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篇(1)

關鍵詞動物細胞工程;開放實驗教學;教學模式;西南科技大學

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

西南科技大學地處四川省綿陽市，是中國西部的一所重點建設學校。西南科技大學生命科學與工程學院現共有7個專業，其中包括生物工程專業。由于生物工程專業是一門實驗性、實踐性非常強的學科，對該專業人才培養的要求是要具有較深厚的理論基礎和較寬廣的知識面，較強的實驗、實踐能力和創造能力。因此，筆者在優化理論教學的同時，也在積極思考如何加強生物工程專業的實驗教學，強化實驗與實踐能力的訓練，培養學生的動手能力，激勵學生學習興趣和創新精神，提高學生綜合素質。傳統的生物科學專業實驗項目大多屬于單一的驗證性實驗，且內容多是依附于各門課程的理論授課而開設，實驗方法刻板，學生上實驗只是被動應付、機械操作。這種“照方抓藥”的實驗形式極不利于學生智力的開發，限制了創造性思維的發展，不能充分調動學生的積極性和能動性。因此，生物工程專業的實驗體系改革勢在必行。近年來，西南科技大學加大了對本科教育的實驗建設投入，大大改善了本科生實驗條件。2010年，生命學院抓住學校迎接本科教學水平評估的契機，根據實際情況，申報了一個實驗室建設項目“生物工程實驗室建設”，得到了學校的批準并立項。在項目的實施過程中，不僅考慮了實驗室軟、硬條件的改善，同時也把實驗教學模式的改革放到了重要的位置[1-2]。

1課程簡介

《生物工程大實驗》是生物工程專業的一門必修實驗課，主要包括發酵工藝學、植物細胞工程、動物細胞工程3部分，在課程的教學過程中，動物細胞工程的實驗周期相對稍短一些，同學們對動物細胞工程興趣會更濃一些，因此，在動物細胞工程實驗教學上應率先進行開放教學模式摸索。

2教學形式

教學共分為5部分內容，包括實驗方案設計、方案討論、實驗操作、實驗論文報告、實驗總結。

2.1實驗方案設計

筆者在進行《動物細胞工程》理論教學中，發現學生對動物細胞培養特別感興趣。利用學生的這種好奇心理，在課程結束時，安排學生做了一個實驗方案設計——小鼠××細胞系的建立，該設計既是理論課程的一個結課報告，也是本實驗的一個實驗指導。為節省材料，將學生分成幾個大組，每個大組8個人，然后每個大組再分成4個小組，每小組2個人。每個大組發放1只小白鼠，每個小組的學生根據自己的興趣，可自由選擇目的細胞，包括肌肉細胞、腎臟細胞、肝臟細胞、肺細胞、骨髓干細胞等。這樣在一個大組內就可做不同的細胞，便于同學之間的相互交流和學習，同時也節約了材料。

該次實驗方案是一個完整的有關動物細胞系建立的具體方案，包括實驗準備工作、培養基的配制、原代細胞培養、細胞的純化與傳代、細胞生長曲線的測定、細胞的凍存與復蘇。在方案中，要求學生詳細寫出實驗目的、實驗原理、實驗材料、方法與過程及注意事項，這就要求學生認真思考自己所需要的材料，因為每組學生所做的細胞不同，采用的培養及純化方法也不相同，所需要的材料也不相同，包括需要哪些藥品、試劑怎樣配制、需要多少吸管，甚至連廢液缸都要考慮到。這樣培養了學生的主動思考能力和積極參與性，而不再像以前一樣由老師準備好所有器材，自己只需要按照老師指定的步驟，將老師已準備好的試劑一一的加進去即可。

2.2方案討論

方案設計好以后，教師進行修改，主要指出一些原則上的錯誤，讓學生進行改進，然后進行交流。挑選一個比較典型的小組，向大家匯報，讓同學來指出其設計上的不足，再在老師的指點下，比較自己的方案，這樣在討論中讓學生對自己的目的和要求更加清晰。最后，給大家播放有關動物細胞培養方面的教學錄像，詳細介紹在操作中的注意事項，特別是一些細節問題，讓同學們事先有所了解。

2.3實驗操作

大家的方案在討論和看完錄像后再一次進行修改，經老師修訂同意后就可進行實驗操作環節。學生按大組領用所需的器材，自己進行清洗、包裝和滅菌處理，配制所需的試劑，按照設計的實驗方案進行實驗操作。在實驗過程中，由于細胞生長的進度不同，同學們需要在不同的時間來進行處理。為解決這個矛盾，實驗室采取了全天開放、學生預約登記的形式，保證學生可以在預定的時間進行實驗。在實驗進行過程中，要求學生每天來觀察細胞生長情況。

