面向食品科學專業(yè)研究生的細胞培養(yǎng)技術(shù)課程建設(shè)

戴雪伶 孫雅煊 高麗萍

[摘 要] 順應大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，越來越多食品科學領(lǐng)域相關(guān)的研究課題涉及動物、細胞生物學等基礎(chǔ)實驗。針對本校食品專業(yè)研究生生物學基礎(chǔ)薄弱的特點，我們從優(yōu)化教學內(nèi)容、豐富教學方法、完善考核體系等方面著手，在《細胞培養(yǎng)技術(shù)》課程建設(shè)過程中不斷進行探索及反思，實踐教學取得一定成效。

[關(guān)鍵詞] 細胞培養(yǎng)技術(shù);課程建設(shè);食品科學專業(yè)

[基金項目] 2018年度北京聯(lián)合大學人才強校百優(yōu)計劃“殼寡糖對淀粉樣前體蛋白代謝的影響機制研究”（BPHR2018DZ03）

[作者簡介] 戴雪伶（1982—），女，河北東光人，博士，副研究員，研究方向為食品生物技術(shù);孫雅煊（1970—），女（滿族），遼寧沈陽人，博士，教授，研究方向為神經(jīng)生物學;高麗萍（1962—），女，四川江油人，博士，教授，研究方向為食品生物技術(shù)。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0191-02 ? ?[收稿日期] 2020-02-25

為更好地適應學科的需要，我們開設(shè)了《細胞培養(yǎng)技術(shù)》作為食品科學與工程專業(yè)一年級研究生的選修課程，在教學過程中，我們通過分析本學科碩士研究生的專業(yè)背景，發(fā)現(xiàn)大部分學生的生物學基礎(chǔ)薄弱。根據(jù)這一特點，我們主要從教學內(nèi)容、教學方法及模式的改進等方面進行深入思考，對《細胞實驗技術(shù)》課程建設(shè)進行探索并運用于實踐教學中，取得了較好的教學效果。本文結(jié)合該項課程的建設(shè)，從優(yōu)化實驗教學內(nèi)容、教學方式及考評方法等幾方面對如何提高教學效果進行了探討。

一、優(yōu)化教學內(nèi)容

《細胞培養(yǎng)技術(shù)》課程是一門實驗課程。目前《細胞培養(yǎng)技術(shù)》教學中常規(guī)使用的教材內(nèi)容有一定的滯后性，使得學生在學習過程中對新技術(shù)缺少充分的了解。此外，市售的教材由于編著作者的專業(yè)背景及研究方向的不同，側(cè)重點也有很大的不同[1]。針對本專業(yè)學生細胞培養(yǎng)知識欠缺的特點，我們在實驗教學過程中不斷地對教學內(nèi)容進行改進，從而使學生能夠跟得上科學技術(shù)的發(fā)展。在課程設(shè)置上采用理論和實踐相結(jié)合的方法，加入了部分基礎(chǔ)理論，并根據(jù)本學科科研工作的重點有針對性地設(shè)置了相關(guān)的細胞功能實驗。經(jīng)過在教學過程中不斷的總結(jié)和反思，我們發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的教學內(nèi)容可以讓學生獲得更大的收獲，也為學生從事科研工作提供較大的便利。在此基礎(chǔ)上，我們積極跟隨學科發(fā)展動向，查閱并吸收國內(nèi)外相關(guān)教材的精髓，并根據(jù)授課教師在教學過程中的實際經(jīng)驗，編寫出適合本專業(yè)學生使用的《細胞培養(yǎng)技術(shù)講義》。

在教學過程中我們發(fā)現(xiàn)，有些學生跟著老師學習操作步驟非常認真，但是一問原因做往往給不出答案。剛發(fā)現(xiàn)這種情況時，授課教師以為是學生不敢提問，隨著課程的推進發(fā)現(xiàn)學生是因為沒有相應的理論儲備而導致不知道如何提問。針對這一現(xiàn)象，教師著重對體外培養(yǎng)細胞基礎(chǔ)知識的準備和教學設(shè)計，通過與學生的互動，了解學生的薄弱環(huán)節(jié)并加以傳授。細胞培養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是無菌操作觀念的建立及實施，也是學生在實際操作過程中最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。我們利用以往細胞培養(yǎng)失敗的示例圖片以及網(wǎng)絡(luò)資源獲取的動物細胞被細菌、真菌、支原體污染的圖片，增進學生對無菌操作的重視，也讓學生在遇到細胞污染問題時能夠及時分辨是哪種污染。此外，在理論教學中，通過介紹近期發(fā)表在國內(nèi)外權(quán)威期刊上的熱點知識，研究生不僅能夠了解前沿科研成果、拓展視野，而且提高了對科研的興趣。

根據(jù)學科的專業(yè)特點，我們將教學內(nèi)容設(shè)置為基礎(chǔ)實驗和專題實驗兩大類?；A(chǔ)實驗的主要任務(wù)是增進學生對細胞生物學基本概念和原理的理解[2]，掌握細胞培養(yǎng)的基本技能。專題實驗屬于綜合運用實驗，根據(jù)實際需要設(shè)置細胞凋亡專題，對培養(yǎng)的細胞進行不同組的藥物處理并對其凋亡狀態(tài)進行流式細胞術(shù)分析、熒光顯微鏡觀察并定量分析等，提高學生解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新能力。在實驗的具體操作中，我們讓學生先進行細胞的復蘇、傳代培養(yǎng)，待全部實驗內(nèi)容完成后，再進行細胞凍存，完成科研工作中的一個閉環(huán)，促進學生理論聯(lián)系實際的能力。

