薛紹禮 路景濤 王怡 夏覓真 屠培培 吳琳梅 丁銳

摘 ? 要：細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，是細(xì)胞工程課程的一個(gè)重要組成部分，對課程教學(xué)效果具有至關(guān)重要的作用。本文主要從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)和考核評價(jià)等幾個(gè)方面，總結(jié)了我校醫(yī)用細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)情況，并探討了有關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程 ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?醫(yī)學(xué)院校

中圖分類號：R-4;G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0188-02

細(xì)胞工程是利用細(xì)胞生物學(xué)的原理和方法，結(jié)合分子生物學(xué)等技術(shù)手段，按照人們的需要或設(shè)計(jì)，有計(jì)劃地改變或創(chuàng)造細(xì)胞遺傳性及進(jìn)行大規(guī)模的細(xì)胞和組織培養(yǎng)，使其按照人的意愿發(fā)生結(jié)構(gòu)或功能等生物學(xué)特性的改變，獲得人類所需的、可以生產(chǎn)有用的生物制品或有價(jià)值的新品種的一門綜合性技術(shù)科學(xué)。

細(xì)胞工程是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程的一個(gè)重要組成部分，對細(xì)胞工程課程授課效果具有至關(guān)重要的作用。尤其是近年來隨著新技術(shù)、新設(shè)備和新方法的不斷出現(xiàn)，新研究熱點(diǎn)的不斷涌現(xiàn)，新學(xué)科群的不斷整合，對生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。而作為生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課對于學(xué)生夯實(shí)理論基礎(chǔ)，掌握有關(guān)技術(shù)，培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力具有非常重要的作用。

我校生物技術(shù)專業(yè)于2003年開設(shè)了細(xì)胞工程課程，考慮到地方性醫(yī)學(xué)院校的生物技術(shù)專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)主要是培養(yǎng)綜合素質(zhì)較高、理論基礎(chǔ)扎實(shí)、具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型專業(yè)人才，所以選擇了上海交通大學(xué)出版社出版，楊吉成編著的《醫(yī)用細(xì)胞工程》作為理論課教材，此書后改由化學(xué)工業(yè)出版社出版，書名《細(xì)胞工程》 。

實(shí)驗(yàn)課程一直沒有合適的教材，于是我們根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，結(jié)合具體情況，自編了實(shí)驗(yàn)教材，經(jīng)過17年的實(shí)踐和逐步完善，取得較好的教學(xué)效果。本文回顧、總結(jié)細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和實(shí)施情況，同時(shí)就有關(guān)進(jìn)行了一些探討。

1 ?教學(xué)內(nèi)容

1.1 指導(dǎo)思想

經(jīng)歷了一系列的改革，開始實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位是從屬于理論教學(xué)，但是通過對教學(xué)效果考核以及對走上工作崗位畢業(yè)生的走訪，發(fā)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)及理論聯(lián)系實(shí)踐無論在教學(xué)過程、教學(xué)效果，以及學(xué)生將來的應(yīng)用等方面，都極其重要，后期將實(shí)踐教學(xué)定位為與理論教學(xué)并重，相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，最近幾年直接將細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)與細(xì)胞工程并列為一門單獨(dú)的課程，但是安排同一組教師授課，既保證實(shí)驗(yàn)課程的自主性、完整性和系統(tǒng)性，又兼顧到與細(xì)胞工程課程互相的有機(jī)聯(lián)系，以及內(nèi)容的延續(xù)性和銜接性等。細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)也由原來的用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)橛美碚撝R解決科學(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