2.4實驗論文報告

該實驗報告采用科技論文報告的形式代替傳統的實驗報告，要求學生嚴格按照科技論文格式寫出題目、前言、材料與方法、結果與分析、討論與建議。前言部分要求學生簡單介紹實驗的原理與目的，由于動物細胞原代培養與細胞純化的方法很多，多種方法大多可以使用，學生甚至可以同時使用不同的實驗方法進行，但要求必須寫出選擇此方法的依據。材料與方法部分要盡可能詳細，以鍛煉學生自己動手準備實驗的能力。實驗結果要實事求是地記錄下來。討論為重點部分，要求結合理論知識對實驗結果進行分析、綜合、歸納和推理。若結果與預期不符，應分析原因，列出改進措施。最后，要求學生對此次實驗教學提出自己的看法和意見。

2.5實驗總結

課程結束后要對此次實驗的情況進行總結，對出現的一些典型的情況進行分析。比如染菌嚴重等。分析其可能的染菌環節，及操作上的一些不正確的地方，讓學生明白自己的不足之處。

3教學效果

此次開放實驗教學，總體來說還是取得了較為滿意的效果，與以前傳統的實驗教學方式相比，該教學主要達到了以下目的[3-4]:

3.1真正做到了理論和實踐相結合

由于《動物細胞工程》是一門理論與實踐結合非常緊密的課程，在課程講授過程中，會涉及到許多與實驗操作有關的知識，而學生以前并沒有相關知識的積累，講解起來非常空洞。比如，在講授原代細胞的制備方法中，會包括酶消化法和組織塊法2種方法，這2種方法有何優缺點，應怎樣根據實際情況進行選用等，這類知識教師通常在課堂講授時只講一些基本的理論知識，而具體情況需同學們通過自己的實踐和相互交流就得到深刻的認識。

另外，由于要求學生自己動手設計實驗方案，而方案的設計必須建立在踏實的理論知識基礎上，這就要求學生在實驗方案設計的同時，必須理清楚方案設計的理論依據，同時也培養了同學們查閱資料、閱讀文獻的能力。

3.2有效培養了學生的動手能力、思維能力，訓練了從事科研工作的基本功

由于實驗帶教老師僅指出實驗的名稱，提供與本實驗相關的實驗器材、試劑、動物等，其余由學生通過閱讀教材、查閱資料，明確實驗目的、實驗方法與步驟、注意事項等內容，并在此基礎上按步驟進行操作。在教學過程中，學生始終處于主置，教師則處于主導位置。學生在實驗中必須充分應用所學的理論和已掌握的技能，完成整個實驗，包括實驗的設計、操作的步驟、儀器和材料的選擇、結果的分析等。其中每一步驟對學生來說都是全新的，充滿了挑戰性，試驗結果不是預先知道的，學生必須對實驗中出現的異常現象及時分析，并提出相應解決辦法，這就要求學生要有嚴密的實驗思路和嚴謹的科學態度，調動學生的主動性。比如器材的清洗、包裝、滅菌等工作，平時大家都不太重視，而通過實驗，就有了切身體會，有的同學在做過濾除菌制備培養基時，由于無菌工作未作好，導致培養基染菌變渾濁而只能重做。由于各小組的實驗材料和結果都不相同，也進一步拓寬了學生的知識面，充分挖掘了學生的創造才能，促進學生科學素質的提高，培養學生的綜合能力。

實驗結束后要求學生按照論文的格式和規范撰寫實驗報告。對于普通高校的大多數學生來說，撰寫論文是一件遙不可及的事情，現在他們具有了論文的素材，就可以模仿科技論文的寫作要求去完成，使學生獲得了撰寫科研論文的訓練，掌握了從事科研工作的基本功。

3.3加強了老師和學生之間的交流，增進了師生感情

由于學生頻繁出入實驗室，與老師接觸的時間增多，師生之間可廣泛的進行交流，可以加深學生對老師的理解、對教師行業的尊重。

3.4培養了責任心和科學態度，提高了興趣，增強了自信心

實驗分小組，做到任務到人，每個人對自己培養的細胞都愛護有加，這種負責任的心態是在做別的實驗時看不到的。與以往實驗不同，同學之間是用自己的勞動成果做比較，都格外努力。成功的同學根據自己的想法做設計、做實驗，獲到了很好的結果，會產生一種自豪感和自信心。而失敗的同學雖然有一些喪氣，但在認真總結教訓和向成功同學取經的基礎上，在第2次實驗中還是會得到滿意的結果。另外，由于實驗過程中需要同學之間相互合作、協調進行，增進了同學的團結、互助、協調的精神。

