袁雅紅 周春芳
(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院;2.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院 湖北十堰 442000)
細(xì)胞工程是一門涉及面非常廣泛的學(xué)科,是生物工程領(lǐng)域的前沿代表[1],在許多領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用。它不但在生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、養(yǎng)殖業(yè)、生物資源與環(huán)境保護(hù)、新物種構(gòu)建等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究中發(fā)揮重要作用,而且有些應(yīng)用(如植物的新物種培育、單克隆抗體生產(chǎn)等)已經(jīng)產(chǎn)生了極其可觀的經(jīng)濟(jì)效益[2]。細(xì)胞工程領(lǐng)域中相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù),如試管嬰兒、異體(動物)器官移植、克隆人與轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品等一直受到廣泛的關(guān)注。我校于2004年獲批成立胚胎干細(xì)胞研究湖北省重點實驗室。本室除了日常科研工作外,還承擔(dān)了本校生科系大四本科生以及部分研究生的細(xì)胞工程的理論教學(xué),并進(jìn)行實驗教學(xué),將基礎(chǔ)科研的經(jīng)驗與心得充分運用到教學(xué)中去,累積了具有本室特色的一些教學(xué)經(jīng)驗。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有許多關(guān)于細(xì)胞工程理論教學(xué)方面的報道,而關(guān)于實驗課程教學(xué)的報道較少。本文就本室在細(xì)胞工程實驗教學(xué)中的經(jīng)驗進(jìn)行了整理。
本校生科系的本科生大多從大二開始便進(jìn)入各實驗室,在課余見習(xí)并在教師的帶教下完成一些簡單的實驗,對基礎(chǔ)科研耳濡目染,大多都希望能將掌握的實用技術(shù)用到對科研的輔助工作中。生科系的學(xué)生畢業(yè)后,一部分考上研究生,另一部分就業(yè)于生物公司或科研院所從事基礎(chǔ)研究的輔助工作。因此,對生科系的學(xué)生而言,科研實驗對于完成研究生學(xué)業(yè)或工作的順利開展都是至關(guān)重要的。在大四畢業(yè)前接觸到細(xì)胞工程課程時,我們便著重結(jié)合科研需求來設(shè)計實驗課程。例如,由于細(xì)胞培養(yǎng)是生命科學(xué)研究中的基礎(chǔ)技術(shù),應(yīng)用極廣,因此,我們將這部分內(nèi)容作為重點來講授。細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的內(nèi)容,如原代細(xì)胞的分離、傳代、凍存復(fù)蘇及計數(shù),我們按流程共安排了9個學(xué)時,材料充足,內(nèi)容詳實仔細(xì),確保每個同學(xué)都能做到無菌規(guī)范操作、會配制相關(guān)試劑、會評判細(xì)胞狀態(tài)、會使用相關(guān)儀器設(shè)備等相關(guān)的操作。本著實用的理念,我們對實驗課程的考核,也是在期末時分組進(jìn)行實際操作,并在操作過程中進(jìn)行提問,根據(jù)學(xué)生操作的規(guī)范程度和問題的回答情況進(jìn)行打分。
我們在強調(diào)實用性的同時,也注重實驗課程設(shè)計的連貫性,使本次實驗和下次實驗之間有銜接,下次實驗在本次實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這樣能使學(xué)生連貫地學(xué)習(xí)各部分的操作,并在邏輯上對理論知識有更深的理解。我們通過這種方式讓學(xué)生對本門課程的實驗課建立整體觀和責(zé)任感。
為實驗的順利開展,我們對每一次實驗都不能有絲毫懈怠,以“清洗與消毒”作為第一個實驗,使學(xué)生了解無菌操作的重要性,并學(xué)會對各種容器的消毒殺菌,將消毒滅菌好的試劑瓶儲存好用作下次實驗。隨后的實驗內(nèi)容是“培養(yǎng)基的配制與滅菌”,學(xué)生用上周消毒好的試劑瓶來儲存自己親手過濾滅菌后的培養(yǎng)基,之后再將準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基用于后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)實驗課程。細(xì)胞培養(yǎng)的實驗內(nèi)容依次是“小鼠原代MEF細(xì)胞的分離培養(yǎng)”“小鼠MEF細(xì)胞的傳代及凍存”“小鼠MEF細(xì)胞的復(fù)蘇及活細(xì)胞計數(shù)”。這些實驗環(huán)環(huán)相扣,連貫而又邏輯性強。學(xué)生通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)對細(xì)胞培養(yǎng)從容器消毒、試劑配制、細(xì)胞獲得、細(xì)胞擴(kuò)增再到細(xì)胞儲存的各個環(huán)節(jié)都扎實掌握,并將理論結(jié)合實際更深入理解,建立了基礎(chǔ)研究的整體觀,理解到每一個實驗都不是獨立存在的,而是有序貫性的,進(jìn)而明白每次實驗都決定著后續(xù)能否順利進(jìn)行,因此操作時的責(zé)任感增強。
通過教學(xué)中的觀察,發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對動物實驗感興趣,且由于我們是醫(yī)學(xué)類高校,因而,我們在教學(xué)中以動物細(xì)胞工程為主,植物相關(guān)的內(nèi)容所占比重少。我們在實驗課程中安排了3次動物實驗,包括“小鼠原代MEF細(xì)胞的分離培養(yǎng)”“小鼠脾臟細(xì)胞分離及密度梯度離心”“組織塊貼壁法分離培養(yǎng)小鼠主動脈組織細(xì)胞”。我們在前幾次實驗中讓學(xué)生掌握了細(xì)胞培養(yǎng)的基本操作和流程后,便通過這3次動物實驗,讓學(xué)生鞏固各項操作。這些實驗在本室的科研工作中也經(jīng)常用到,具有很強的實用性。學(xué)生帶著強烈的興趣參與到這些動物實驗中來。每次實驗,我們都準(zhǔn)備足夠的小鼠,讓每個同學(xué)都能動手進(jìn)行完整的操作。學(xué)生各人負(fù)責(zé)自己的小鼠,教師在旁邊認(rèn)真指導(dǎo),有序而有趣地完成整個實驗。這樣,學(xué)生們在輕松的氛圍中學(xué)到了知識,且印象深刻。
我們在多年的實驗課教學(xué)中,累積了很多經(jīng)驗,但仍有很多需要改進(jìn)的地方。每次實驗課前面的理論部分講解也非常重要,我們還需要加強課件建設(shè)。例如,提前將標(biāo)準(zhǔn)的實驗操作過程錄像,能使學(xué)生更直觀地理解并接受實驗的內(nèi)容和要求。我們應(yīng)該充分利用多媒體設(shè)備,制作flash動畫,介紹相關(guān)專業(yè)知識的網(wǎng)址,引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀課件等方法,為學(xué)生提供豐富、生動的素材,拓展課程內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力以及整合、運用科學(xué)信息的能力。