学文网动物细胞工程论文篇1
【摘要】据研究型大学课程教学改革的需求，本文探讨了动物细胞工程实验教学的改革模式，通过教学形式包括实验方案设计、操作注意事项、报告论文撰写及实验问题分析与总结等教学环节的实施，在教学内容、组织方式手段以及与科学研究结合等方面进行了全面改革，同时分析了此种改革模式下的教学质量和效果的评价以及此种教学模式存在的问题与改进措施，以提高学生的实际操作技能和科研创新能力，为动物细胞工程实验教学方法改革提供借鉴。
【关键词】动物细胞工程实验 教学改革 研究型大学
【基金项目】由宁夏回族自治区高等学校细胞生物学精品课程（2012年），宁夏回族自治区细胞生物学双语教学示范课程（2011年），宁夏大学细胞生物学精品课程（2009年）资助。
【中***分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0244-02
1.引言
宁夏大学是宁夏回族自治区人民***府与***共建的综合性大学，国家“211工程”重点建设高校，是我国西部重点建设的一所学校。为把宁夏大学建设成为区域特色鲜明、服务地方能力较强的高水平教学研究型大学，提高办学质量，推进产学研创新，尤为重要。而生物技术专业系宁夏大学生命科学学院重点建设专业。生物技术专业不仅仅是一门新兴学科，更是一门实验性、实践性非常强的学科，为了更好地适应市场经济的社会大环境，对该专业人才培养的要求不仅仅是要有较深厚的理论基础和较宽广的知识面，更要有较强的实验、实践和创新能力。而高素质创新人才的培养则是从事生物技术专业人才培养教育工作者急需探讨和解决的问题。
动物细胞工程实验技术是生物技术专业的一门非常重要的必修课之一，它充当了基础知识与生产实践相结合的桥梁[1]，在生物医药、动物品种改良等方面具有重要的应用价值。该课程的学习对于全面深入掌握生物技术领域中的基本理论和技术具有不可忽视的意义，因此，作为一门专业主干课其实践性和应用性很强。
但其内容繁杂，技术难度大，随着细胞工程实验技术的突飞猛进，应用细胞工程技术可以在细胞和分子水平上改良现有生物品种以及培育新品种[1]，所以，紧密联系生产实践和科学研究最前沿为动物细胞工程实验课特色。而原有的课程体系、实验教学方法等已不能满足日新月异的社会发展需求。因此，要想使同学们真正掌握这门课程的要领，以适应研究型大学的改革需求，培育出高素质的复合型人才，及时更新动物细胞工程实验技术专业课程的教学内容，改进教学方法与手段，对于提高教学效果、培养高素质的专业人才具有十分重要的意义。借鉴于此，本文对该课程的教学改革进行了如下的探讨。
2.教学形式
2.1实验方案设计采取项目申请立项制
在进行《动物细胞工程》理论课程教学时，结合实验需求，安排学生结合自己的兴趣爱好，设计实验方案。比如，在讲述完毕动物细胞与组织培养课程时，要求学生自由组合，结合理论课程设计一个完整的动物细胞系的实验方案。具体内容包括，实验材料的准备以及经费预算，细胞培养相关溶液的配置、细胞原代培养与传代、细胞生长特性的鉴定、细胞的冻存与复苏以及污染的排除，同时包括人员组合以及实验分工。培养学生科研项目立项申请的科研素养，以适应研究型大学的改革需求。
在项目申请中，除了要求学生理清技术路线外，重点要求学生凝练出项目目标以及拟解决的关键问题以及对实验过程可能遇到的问题进行分析和讨论，提出解决方案，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生***思考解决问题的积极性；同时，通过对实验人员组合和分工的训练，培养了学生团队意识以及互助合作的精神，更为重要的是，克服了传统教学中，所有实验器仪器和材料均由老师准备，而学生只要按照老师指定的实验步骤逐一模仿去做的单一模式的弊端。