3.5提高了師資隊伍水平和實驗教學質量

開放式教學中一些實驗內容反映了當代科學技術的發展水平，涉及的知識面廣。教師不僅要有本學科扎實的理論基礎、較好的實驗技能，還要加強業務學習，不斷更新自己的知識，這在新實驗開設和學生科技創新活動中顯得尤其重要。可以說開放教學提高了師資隊伍業務水平。從傳統的實驗教學到開放性實驗教學的轉變不僅對教學雙方產生巨大影響，對提高實驗室的建設和管理水平也會起到不可估量的作用，這種改革無疑會使實驗室的各項工作發生質的飛躍。開放實驗維護了學生的原創精神，能使學生在寬松的實驗環境中實現從被動學習到主動學習的轉變。可以說開放實驗是實驗教學中實現因材施教的必由之路，是培養學生創新能力的必備條件。

4存在的問題與改進措施

4.1實驗室配套設施不完善

由于實驗人數劇增、延續時間較長，儀器設備接待能力明顯不足。因為細胞培養嚴格要求無菌操作，所以，大部分操作都在超凈臺上進行，這樣就造成對超凈臺需求的矛盾。而且，因為同學們大多是新手，操作時非常小心、謹慎，這樣也常常導致不能按照預定的時間結束實驗，設備流動速度慢，同學們等待時間較長。另外，由于學生人數多，人流量大，導致無菌室有名無實，也由此使一些同學的實驗材料被污染。

4.2增加了教師的實際工作量

設計性實驗教學比單項實驗教學工作量大、持續時間長。為了充分利用設備，緩解實驗室設備緊張的壓力，在一個規定的時間段，采用了學生預約、全天開放的實驗模式。為了做好實驗，同學們無論中午、晚上，只要有時間就可以到實驗室做實驗，由于學生以前沒有受過這樣的訓練，教師必須隨時在場給學生提供幫助，這就要求教師做出更多的奉獻。另外，由于學生采用了各種各樣的材料，教課老師需要查閱大量的資料，自己做一些預備實驗，這樣才能更好地指導學生。

4.3加大了實驗費用開支

實驗要求學生自己準備實驗材料和試劑，這比教師統一準備要消耗更多的實驗試劑和材料，從而加大了實驗費用開支。而且由于大家所采用的實驗材料不一致，雖然老師在審閱設計方案時，取消了一些耗費較大的項目，但是仍然需要準備各種實驗相關試劑和材料，也造成了實驗開支的大大增加。

5結語

與課堂理論教學相比，實驗教學更有利于培養學生的創新能力，實驗室是讓學生學會從實踐中發現問題、解決問題和將所學知識運用到實際中去的重要場所，是培養具有創新能力的科學研究和應用人才的實踐基地。而要真正上好實驗課并非易事，綜合性、設計性實驗教學仍有待進一步完善。

6參考文獻

[1] 常東勝，李濤，李靜平.開放式實驗教學模式的探討[J].齊齊哈爾醫學院學報，2005，26(7):810-811.

[2] 李江濱，黃迪南，侯敢.生物化學實驗教學改革探討—— 論文式實驗報告[J].衛生職業教育，2005，23(15):100-101.

篇(2)

一、 生物技術專業教學改革的思路與目標

（一）開展專業現狀調研，找準各環節切入點

從生物技術專業定位現狀、培養方案開發現狀、課程建設現狀以及校企合作四方面展開調研，每項調查由專人負責，撰寫詳實的調查分析報告，找準每一環節的切入點和突破點（見圖 1）。

