生物工程专业组织与细胞培养课程教学改革初探

摘 要:组织及细胞培养课程是一门生物工程专业本科生的专业选修课,该课程内容覆盖面广,信息量大,理论联系实际,应用性很强。通过对该课程的教学内容及教学方法进行改革和探索,提高了教学质量。

关键词:生物工程 组织与细胞 教学改革

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)02(b)-0046-01

生物工程专业是一门多学科交叉的边缘学科,主要运用生物学理论和生物技术,结合工程学的基本原理和技术手段,进行多种产品的合成研究、过程开发和工程设计。生物工程包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等。生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、医学、药物学、环保等,生物工程已成为了21世纪的前沿技术,其中细胞工程是生物工程的一个重要方面,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计,在细胞水平上进行遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养,当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、染色体操作及基因转移等方面。

在生物工程专业的课程体系中,细胞生物学是近年来发展迅速并且在生命科学领域里应用越来越广泛、影响越来越深远的一个学科。学生在学习和了解细胞生物学理论基础上,学习和掌握细胞及组织培养的相关技术,为将来更进一步从事生物工程研究打下必要的基础。组织及细胞培养课程是在细胞生物学、微生物学等基础课程上开设的一门实践性和应用性很强的专业选修课,学生通过对细胞及组织培养技术的学习,更深入地理解细胞结构及其功能之间的关系,同时了解细胞培养技术在基因工程、蛋白质工程、制药工程中的重要作用。通过与实验课相结合,系统地介绍细胞及组织培养相关的技术,使学生们掌握一些基本的实验技能。在生命科学研究和实际应用中细胞培养理论和技术具有非常重要的作用,也是医学和生物学研究过程中普遍应用的手段,是加强细胞生物学理论课所学知识的重要途径,是生命科学研究者从事课题研究所必备的一项基本技能[1]。本文对生物工程专业组织与细胞培养课程教学改革从教学内容、教学手段、教学方法等方面作初步探索。

1 明确课程的重要性,激发学生学习的主动性和学习热情

当今,学生获取知识的途径和方式很多,然而获取知识的最有效的方式是主动学习,主动学习是获取知识的有效途径。因此,在每一学期组织与细胞培养课程讲授之前,了解学生所掌握的有关细胞生物学知识的情况,通过设计问卷,调查学生对即将开设课程的要求和期望,了解同学们将来的打算,通过这种形式对学生的知识和思想进行摸底,全面地了解他们。我校生物工程专业每年毕业人数为65～70,其中绝大部分同学将继续研究生学习,将从事基因工程、细胞工程、生物物理、生物材料、组织工程、干细胞等不同方向的研究,因此让同学们讨论细胞及组织培养在将来研究中意义和重要性,同时解答学生心中的困惑,解决好思想问题,通过以上措施使学生充分认识到组织与细胞在专业学习中的重要性从而根本上提高学生学习的主动性。

2 突出教学内容的重点和难点

组织及细胞培养课程在第7学期开设,之前学生已学过细胞生物学课程,该课程主要强调了生物膜,细胞信号转导,细胞增殖调控,细胞分化、衰老与凋亡,肿瘤生物学等热点问题,学生通过课程的学习,了解和掌握了细胞的结构与功能,并深入理解彼此之间的相关性和一致性,从显微水平、超微水平和分子水平等三个层次认识细胞生命活动的本质和基本规律。组织及细胞培养课程中,细胞培养的基本原理、基本技术、基本操作过程,是细胞培养最基础的知识,同时也是重要的知识点,因此在本课程教学中,我们将细胞培养技术单元的讲授和操作作为教学重点,进行重点讲授、重点训练,而对于其他单元采用学生自学、讨论和看录像片相结合的方式,此外,对于重点讲解的单元,要与其他课程相结合,例如学生所学的免疫学课程中,细胞培养在单克隆抗体的制备的应用等。而这种学科间的交叉也是课程教学过程中的难点,因为涉及知识面广,知识和技能的综合应用能力要求高。如杂交瘤细胞在单克隆抗体的制备,所涉及到细胞的培养、细胞融合、细胞筛选和克隆、DNA的合成、免疫等多学科交叉。针对难点内容,提前让学生复习相关知识,然后教师在课堂上详细讲解关键知识点。

3 拓宽教学内容

拓展学生知识面,在强调课程的重点和难点的同时,有针对性地拓宽组织及细胞培养课程教学内容,将组织及细胞培养与组织工程及组织器官修复、细胞培养与杂交瘤细胞在单克隆抗体的制备、肿瘤细胞的传代培养和鉴定、肿瘤细胞培养在药物学和生物力学等学科中的实际应用等相结合,介绍学科的最新发展和学科交叉动态。

4 加强实验课

细胞生物学实验是细胞生物学课程的一个重要组成部分。组织及细胞培养课程原来仅为32节理论课,为了加强学生实际动手能力现将理论课改为24节,另增设8节实验课。通过实验,使学生增加感性认识,加深对理性知识的理解;通过实验操作,使学生能掌握基本的实验技能和方法,锻炼学生动手能力,提高学生的观察、思维等综合能力,以及独立工作和实事求是的工作作风。细胞培养是一门实验性较强的课程,学生实际动手能力的培养极为重要,而细胞培养过程中最易失败的原因是细菌污染,所以在细胞培养过程中,无菌操作等是非常重要的,而建立起良好的无菌意识是最重要的,通过讲解细胞培养的无菌意识建立延伸到安全意识教育,拓展到习惯和意识自我塑造等素质培养。

5 采用启发式教学

教师通过与学生的互动是增强学习效果有效方式,如果教学仅仅是“知识”的传授,师生互动的教学模式难以形成[2]。我们在教学活动中坚持以学生为主,引导学生进行思考,通过学生的积极思考和参与达到良好的学习效果。教学中将提问与讲解等方法配合使用,增强教学的启发性,总之在教学实践中,要不断的激发学生的爱好,让他们多思考,多总结,多归纳,使学生主动获得知识,从而培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1] 何建民,李晓眠.医学七年制增设细胞培养课程的做法与体会[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2006(8):408～409.

[2] 高枫,孙怀宇,王祝敏,等.启发式教学法在化工原理课程教学中的探索[J].化工高等教育,2007(1):56～58.

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