医学院校生物技术综合实验教学探索论文

医学院校生物技术综合实验教学探索论文

　　生物技术是生命科学的技术核心，生物技术产业目 前己广泛涉入农林、医药和食品等行业。可预见，在未 来的经济发展中，生物技术产业将会成为世界各国优先 发展的对象，并逐渐成为支柱产业之一[1]。生物技术产 业也是我国近几十年发展迅猛的产业，正在逐步赶超世 界发达国家技术水平。因此，生物技术创新人才的培养 是首要任务，这对于我国生物技术产业的发展具有重要 意义[2]。吉林医药学院的生物技术专业建立于2010年。 建立之初考虑到生物技术制药行业的不断发展壮大，对 相关人才的紧需，并结合医学院校的特点和优势整合各 方资源建立了生物技术专业，目的是培养兼具生物技术制 药研发、生产和营销能力的专业性人才。在课程方面，参 考了其他医学院校的生物技术专业，同时结合我校的实际 情况（包括教师和实验室资源）后进行设置。四年后毕业 生走向了工作岗位，普遍反映是：虽然学习了现代生物技 术的专业理论知识，但是在工作岗位上对待专业的技术问 题还是手足无措。这些毕业生中不乏当初理论课成绩优秀 者。经生物技术教研室的总结研宄后，认为生物技术专业 的学科实践性很强，尤其是医学生物技术更是与生产紧密 挂钩，对于人才的培养不仅仅关注于理论知识的讲授，更 应该注重培养学生的思维分析能力，手动操作能力和一定 的创新创造能力为了更好地模拟生物技术在产品生 产的过程，我校在生物技术专业设置生物技术综合实验这 一课程，在课程教学上做了如下探索。

　　一、课程设置

　　生物技术综合实验包含现今生物技术制药普遍的基 本流程：基因工程菌的构建、菌株的发酵培养、目的产物 的提取和后期产物的分离鉴定。生物技术教研室结合自身 实际情况，编写了《生物技术综合实验》，该教材涵盖 了基因工程，发酵工程和蛋白质工程中的实验技术，彼此 衔接构成完整的实验系统。本教材涉及知识面较广，重点 难点清晰，结构逻辑性强，具有很好的通用性和实践性。

　　二、课程方式

　　生物技术综合实验是实验课，因此具有普遍实验课 的授课方式。授课时结合多媒体课件及现场操作演示来 完成课程内容。具体方式如下：(-)分组教学我们在教学过程中将学生进行分组，一般6人一组。 更大型的实验项目，如发酵罐的使用则将全班分为2组。 以上在上课前根据具体实验内容由教!^安排。实验前先 由教师讲解本次实验的背景知识，实验目的和实验原理。 重点讲解实验的操作步骤和关键仪器的使用。在学生操作 过程中，教_师需现场指导答疑，随时纠正不规范的操作。 实验操作过程中，允许各小组自行安排实验分工，要求每 位学生都参与，以小组为单位独立完成实验。这样不仅锻 炼了学生独立思考的能力，还培养了学生的合作意识。

　　(二）授课方式在实验教学中，我们应用多媒体结合板书的方法进 行教学。对媒体教学可以为学生提供大量学习资料，包 括现今最前沿的技术背景和实验手段，当下生物技术制 药的行业发展情况，以及一些用来解释实验原理的动态 视频等等M。

　　同时，为了培养学生的逻辑思维和对理论知识的运 用能力，教师在授课时应不断地提出问题，引导学生分 析问题，并提出几种可行的解决方法，最后再引导学生 选择本次实验中应用的实验方法。例如，对基因工程菌 进行菌体破碎收集产物时，教师可提问“实验室和工业 上对菌体破碎都有哪些方法” “为什么实验室和工业上 选择的方法不同” “本次实验中我们为什么用到此方法”， 在学生讨论后，教师逐一进行解答“实验室常用菌体破 碎方法有超声波破碎和碱裂解法，工业上则常用高压匀 质机” “工业上处理菌体量大” “本次实验用到超声波 法为的是保护产物蛋白”。这样通过提出问题和解决问题， 教导学生在今后生产中，对实验方案确定前要全面考虑， 谨慎判断和灵活地运用所学知识。