项目申请撰写完毕，由教师修改指出实验原则的缺陷，督促学生加以改进，然后，结合学生自由组合分组，进行幻灯片制作，模拟项目立项申请答辩进行交流汇报，由同学和老师充当项目评议专家，重点指出实验设计上的不足，这样在讨论中让学生对自己的实验目的和要求更加明确，实验思路更加清晰[2]。
2.2实验操作注意事项
通过模拟项目立项申请答辩通过后，经教师修改后即可进入实验操作。学生按组进行实验材料、器材的准备，包括对所需器具的清洗和灭菌处理。同时，按实验所需配制试剂，按照实验方案设计进行实验。试验操作除了注意提高无菌操作意识之外，注意生物废弃物的合理排放以及学生自身的安全，树立生物安全意识。在整个实验过程中，实验室均采取开放式的原则，学生可以根据实验需求进入实验室进行实验以及记录观察等。
2.3实验报告论文撰写及问题分析与总结
实验报告论文要求学生严格按照科技论文的格式书写代替传统的实验报告形式。比如建立细胞系实验，在撰写科技论文时要求学生注意以下几个方面：引言部分要求学生除了简单介绍实验原理和目的之外，重点比较动物细胞原代培养与细胞纯化的不同方法，同时写出所选方法的科学理论依据。其次，结果与讨论为重点部分，此部分内容要求学生结合理论知识对实验结果进行分析和总结归纳，分析在实验过程中所遇到的问题，并且分析原因，提出改进办法[2]。这种科技论文的形式取代传统的实验报告，有助于学生撰写科技论文的写作，提高了学生的科研素养以及分析问题解决问题的能力，为创新实验、毕业设计的实施奠定了扎实的基础。实验结束后，对此次实验结果进行归纳总结。对所出现问题中，比较典型的进行详细分析。
3.教学方法
3.1 加强多媒体教学，提高学生学习兴趣
发挥信息化优势，弥补传统教学缺陷，是动物细胞工程实验信息化教学改革的有效途径。动物细胞工程实践性很强，涉及的实验内容很多，如动物细胞的原代培养、传代培养以及冷冻保存技术、细胞融合与单克隆抗体制备技术、动物克隆与核移植技术、胚胎移植技术、胚胎切割技术、转基因动物技术等的一些基本技术操作，一一安排实验或者实践实习，在高等学校不切合实际。所以采用多媒体教学非常重要，通过***片、录像、实验专题片弥补一些实验无法开设的缺陷，开拓学生的眼界。
笔者在动物细胞工程实验的教学中，积极收集多媒体课件、***片、录像等，将新收集的一些***片、照片等添加到课件中，尽量多用***片或照片提高学生的学习积极性。同时利用网络教学平台，将国内外新发表的动物细胞工程实验相关的论文、实验网站等上传到网络系统，供师生学习和科研参考。
3.2 加强学科团队建设和年轻教师的培养，提高授课水平和教学质量
动物细胞工程整合了众多学科的相关内容，跟踪现代生命科学技术的前沿领域，教学难度较大，需要多学科的基础知识。所以，必须有一支结构层次合理、理论知识扎实、专业技能精湛的教师队伍，才能满足教学工作的需要。因此，重视培养教师的治学态度、授课艺术、实践经验以及对现代教育技术手段的应用能力在很大程度上决定了教学的质量和效果。
3.3 重视硬件和平台建设，注重学生动物细胞工程实验实际应用能力和研究创新能力的培养
随着生命科学的发展，对科研条件的要求标准也在提高。动物细胞工程实验是生物技术专业教学、科研的重要技术支撑。所以重视动物细胞工程实验研究平台的建设，对于生物技术学科的发展及我校科研实力的提升具有重要意义。
目前我校西部特色生物资源保护与利用***重点实验室，基本满足现有教学和科研的需要。根据学校的优势学科建设情况，开设了细胞系建立等实验内容，以培养学生的实验动手能力，熏陶和培养学生进行科学研究的基本素养。
