地方本科院校動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

[摘 要] 細(xì)胞工程內(nèi)容龐雜，不同院校側(cè)重點(diǎn)差別較大。文章著重探討了側(cè)重植物細(xì)胞工程的地方本科院校動物細(xì)胞工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和成績評價等措施，促進(jìn)學(xué)生的多元化發(fā)展和探索精神的培養(yǎng)，取得了較好的效果。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)學(xué)院;細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

[作者簡介] 張婷婷（1984—），女，河南信陽人，在讀博士，講師，主要從事功能食品方面的研究。

[中圖分類號] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）25-0385-02? ? ?[收稿日期] 2020-03-27

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)體系的重要組成部分，是以全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)及學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰槟繕?biāo)，以學(xué)生科學(xué)分析問題和解決問題的能力及科學(xué)探索能力的培養(yǎng)為主線建立起來的科學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。細(xì)胞工程是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)相關(guān)原理和方法，在細(xì)胞水平上研究改造生物遺傳特性，以獲得具有目標(biāo)性狀的細(xì)胞系或生物體的有關(guān)理論和技術(shù)的學(xué)科，它是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，同時也是現(xiàn)代生物學(xué)研究的重要技術(shù)工具[1]。本文根據(jù)動物細(xì)胞工程課程的特點(diǎn)和要求，結(jié)合我校細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，對我校細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)內(nèi)容及授課方式等進(jìn)行了改革和實(shí)踐，以期為相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

一、細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

細(xì)胞工程作為生物技術(shù)和生物工程等相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，具有理論知識多、涉及面廣和實(shí)踐性等特點(diǎn)，故一般會相應(yīng)的獨(dú)立設(shè)置細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程。細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)包括植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程兩大部分。植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)，大多數(shù)地方農(nóng)林院校植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)較為成熟。動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)為動物細(xì)胞培養(yǎng)，而目前動物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)發(fā)展主要用于醫(yī)藥研究和生產(chǎn)[2]。然而，不同學(xué)校發(fā)展側(cè)重點(diǎn)不同，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也不一樣。一般情況，地方農(nóng)林院校以植物細(xì)胞工程為主，這可能和動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)本身設(shè)備要求高、操作嚴(yán)格、無菌級別高等有關(guān)。以百色學(xué)院為例，生物技術(shù)專業(yè)設(shè)置在農(nóng)學(xué)院，主要發(fā)展方向?yàn)橹参飳W(xué)相關(guān)的方向，學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備也主要以植物學(xué)為基礎(chǔ)，所以課時分配上偏向于植物細(xì)胞工程。細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課時為39學(xué)時，其中動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)15學(xué)時。那么，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下，只有通過合理選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，恰當(dāng)安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自編教學(xué)講義、優(yōu)化考核方式，才能通過較少的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目使學(xué)生鞏固細(xì)胞工程理論知識和掌握動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)基本技能。

二、動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容安排決定了學(xué)生的基本知識結(jié)構(gòu)和基本能力的形成。基于學(xué)生的知識背景和有限的課時，我們安排了以下實(shí)驗(yàn)。

1.動物細(xì)胞培養(yǎng)用液的配制（3學(xué)時）。這部分內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，但是動物細(xì)胞工程培養(yǎng)用液的種類較多，其質(zhì)量直接決定實(shí)驗(yàn)的成敗。如果這部分內(nèi)容由教師來準(zhǔn)備，將不利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的全面掌握，所以我們安排專門的學(xué)時來指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。每個小組準(zhǔn)備自己組的細(xì)胞培養(yǎng)用品，若后面的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問題，能盡快查明原因，也有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。

2.原代細(xì)胞培養(yǎng)（6學(xué)時）。因?yàn)槟[瘤細(xì)胞系生長較快，培養(yǎng)方法較成熟且相對較容易，所以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容直接從腫瘤細(xì)胞系培養(yǎng)開始。但是腫瘤細(xì)胞系與我校農(nóng)學(xué)院的專業(yè)發(fā)展差異較大，不具有代表性，無法有效體現(xiàn)農(nóng)學(xué)院動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的意義，因此，選擇培養(yǎng)腫瘤細(xì)胞系會直接影響到學(xué)生對動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的重視程度。百色屬亞熱帶季風(fēng)氣候，結(jié)合地方特色和本校專業(yè)特點(diǎn)，我們選擇羅非魚的幼魚為主要的實(shí)驗(yàn)材料。

