中醫(yī)藥院校生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

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摘要：為了提高中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，必須優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，改革實(shí)驗(yàn)考核方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力得到了提高。

關(guān)鍵詞：生物工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力

生物工程專業(yè)具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，綜合了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等高新生物技術(shù)。生物技術(shù)與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)合極為密切，生物技術(shù)的飛速發(fā)展為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、自主設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著十分重要的作用。為培養(yǎng)具有中醫(yī)藥特色的生物工程人才，必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。我校生物工程專業(yè)在10余年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了較好的效果。

一、優(yōu)化生物工程專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

生物工程專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括生物工程基本實(shí)驗(yàn)、生物工程綜合實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，生物工程基本實(shí)驗(yàn)包括生物化學(xué)、生物藥品分析、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等，現(xiàn)整合成生物工程基本實(shí)驗(yàn)。避免開(kāi)設(shè)重復(fù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如分子生物學(xué)和微生物學(xué)中都開(kāi)設(shè)了菌種的畫(huà)線分離單菌落，現(xiàn)只開(kāi)設(shè)一次；將同一實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目系統(tǒng)開(kāi)出，有利于學(xué)生全面地掌握該項(xiàng)技術(shù)。如使用可見(jiàn)-紫外分光光度法測(cè)含量系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包括直接法測(cè)定蛋白質(zhì)含量、考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白質(zhì)含量和胰酶中胰蛋白活性的測(cè)定等。將發(fā)酵工程、基因工程、酶工程和細(xì)胞工程整合成生物工程綜合實(shí)驗(yàn)，減少實(shí)驗(yàn)方法相近，使用儀器和設(shè)備相同的重復(fù)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的課時(shí)。并將零碎的實(shí)驗(yàn)課時(shí)整合成整塊時(shí)間段，比如用2—3天的時(shí)間來(lái)完成的基因工程的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能全面系統(tǒng)地掌握上、下游的整個(gè)生物技術(shù)。增設(shè)自主性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并將教師成熟的科研成果經(jīng)過(guò)精選編入綜合實(shí)驗(yàn)，將最新最前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)融入教學(xué)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)拓學(xué)生眼界。本科生通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新性，開(kāi)放性項(xiàng)目的形式，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)課題的操作，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1.采用多謀體來(lái)促進(jìn)基本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。生物工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抽象，傳統(tǒng)的板書(shū)和口授式教學(xué)模式，難以表達(dá)枯燥難懂的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。采用多媒體技術(shù)，可生動(dòng)模擬并演示實(shí)驗(yàn)原理、方法，再配以老師的示教，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。如采用Flash動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)演示PCR實(shí)驗(yàn)原理，能形象生動(dòng)地讓學(xué)生學(xué)習(xí)理解這項(xiàng)技術(shù)。采用多媒體教學(xué)還能更好地展示生物工程的前沿知識(shí)或應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，增加學(xué)生的信息量，使學(xué)生了解學(xué)科的新進(jìn)展，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.以問(wèn)題為導(dǎo)向開(kāi)展綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)。以問(wèn)題為導(dǎo)向教學(xué)方法是將問(wèn)題貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，使學(xué)習(xí)者在設(shè)問(wèn)和釋問(wèn)過(guò)程中激發(fā)其自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望，進(jìn)而逐漸提高認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，掌握解決問(wèn)題的思路和方法。在生物工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我們探索了這種以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法。如試管苗的生根與煉苗，實(shí)驗(yàn)課前讓學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)和預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)針對(duì)該實(shí)驗(yàn)問(wèn)題提出的情境，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、方案展開(kāi)思考和討論，并提出問(wèn)題，如培養(yǎng)基選擇、消毒試劑種類、關(guān)鍵步驟等，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中和實(shí)驗(yàn)完成后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考討論，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)能力。3.采用網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)和開(kāi)放性教學(xué)促進(jìn)自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)施。網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)是促進(jìn)師生之間多維互動(dòng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與在線學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生學(xué)習(xí)成為一個(gè)互動(dòng)的連續(xù)的即時(shí)反饋的動(dòng)態(tài)過(guò)程，有利于學(xué)生知識(shí)建構(gòu)和深度學(xué)習(xí)。在自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，學(xué)生獨(dú)立完成科研選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析、撰寫(xiě)論文等環(huán)節(jié)。將網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)教學(xué)方法應(yīng)用于生物工程專業(yè)的自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，可促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)，教師可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源上傳到網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)資源共享，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后師生的互動(dòng)交流討論。開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法主要針對(duì)大學(xué)生開(kāi)放性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”為核心的階梯式培養(yǎng)體系中，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以申請(qǐng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。學(xué)有余力學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和興趣，安排課余時(shí)間的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)了自主創(chuàng)新的能力，同時(shí)最優(yōu)化利用了學(xué)校的教學(xué)資源。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和靈活應(yīng)用知識(shí)的能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法

改革不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的舊的考核方法，改革后的考核方法為本時(shí)成績(jī)和和考試成績(jī)相結(jié)合的方式。平時(shí)成績(jī)考核中除了考勤外，還重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的預(yù)習(xí)、相關(guān)文獻(xiàn)資料的收集情況和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)合理性與創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)匯報(bào)與討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等部分。考試部分包括基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作考試和卷面考試。基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作考試考查學(xué)生獨(dú)立操作能力和基本實(shí)驗(yàn)技能的熟練程度。卷面考試的內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)步驟與過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)方案制定，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)是否扎實(shí)、是否獨(dú)立完成與認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。在多尺度的考核方式下，學(xué)生提高了在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作過(guò)程中獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力，提高了學(xué)生創(chuàng)新性思維能力。新的考核方法能激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的個(gè)性特長(zhǎng)，施展自己的才能，提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著生物制藥行業(yè)的飛速發(fā)展，生物醫(yī)藥已與人們的身體健康息息相關(guān)。為了提高中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，改革考核方法等實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)環(huán)節(jié)，是十分必要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維方面具有不可替代的作用。生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的改革路程還很長(zhǎng)，我們還要積極探索和實(shí)踐，進(jìn)一步地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新性應(yīng)用型生物工程人才。

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作者:林艷 廖端芳 夏伯侯 林麗美 單位:湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院