（二）確定專業教學改革思路 ，制定專業建設目標

建設思路：從生物技術及應用專業相關的職業崗位分析入手面向地方，立足學校資源優勢確定專業培養的崗位群及所需技能與職業標準確定專業所需知識技能模塊、職業素養模塊建立相應的課程體系，使教學內容與企業崗位需求對接。課程建設的設計體現教學內容以“工作過程”為導向，教學目標以專業需求和職業標準為依據，教學模式以行動為導向，學習情景以企業環境再現為基礎，課程考核以過程考核為主，突出多方評價。達到目標：以利用生物技術提升改良傳統畜牧養殖業為方向，校企共同開發與構建適于行業發展和企業需求的生物技術專業人才培養方案，創新工學結合人才培養模式，針對崗位技能與職業能力需求重組優化課程體系，以任務驅動、項目導向組織教學，構建“教學做”一體化教學模式，完善專業教學資源庫建設機制，構建多元化考核模式，以此推動實訓基地、教學團隊建設，將生物技術及應用專業建成辦學特色鮮明、師資力量雄厚、人才培養與企業崗位對接、教學質量高，在國內同類專業中具有較強輻射和示范作用的專業。

二、生物技術專業教學改革的實施過程

（一）專業定位與人才培養模式

1.確定專業定位

專業定位是專業建設的方向，定位的恰當與否，將直接影響該專業的生存與發展[6]。經過廣泛的專業調研，鄭州牧業工程高等專科學校生物技術與應用專業定位為：立足河南省畜牧業資源優勢，依托學校畜牧獸醫專業環境優勢，利用生物技術提升改良傳統畜牧養殖業，培養具有分離純化技術、動物細胞培養技術、動物生物制品生產技術、生物檢測技術等四大專業核心技術，能夠面向動物生物制品生產和動物疾病生物診斷等崗位生產一線就業的高素質技能型人才。

2.構建“442”人才培養模式

人才培養模式是高職教育的基本問題，是在一定的先進教育思想指導下，為實現培養目標，而采取的培養過程的構造樣式和運行方式，目的是解決“培養什么樣的人才”與“怎樣培養人才”兩個根本性的問題[7]。按照學生認知規律、職業素養形成規律，融入“產業、行業、企業、職業、實踐”五要素，構建了“442”工學結合人才培養模式：第一個“4”是指四層接軌，即人才培養目標與職業崗位要求接軌、教學內容與典型工作任務接軌、技能培養與崗位標準接軌、素質培養與崗位素養要求接軌；第二個“4”是指品德培養四階遞進，圍繞學生職業能力培養從感恩教育、誠信與敬業教育、責任感教育、就業與創業教育四層次逐步展開；“2”是指雙向互動，校企互動、師生互動、家校互動（見圖 2）。

（二）專業人才培養方案

人才培養方案是高職院校人才培養過程中的重要組成部分，是現代高職教育的基礎，是學校開展專業教學工作的指導性文件[8]。高職人才培養方案的制定，以工作過程為導向，體現高職教育的實踐性、職業性、開放性。

1.崗位所需職業技能分析

基于調研的成果，分析專業就業崗位典型工作任務，剖析完成典型工作任務所需要的知識、能力、方法等信息；對所需知識進行優化、序化，確定專業崗位所需技能（見圖 3）。

2.課程體系的構建

課程是給學生傳授知識的具體載體。確定課程內容、研究課程結構是人才培養方案的關鍵[ 9 ]。以就業為導向、以品德培養為核心、以職業能力培養為目標，構建了以“公共基礎 + 專業基礎 + 專業能力 + 品德培養 + 能力拓展”五教育模塊課程體系（見表 1）。

（三）課程教學實施過程

課程建設是專業建設的核心與抓手，我們始終堅持以精品課程建設為龍頭，帶動相關課程的建設與發展，使課程體系趨于動態、多元。

1.開發課程教學內容

與企業合作，以工作過程系統化為基礎，構建課程學習情境，下設若干工作任務，圍繞崗位技能要求與職業資格標準規范，完成課程標準的制定與教學指導書的編寫。

2. 構建“教、學、做”一體化教學模式

課程的教學組織以工作過程為基礎，以“教、學、做一體化”為主導，一切教學內容與環節都圍繞“實踐”展開。引入企業培訓形式和競爭機制、模擬再現企業真實工作任務，學生以團隊形式開展探討、合作，共同完成工作任務；召開工作反饋會，進行小組間、成員間的自評與互評，形成競爭機制；以課程學習為主線，以強化學生的職業道德、提升學生的職業能力為目標，成立課程學習興趣小組，開展豐富多彩的第二課堂活動，融教學做于一體。

