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中医药院校生物工程实验教学改革

摘要:为了提高中医药院校生物工程专业的学生的实践能力和创新能力,必须优化实验教学内容,改进实验教学方法,改革实验考核方法。通过实验教学改革,学生的学习兴趣、专业知识和技能的综合运用能力和创新实践能力得到了提高。

关键词:生物工程;实验教学;创新能力

生物工程专业具有实践性强的特点,综合了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等高新生物技术。生物技术与医药产业结合极为密切,生物技术的飞速发展为医药产业开辟了新的领域。实验教学对学生的实践能力、自主设计能力与创新能力的培养起着十分重要的作用。为培养具有中医药特色的生物工程人才,必须加强实验教学改革,提高实验教学质量。我校生物工程专业在10余年的实验教学过程中,积累了较丰富的经验,取得了较好的效果。

一、优化生物工程专业课实验教学内容

生物工程专业课的实验教学内容主要包括生物工程基本实验、生物工程综合实验和自主创新实验。传统的实验教学中,生物工程基本实验包括生物化学、生物药品分析、细胞生物学、分子生物学、微生物学等,现整合成生物工程基本实验。避免开设重复的实验项目,如分子生物学和微生物学中都开设了菌种的画线分离单菌落,现只开设一次;将同一实验技术实验项目系统开出,有利于学生全面地掌握该项技术。如使用可见-紫外分光光度法测含量系列实验项目,包括直接法测定蛋白质含量、考马斯亮蓝法测定蛋白质含量和胰酶中胰蛋白活性的测定等。将发酵工程、基因工程、酶工程和细胞工程整合成生物工程综合实验,减少实验方法相近,使用仪器和设备相同的重复验证性实验,增加综合性实验和自主创新性实验的课时。并将零碎的实验课时整合成整块时间段,比如用2—3天的时间来完成的基因工程的实验,使学生能全面系统地掌握上、下游的整个生物技术。增设自主性、创新性实验内容,并将教师成熟的科研成果经过精选编入综合实验,将最新最前沿的实验技术融入教学实验,开拓学生眼界。本科生通过大学生创新性,开放性项目的形式,自主设计实验项目,独立完成实验课题的操作,培养了学生发现问题和解决问题的能力。

二、改进实验教学方法

1.采用多谋体来促进基本实验的教学。生物工程实验内容抽象,传统的板书和口授式教学模式,难以表达枯燥难懂的实验内容。采用多媒体技术,可生动模拟并演示实验原理、方法,再配以老师的示教,更能激发学生的学习兴趣,规范学生的实验操作。如采用Flash动画的形式来演示PCR实验原理,能形象生动地让学生学习理解这项技术。采用多媒体教学还能更好地展示生物工程的前沿知识或应用领域的热点问题,增加学生的信息量,使学生了解学科的新进展,增加学生的学习兴趣。2.以问题为导向开展综合实验教学。以问题为导向教学方法是将问题贯穿于整个教学过程,使学习者在设问和释问过程中激发其自主学习的动机和欲望,进而逐渐提高认识问题和解决问题的能力,掌握解决问题的思路和方法。在生物工程专业综合实验教学过程中,我们探索了这种以问题为导向的教学方法。如试管苗的生根与炼苗,实验课前让学生查阅相关文献和预习实验指导,创设针对该实验问题提出的情境,针对实验方法、方案展开思考和讨论,并提出问题,如培养基选择、消毒试剂种类、关键步骤等,在实验过程中和实验完成后,根据实验结果思考讨论,培养了学生综合运用专业知识和专业技能的学习能力。3.采用网络互动平台和开放性教学促进自主创新性实验实施。网络互动平台是促进师生之间多维互动的计算机网络系统,能将实验教学与在线学习结合起来,使学生学习成为一个互动的连续的即时反馈的动态过程,有利于学生知识建构和深度学习。在自主创新性实验项目中,学生独立完成科研选题、实验设计、实验操作、结果分析、撰写论文等环节。将网络互动平台教学方法应用于生物工程专业的自主创新实验项目中,可促进学生自主学习和协作学习。通过网络互动平台,教师可以将实验教学资源上传到网站实现资源共享,学生可以实现随时随地自主学习,实现实验前后师生的互动交流讨论。开放式的实验教学方法主要针对大学生开放性、创新性实验项目。以“大学生创新性实验计划”为核心的阶梯式培养体系中,在教师的指导下,学生可以申请国家级、省级、校级大学生创新项目。学有余力学生可以根据自己的学习需求和兴趣,安排课余时间的实验内容,培养了自主创新的能力,同时最优化利用了学校的教学资源。开放性实验教学方法,激发了学生的学习兴趣和主动性,培养学生团队合作能力和创新精神,提高学生分析问题、解决问题和灵活应用知识的能力,提高实验教学的质量。

三、实验教学考核方法

改革不利于培养学生创新能力的旧的考核方法,改革后的考核方法为本时成绩和和考试成绩相结合的方式。平时成绩考核中除了考勤外,还重点考核实验前实验指导的预习、相关文献资料的收集情况和实验方案的设计合理性与创新性,实验中实验规范操作和实验数据记录,实验后实验汇报与讨论、实验报告等部分。考试部分包括基本实验技术操作考试和卷面考试。基本实验技术操作考试考查学生独立操作能力和基本实验技能的熟练程度。卷面考试的内容为实验项目中实验原理、实验数据、实验步骤与过程、实验结果分析和实验方案制定,考查学生的实验理论基础是否扎实、是否独立完成与认真分析实验结果等。在多尺度的考核方式下,学生提高了在实验准备和操作过程中独立思考能力和动手能力,提高了学生创新性思维能力。新的考核方法能激励学生发挥自己的个性特长,施展自己的才能,提高学生实践能力和创新能力。

四、结语

随着生物制药行业的飞速发展,生物医药已与人们的身体健康息息相关。为了提高中医药院校生物工程专业的实践能力和创新能力,优化实验教学内容,改进实验教学的方法,改革考核方法等实验教学的相关环节,是十分必要的。实验教学在培养学生实践能力和创新思维方面具有不可替代的作用。生物工程专业实验课程的改革路程还很长,我们还要积极探索和实践,进一步地提高实验教学质量,才能培养出具有创新性应用型生物工程人才。

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作者:林艳 廖端芳 夏伯侯 林丽美 单位:湖南中医药大学药学院

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