3.傳代培養(yǎng)（3學(xué)時）。相比細(xì)胞系整齊劃一的生長時間，原代細(xì)胞傳代時間比較靈活，要隨著組織類型和培養(yǎng)條件而定。學(xué)生可以對細(xì)胞系和原代細(xì)胞以及懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞的傳代方法進(jìn)行比較，不但擴(kuò)大了知識面，也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。

4.細(xì)胞的凍存和復(fù)蘇（3學(xué)時）。這部分內(nèi)容是細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)之一，雖然單獨(dú)列出來，但實(shí)際操作的時候最好和其他實(shí)驗(yàn)統(tǒng)籌安排，交叉進(jìn)行。

以上每個實(shí)驗(yàn)之間彼此聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，組成了動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)。由于多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材僅僅安排了貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)，學(xué)生對于另外一大類細(xì)胞懸浮細(xì)胞培養(yǎng)比較陌生，因此我們還安排了懸浮細(xì)胞培養(yǎng)的內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。

（二）學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排

為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和團(tuán)隊(duì)合作能力，我們對每個小組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了不同的安排。每組2～3人，每次實(shí)驗(yàn)分為6組。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)安排是教師按照教材講解，學(xué)生直接采用教材中的培養(yǎng)條件來按部就班的操作，但是這并不利于學(xué)生獨(dú)立思考和探索能力的培養(yǎng)。所以我們安排6個組用不同的羅非魚組織和培養(yǎng)基以及不同的培養(yǎng)方法，這樣利用有限的實(shí)驗(yàn)條件可以得到更多有意義的結(jié)果。但是外界取的材料帶菌，且學(xué)生首次做動物細(xì)胞培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)極易污染。為了實(shí)驗(yàn)效果，每個組要同時培養(yǎng)一種貼壁細(xì)胞系和懸浮細(xì)胞系，避免首次原代細(xì)胞培養(yǎng)失敗導(dǎo)致的挫敗感和后續(xù)實(shí)驗(yàn)受阻。

（三）自編教學(xué)講義

由于細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教材在動物細(xì)胞工程這一部分大都類似，且一般是從細(xì)胞系來入手動物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，雖然學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率高，但是不利于動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的全面掌握和科學(xué)精神的培養(yǎng)，所以我們在教材的基礎(chǔ)上自編實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)講義，把以上的教學(xué)內(nèi)容寫進(jìn)講義，學(xué)生再結(jié)合實(shí)驗(yàn)教材就能有較好的學(xué)習(xí)效果。

（四）成績的認(rèn)定

突出過程考核和學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，提升學(xué)生綜合能力。成績包括平時成績和實(shí)驗(yàn)報告。平時成績更突出學(xué)生對實(shí)驗(yàn)全過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的掌握。平時成績評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只寫一份實(shí)驗(yàn)報告，而不是把每個實(shí)驗(yàn)割裂開來。實(shí)驗(yàn)報告不再是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟等傳統(tǒng)的幾部分，而是要求每位同學(xué)對全班各個組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合分析，這樣有利于學(xué)生對動物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)的系統(tǒng)掌握。實(shí)驗(yàn)報告評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

三、結(jié)語

細(xì)胞工程是我校生物技術(shù)的專業(yè)核心課程，改革后的動物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)部分更適應(yīng)地方院校的實(shí)際情況，學(xué)生學(xué)習(xí)由被動變主動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生的多元化發(fā)展，拓展了學(xué)生的專業(yè)能力，學(xué)生對動物細(xì)胞工程這部分的實(shí)驗(yàn)改革普遍反映良好，為他們以后的深造和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王永飛，馬三梅，李宏業(yè).細(xì)胞工程[M].北京：科學(xué)出版社，2014.

[2]來敏.“科研式”教學(xué)法在細(xì)胞工程課程教學(xué)過程中的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化，2017，11（46）：140-141.

Abstract：The content of cell engineering is complex，and the emphasis of different colleges and universities is quite different.The experimental teaching reform of Animal Cell Engineering was carried out in local universities with emphasis on plant cell engineering content.The reform has achieved good results by optimizing teaching contents and performance evaluation measures，promoting the diversified development of students and cultivating their spirit of exploration.

Key words：agricultural college;Cell Engineering Experiment;teaching reform