4.教学质量和效果的评价
通过对动物细胞工程实验教学的改革初探，取得了一定的效果，主要表现在[2-4]：
4.1教师授课的效果
通过近几年的努力，我校细胞工程实验教学的教学团队不断壮大，教师准备充分，授课艺术提高，学生对教师的评价满意度也逐年增加，取得了比较好的教学效果。
从学生上课听讲热情、上课跟随老师的反应、互动以及在实验过程中的动手操作能力、操作细节等方面的观察，教学效果比较理想。
4.2学生的知识掌握情况
通过教学改革，学生的学习兴趣明显提高，除了对理论知识有较为扎实的掌握，更为重要的是，学生能够将理论知识应用到实验实践过程中去，同时，能够运用所掌握的知识分析实验过程中所遇到的问题，即分析和解决问题的能力有所提高。大学生创新实验的设计水平明显提高，学生查阅资料、利用细胞工程的理论和知识解决问题的能力有了显著提高。比如在实验方案设计时，要求学生自己设计实验，通过立项申请的方式确定实验方案，人员比例以及经费预算等各个环节，这就要求学生在实验方案设计的同时，必须理清方案设计的理论依据，同时也培养了学生充分利用网络资源查阅资料、阅读文献的能力。
4.3学生的实验技能掌握情况
学生在开展实验前必须充分应用理论知识和已掌握的技能，完成整个实验，包括实验的设计、实验操作的步骤、仪器和材料的选择、人员分工的协调、结果的分析与讨论以及论文的撰写等。均要求学生要有严谨的科学研究态度，调动了学生的主动性，对于学生科学素质的培养以及综合能力的提高大有裨益。比如，在实验结束后要求学生按照科技论文的形式撰写实验结题报告，训练了学生撰写科研论文的基本功，为学生毕业设计打下坚实的基础，同时使学生具备了从事科学研究的基本素养。
4.4其他方面
通过对动物细胞工程课程的开设，有效的培养了学生的动手能力和逻辑思维能力，一方面，加强了教师和学生之间的交流，增进了师生之间的感情；同时，自由组合立项申请的方式，增强了学生的责任心，提高了学习兴趣，而在实验过程中各同学之间相互协调合作，增进了同学之间团结、互助的精神，团队意识增强。另一方面，这种立项申请的改革实验教学模式，反映了当代科学技术的发展水平，涉及的知识面广。这就要求教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能，还要加强业务学习，不断更新自己的知识，因此，提高了师资队伍的业务水平。
5.存在的问题与改进措施
5.1实验室配套设施尚需进一步完善
由于实验以自由组合的立项申请的形式开展实验，对仪器设备需求加强。
5.2加大与科学研究相结合的力度
实验要求学生自己准备实验材料和试剂，与教师统一准备相比较加大了实验费用开支。因此，加大与科学研究相结合的力度尤为重要。同时，科研和学科的发展密切相关，科研内容又可促进实验教学内容的更新以及教学质量的提高。鼓励学生直接参与教师的科研课题中去，是培养学生自主学习和创新意识的有效途径之一。
如果教师在教学中引用自己的科研成果，以解释实验中的相关问题，使课堂与科学研究的距离拉近，引起学生对该学科的兴趣和更大重视。
6.结语
实验教学与课堂理论教学相比，更有利于培养学生的创新能力。而要真正上好实验课并不是一件容易的事，还有很多问题需要不断地探索和实践。因此，需要教师不断地提高业务水平的同时，更要以极高的热情、更多的精力投入到教学实践过程中。
参考文献：
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[4]韩宗先，方平，向邓云.《动物学》开放式实验教学的实践与探索[J].畜牧与饲料科学，2009（9）：135-138.