　　(三）实验设计生物综合实验的重点是各个知识点的衔接。以生产 一基因工程蛋白为例：1.基因工程菌的构建由于教学课时有限，基因工程菌选自教师的科研项 目，这样节省了科研时间，提高实验的成功率p]。对于 生物技术本科学生，要求掌握的是PCR技术扩增目的基 因，感受态细胞的制备，将目的基因导入受体细胞，目 的基因的监测与鉴定的实验过程。以上综合了基因工程 和分子生物学理论。

　　2.工程菌发酵包括基因工程菌的筛选和发酵培养。涉及的实验方 法有固体培养，液体培养，发酵罐批量发酵，发酵培养 基优化等。以上涵盖了发酵工程理论知识，同时与基因 工程和分子生物学知识衔接。

　　3.菌体收集和破碎学生前期在微生物学课程里做过这类实验，但都是 实验室小规模的操作。在生物综合实验中，目的是使学 生有生产的概念，在大规模生产中用到的离心和过滤的 方法要求其掌握。

　　4.蛋白的提取和纯化此过程涉及分离方法有凝胶过滤，亲和层析和离子 交换层析，以及蛋白的透析除盐、盐析等方法。学生在 实验中掌握了几种最常用的蛋白质纯化和精制的方法，了 解不同情况选择不同方法的条件，在生物制药生产过程 中才能灵活处理。

　　5.活性检测具体实验是体外培养细胞，进行MTT实验。此过程综合运用了细胞生物学和细胞工程的相关知识。以上则 为生物综合性实验系统地完整地实施方案。涉及的更多 前期学过的知识点，要求学生课前自己复习确保实验顺 利进行。

　　(四）理论联系实际生物综合实验开展的目的在于培养学生的科研能力、 实验设计能力和分析并解决问题的能力，并在实际生产 中得到应用。因此仅仅局限于实验室不能收到最好的效 果。对于医学院校生物技术专业人才的培养，达到理论 联系实际的最好方法是校企合作。与当地生物制药企业 联合，设置一定的课时使学生可进企业参观学习，或者 从企业收集一定的资料作为学生自主创新实验的选题， 这样才是对学生理论知识转化为能力培养的更好的方式, 并能真正提高他们的科研水平和分析能力。

　　三、考核方法

　　第一项考核指标为实验报告。实验报告的撰写重点 部分是实验步骤、实验数据的处理和分析、.实验结果^ 科研材料的撰写是专业人才应具有的基本科研素质，撰 写实验报告是提髙该素质的方法之一。为今后毕业论文 的开展奠定了一定的基础[1°]。此项成绩占总成绩30%。 第二项考核是实验课中的操作。教师在每堂课上应随时观察学生的操作是否规范，实验安排是否合理，实验是' 否独立完成，实验结束后台面是否整洁。依据以上教师 给出合理的分数，作为平时成绩。该项主要考核学生的 动手能力，占总成绩20%。第三项为年终考核。年终考 核内容包括卷面理论和实际操作考核两部分考核一起进 行。在动手操作的考核过程中，单人随机抽选实验题目， 操作的同时回答相应的理论知识。考核分轮进行，操作1 由教师打分。年终考核占总成绩50%。以上构成生物技 术综合实验课程考核的所有内容。

　　四、课程特点

　　生物技术综合实验综合了己学的多门学科的知识， 并将其有机地结合起来。往往前一个实验是后一个实验 的基础，各个实验有着不可分割的连贯性。这是与传统 生物技术实验最大的不同之处。生物技术综合实验的全 部实验是一个有机的整体，相互关联，相互影响。通过 实验，学生建立了工业生产的整体概念。通过实验操作， 学生系统地运用很多己学过的知识和实验技能，对其在 今后的生产和科研工作有极强的指导意义。综合实验涵 盖了创新环节。通过对生产实例的分析和讨论，学生可 自己制定解决方案，增强了课程的趣味性，提高了学生学 习的积极性。由于每次实验课都紧密相连，环环相扣，督促学生严谨认真地对待每次课程。

　　生物技术综合实验的教学方法在我们不断探索下已 初见成效。然而，教学改革永无止境。目前我们的课程 设置还需进一步优化，授课方式也许不断改进，实验室的建设有待进一步完善。我们将积极创造良好条件，不断探索，逐步提高生物技术综合实验课程的教学质量。

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