黃林彬　嚴(yán)興洪

摘要：《細(xì)胞工程》是高等學(xué)校生物技術(shù)和生物科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，具有內(nèi)容多、技術(shù)新、發(fā)展速度快、實踐能力強等特點。為了提高本課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，作者從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行了分析和總結(jié)，就如何提高教學(xué)效果和質(zhì)量進行了探討。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程；實驗教學(xué)；案例教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0120-02

細(xì)胞工程（cytotechnology）是指以生物細(xì)胞或組織為研究對象，按照人們的意愿進行工程學(xué)操作，從而改變生物性狀，獲得生物產(chǎn)品，為人類生產(chǎn)生活服務(wù)的科學(xué)[1]。細(xì)胞工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，也是該領(lǐng)域中最直接應(yīng)用于生產(chǎn)實踐并取得顯著效益的應(yīng)用科學(xué)。我校細(xì)胞工程課程由王素娟教授于1994年開設(shè)，主要以我國經(jīng)濟海藻組織培養(yǎng)的理論及在育苗等方面的應(yīng)用作為課程的主要內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，我校嚴(yán)興洪教授進一步優(yōu)化授課內(nèi)容，在海藻細(xì)胞工程的基礎(chǔ)上，增加了植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程的部分內(nèi)容，完善了細(xì)胞工程課程的體系。2016年，我校對教學(xué)大綱做了進一步優(yōu)化，將本課程提升為生物技術(shù)專業(yè)的必修課程，同時將理論課課時從48學(xué)時減少到32學(xué)時、將實驗課課時從27課時增加到42學(xué)時，這樣的調(diào)整符合該課程的特點：在傳授細(xì)胞工程主要理論知識的基礎(chǔ)上，更突出學(xué)生實踐能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，這對課程教學(xué)團隊提出了更高的要求。

一、細(xì)胞工程課程的特點

本課程內(nèi)容涉及面廣、信息量大，且國內(nèi)外在本領(lǐng)域的研究成果日新月異，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時對知識點的掌握存在一定的困難。本課程內(nèi)容涉及多個專業(yè)方面，如普通生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)等基本知識，此外，還需具備基因工程、酶工程以及部分生物工程設(shè)備等方面的知識。另外，細(xì)胞工程各個章節(jié)之間的獨立性強、技術(shù)性強，理論表述較少，步驟復(fù)雜，給學(xué)生記憶內(nèi)容帶來了很大的難度。再加上細(xì)胞工程實際內(nèi)容基本是微觀水平，比較抽象難懂。如果依舊采用傳統(tǒng)教學(xué)的“填鴨式”授課方法，很顯然學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果也可想而知[2]。

二、細(xì)胞工程課程的教學(xué)現(xiàn)狀

細(xì)胞工程行業(yè)的技術(shù)更新速度十分快，研究成果日新月異，而教材的更新速度則落后于成果的更新，這就要求教師在掌握教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，把前沿成果應(yīng)用到教學(xué)中去，更新授課內(nèi)容。比如，在課堂上通過介紹袁隆平和雜交水稻及海水稻的最新進展，讓學(xué)生感受細(xì)胞工程在促進生產(chǎn)力發(fā)展中的巨大貢獻。教材是最重要的教學(xué)資源，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要工具，也是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。目前，可供選擇的細(xì)胞工程教材較多，當(dāng)當(dāng)網(wǎng)在售的細(xì)胞工程教材就有12本以上。本課程團隊從2011年開始選擇由楊淑慎主編的《細(xì)胞工程》一書作為教材并一直使用至今。該書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材，系統(tǒng)介紹了細(xì)胞工程學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和最新研究與應(yīng)用成果。全書共分為植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞工程上下兩篇二十二章，不同的課程團隊可有選擇性地進行教學(xué)。本團隊教師均從事海藻生物技術(shù)研究，十分熟悉植物細(xì)胞工程的各項研究內(nèi)容，故主要選擇植物細(xì)胞工程作為授課重點，同時安排少量課時介紹動物細(xì)胞工程的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生了解植物和動物細(xì)胞工程的異同。另外，細(xì)胞工程課程的實踐性很強，很多內(nèi)容的講授需要教師有一定的實踐經(jīng)驗，才能將關(guān)鍵步驟和注意事項講清楚，在此基礎(chǔ)之上，還要設(shè)計相關(guān)實驗，讓學(xué)生在實踐中掌握課程的要點和難點，讓學(xué)生認(rèn)識到實驗操作對本課程的重要性[3]。

三、提高教學(xué)效果的嘗試

細(xì)胞工程是一門實踐性和應(yīng)用性很強的學(xué)科，理論知識抽象豐富，學(xué)生理解起來有一定難度，因此細(xì)胞工程教學(xué)的方式方法尤為重要[4]。

1.重點案例教學(xué)。本課程團隊成員長期從事紫菜育種研究，目前已培育出兩個由“全國水產(chǎn)原種和良種審定委員會”審定的壇紫菜新品種“申福1號”和“申福2號”以及數(shù)十個仍在小試和中試過程中的優(yōu)良品系。在這些優(yōu)良品種系的培育過程中，用到多項細(xì)胞工程的關(guān)鍵技術(shù)：如人工誘變技術(shù)、突變體選擇技術(shù)、單細(xì)胞的分離與培養(yǎng)技術(shù)、單性生殖技術(shù)、大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)等。同時，在實驗課上，也安排了對應(yīng)技術(shù)的實踐操作。通過以上由課程教師直接參與的重點案例應(yīng)用到教學(xué)中，使學(xué)生掌握和了解細(xì)胞工程最新的研究進展和學(xué)科前沿。