作者简介：
吴月红，女，主要从事细胞生物学相关教学和科研工作。
李敏，女，主要从事细胞生物学等相关教学和科研工作。
动物细胞工程论文篇2
［摘要］在地方院校的《动物细胞工程》的教学课程中,存在着教学和实验方面的一些困难,需要在困境中寻找出路,通过对教学内容、教学方法、实验条件以及实验内容的变革,解决课程教学中存在的这些难题,提高《动物细胞工程》的教学质量。
［关键词］地方院校；动物细胞工程；困境；对策
［中***分类号］G6420［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2014）21-0159-02
在生物技术专业的培养方案中,《动物细胞工程》是一门重要的专业方向的限选课程,也是专业应用方面的骨干课程。它与《植物细胞工程》或者《植物组织培养》课程是并列开设的。本课程要掌握的核心技术就是细胞的培养和繁殖。细胞工程的理论基础和技术基础等理论知识是为掌握这一技术做准备的。由于《动物细胞工程》是现代生物技术领域中代表着最新发展前沿的一门实验技术课程［1］,其教学内容前沿和实验条件高端,因此对于一些地方院校来说,开设这门课程要达到预期和理想的效果,有一定的难度和困难,需要在困境中寻找出路,解决课程教学中存在的这些难题,提高《动物细胞工程》的教学质量。
1《动物细胞工程》教学课程中遇到的困境
11师资条件
教师是教学的主导者,因此教师素质决定了课程教学的实施情况和教学效果的评价。在地方院校,从事《动物细胞工程》课程教学的教师一般来自院校毕业的研究生和博士生,他们主要从事理论基础研究,缺乏技术的实践应用能力和经验。然而,《动物细胞工程》是一门应用性学科,技术性很强的课程［2］,因此,在师资水平这一环节上,与课程的理想教学效果和目标存在显著的差距,不容忽视。
12实验条件
许多地方院校由于资金和条件的限制,开设《动物细胞工程》实验应具备的基本条件不足,只能开设一些简单的实验或者根本就不做实验。细胞培养技术中关键的技术是无菌技术。能够建立一个高标准的细胞培养房是最好的,除了封闭的细胞房,还需要无菌操作台,倒置显微镜,CO2培养箱,冰箱,CO2罐。液氮罐等大型仪器,这需要大笔资金投入。可能对于地方院校,这门课程实验的顺利开设,更大的难度不是来自硬件而是来自软件。CO2和液氮的罐装不能够在本城市或者本地区完成,还要到省城才能弄到,难度系数比较大,这就费时费力费钱了。由于罐装液氮的不便,细胞就不能长期保存,每次实验之前还需要购买细胞株。由于条件的限制,实验内容就相对简单了,学生们的技能就不能得到充分地形成和发展。
13教学内容和方法
《动物细胞工程》这门课程一般在大学三年级开设,学生对理论知识的学习兴趣不高。此外,由于当今世界科学技术突飞猛进,知识信息量增长迅速,细胞工程的研究内容也日新月异,新技术新方法不断涌现,目前细胞工程相关的教材众多,但生物技术发展日新月异,教材的更新速度根本无法赶上［2］,课本上的一些知识就显得陈旧了。基础的实验内容对于所有的学生来说,都是一模一样的,学生们就感觉机械,缺乏动力和激情去做实验。而且学生实验时,一般实验老师都做好了实验的制备,学生只是做整体实验的一部分,如果要他们单独去做或者***完成相关的毕业论文实验,就会遇到困难。就如没有断奶的孩子,缺乏老师的帮助是完成不了的。
另外,现在的大学生在中学阶段就经历过课程改革,进行“导学制”的学习模式。但是在大学里,还是传统的教学模式居多。满堂灌的传统教学模式,使学生感到枯燥乏味,没有全身心地投入到这门学科的学习,感觉自己是一旁观者,进而对这门学科产生厌学情绪。
2对策研究
21加强师资队伍建设
为提高教师的教学水平,特别是技术应用方面的水平,可以选送或者派送教师去参加相关的培训和研修。对于地方院校,有省教育厅和国家***资助的国外访学和国内访学项目,教师可以通过申请获得有力的资助,到相关的高等院校的实验室、科研机构、公司、工厂等进行研修工作,开阔视野,提高技术的实践应用能力和经验。对于地方院校,人事处每年都有派送教师进修学习的计划和预算,可以通过申请获得资助,外出学习,开阔眼界,积累经验。另外,加强师资队伍建设,还可以通过组建合理的教学团队,各取其长,实施阶梯式教学,提高教学水平［3］［4］。
22创造实验条件
