论文部分内容阅读
摘 要：细胞工程是一门理论和实验操作结合的新兴前沿学科，是现代生物技术或生物工程专业非常重要的核心课程之一。传统的讲授式授课方式在这门操作性很强的课程中显得过于枯燥、抽象和单调，不能培养出具有较强的创新和实践能力的新型人才，以致无法满足现代生物技术专業的需求。因此，文章作者尝试在细胞工程课程教学过程中采用科研式教学法，以期让理论和实验操作相结合，为培养具有扎实的专业基础知识，良好的科研素养以及较强的创新实践能力新型人才打下基础。
关键词：细胞工程;科研式教学法;新型人才
中图分类号：Q813
文献标识码：A
细胞工程是现代生物技术和生物工程专业学生必须掌握的生物技术之一，它是一门实验技术操作性很强的课程。细胞工程是一门前沿学科，它引领着现代生物技术发展，在与生物技术相关专业的学生培养中具有非常重要的教学地位。细胞工程是一门操作性和实践性很强的学科，抽象难懂的理论知识让学生很难理解，因此如何将这些抽象的知识形象生动地传授给学生，授课技巧尤为重要。
传统的“填鸭式”理论教学方法很难提高学生学习该课程的积极主动性，乏味枯燥的理论知识很容易使学生形成固化思维。为提高该课程的教学效果与质量，使学生能真正学好这门课程，为学生今后工作或继续深造打下坚实的基础，本文将以细胞工程课程教学改革内容为基础，介绍一种理论教学和科研素养培养相结合的全新科研式教学方法。所谓的科研式教学，是指让学生通过查阅生物技术最新研究动态文献、撰写综述、选取感兴趣课题、设计实验流程、完成实验等过程，最终整理实验数据撰写成小论文，从而高效地进行细胞工程课程学习。这种新式教学方式，通过让学生了解最新生物技术发展的前沿动态和研究成果，可激发学生的学习兴趣，并且培养了学生思维能力和创新实践能力，满足当今社会对综合型人才的需求。
细胞工程是现代生物技术和生物工程的核心内容，知识和技术应用面甚广。
医学院校开设的细胞工程理论课程内容主要包括动物细胞工程的技术基础和动物细胞工程。基础技术包括细胞培养的设施与基本条件，所用器皿的清洗和消毒，细胞培养的基本方法等;动物细胞工程包含各种原代细胞的分离、细胞融合与单克隆抗体制备、胚胎工程、干细胞与组织工程、转基因动物与动物生物反应器等主要技术。传统的讲授式教学很难提高学生自主学习细胞工程课程兴趣和培养学生实际操作能力。为突破原有传授教学方法的束缚，湖北医药学院（以下简称“我校”）开创了全新的应用技术专题形式学习，尝试探讨科研式教学与理论教学相结合。根据理论教学知识的实际应用情况，以小组合作的方式设计和开展实验科学研究，引导学生通过查阅与本专业有关的感兴趣方向文献，自主选题，以小组为单位设计实验方案，并在教师指导下完成实验设计，旨在培养学生良好的科研思维和发现、解决问题的能力。
以核移植技术和动物克隆这一章的学习为例。首先介绍该领域最新前沿动态——世界上首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”诞生在中国科学院神经科学研究所脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台，此成果作为封面文章发表在2018年1月25日Cell期刊上，该成果开创了中国率先以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新纪元，实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。然后提问利用什么技术可以实现以上成果？通过这个最新实例导入本章需要学习的内容，激发了学生学习的兴趣。接着，向学生介绍相关理论知识——核移植技术、细胞克隆和动物克隆等基本概念。然后，介绍动物克隆基本流程、应用和研究面临的挑战与机遇。最后，通过所学习的知识解答中国科学家是怎么实现以体细胞得到克隆猴的，这个过程需要用到哪些技术，学生对这个过程中哪种技术最感兴趣，针对所学习的动物细胞工程技术专题，要求学生以4～6人为单位分工查找阅读近三年来国内外相关文献，写一篇自己对本课程最感兴趣技术相关小综述。以此技术为基础，确定选题，设计具体方案与实验流程，在教师指导下完成实验。实验完成后及时整理数据、分析数据，根据学习的理论知识分析实验成功或失败原因，最后小组之间以PPT形式答辩，竞选出实验方案设计最合理，创新性最佳小组。这样可以将理论知识渗透在实践各个环节，并且能更好理解所学习的理论知识。