2.不斷更新教學(xué)方法與教學(xué)手段。通過運用多種教學(xué)方法，增加課堂的有效性。在授課的過程中，本課程團隊成員充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，使原本枯燥、抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成形象、可視、可聽的內(nèi)容，如在講解植物原生質(zhì)體的分離時，通過播放實驗視頻，學(xué)生能夠親眼看到原生質(zhì)體分離的過程及原生質(zhì)體的特征，加深了學(xué)生對原生質(zhì)體的理解。這樣能將大量的信息和繁雜的操作細(xì)節(jié)簡化，起到事半功倍的效果。

另外，我校還有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺EOL供教學(xué)使用，教師可上傳與課程相關(guān)的視頻內(nèi)容或最新的研究論文等，學(xué)生可以利用課余時間鞏固上課的學(xué)習(xí)內(nèi)容；還可在課前發(fā)布下次課程的背景知識和思考題，讓大家?guī)е鴨栴}去預(yù)習(xí)；或者在實驗課之前發(fā)布實驗操作流程及注意事項、可能遇到的問題及解決方法等，使學(xué)生在實際操作之前能對整個實驗的原理和流程有初步的認(rèn)識，減少學(xué)生按部就班操作的盲目性。課后還可以布置作業(yè)，學(xué)生可以在網(wǎng)上直接提交作業(yè)供教師批改和分析，以便在下次上課時，對學(xué)生掌握不充分的內(nèi)容進行輔導(dǎo)?；ヂ?lián)網(wǎng)時代產(chǎn)生了許多使用便捷、功能強大的網(wǎng)絡(luò)工具和平臺，為細(xì)胞工程的教學(xué)提供了極大的支持[4]。網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)較好地解決了學(xué)時不夠、課本內(nèi)容相對滯后、師生交流少、學(xué)生自學(xué)難等問題。

3.增加課堂討論的比重。課堂上適時討論可活躍課堂氣氛，也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。針對某個知識點，由教師提出具體案例，然后分組討論，最后由教師進行總結(jié)。比如番茄和土豆無法有性雜交，而通過原生質(zhì)體融合則有可能產(chǎn)生體細(xì)胞雜種，那么二者的體細(xì)胞雜種會是什么樣子，會是番茄皮的土豆，還是土豆皮的番茄，還是同一棵植株上既長番茄又長土豆？通過討論讓學(xué)生理解體細(xì)胞雜交的意義是克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親合性，為遺傳物質(zhì)的廣泛重組開辟了新的途徑，其在育種實踐中具有廣泛用途。通過這類案例的討論與分析，大多數(shù)的學(xué)生反映印象深刻，并認(rèn)為所學(xué)知識的理解更容易[5]。課堂上的案例教學(xué)充分體現(xiàn)了師生之間的情感性和課堂上的互動性，并且能將思想教育融于知識的傳授之中。

4.改進課程考核方式。隨著細(xì)胞工程內(nèi)容的不斷更新，傳統(tǒng)的考核方式不能取得滿意的效果，本團隊在課程考核時除了保持原有的填空題、簡答題等考核基礎(chǔ)知識的內(nèi)容外，特別增加了與實踐緊密結(jié)合的實驗分析題，且比重不低于40%。根據(jù)題示的實驗流程分析實驗失敗的原因，考查學(xué)生的綜合分析能力。如：“某同學(xué)使用保存了五年的解壁酶進行原生質(zhì)體的提取，結(jié)果只獲得了少量的細(xì)胞；而使用新配制的酶液則分離到大量的死細(xì)胞，請分析兩次實驗失敗的原因”；“請設(shè)計一個實驗，篩選一個耐高溫的壇紫菜新品系”；“如何應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù)去解決生產(chǎn)實際問題”等。這些題目涉及多種技術(shù)，答案不唯一，考查學(xué)生合理運用所學(xué)知識的能力，比單純考核這些技術(shù)要好很多，促使學(xué)生在復(fù)習(xí)的過程中，不要死記硬背，因為只有理解各種技術(shù)的特點和應(yīng)用范圍，才能取得好的成績。

教學(xué)有法，教無定法，在細(xì)胞工程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，只要我們注重課程的特點，采用學(xué)生樂于接受的教學(xué)方法，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，才能真正提高教學(xué)質(zhì)量。通過網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)、互動式學(xué)習(xí)及課堂加網(wǎng)絡(luò)的混合式教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生深入理解細(xì)胞工程的知識，而且更能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻：

[1]楊淑慎.細(xì)胞工程[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[2]李會芬.《細(xì)胞工程》課程教學(xué)改革探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2016，（31）.

[3]高冬妮，孫曉丹，趙丹.細(xì)胞工程課程的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2017，（10）：116-117.

[4]劉啟亮.互聯(lián)網(wǎng)工具在細(xì)胞工程教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017，（1）：182-183.

[5]王紅霞，許重潔，張光謀.細(xì)胞工程課程教學(xué)模式改革與探索[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016，（17）：288-289.