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醫學(xué)院校生物技術(shù)綜合實(shí)驗教學(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 前己廣泛涉入農林、醫藥和食品等行業(yè)�？深A見(jiàn)，在未 來(lái)的經(jīng)濟發(fā)展中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將會(huì )成為世界各國優(yōu)先 發(fā)展的對象，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)達國家技術(shù)水平。因此，生物技術(shù)創(chuàng )新人才的培養 是首要任務(wù)，這對于我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要 意義[2]。吉林醫藥學(xué)院的生物技術(shù)專(zhuān)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 相關(guān)人才的緊需，并結合醫學(xué)院校的特點(diǎn)和優(yōu)勢整合各 方資源建立了生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)，目的是培養兼具生物技術(shù)制 藥研發(fā)、生產(chǎn)和營(yíng)銷(xiāo)能力的專(zhuān)業(yè)性人才。在課程方面，參 考了其他醫學(xué)院校的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)，同時(shí)結合我校的實(shí)際 情況（包括教師和實(shí)驗室資源）后進(jìn)行設置。四年后畢業(yè) 生走向了工作崗位，普遍反映是：雖然學(xué)習了現代生物技 術(shù)的專(zhuān)業(yè)理論知識，但是在工作崗位上對待專(zhuān)業(yè)的技術(shù)問(wèn) 題還是手足無(wú)措。這些畢業(yè)生中不乏當初理論課成績(jì)優(yōu)秀 者。經(jīng)生物技術(shù)教研室的總結研宄后，認為生物技術(shù)專(zhuān)業(yè) 的學(xué)科實(shí)踐性很強，尤其是醫學(xué)生物技術(shù)更是與生產(chǎn)緊密 掛鉤，對于人才的培養不僅僅關(guān)注于理論知識的講授，更 應該注重培養學(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(guò)程，我校在生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)設置生物技術(shù)綜合實(shí)驗這 一課程，在課程教學(xué)上做了如下探索。
一、課程設置
生物技術(shù)綜合實(shí)驗包含現今生物技術(shù)制藥普遍的基 本流程：基因工程菌的構建、菌株的發(fā)酵培養、目的產(chǎn)物 的提取和后期產(chǎn)物的分離鑒定。生物技術(shù)教研室結合自身 實(shí)際情況，編寫(xiě)了《生物技術(shù)綜合實(shí)驗》，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)驗技術(shù)，彼此 銜接構成完整的實(shí)驗系統。本教材涉及知識面較廣，重點(diǎn) 難點(diǎn)清晰，結構邏輯性強，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)驗是實(shí)驗課，因此具有普遍實(shí)驗課 的授課方式。授課時(shí)結合多媒體課件及現場(chǎng)操作演示來(lái) 完成課程內容。具體方式如下：(-)分組教學(xué)我們在教學(xué)過(guò)程中將學(xué)生進(jìn)行分組，一般6人一組。 更大型的實(shí)驗項目，如發(fā)酵罐的使用則將全班分為2組。 以上在上課前根據具體實(shí)驗內容由教!^安排。實(shí)驗前先 由教師講解本次實(shí)驗的背景知識，實(shí)驗目的和實(shí)驗原理。 重點(diǎn)講解實(shí)驗的操作步驟和關(guān)鍵儀器的使用。在學(xué)生操作 過(guò)程中，教_師需現場(chǎng)指導答疑，隨時(shí)糾正不規范的操作。 實(shí)驗操作過(guò)程中，允許各小組自行安排實(shí)驗分工，要求每 位學(xué)生都參與，以小組為單位獨立完成實(shí)驗。這樣不僅鍛 煉了學(xué)生獨立思考的能力，還培養了學(xué)生的合作意識。
(二）授課方式在實(shí)驗教學(xué)中，我們應用多媒體結合板書(shū)的方法進(jìn) 行教學(xué)。對媒體教學(xué)可以為學(xué)生提供大量學(xué)習資料，包 括現今最前沿的技術(shù)背景和實(shí)驗手段，當下生物技術(shù)制 藥的行業(yè)發(fā)展情況，以及一些用來(lái)解釋實(shí)驗原理的動(dòng)態(tài) 視頻等等M。
同時(shí)，為了培養學(xué)生的邏輯思維和對理論知識的運 用能力，教師在授課時(shí)應不斷地提出問(wèn)題，引導學(xué)生分 析問(wèn)題，并提出幾種可行的解決方法，最后再引導學(xué)生 選擇本次實(shí)驗中應用的實(shí)驗方法。例如，對基因工程菌 進(jìn)行菌體破碎收集產(chǎn)物時(shí)，教師可提問(wèn)“實(shí)驗室和工業(yè) 上對菌體破碎都有哪些方法” “為什么實(shí)驗室和工業(yè)上 選擇的方法不同” “本次實(shí)驗中我們?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” “工業(yè)上處理菌體量大” “本次實(shí)驗用到超聲波 法為的是保護產(chǎn)物蛋白”。這樣通過(guò)提出問(wèn)題和解決問(wèn)題， 教導學(xué)生在今后生產(chǎn)中，對實(shí)驗方案確定前要全面考慮， 謹慎判斷和靈活地運用所學(xué)知識。
