的撰写是专业人才应具有的基本科研素质，撰写实验报告是提高该素质的方法之一。为今后毕业论文的开展奠定了一定的基础[10]。此项成绩占总成绩30%。第二项考核是实验课中的操作。教师在每堂课上应随时观察学生的操作是否规范，实验安排是否合理，实验是否独立完成，实验结束后台面是否整洁。依据以上教师给出合理的分数，作为平时成绩。 该项主要考核学生的动手能力，占总成绩20%。第三项为年终考核。年终考核内容包括卷面理论和实际操作考核两部分考核一起进行。在动手操作的考核过程中，单人随机抽选实验题目，操作的同时回答相应的理论知识。考核分轮进行，操作由教师打分。年终考核占总成绩50%。以上构成生物技术综合实验课程考核的所有内容。 四、课程特点 生物技术综合实验综合了已学的多门学科的知识，并将其有机地结合起来。往往前一个实验是后一个实验的基础，各个实验有着不可分割的连贯性。这是与传统生物技术实验最大的不同之处。生物技术综合实验的全部实验是一个有机的整体，相互关联，相互影响。通过实验，学生建立了工业生产的整体概念。通过实验操作，学生系统地运用很多已学过的知识和实验技能，对其在今后的生产和科研工作有极强的指导意义。综合实验涵盖了创新环节。通过对生产实例的分析和讨论，学生可自己制定解决方案，增强了课程的趣味性， 提高了学生学习的积极性。由于每次实验课都紧密相连，环环相扣，督促学生严谨认真地对待每次课程。 生物技术综合实验的教学方法在我们不断探索下已初见成效。然而，教学改革永无止境。目前我们的课程设置还需进一步优化，授课方式也许不断改进，实验室的建设有待进一步完善。我们将积极创造良好条件，不断探索，逐步提高生物技术综合实验课程的教学质量。 参考文献： [1]郝福英，周先碗，黄玉芝，等.生命科学实验技术[M].北京：北京大学出版，2004. [2]尹尚军，钱国英，汪财生.面向综合素质培养的生物化学综合设计型实验教学改革的探索与实践[J].中国大学教学，2011（2）：66-68. [3]蔡自兴，徐光祐.人工智能及其应用[M].北京： 清华大学出版社，2003：3. [4]王义良.加强综合性实验和研究性实验注重实践能力和创造能力培养—《生物技术综合实验》教学改革探讨[J].2001，21（5） ：48-50. [5]阎晓菲，对山·白肯，刘文，等.生物技术专业实践教学体系的探索与实践—以新疆农业大学科学技术学院为例[J].新疆职业大学学报，2009（5）：68-70. [6]严冰，白钢，杨文博，等.免疫学综合实验课程的设计和实践[J].实验室研究与探索，2005，24（4）：82- 84. [7]吴守一.提高课堂讲授效果的探讨[J].江苏大学学报，2004（1）：70-75. [8]陈波，周艳丽.互动式网络协作教学模式的尝试[J].大庆高等专科学校学报，2003（4）：82-83. [9]毛晚堆，杨明，刘冬梅.基于项目教学法的课程教学方法的研究[J].中国电力教育，2009（23） ： 88-87. [10]李立群，韩德俊. 农业生物技术综合实验教学探索[J].实验科学与技术，2009，7（6） ： 73-75. |
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