3. 建立服務于學生學習和就業的專業共享資源庫

建設了生物技術專業教學網站，包括專業的課程體系，主干課程的課程標準、教學內容，專業技能模塊，實踐知識問答，視頻、圖片資料及學習評價體系等方面內容；建設了學生自主學習系統；建設了“生物化學”和“微生物學”2 門國家級精品課程，“動物細胞培養技術”和“動物生物制品技術”2 門省級精品課程以及“免疫學技術”校級精品課程，形成了國家級、省級、校級三級精品課程建設體系；建設了畢業生資源庫，可以幫助生物技術及相近專業的學生在網上進行咨詢、交流；以建立學校合作發展聯盟為契機，加強行業企業資源庫建設，為充分利用校外辦學資源、加強產學合作提供信息保證，實現了技術教育的網絡互動。

4.建立多元化課程考核模式

科學的考核評價模式不僅是激發學生學習興趣、培養學生職業能力的載體，更是規范教學過程管理、提升教學質量的根本途徑。以就業為導向，把職業資格標準融入相應的課程體系，以學生獲取相應職業資格作為課程基本考核標準；以學生能力提升為本位，考核模式體現“四個結合”，即技能評價與品德評價相結合；過程評價與結果評價相結合；定性評價與定量評價相結合；學校評價與社會評價相結合。

（四）多元化校企合作模式的構建

校企合作是高等職業教育教學改革和發展的重要形式，是工學結合人才培養模式實施的基礎和保障，是培養高素質技能型人才的基本途徑[ 10]。在專業教學實踐中，我們以一切為了企業、一切服務企業、一切為了學生就業為理念，多元化開展校企合作，創新了校企合作新模式，主要體現在：第一，針對企業崗位技能需求，分別與華蘭生物工程股份有限公司等 5 家企業建立實質性訂單培養班，校企共同制定培養計劃、共同管理；合作開發課程、共同授課，有效破解了學生實習就業難題。第二，針對學生品德培養，與鄭州天宇飼料科技有限公司建立“天宇品德班”，創新了大學生思想政治教育新途徑。第三，靈活調整教學時空，結合企業季節生產，給學生搭建生產實習鍛煉平臺，2009 年生物技術專業 110 名學生參與華蘭生物工程股份有限公司為期 5 個月的甲流疫苗生產；同時與行業企業結合，針對專業技能與職業能力培養開展學生社會實踐活動或專題調研活動等。第四，學校教師為企業員工提供技術培訓，到企業開展技術服務，校企互聘互派，創建了穩定的學生實習實訓基地 12 個。第五，與鄭州天一高科、廣州瑞姆生物技術有限公司合作建立動物疾病生物診斷實驗室，提升了專業社會服務能力。

三、生物技術專業教學改革的實踐效果

（一）形成了鮮明的專業特色

專業定位明晰，立足地方、依托校情，圍繞動物生物制品生產和動物疾病生物診斷展開教學改革，形成學校辦學集群優勢；把學生品德培養分層次、分階段納入專業培養計劃，彰顯專業品德培養特色；根據不同企業需求，開發差異化人才培養方案，構建了多元化校企合作模式，實現了教學內容與企業崗位需求的對接，彰顯專業職業特色。

（二）教學研究成果顯著

通過項目研究與實踐，“動物細胞培養技術”“動物生物制品技術”被確定為省級精品課程；開發了《生物檢測技術》《生物化學》《微生物學》《生物技術實訓教程》《動物生物制品技術》等校企合作教材 5 部；獲得廳級以上教學成果獎 7 項；發表教研論文 13 篇；2010 年，生物技術及應用專業教學團隊被遴選為國家級教學團隊。

（三）提高了學生的就業質量與層次

生物技術專業教學改革首先在生物技術及應用專業 06 級、07 級、08 級三屆 9 個班 516 名學生中試點，同時把形成的經驗及時在本專業 09 級、10 級、11 級學生中試推廣。實踐效果表明：不僅提高了學生主動學習的熱情，增強了課程教學的有效性，學生一次性對口就業率由 61.5%增至81.6%，訂單培養學生企業錄用率達 92.3%以上；企業對學生的滿意率由 72.8%增至 95.1%，實現了專業教學與企業需求的對接。

（四）成果的應用推廣

生物技術專業教學改革成果應邀先后在全國高職生物技術專業研討會、全國高職骨干教師培訓班等做專題報告，同時也應邀到部分兄弟院校開展成果經驗交流。此外，成果所形成的教研論文、校企合作教材、共享性教學資源，進一步擴展了應用的范圍，使該成果不僅在全國同類專業中起到了輻射和示范作用，而且對其他類專業建設具有一定的借鑒和推廣價值。