1.2 主要內(nèi)容

考慮到授課對象是地方醫(yī)藥院校的生物技術(shù)專業(yè)，主要講授哺乳動(dòng)物細(xì)胞工程，跟醫(yī)藥生物技術(shù)關(guān)系密切的有關(guān)內(nèi)容。分3大板塊，第一板塊是基礎(chǔ)技能，主要是細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)技術(shù)，如原代細(xì)胞的制備、體外培養(yǎng)細(xì)胞的觀察、細(xì)胞換液，細(xì)胞傳代、細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞克隆、細(xì)胞的冷凍保存與復(fù)蘇等基本實(shí)驗(yàn)技術(shù);第二板塊是細(xì)胞工程技術(shù)，如細(xì)胞融合、細(xì)胞基因操作、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和染色體操作等;第三板塊是細(xì)胞工程的應(yīng)用，如MTT比色法、病毒及疫苗有關(guān)技術(shù)和細(xì)胞大培養(yǎng)等。

1.3 實(shí)驗(yàn)安排

考慮到實(shí)驗(yàn)操作對象是體外培養(yǎng)的活細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)可能出現(xiàn)具體情況，如細(xì)胞生長狀況不能滿足已經(jīng)安排的實(shí)驗(yàn)，甚至細(xì)胞污染以至于實(shí)驗(yàn)完全進(jìn)行不下去，我們在安排具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)候，有幾種預(yù)案，一是安排多種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可選，根據(jù)細(xì)胞生長情況隨時(shí)選用有關(guān)實(shí)驗(yàn);二是老師跟學(xué)生同步實(shí)驗(yàn)，留有細(xì)胞及有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料備份，而且老師的實(shí)驗(yàn)在另外一實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行;三是一般先安排傳代細(xì)胞有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，最后安排動(dòng)物和原代細(xì)胞有關(guān)實(shí)驗(yàn)，萬一傳代細(xì)胞出現(xiàn)問題，一時(shí)接不上來，可以隨時(shí)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行原代細(xì)胞等實(shí)驗(yàn)，為重新準(zhǔn)備傳代細(xì)胞爭取出時(shí)間。

2 ?教學(xué)方法

2.1 基本概念和技術(shù)的培養(yǎng)

首先讓學(xué)生明白，細(xì)胞培養(yǎng)不好怎么在細(xì)胞上進(jìn)行工程操作？沒有無菌概念，做不好無菌操作怎么能培養(yǎng)好細(xì)胞？內(nèi)容安排上注重基本概念和技術(shù)，除了基本實(shí)驗(yàn)操作技能，還包括最基本的無菌室的布局、使用和注意事項(xiàng)，超凈工作臺的使用和維護(hù)，實(shí)驗(yàn)儀器和器械的選擇和規(guī)范使用，培養(yǎng)基和有關(guān)液體的配制等內(nèi)容，連實(shí)驗(yàn)器械的清洗滅菌等都安排老師帶領(lǐng)學(xué)生操作一兩次，然后全部由學(xué)生利用課余時(shí)間完成。

2.2 個(gè)人動(dòng)手能力培養(yǎng)

課堂教學(xué)中要求每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會親自動(dòng)手操作。由于無菌實(shí)驗(yàn)室空間和超凈工作臺有限，實(shí)際教學(xué)中只能安排5～6人為一個(gè)教學(xué)組，但是要求每2人組成一個(gè)操作組，每個(gè)操作組都有動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，操作時(shí)一人為主，一人輔助。

2.3 科研思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

除了基本實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，還有針對性地安排了綜合性和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，主要包括細(xì)胞工程技術(shù)及其應(yīng)用等方面的內(nèi)容，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合、靈活運(yùn)用有關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和理論，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，同時(shí)結(jié)合實(shí)例，講授有關(guān)技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。