(三）實(shí)驗設計生物綜合實(shí)驗的重點(diǎn)是各個(gè)知識點(diǎn)的銜接。以生產(chǎn) 一基因工程蛋白為例：1.基因工程菌的構建由于教學(xué)課時(shí)有限，基因工程菌選自教師的科研項 目，這樣節省了科研時(shí)間，提高實(shí)驗的成功率p]。對于 生物技術(shù)本科學(xué)生，要求掌握的是PCR技術(shù)擴增目的基 因，感受態(tài)細胞的制備，將目的基因導入受體細胞，目 的基因的監測與鑒定的實(shí)驗過(guò)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。涉及的實(shí)驗方 法有固體培養，液體培養，發(fā)酵罐批量發(fā)酵，發(fā)酵培養 基優(yōu)化等。以上涵蓋了發(fā)酵工程理論知識，同時(shí)與基因 工程和分子生物學(xué)知識銜接。
3.菌體收集和破碎學(xué)生前期在微生物學(xué)課程里做過(guò)這類(lèi)實(shí)驗，但都是 實(shí)驗室小規模的操作。在生物綜合實(shí)驗中，目的是使學(xué) 生有生產(chǎn)的概念，在大規模生產(chǎn)中用到的離心和過(guò)濾的 方法要求其掌握。
4.蛋白的提取和純化此過(guò)程涉及分離方法有凝膠過(guò)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(guò)程 中才能靈活處理。
5.活性檢測具體實(shí)驗是體外培養細胞，進(jìn)行MTT實(shí)驗。此過(guò)程綜合運用了細胞生物學(xué)和細胞工程的相關(guān)知識。以上則 為生物綜合性實(shí)驗系統地完整地實(shí)施方案。涉及的更多 前期學(xué)過(guò)的知識點(diǎn)，要求學(xué)生課前自己復習確保實(shí)驗順 利進(jìn)行。
(四）理論聯(lián)系實(shí)際生物綜合實(shí)驗開(kāi)展的目的在于培養學(xué)生的科研能力、 實(shí)驗設計能力和分析并解決問(wèn)題的能力，并在實(shí)際生產(chǎn) 中得到應用。因此僅僅局限于實(shí)驗室不能收到最好的效 果。對于醫學(xué)院校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才的培養，達到理論 聯(lián)系實(shí)際的最好方法是校企合作。與當地生物制藥企業(yè) 聯(lián)合，設置一定的課時(shí)使學(xué)生可進(jìn)企業(yè)參觀(guān)學(xué)習，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)驗的選題， 這樣才是對學(xué)生理論知識轉化為能力培養的更好的方式, 并能真正提高他們的科研水平和分析能力。
三、考核方法
第一項考核指標為實(shí)驗報告。實(shí)驗報告的撰寫(xiě)重點(diǎn) 部分是實(shí)驗步驟、實(shí)驗數據的處理和分析、.實(shí)驗結果^ 科研材料的撰寫(xiě)是專(zhuān)業(yè)人才應具有的基本科研素質(zhì)，撰 寫(xiě)實(shí)驗報告是提髙該素質(zhì)的方法之一。為今后畢業(yè)論文 的開(kāi)展奠定了一定的基礎[1°]。此項成績(jì)占總成績(jì)30%。 第二項考核是實(shí)驗課中的操作。教師在每堂課上應隨時(shí)觀(guān)察學(xué)生的操作是否規范，實(shí)驗安排是否合理，實(shí)驗是' 否獨立完成，實(shí)驗結束后臺面是否整潔。依據以上教師 給出合理的分數，作為平時(shí)成績(jì)。該項主要考核學(xué)生的 動(dòng)手能力，占總成績(jì)20%。第三項為年終考核。年終考 核內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(guò)程中，單人隨機抽選實(shí)驗題目， 操作的同時(shí)回答相應的理論知識�？己朔州嗊M(jìn)行，操作1 由教師打分。年終考核占總成績(jì)50%。以上構成生物技 術(shù)綜合實(shí)驗課程考核的所有內容。
四、課程特點(diǎn)
生物技術(shù)綜合實(shí)驗綜合了己學(xué)的多門(mén)學(xué)科的知識， 并將其有機地結合起來(lái)。往往前一個(gè)實(shí)驗是后一個(gè)實(shí)驗 的基礎，各個(gè)實(shí)驗有著(zhù)不可分割的連貫性。這是與傳統 生物技術(shù)實(shí)驗最大的不同之處。生物技術(shù)綜合實(shí)驗的全 部實(shí)驗是一個(gè)有機的整體，相互關(guān)聯(lián)，相互影響。通過(guò) 實(shí)驗，學(xué)生建立了工業(yè)生產(chǎn)的整體概念。通過(guò)實(shí)驗操作， 學(xué)生系統地運用很多己學(xué)過(guò)的知識和實(shí)驗技能，對其在 今后的生產(chǎn)和科研工作有極強的指導意義。綜合實(shí)驗涵 蓋了創(chuàng )新環(huán)節。通過(guò)對生產(chǎn)實(shí)例的分析和討論，學(xué)生可 自己制定解決方案，增強了課程的趣味性，提高了學(xué)生學(xué) 習的積極性。由于每次實(shí)驗課都緊密相連，環(huán)環(huán)相扣，督促學(xué)生嚴謹認真地對待每次課程。
生物技術(shù)綜合實(shí)驗的教學(xué)方法在我們不斷探索下已 初見(jiàn)成效。然而，教學(xué)改革永無(wú)止境。目前我們的課程 設置還需進(jìn)一步優(yōu)化，授課方式也許不斷改進(jìn)，實(shí)驗室的建設有待進(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)驗課程的教學(xué)質(zhì)量。
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