地方院校要具备开设《动物细胞工程》实验的基本条件,首先要解决资金问题,可以每年申请学校教务处关于实验室建设这部分的经费计划和预算,先购置最基本的仪器和设备,每年的积累和累加,慢慢地就具备了细胞工程实验室的规模。还可以申报产学研合作项目,省部建实验室、科研等项目,利用这些项目的资金来创造实验条件。总之,只要下定决心去做这件事情,个人、系部、学校联手,广开渠道,资金问题一定会解决。能够建立一个高标准的细胞培养房是最好,如果确实条件有限,也可用较封闭的小房间做细胞房,房间装上紫外灯和卫生干净也可以使用的。硬件问题解决了再来解决软件问题,如果CO2的罐装不能够在本城市或者本地区完成,那么实验就集中在一段时间内完成,因为一罐CO2可用一个学期。如果液氮的罐装不便,细胞可以短期保存到-80℃冰箱,或者每次实验之前可以到熟悉的实验室拿取细胞,快递或者就用热水瓶装液氮带回都可以。还可以就地取材做原代培养。
23改革教学内容和方法
教学内容安排决定了学生的基本知识结构和基本能力的形成,教学内容是否新颖,对提高教学质量具有决定性的影响［3］。为了加强教材建设,选择内容新颖、最新出版的教材,也可以自编讲义不断更新教学内容。教师可以通过期刊、新闻电视和网络媒体等及时查阅相关文献或信息,掌握这一领域的动态和前沿,传授学生最新的知识。例如,在讲解染色体工程时,可以以湖南师范大学的“鱼院士”刘筠院士为案例教学,向学生传授“新物种异缘四倍体鱼”培育原理和院士的科研故事。还可以利用见习的机会去各实验基地参观和学习。利用案例教学［5］,特别是真正意义上的案例,让学生直观体验,不仅仅激发了学生们的学习兴趣,对学生的思维训练和能力培养有益,而且激发了学生们的科研兴趣。毕竟生物专业学生的考研率名列前茅,需要激发他们的科研动力。
让中学的“导学制”学习模式在大学延续,灵活运用各种教学方法,例如分批分组实验,分组指导［6］；基于问题学习的“PBL”教学法［7］等,只是告诉他们怎么去做,但是具体做实验就由他们自己去完成。老师只是起一个导师的作用,所有的实验细节,包括五蒸水的制备和试剂仪器的灭菌等,从头至尾都由学生自己操作。老师慢慢地放手,大胆地让学生们***操作,培养了学生的***实验能力,这种能力的培养对学生项目的申报和完成有很大的帮助。首先,正是有了这种能力,学生们敢于申报项目,例如挑战杯项目、省大学生研究性学习和创新性实验计划项目等；正是有了这种能力,学生们能***完成项目和毕业论文；正是有了这种能力,可以让学生承担老师一部分研究工作,同时也培养了学生的科研能力和创新能力。
3结语
综上所述是笔者在地方院校的《动物细胞工程》课程的多年教学中,遇到的实际难题和困难,为走出困境,多方寻找出路,只为“提高《动物细胞工程》的教学质量”这一目标而努力。通过加强师资队伍建设、创造实验条件、改革教学内容和方法来解决课程教学中存在的这些难题,效果明显,学生们普遍对本课程产生了兴趣,每年有较多学生申报的项目和毕业论文与本课程相关。每届都有学生选修完这门课程后,加入到老师的科研团队,承担老师一部分科研项目和产学研项目的研究工作。每年都有学生考上这一方向的研究生。使学生在学习过程中真正有所收获,也是老师的收获。
参考文献：
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［基金项目］湖南省教育厅科学研究项目(项目编号：11B066)；2013―2014年度海外名师项目；娄底市科技计划项目。
动物细胞工程论文篇3
摘要对生物工程专业的动物细胞工程实验进行了开放式实验教学模式探讨,通过实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结等5个教学环节的实施,达到了较好的教学效果。同时分析了此种教学模式存在的问题与改进措施,以为切实搞好开放实验教学活动提供参考。
关键词动物细胞工程;开放实验教学;教学模式;西南科技大学
abstractthe opening experiment teaching mode in animal cell engineering experiment of bioengineering specialty was discussed in this paper. five teaching links such as experiment project design,project discussion,experiment operation,experiment report andexperiment summary were actualized. the teaching effect was turned out fine. while,existing problems and improvement measures about this teaching mode were pointed out to provide reference for better opening experiment teaching.
