地方本科院校动物细胞工程实验的教学改革

[摘 要] 细胞工程内容庞杂，不同院校侧重点差别较大。文章着重探讨了侧重植物细胞工程的地方本科院校动物细胞工程的实验教学改革，通过优化教学内容和成绩评价等措施，促进学生的多元化发展和探索精神的培养，取得了较好的效果。

[关键词] 农学院;细胞工程实验;教学改革

[作者简介] 张婷婷（1984—），女，河南信阳人，在读博士，讲师，主要从事功能食品方面的研究。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）25-0385-02     [收稿日期] 2020-03-27

实验教学是高校教学体系的重要组成部分，是以全面提高学生综合素质及学生科学实验能力为目标，以学生科学分析问题和解决问题的能力及科学探索能力的培养为主线建立起来的科学系统实验教学体系。细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学相关原理和方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科，它是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具[1]。本文根据动物细胞工程课程的特点和要求，结合我校细胞工程实验教学现状，对我校细胞工程实验动物实验部分的教学内容及授课方式等进行了改革和实践，以期为相关课程的实验教学改革提供参考。

一、细胞工程实验教学现状

细胞工程作为生物技术和生物工程等相关专业的核心课程之一，具有理论知识多、涉及面广和实践性等特点，故一般会相应的独立设置细胞工程实验课程。细胞工程实验包括植物细胞工程和动物细胞工程两大部分。植物细胞工程实验的基础是植物组织培养，大多数地方农林院校植物组织培养实验技术较为成熟。动物细胞工程实验的基础为动物细胞培养，而目前动物细胞培养的技术发展主要用于医药研究和生产[2]。然而，不同学校发展侧重点不同，实验内容也不一样。一般情况，地方农林院校以植物细胞工程为主，这可能和动物细胞工程实验本身设备要求高、操作严格、无菌级别高等有关。以百色学院为例，生物技术专业设置在农学院，主要发展方向为植物学相关的方向，学生的学习基础和实验设备也主要以植物学为基础，所以课时分配上偏向于植物细胞工程。细胞工程实验课时为39学时，其中动物细胞工程实验15学时。那么，在现有实验条件下，只有通过合理选择实验内容，恰当安排实验项目，自编教学讲义、优化考核方式，才能通过较少的实验项目使学生巩固细胞工程理论知识和掌握动物细胞工程实验基本技能。

二、动物细胞工程实验教学的改革

（一）实验内容的优化

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。基于学生的知识背景和有限的课时，我们安排了以下实验。

1.动物细胞培养用液的配制（3学时）。这部分内容为实验准备工作，但是动物细胞工程培养用液的种类较多，其质量直接决定实验的成败。如果这部分内容由教师来准备，将不利于学生对实验技术的全面掌握，所以我们安排专门的学时来指导学生的实验准备。每个小组准备自己组的细胞培养用品，若后面的实验出现问题，能尽快查明原因，也有利于培养学生独立思考问题和解决问题的能力。

2.原代细胞培养（6学时）。因为肿瘤细胞系生长较快，培养方法较成熟且相对较容易，所以传统实验内容直接从肿瘤细胞系培养开始。但是肿瘤细胞系与我校农学院的专业发展差异较大，不具有代表性，无法有效体现农学院动物细胞工程实验的意义，因此，选择培养肿瘤细胞系会直接影响到学生对动物细胞工程实验的重视程度。百色属亚热带季风气候，结合地方特色和本校专业特点，我们选择罗非鱼的幼鱼为主要的实验材料。

3.传代培养（3学时）。相比细胞系整齐划一的生长时间，原代细胞传代时间比较灵活，要随着组织类型和培养条件而定。学生可以对细胞系和原代细胞以及悬浮细胞和贴壁细胞的传代方法进行比较，不但扩大了知识面，也培养了学生实事求是的科学精神。

4.细胞的冻存和复苏（3学时）。这部分内容是细胞培养的基本技术之一，虽然单独列出来，但实际操作的时候最好和其他实验统筹安排，交叉进行。

以上每个实验之间彼此联系，环环相扣，组成了动物细胞培养的基本技术。由于多数实验教材仅仅安排了贴壁细胞的培养，学生对于另外一大类细胞悬浮细胞培养比较陌生，因此我们还安排了悬浮细胞培养的内容，扩大学生的知識面。

（二）学生实验安排

为了更好的培养学生的探索精神和团队合作能力，我们对每个小组的实验内容进行了不同的安排。每组2～3人，每次实验分为6组。传统的实验安排是教师按照教材讲解，学生直接采用教材中的培养条件来按部就班的操作，但是这并不利于学生独立思考和探索能力的培养。所以我们安排6个组用不同的罗非鱼组织和培养基以及不同的培养方法，这样利用有限的实验条件可以得到更多有意义的结果。但是外界取的材料带菌，且学生首次做动物细胞培养，实验极易污染。为了实验效果，每个组要同时培养一种贴壁细胞系和悬浮细胞系，避免首次原代细胞培养失败导致的挫败感和后续实验受阻。

（三）自编教学讲义

由于细胞工程实验教材在动物细胞工程这一部分大都类似，且一般是从细胞系来入手动物细胞实验，虽然学生实验成功率高，但是不利于动物细胞培养技术的全面掌握和科学精神的培养，所以我们在教材的基础上自编实验学习讲义，把以上的教学内容写进讲义，学生再结合实验教材就能有较好的学习效果。

（四）成绩的认定

突出过程考核和学生团队精神的培养，提升学生综合能力。成绩包括平时成绩和实验报告。平时成绩更突出学生对实验全过程和科学实验方法的掌握。平时成绩评价标准见表1。

动物细胞工程实验内容只写一份实验报告，而不是把每个实验割裂开来。实验报告不再是实验目的、实验步骤等传统的几部分，而是要求每位同学对全班各个组的实验内容进行整合分析，这样有利于学生对动物细胞工程实验技术的系统掌握。实验报告评价标准见表2。

三、结语

细胞工程是我校生物技术的专业核心课程，改革后的动物细胞实验部分更适应地方院校的实际情况，学生学习由被动变主动，激发了学生的学习兴趣，促进了学生的多元化发展，拓展了学生的专业能力，学生对动物细胞工程这部分的实验改革普遍反映良好，为他们以后的深造和就业打下坚实的基础。

参考文献

[1]王永飞，马三梅，李宏业.细胞工程[M].北京：科学出版社，2014.

[2]来敏.“科研式”教学法在细胞工程课程教学过程中的应用[J].教育现代化，2017，11（46）：140-141.

Abstract：The content of cell engineering is complex，and the emphasis of different colleges and universities is quite different.The experimental teaching reform of Animal Cell Engineering was carried out in local universities with emphasis on plant cell engineering content.The reform has achieved good results by optimizing teaching contents and performance evaluation measures，promoting the diversified development of students and cultivating their spirit of exploration.

Key words：agricultural college;Cell Engineering Experiment;teaching reform