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醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索論文
生物技術(shù)是生命科學(xué)的技術(shù)核心，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)目 前己廣泛涉入農(nóng)林、醫(yī)藥和食品等行業(yè)�？深A(yù)見，在未 來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將會(huì)成為世界各國(guó)優(yōu)先 發(fā)展的對(duì)象，并逐漸成為支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。生物技術(shù)產(chǎn) 業(yè)也是我國(guó)近幾十年發(fā)展迅猛的產(chǎn)業(yè)，正在逐步趕超世 界發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)水平。因此，生物技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 是首要任務(wù)，這對(duì)于我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要 意義[2]。吉林醫(yī)藥學(xué)院的生物技術(shù)專業(yè)建立于2010年。 建立之初考慮到生物技術(shù)制藥行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，對(duì) 相關(guān)人才的緊需，并結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)整合各 方資源建立了生物技術(shù)專業(yè)，目的是培養(yǎng)兼具生物技術(shù)制 藥研發(fā)、生產(chǎn)和營(yíng)銷能力的專業(yè)性人才。在課程方面，參 考了其他醫(yī)學(xué)院校的生物技術(shù)專業(yè)，同時(shí)結(jié)合我校的實(shí)際 情況（包括教師和實(shí)驗(yàn)室資源）后進(jìn)行設(shè)置。四年后畢業(yè) 生走向了工作崗位，普遍反映是：雖然學(xué)習(xí)了現(xiàn)代生物技 術(shù)的專業(yè)理論知識(shí)，但是在工作崗位上對(duì)待專業(yè)的技術(shù)問 題還是手足無措。這些畢業(yè)生中不乏當(dāng)初理論課成績(jī)優(yōu)秀 者。經(jīng)生物技術(shù)教研室的總結(jié)研宄后，認(rèn)為生物技術(shù)專業(yè) 的學(xué)科實(shí)踐性很強(qiáng)，尤其是醫(yī)學(xué)生物技術(shù)更是與生產(chǎn)緊密 掛鉤，對(duì)于人才的培養(yǎng)不僅僅關(guān)注于理論知識(shí)的講授，更 應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力，手動(dòng)操作能力和一定 的創(chuàng)新創(chuàng)造能力為了更好地模擬生物技術(shù)在產(chǎn)品生 產(chǎn)的過程，我校在生物技術(shù)專業(yè)設(shè)置生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)這 一課程，在課程教學(xué)上做了如下探索。
一、課程設(shè)置
生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)包含現(xiàn)今生物技術(shù)制藥普遍的基 本流程：基因工程菌的構(gòu)建、菌株的發(fā)酵培養(yǎng)、目的產(chǎn)物 的提取和后期產(chǎn)物的分離鑒定。生物技術(shù)教研室結(jié)合自身 實(shí)際情況，編寫了《生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》，該教材涵蓋 了基因工程，發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程中的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，彼此 銜接構(gòu)成完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本教材涉及知識(shí)面較廣，重點(diǎn) 難點(diǎn)清晰，結(jié)構(gòu)邏輯性強(qiáng)，具有很好的通用性和實(shí)踐性。
二、課程方式
生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)課，因此具有普遍實(shí)驗(yàn)課 的授課方式。授課時(shí)結(jié)合多媒體課件及現(xiàn)場(chǎng)操作演示來 完成課程內(nèi)容。具體方式如下：(-)分組教學(xué)我們?cè)诮虒W(xué)過程中將學(xué)生進(jìn)行分組，一般6人一組。 更大型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如發(fā)酵罐的使用則將全班分為2組。 以上在上課前根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教!^安排。實(shí)驗(yàn)前先 由教師講解本次實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理。 重點(diǎn)講解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和關(guān)鍵儀器的使用。在學(xué)生操作 過程中，教_師需現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)答疑，隨時(shí)糾正不規(guī)范的操作。 實(shí)驗(yàn)操作過程中，允許各小組自行安排實(shí)驗(yàn)分工，要求每 位學(xué)生都參與，以小組為單位獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。這樣不僅鍛 煉了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)。