二、改進教學方法

《細胞培養(yǎng)技術(shù)》作為一門應用性較強的課程，理論知識和實踐操作密切相關(guān)，在教學方法上我們采用“以學生為中心”的理念作為理論指導，配合學科的培養(yǎng)目標以及研究需求，努力提高學生的積極性，提升教學效果。本實驗課具有一定的特殊性，絕大部分實驗需要在生物安全柜/超凈工作臺中進行，由于超凈工作室空間狹小，教師在組織教學、示教上均存在一定的難度。為保證教學效果，我們協(xié)調(diào)科研工作騰出更多空間供教學使用，并盡量延長課時以保證教學效果。在教學過程中，我們首先對學生進行了分組，單人安全柜2人一組使用，雙人安全柜3～4人一組，每組分配一名有細胞/微生物培養(yǎng)經(jīng)驗的學生作為“技術(shù)指導”，盡量讓沒有實際操作過的學生動手練習，這樣以快進帶動慢進，最終達成共同進步。另外，在專題實驗階段，我們對各小組的實驗時間進行了重新安排，實行不同實驗小組交錯實驗，這樣做雖然增加了授課教師的工作量負擔，但細胞污染、細胞狀態(tài)差等情況得到了極大的改善，實驗室資源也得到了充分利用。

在教學過程中，通過生活場景導入問題，并將最新技術(shù)及研究成果引入課堂，使課堂具有先進性、新穎性[3]。此外，由于學時的限制，將基因編輯、器官移植等最新技術(shù)進展以拓展學習材料的形式發(fā)給學生，豐富學生的課外學習資源，也提高學生對科研的興趣。另外，授課教師在學生進行無菌操作時嚴格要求，不同組之間的試劑、培養(yǎng)基嚴禁互借，以降低污染風險;同時，未進行操作的同學負責監(jiān)督并提醒進行操作的同組同學不規(guī)范之處，形成互幫互助的團隊協(xié)作氛圍。

在專題實驗教學階段，由于涉及到藥物處理、分組等相對復雜的操作，我們充分調(diào)動學生的積極性，將計算給藥劑量、細胞分組等問題先交給學生進行充分討論，并最終在教師指導下完成各項任務(wù)。在具體操作環(huán)節(jié)，由于專題實驗涉及到流式細胞儀、激光掃描共聚焦顯微鏡等大型儀器設(shè)備的使用，我們在理論部分增加了這些大型儀器的原理及應用的介紹，并將大型儀器的使用說明書提前發(fā)給學生學習。儀器使用環(huán)節(jié)以教師示教為主，在教師指導下讓各組感興趣的同學進行現(xiàn)場操作。通過這些教學方式的改進，既提高了學生的主觀能動性，也為今后從事細胞相關(guān)科研工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

三、完善教學考核體系

考核是教學過程中不可或缺的一部分，根據(jù)實驗課考試“平時與期末相結(jié)合、理論與操作相結(jié)合”的指導理念，我們最初設(shè)置本課程的考核由期末理論考試（50%）、實驗報告（40%）、課堂出勤情況（10%）三部分組成。這種考核方式相對傳統(tǒng)，但也存在一定問題，如考核重點主要放在理論部分，對實驗操作技能的考核不足，對于研究生教學評價方式過于死板等。細胞培養(yǎng)技術(shù)課程作為一門實驗課程，如何合理設(shè)置考核體系對學生的團隊協(xié)作能力、科研能力及科研素養(yǎng)進行綜合評價、提升教學效果值得反思。為此，我們對考核方式進行改革，將考核內(nèi)容分為期末技能考核（40%）、實驗報告（40%）、課堂出勤及平時表現(xiàn)（20%）三部分。其中實驗報告為小組協(xié)作完成實驗、各自撰寫報告的形式，著重突出了實驗原理、結(jié)果分析及實驗后總結(jié)反思等環(huán)節(jié)，全面反映學生的科研素養(yǎng);技能考核部分主要根據(jù)學生現(xiàn)場操作的規(guī)范程度，評價學生對實驗課的理論知識與實驗技能的整體掌握情況。總體來看，新的考核方式能夠更加全面地評價學生的學習情況，取得了較好的教學效果。

四、結(jié)語

改進后的《細胞培養(yǎng)技術(shù)》課程充分調(diào)動了學生的積極性，提高了學生綜合運用知識技能解決問題的能力，在實際教學中取得了成效。今后我們將繼續(xù)進行反思與總結(jié)，探索完善《細胞培養(yǎng)技術(shù)》課程建設(shè)，為培養(yǎng)適應時代需要的食品科學與工程專業(yè)復合型人才貢獻力量。

參考文獻

[1]鄭皓，景嘉楠，李江峰等.提高動物細胞培養(yǎng)實驗教學質(zhì)量的探討[J].教育教學論壇，2018（14）：267-270.

[2]張盛周，陸衛(wèi).細胞生物學實驗教學的改革[J].實驗室研究與探索，2009（5）：107-108，117.

[3]陳鳴麗.高職“細胞培養(yǎng)技術(shù)”課程教學改革探究[J].新課程研究，2018（6）：43-45.