key wordsanimal cell engineering;opening experiment teaching;teaching mode;southwest university of science and technology
西南科技大学地处四川省绵阳市,是中国西部的一所重点建设学校。西南科技大学生命科学与工程学院现共有7个专业,其中包括生物工程专业。由于生物工程专业是一门实验性、实践性非常强的学科,对该专业人才培养的要求是要具有较深厚的理论基础和较宽广的知识面,较强的实验、实践能力和创造能力。因此,笔者在优化理论教学的同时,也在积极思考如何加强生物工程专业的实验教学,强化实验与实践能力的训练,培养学生的动手能力,激励学生学习兴趣和创新精神,提高学生综合素质。传统的生物科学专业实验项目大多属于单一的验证性实验,且内容多是依附于各门课程的理论授课而开设,实验方法刻板,学生上实验只是被动应付、机械操作。这种“照方抓药”的实验形式极不利于学生智力的开发,限制了创造性思维的发展,不能充分调动学生的积极性和能动性。因此,生物工程专业的实验体系改革势在必行。近年来,西南科技大学加大了对本科教育的实验建设投入,大大改善了本科生实验条件。2010年,生命学院抓住学校迎接本科教学水平评估的契机,根据实际情况,申报了一个实验室建设项目“生物工程实验室建设”,得到了学校的批准并立项。在项目的实施过程中,不仅考虑了实验室软、硬条件的改善,同时也把实验教学模式的改革放到了重要的位置[1-2]。
1课程简介
《生物工程大实验》是生物工程专业的一门必修实验课,主要包括发酵工艺学、植物细胞工程、动物细胞工程3部分,在课程的教学过程中,动物细胞工程的实验周期相对稍短一些,同学们对动物细胞工程兴趣会更浓一些,因此,在动物细胞工程实验教学上应率先进行开放教学模式摸索。
2教学形式
教学共分为5部分内容,包括实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结。
2.1实验方案设计
笔者在进行《动物细胞工程》理论教学中,发现学生对动物细胞培养特别感兴趣。利用学生的这种好奇心理,在课程结束时,安排学生做了一个实验方案设计——小鼠××细胞系的建立,该设计既是理论课程的一个结课报告,也是本实验的一个实验指导。为节省材料,将学生分成几个大组,每个大组8个人,然后每个大组再分成4个小组,每小组2个人。每个大组发放1只小白鼠,每个小组的学生根据自己的兴趣,可自由选择目的细胞,包括肌肉细胞、肾脏细胞、肝脏细胞、肺细胞、骨髓干细胞等。这样在一个大组内就可做不同的细胞,便于同学之间的相互交流和学习,同时也节约了材料。
该次实验方案是一个完整的有关动物细胞系建立的具体方案,包括实验准备工作、培养基的配制、原代细胞培养、细胞的纯化与传代、细胞生长曲线的测定、细胞的冻存与复苏。在方案中,要求学生详细写出实验目的、实验原理、实验材料、方法与过程及注意事项,这就要求学生认真思考自己所需要的材料,因为每组学生所做的细胞不同,采用的培养及纯化方法也不相同,所需要的材料也不相同,包括需要哪些药品、试剂怎样配制、需要多少吸管,甚至连废液缸都要考虑到。这样培养了学生的主动思考能力和积极参与性,而不再像以前一样由老师准备好所有器材,自己只需要按照老师指定的步骤,将老师已准备好的试剂一一的加进去即可。
2.2方案讨论
方案设计好以后,教师进行修改,主要指出一些原则上的错误,让学生进行改进,然后进行交流。挑选一个比较典型的小组,向大家汇报,让同学来指出其设计上的不足,再在老师的指点下,比较自己的方案,这样在讨论中让学生对自己的目的和要求更加清晰。最后,给大家播放有关动物细胞培养方面的教学录像,详细介绍在操作中的注意事项,特别是一些细节问题,让同学们事先有所了解。