(二）授課方式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)用多媒體結(jié)合板書的方法進(jìn) 行教學(xué)。對(duì)媒體教學(xué)可以為學(xué)生提供大量學(xué)習(xí)資料，包 括現(xiàn)今最前沿的技術(shù)背景和實(shí)驗(yàn)手段，當(dāng)下生物技術(shù)制 藥的行業(yè)發(fā)展情況，以及一些用來解釋實(shí)驗(yàn)原理的動(dòng)態(tài) 視頻等等M。
同時(shí)，為了培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和對(duì)理論知識(shí)的運(yùn) 用能力，教師在授課時(shí)應(yīng)不斷地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分 析問題，并提出幾種可行的解決方法，最后再引導(dǎo)學(xué)生 選擇本次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法。例如，對(duì)基因工程菌 進(jìn)行菌體破碎收集產(chǎn)物時(shí)，教師可提問“實(shí)驗(yàn)室和工業(yè) 上對(duì)菌體破碎都有哪些方法” “為什么實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上 選擇的方法不同” “本次實(shí)驗(yàn)中我們?yōu)槭裁从玫酱朔椒ā保?在學(xué)生討論后，教師逐一進(jìn)行解答“實(shí)驗(yàn)室常用菌體破 碎方法有超聲波破碎和堿裂解法，工業(yè)上則常用高壓勻 質(zhì)機(jī)” “工業(yè)上處理菌體量大” “本次實(shí)驗(yàn)用到超聲波 法為的是保護(hù)產(chǎn)物蛋白”。這樣通過提出問題和解決問題， 教導(dǎo)學(xué)生在今后生產(chǎn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案確定前要全面考慮， 謹(jǐn)慎判斷和靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。
(三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)生物綜合實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的銜接。以生產(chǎn) 一基因工程蛋白為例：1.基因工程菌的構(gòu)建由于教學(xué)課時(shí)有限，基因工程菌選自教師的科研項(xiàng) 目，這樣節(jié)省了科研時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)的成功率p]。對(duì)于 生物技術(shù)本科學(xué)生，要求掌握的是PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基 因，感受態(tài)細(xì)胞的制備，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，目 的基因的監(jiān)測(cè)與鑒定的實(shí)驗(yàn)過程。以上綜合了基因工程 和分子生物學(xué)理論。
2.工程菌發(fā)酵包括基因工程菌的篩選和發(fā)酵培養(yǎng)。涉及的實(shí)驗(yàn)方 法有固體培養(yǎng)，液體培養(yǎng)，發(fā)酵罐批量發(fā)酵，發(fā)酵培養(yǎng) 基優(yōu)化等。以上涵蓋了發(fā)酵工程理論知識(shí)，同時(shí)與基因 工程和分子生物學(xué)知識(shí)銜接。
3.菌體收集和破碎學(xué)生前期在微生物學(xué)課程里做過這類實(shí)驗(yàn)，但都是 實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模的操作。在生物綜合實(shí)驗(yàn)中，目的是使學(xué) 生有生產(chǎn)的概念，在大規(guī)模生產(chǎn)中用到的離心和過濾的 方法要求其掌握。
4.蛋白的提取和純化此過程涉及分離方法有凝膠過濾，親和層析和離子 交換層析，以及蛋白的透析除鹽、鹽析等方法。學(xué)生在 實(shí)驗(yàn)中掌握了幾種最常用的蛋白質(zhì)純化和精制的方法，了 解不同情況選擇不同方法的條件，在生物制藥生產(chǎn)過程 中才能靈活處理。
5.活性檢測(cè)具體實(shí)驗(yàn)是體外培養(yǎng)細(xì)胞，進(jìn)行MTT實(shí)驗(yàn)。此過程綜合運(yùn)用了細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)。以上則 為生物綜合性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地完整地實(shí)施方案。涉及的更多 前期學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生課前自己復(fù)習(xí)確保實(shí)驗(yàn)順 利進(jìn)行。