在细胞工程课程教学过程中开展科研式教学取得较好的教学效果，主要体现在以下方面：①提高学生学习兴趣。这种教学法，能挖掘出学生的无限潜力，能更加形象生动地理解理论知识，充分激发了学生对知识的探索热情，使学生在细胞工程课程的学习上由传统教学的被动传输教育变为以兴趣驱动的主动学习，使学生学习达到事半功倍效果。②培养了学生科研思维和创新能力。从选题的确定、实验方案的设计、实验操作过程的完成，到数据整理和论文的撰写、论文答辩等，全过程全面培养了学生自我发现、解决问题和分析问题的能力、理论与实验操作相结合能力。并且培养了学生团队合作意识，因为以小组为单位进行分工合作学习，培养了他们相互学习协作、取长补短的好习惯，潜移默化地提高了学生之间的团结协作能力。同时在这个过程中，学生通过理论与实践相结合能更深入理解和应用理论知识，提前为大学学习与研究生教育做好衔接。③促进教师将教学与科研紧密结合。在高校，教学与科研相辅相成、相互促进、共同发展，所以高校教师同时承担教学和科研任务，只有将两者完美结合，才能更好地适应新形势对高校教师的要求。在这种新型的科研式教学模式对教师提出了更高的要求，要求教师不仅具备扎实的专业知识，同时还必须具备很好的创新能力和科研素养，只有这样，才能在传授基础理论知识的同时，高效地指导学生，培养学生科研素养。
综上所述，细胞工程是现在生物技术和生物工程专业中的核心课程之一。在这种新型教学模式下，不仅可以让学生更好地学习基础理论知识，还能培养学生的创新能力和科学素养，使学生更好地适应社会对新型人才的需求。此教学模式可在生物技术和生物工程专业广泛推广。
[1]李志勇.细胞工程[M].北京：科学出版社，2003.
[2]林 呐，刘列钊，黄远新，等.细胞工程课程教学改革探索[J].安徽农业科学，2015（35）：374-377.
[3]袁峥嵘，韩莹莹，翁 强.“科研式”教学法在动物生理学教学过程中的探索与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2015（23）：277-280.
[4]李建秀，张红霞，谢东甫，等.生物技术专业细胞工程实验教学的设计与体会[J].基础医学教育，2011（5）：457-459.
[5]Zhen Liu，Yijun Cai，Yan Wang，et al..Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer[J].Cell，2018（4）.
[6]莫昭展，梁海清.地方师范院校生物技术专业《细胞工程》实验教学的探讨[J].玉林师范学院学报，2009（3）.
[7]罗 微，马 骊，温 茜.生物技术专业细胞工程教学探索与实践[J].时代教育，2012（13）.
关键词：细胞工程;科研式教学法;新型人才
中图分类号：Q813
文献标识码：A
细胞工程是现代生物技术和生物工程专业学生必须掌握的生物技术之一，它是一门实验技术操作性很强的课程。细胞工程是一门前沿学科，它引领着现代生物技术发展，在与生物技术相关专业的学生培养中具有非常重要的教学地位。细胞工程是一门操作性和实践性很强的学科，抽象难懂的理论知识让学生很难理解，因此如何将这些抽象的知识形象生动地传授给学生，授课技巧尤为重要。
传统的“填鸭式”理论教学方法很难提高学生学习该课程的积极主动性，乏味枯燥的理论知识很容易使学生形成固化思维。为提高该课程的教学效果与质量，使学生能真正学好这门课程，为学生今后工作或继续深造打下坚实的基础，本文将以细胞工程课程教学改革内容为基础，介绍一种理论教学和科研素养培养相结合的全新科研式教学方法。所谓的科研式教学，是指让学生通过查阅生物技术最新研究动态文献、撰写综述、选取感兴趣课题、设计实验流程、完成实验等过程，最终整理实验数据撰写成小论文，从而高效地进行细胞工程课程学习。这种新式教学方式，通过让学生了解最新生物技术发展的前沿动态和研究成果，可激发学生的学习兴趣，并且培养了学生思维能力和创新实践能力，满足当今社会对综合型人才的需求。
一、应用科研式教学方法改进细胞工程教学
细胞工程是现代生物技术和生物工程的核心内容，知识和技术应用面甚广。
医学院校开设的细胞工程理论课程内容主要包括动物细胞工程的技术基础和动物细胞工程。基础技术包括细胞培养的设施与基本条件，所用器皿的清洗和消毒，细胞培养的基本方法等;动物细胞工程包含各种原代细胞的分离、细胞融合与单克隆抗体制备、胚胎工程、干细胞与组织工程、转基因动物与动物生物反应器等主要技术。传统的讲授式教学很难提高学生自主学习细胞工程课程兴趣和培养学生实际操作能力。为突破原有传授教学方法的束缚，湖北医药学院（以下简称“我校”）开创了全新的应用技术专题形式学习，尝试探讨科研式教学与理论教学相结合。根据理论教学知识的实际应用情况，以小组合作的方式设计和开展实验科学研究，引导学生通过查阅与本专业有关的感兴趣方向文献，自主选题，以小组为单位设计实验方案，并在教师指导下完成实验设计，旨在培养学生良好的科研思维和发现、解决问题的能力。