2.4 講究實(shí)效

細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)面對的是活的細(xì)胞，容不得半點(diǎn)馬虎，無論哪個(gè)環(huán)節(jié)出問題，都將影響實(shí)驗(yàn)的成功。我們從教學(xué)內(nèi)容的安排和教學(xué)方法的使用等多方面保證課程教學(xué)的完成，并確保教學(xué)效果。比如體外培養(yǎng)細(xì)胞在第一次實(shí)驗(yàn)課就發(fā)給學(xué)生，以后所有實(shí)驗(yàn)都用各組自己的細(xì)胞，這樣學(xué)生既要做到正確的實(shí)驗(yàn)操作，細(xì)胞能存活，良好地生長，成功地完成每次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還要考慮到下次實(shí)驗(yàn)的安排，保證到時(shí)候細(xì)胞能滿足實(shí)驗(yàn)需要。原代細(xì)胞也是同樣的，所有實(shí)驗(yàn)均使用本組制作的細(xì)胞，每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果都會影響下次實(shí)驗(yàn)。

3 ?實(shí)驗(yàn)室和師資隊(duì)伍建設(shè)

細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)對硬件要求和技術(shù)要求都比較高，課程開設(shè)之前，我們參觀、學(xué)習(xí)了有關(guān)教學(xué)單位，收獲很大，但也發(fā)現(xiàn)存在一些問題。我們的設(shè)想是要讓學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，而不是僅學(xué)習(xí)形式實(shí)際上操作的細(xì)胞并不能培養(yǎng)。比如在第一課即將體外培養(yǎng)細(xì)胞交給學(xué)生，學(xué)生用這些細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一直培養(yǎng)下去直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，這對實(shí)驗(yàn)室條件和教師水平和能力提出極高挑戰(zhàn)。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想，我們將最好的房間、有限的經(jīng)費(fèi)優(yōu)先用于細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，經(jīng)費(fèi)主要用于無菌實(shí)驗(yàn)室的裝修，儀器設(shè)備、器械和實(shí)驗(yàn)材料的購置。

細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)非常重要，大多數(shù)青年教師沒有經(jīng)過系統(tǒng)、規(guī)范的培訓(xùn)，有的一點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都沒有。我們有一位從事細(xì)胞工程和病毒研究的老教師，采取一對一帶教法，有計(jì)劃安排年輕老師跟堂聽課，隨后安排其跟老教師一起帶教一個(gè)班，經(jīng)過幾年的培養(yǎng)，成熟的老師再帶其他老師，建立了一支細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。

4 ?考核評價(jià)

考核內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核、過程考核和綜合性考核，其中過程考核和綜合性考核是重點(diǎn)。

過程考核主要考核出勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，關(guān)于出勤、課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)操作情況，老師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和巡查中都有記錄，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果在安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法已經(jīng)考慮到考核問題，比如實(shí)驗(yàn)是一環(huán)扣一環(huán)的，上一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接影響到下次實(shí)驗(yàn)的開展，每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是無法隱瞞和自己補(bǔ)救的，學(xué)生必須找老師提供備份材料。

綜合考核比較復(fù)雜，方法及內(nèi)容等方面也一直在嘗試和調(diào)整，主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程和有關(guān)場景中學(xué)生綜合表現(xiàn)來評價(jià)。一些細(xì)節(jié)也包括在內(nèi)，比如有的同學(xué)主動(dòng)打掃、整理實(shí)驗(yàn)室，積極參與實(shí)驗(yàn)器械整理和清洗等，都被納入了考核。

近兩年由于將細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)獨(dú)立成一門課程，考核方法也有較大變動(dòng)，將綜合考核內(nèi)容納入了過程考核，增加了試卷考核，所以考核評價(jià)分為實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核、過程考核和試卷考核3個(gè)板塊。

參考文獻(xiàn)

[1] 倪偉，胡圣偉，崔百明，等.細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2017（48）：97-98.

[2] 時(shí)桂芹，任菲.“細(xì)胞工程”理論與實(shí)踐相結(jié)合的本科教學(xué)模式改革初探[J].畜牧與飼料科學(xué)，2017，3（7）：84-86.

[3] 張征，張陽，蔣建利，等.細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2015，17（11）：959-961.

[4] 朱劼，王利群，蔡志強(qiáng)，等.《細(xì)胞工程》案例法教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].廣州化工，2015，43（18）：168-169.