(四）理論聯(lián)系實(shí)際生物綜合實(shí)驗(yàn)開展的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和分析并解決問題的能力，并在實(shí)際生產(chǎn) 中得到應(yīng)用。因此僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室不能收到最好的效 果。對(duì)于醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，達(dá)到理論 聯(lián)系實(shí)際的最好方法是校企合作。與當(dāng)?shù)厣镏扑幤髽I(yè) 聯(lián)合，設(shè)置一定的課時(shí)使學(xué)生可進(jìn)企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，或者 從企業(yè)收集一定的資料作為學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的選題， 這樣才是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力培養(yǎng)的更好的方式, 并能真正提高他們的科研水平和分析能力。
三、考核方法
第一項(xiàng)考核指標(biāo)為實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫重點(diǎn) 部分是實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析、.實(shí)驗(yàn)結(jié)果^ 科研材料的撰寫是專業(yè)人才應(yīng)具有的基本科研素質(zhì)，撰 寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是提髙該素質(zhì)的方法之一。為今后畢業(yè)論文 的開展奠定了一定的基礎(chǔ)[1°]。此項(xiàng)成績(jī)占總成績(jī)30%。 第二項(xiàng)考核是實(shí)驗(yàn)課中的操作。教師在每堂課上應(yīng)隨時(shí)觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范，實(shí)驗(yàn)安排是否合理，實(shí)驗(yàn)是' 否獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后臺(tái)面是否整潔。依據(jù)以上教師 給出合理的分?jǐn)?shù)，作為平時(shí)成績(jī)。該項(xiàng)主要考核學(xué)生的 動(dòng)手能力，占總成績(jī)20%。第三項(xiàng)為年終考核。年終考 核內(nèi)容包括卷面理論和實(shí)際操作考核兩部分考核一起進(jìn) 行。在動(dòng)手操作的考核過程中，單人隨機(jī)抽選實(shí)驗(yàn)題目， 操作的同時(shí)回答相應(yīng)的理論知識(shí)。考核分輪進(jìn)行，操作1 由教師打分。年終考核占總成績(jī)50%。以上構(gòu)成生物技 術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程考核的所有內(nèi)容。
四、課程特點(diǎn)
生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)綜合了己學(xué)的多門學(xué)科的知識(shí)， 并將其有機(jī)地結(jié)合起來。往往前一個(gè)實(shí)驗(yàn)是后一個(gè)實(shí)驗(yàn) 的基礎(chǔ)，各個(gè)實(shí)驗(yàn)有著不可分割的連貫性。這是與傳統(tǒng) 生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)最大的不同之處。生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的全 部實(shí)驗(yàn)是一個(gè)有機(jī)的整體，相互關(guān)聯(lián)，相互影響。通過 實(shí)驗(yàn)，學(xué)生建立了工業(yè)生產(chǎn)的整體概念。通過實(shí)驗(yàn)操作， 學(xué)生系統(tǒng)地運(yùn)用很多己學(xué)過的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)其在 今后的生產(chǎn)和科研工作有極強(qiáng)的指導(dǎo)意義。綜合實(shí)驗(yàn)涵 蓋了創(chuàng)新環(huán)節(jié)。通過對(duì)生產(chǎn)實(shí)例的分析和討論，學(xué)生可 自己制定解決方案，增強(qiáng)了課程的趣味性，提高了學(xué)生學(xué) 習(xí)的積極性。由于每次實(shí)驗(yàn)課都緊密相連，環(huán)環(huán)相扣，督促學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地對(duì)待每次課程。
生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法在我們不斷探索下已 初見成效。然而，教學(xué)改革永無止境。目前我們的課程 設(shè)置還需進(jìn)一步優(yōu)化，授課方式也許不斷改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)有待進(jìn)一步完善。我們將積極創(chuàng)造良好條件，不斷探索，逐步提高生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。
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