2.3实验操作
大家的方案在讨论和看完录像后再一次进行修改,经老师修订同意后就可进行实验操作环节。学生按大组领用所需的器材,自己进行清洗、包装和灭菌处理,配制所需的试剂,按照设计的实验方案进行实验操作。在实验过程中,由于细胞生长的进度不同,同学们需要在不同的时间来进行处理。为解决这个矛盾,实验室采取了全天开放、学生预约登记的形式,保证学生可以在预定的时间进行实验。在实验进行过程中,要求学生每天来观察细胞生长情况。
2.4实验论文报告
该实验报告采用科技论文报告的形式代替传统的实验报告,要求学生严格按照科技论文格式写出题目、前言、材料与方法、结果与分析、讨论与建议。前言部分要求学生简单介绍实验的原理与目的,由于动物细胞原代培养与细胞纯化的方法很多,多种方法大多可以使用,学生甚至可以同时使用不同的实验方法进行,但要求必须写出选择此方法的依据。材料与方法部分要尽可能详细,以锻炼学生自己动手准备实验的能力。实验结果要实事求是地记录下来。讨论为重点部分,要求结合理论知识对实验结果进行分析、综合、归纳和推理。若结果与预期不符,应分析原因,列出改进措施。最后,要求学生对此次实验教学提出自己的看法和意见。
2.5实验总结
课程结束后要对此次实验的情况进行总结,对出现的一些典型的情况进行分析。比如染菌严重等。分析其可能的染菌环节,及操作上的一些不正确的地方,让学生明白自己的不足之处。
3教学效果
此次开放实验教学,总体来说还是取得了较为满意的效果,与以前传统的实验教学方式相比,该教学主要达到了以下目的[3-4]:
3.1真正做到了理论和实践相结合
由于《动物细胞工程》是一门理论与实践结合非常紧密的课程,在课程讲授过程中,会涉及到许多与实验操作有关的知识,而学生以前并没有相关知识的积累,讲解起来非常空洞。比如,在讲授原代细胞的制备方法中,会包括酶消化法和组织块法2种方法,这2种方法有何优缺点,应怎样根据实际情况进行选用等,这类知识教师通常在课堂讲授时只讲一些基本的理论知识,而具体情况需同学们通过自己的实践和相互交流就得到深刻的认识。
另外,由于要求学生自己动手设计实验方案,而方案的设计必须建立在踏实的理论知识基础上,这就要求学生在实验方案设计的同时,必须理清楚方案设计的理论依据,同时也培养了同学们查阅资料、阅读文献的能力。
3.2有效培养了学生的动手能力、思维能力,训练了从事科研工作的基本功
由于实验带教老师仅指出实验的名称,提供与本实验相关的实验器材、试剂、动物等,其余由学生通过阅读教材、查阅资料,明确实验目的、实验方法与步骤、注意事项等内容,并在此基础上按步骤进行操作。在教学过程中,学生始终处于主体位置,教师则处于主导位置。学生在实验中必须充分应用所学的理论和已掌握的技能,完成整个实验,包括实验的设计、操作的步骤、仪器和材料的选择、结果的分析等。其中每一步骤对学生来说都是全新的,充满了挑战性,试验结果不是预先知道的,学生必须对实验中出现的异常现象及时分析,并提出相应解决办法,这就要求学生要有严密的实验思路和严谨的科学态度,调动学生的主动性。比如器材的清洗、包装、灭菌等工作,平时大家都不太重视,而通过实验,就有了切身体会,有的同学在做过滤除菌制备培养基时,由于无菌工作未作好,导致培养基染菌变浑浊而只能重做。由于各小组的实验材料和结果都不相同,也进一步拓宽了学生的知识面,充分挖掘了学生的创造才能,促进学生科学素质的提高,培养学生的综合能力。