以核移植技术和动物克隆这一章的学习为例。首先介绍该领域最新前沿动态——世界上首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”诞生在中国科学院神经科学研究所脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台，此成果作为封面文章发表在2018年1月25日Cell期刊上，该成果开创了中国率先以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新纪元，实现了我国在非人灵长类研究领域由国际“并跑”到“领跑”的转变。然后提问利用什么技术可以实现以上成果？通过这个最新实例导入本章需要学习的内容，激发了学生学习的兴趣。接着，向学生介绍相关理论知识——核移植技术、细胞克隆和动物克隆等基本概念。然后，介绍动物克隆基本流程、应用和研究面临的挑战与机遇。最后，通过所学习的知识解答中国科学家是怎么实现以体细胞得到克隆猴的，这个过程需要用到哪些技术，学生对这个过程中哪种技术最感兴趣，针对所学习的动物细胞工程技术专题，要求学生以4～6人为单位分工查找阅读近三年来国内外相关文献，写一篇自己对本课程最感兴趣技术相关小综述。以此技术为基础，确定选题，设计具体方案与实验流程，在教师指导下完成实验。实验完成后及时整理数据、分析数据，根据学习的理论知识分析实验成功或失败原因，最后小组之间以PPT形式答辩，竞选出实验方案设计最合理，创新性最佳小组。这样可以将理论知识渗透在实践各个环节，并且能更好理解所学习的理论知识。
二、科研式教学法在细胞工程教学过程中应用效果探究
在细胞工程课程教学过程中开展科研式教学取得较好的教学效果，主要体现在以下方面：①提高学生学习兴趣。这种教学法，能挖掘出学生的无限潜力，能更加形象生动地理解理论知识，充分激发了学生对知识的探索热情，使学生在细胞工程课程的学习上由传统教学的被动传输教育变为以兴趣驱动的主动学习，使学生学习达到事半功倍效果。②培养了学生科研思维和创新能力。从选题的确定、实验方案的设计、实验操作过程的完成，到数据整理和论文的撰写、论文答辩等，全过程全面培养了学生自我发现、解决问题和分析问题的能力、理论与实验操作相结合能力。并且培养了学生团队合作意识，因为以小组为单位进行分工合作学习，培养了他们相互学习协作、取长补短的好习惯，潜移默化地提高了学生之间的团结协作能力。同时在这个过程中，学生通过理论与实践相结合能更深入理解和应用理论知识，提前为大学学习与研究生教育做好衔接。③促进教师将教学与科研紧密结合。在高校，教学与科研相辅相成、相互促进、共同发展，所以高校教师同时承担教学和科研任务，只有将两者完美结合，才能更好地适应新形势对高校教师的要求。在这种新型的科研式教学模式对教师提出了更高的要求，要求教师不仅具备扎实的专业知识，同时还必须具备很好的创新能力和科研素养，只有这样，才能在传授基础理论知识的同时，高效地指导学生，培养学生科研素养。
三、结语
综上所述，细胞工程是现在生物技术和生物工程专业中的核心课程之一。在这种新型教学模式下，不仅可以让学生更好地学习基础理论知识，还能培养学生的创新能力和科学素养，使学生更好地适应社会对新型人才的需求。此教学模式可在生物技术和生物工程专业广泛推广。
参考文献：
[1]李志勇.细胞工程[M].北京：科学出版社，2003.
[2]林 呐，刘列钊，黄远新，等.细胞工程课程教学改革探索[J].安徽农业科学，2015（35）：374-377.
[3]袁峥嵘，韩莹莹，翁 强.“科研式”教学法在动物生理学教学过程中的探索与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2015（23）：277-280.
[4]李建秀，张红霞，谢东甫，等.生物技术专业细胞工程实验教学的设计与体会[J].基础医学教育，2011（5）：457-459.
[5]Zhen Liu，Yijun Cai，Yan Wang，et al..Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer[J].Cell，2018（4）.
[6]莫昭展，梁海清.地方师范院校生物技术专业《细胞工程》实验教学的探讨[J].玉林师范学院学报，2009（3）.
[7]罗 微，马 骊，温 茜.生物技术专业细胞工程教学探索与实践[J].时代教育，2012（13）.