实验结束后要求学生按照论文的格式和规范撰写实验报告。对于普通高校的大多数学生来说,撰写论文是一件遥不可及的事情,现在他们具有了论文的素材,就可以模仿科技论文的写作要求去完成,使学生获得了撰写科研论文的训练,掌握了从事科研工作的基本功。
3.3加强了老师和学生之间的交流,增进了师生感情
由于学生频繁出入实验室,与老师接触的时间增多,师生之间可广泛的进行交流,可以加深学生对老师的理解、对教师行业的尊重。
3.4培养了责任心和科学态度,提高了兴趣,增强了自信心
实验分小组,做到任务到人,每个人对自己培养的细胞都爱护有加,这种负责任的心态是在做别的实验时看不到的。与以往实验不同,同学之间是用自己的劳动成果做比较,都格外努力。成功的同学根据自己的想法做设计、做实验,获到了很好的结果,会产生一种自豪感和自信心。而失败的同学虽然有一些丧气,但在认真总结教训和向成功同学取经的基础上,在第2次实验中还是会得到满意的结果。另外,由于实验过程中需要同学之间相互合作、协调进行,增进了同学的团结、互助、协调的精神。
3.5提高了师资队伍水平和实验教学质量
开放式教学中一些实验内容反映了当代科学技术的发展水平,涉及的知识面广。教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能,还要加强业务学习,不断更新自己的知识,这在新实验开设和学生科技创新活动中显得尤其重要。可以说开放教学提高了师资队伍业务水平。从传统的实验教学到开放性实验教学的转变不仅对教学双方产生巨大影响,对提高实验室的建设和管理水平也会起到不可估量的作用,这种改革无疑会使实验室的各项工作发生质的飞跃。开放实验维护了学生的原创精神,能使学生在宽松的实验环境中实现从被动学习到主动学习的转变。可以说开放实验是实验教学中实现因材施教的必由之路,是培养学生创新能力的必备条件。
4存在的问题与改进措施
4.1实验室配套设施不完善
由于实验人数剧增、延续时间较长,仪器设备接待能力明显不足。因为细胞培养严格要求无菌操作,所以,大部分操作都在超净台上进行,这样就造成对超净台需求的矛盾。而且,因为同学们大多是新手,操作时非常小心、谨慎,这样也常常导致不能按照预定的时间结束实验,设备流动速度慢,同学们等待时间较长。另外,由于学生人数多,人流量大,导致无菌室有名无实,也由此使一些同学的实验材料被污染。
4.2增加了教师的实际工作量
设计性实验教学比单项实验教学工作量大、持续时间长。为了充分利用设备,缓解实验室设备紧张的压力,在一个规定的时间段,采用了学生预约、全天开放的实验模式。为了做好实验,同学们无论中午、晚上,只要有时间就可以到实验室做实验,由于学生以前没有受过这样的训练,教师必须随时在场给学生提供帮助,这就要求教师做出更多的奉献。另外,由于学生采用了各种各样的材料,教课老师需要查阅大量的资料,自己做一些预备实验,这样才能更好地指导学生。
4.3加大了实验费用开支
实验要求学生自己准备实验材料和试剂,这比教师统一准备要消耗更多的实验试剂和材料,从而加大了实验费用开支。而且由于大家所采用的实验材料不一致,虽然老师在审阅设计方案时,取消了一些耗费较大的项目,但是仍然需要准备各种实验相关试剂和材料,也造成了实验开支的大大增加。
5结语
与课堂理论教学相比,实验教学更有利于培养学生的创新能力,实验室是让学生学会从实践中发现问题、解决问题和将所学知识运用到实际中去的重要场所,是培养具有创新能力的科学研究和应用人才的实践基地。而要真正上好实验课并非易事,综合性、设计性实验教学仍有待进一步完善。
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