【医学院校生物技术综合实验教学探索】 生物技术

医学院校生物技术综合实验教学探索

建立之初考虑到生 物技术制药行业的不断发展壮大，对 相关人才的紧需，并结合医学院校的特点 和优势整合各 方资源建立了生物技术专业，目的是培养兼具生物技术制 药研发、 生产和营销能力的专业性人才。在课程方面，参 考了其他医学院校的生物技术 专业，同时结合我校的实际 情况（包括教师和实验室资源）后进行设置。四年 后毕业 生走向了工作岗位，普遍反映是：虽然学习了现代生物技 术的专业理论 知识，但是在工作岗位上对待专业的技术问 题还是手足无措。这些毕业生中不 乏当初理论课成绩优秀 者。经生物技术教研室的总结研宄后，认为生物技术专 业 的学科实践性很强，尤其是医学生物技术更是与生产紧密 挂钩，对于人才的 培养不仅仅关注于理论知识的讲授，更 应该注重培养学生的思维分析能力，手 动操作能力和一定 的创新创造能力为了更好地模拟生物技术在产品生 产的过 程，我校在生物技术专业设置生物技术综合实验这 一课程，在课程教学上做了 如下探索。

一、课程设置 生物技术综合实验包含现今生物技术制药普遍的基 本流程：基因工程菌 的构建、菌株的发酵培养、目的产物 的提取和后期产物的分离鉴定。生物技术 教研室结合自身 实际情况，编写了《生物技术综合实验》，该教材涵盖 了基因 工程，发酵工程和蛋白质工程中的实验技术，彼此 衔接构成完整的实验系统。

本教材涉及知识面较广，重点 难点清晰，结构逻辑性强，具有很好的通用性和 实践性。

二、课程方式 生物技术综合实验是实验课，因此具有普遍实验课 的授课方式。授课时结合多媒体课件及现场操作演示来 完成课程内容。具体方式如下：(-)分组教学 我们在教学过程中将学生进行分组，一般6人一组。

更大型的实验项目，如发酵 罐的使用则将全班分为2组。

以上在上课前根据具体实验内容由教!^安排。实验 前先 由教师讲解本次实验的背景知识，实验目的和实验原理。

重点讲解实验的 操作步骤和关键仪器的使用。在学生操作 过程中，教_师需现场指导答疑，随时 纠正不规范的操作。

实验操作过程中，允许各小组自行安排实验分工，要求每 位 学生都参与，以小组为单位独立完成实验。这样不仅锻 炼了学生独立思考的能 力，还培养了学生的合作意识。

(二）授课方式在实验教学中，我们应用多媒体结合板书的方法进 行 教学。对媒体教学可以为学生提供大量学习资料，包 括现今最前沿的技术背景 和实验手段，当下生物技术制 药的行业发展情况，以及一些用来解释实验原理 的动态 视频等等M。

同时，为了培养学生的逻辑思维和对理论知识的运 用能力，教师在 授课时应不断地提出问题，引导学生分 析问题，并提出几种可行的解决方法， 最后再引导学生 选择本次实验中应用的实验方法。例如，对基因工程菌 进行菌 体破碎收集产物时，教师可提问“实验室和工业 上对菌体破碎都有哪些方法” “为 什么实验室和工业上 选择的方法不同” “本次实验中我们为什么用到此方法”， 在学生讨论后，教师逐一进行解答“实验室常用菌体破 碎方法有超声波破碎和碱 裂解法，工业上则常用高压匀 质机” “工业上处理菌体量大” “本次实验用到超声 波 法为的是保护产物蛋白”。这样通过提出问题和解决问题， 教导学生在今后 生产中，对实验方案确定前要全面考虑， 谨慎判断和灵活地运用所学知识。

(三）实验设计生物综合实验的重点是各个知识点的衔接。以生产 一 基因工程蛋白为例：1.基因工程菌的构建由于教学课时有限，基因工程菌选自教 师的科研项 目，这样节省了科研时间，提高实验的成功率p]。对于 生物技术本 科学生，要求掌握的是PCR技术扩增目的基 因，感受态细胞的制备，将目的基 因导入受体细胞，目 的基因的监测与鉴定的实验过程。以上综合了基因工程 和 分子生物学理论。2. 工程菌发酵包括基因工程菌的筛选和发酵培养。涉及的实验方 法 有固体培养，液体培养，发酵罐批量发酵，发酵培养 基优化等。以上涵盖了发 酵工程理论知识，同时与基因 工程和分子生物学知识衔接。

3. 菌体收集和破碎学生前期在微生物学课程里做过这类实验，但都 是 实验室小规模的操作。在生物综合实验中，目的是使学 生有生产的概念，在 大规模生产中用到的离心和过滤的 方法要求其掌握。

4. 蛋白的提取和纯化此过程涉及分离方法有凝胶过滤，亲和层析和 离子 交换层析，以及蛋白的透析除盐、盐析等方法。学生在 实验中掌握了几种 最常用的蛋白质纯化和精制的方法，了 解不同情况选择不同方法的条件，在生 物制药生产过程 中才能灵活处理。

5. 活性检测具体实验是体外培养细胞，进行MTT实验。此过程综合 运用了细胞生物学和细胞工程的相关知识。以上则 为生物综合性实验系统地完 整地实施方案。涉及的更多 前期学过的知识点，要求学生课前自己复习确保实 验顺 利进行。

(四）理论联系实际生物综合实验开展的目的在于培养学生的科研能 力、 实验设计能力和分析并解决问题的能力，并在实际生产 中得到应用。因此 仅仅局限于实验室不能收到最好的效 果。对于医学院校生物技术专业人才的培 养，达到理论 联系实际的最好方法是校企合作。与当地生物制药企业 联合，设 置一定的课时使学生可进企业参观学习，或者 从企业收集一定的资料作为学生 自主创新实验的选题， 这样才是对学生理论知识转化为能力培养的更好的方式, 并能真正提高他们的科研水平和分析能力。

三、考核方法 第一项考核指标为实验报告。实验报告的撰写重点 部分是实验步骤、实验数据的处理和分析、.实验结果^ 科研材料的撰写是专业人才应具有的基本科 研素质，撰 写实验报告是提髙该素质的方法之一。为今后毕业论文 的开展奠定 了一定的基础[1°]。此项成绩占总成绩30%。

第二项考核是实验课中的操作。教 师在每堂课上应随时观察学生的操作是否规范，实验安排是否合理，实验是" 否 独立完成，实验结束后台面是否整洁。依据以上教师 给出合理的分数，作为平 时成绩。该项主要考核学生的 动手能力，占总成绩20%。第三项为年终考核。

年终考 核内容包括卷面理论和实际操作考核两部分考核一起进 行。在动手操作 的考核过程中，单人随机抽选实验题目， 操作的同时回答相应的理论知识。考 核分轮进行，操作1 由教师打分。年终考核占总成绩50%。以上构成生物技 术 综合实验课程考核的所有内容。

四、课程特点 生物技术综合实验综合了己学的多门学科的知识， 并将其有机地结合起 来。往往前一个实验是后一个实验 的基础，各个实验有着不可分割的连贯性。

这是与传统 生物技术实验最大的不同之处。生物技术综合实验的全 部实验是一 个有机的整体，相互关联，相互影响。通过 实验，学生建立了工业生产的整体 概念。通过实验操作， 学生系统地运用很多己学过的知识和实验技能，对其在 今 后的生产和科研工作有极强的指导意义。综合实验涵 盖了创新环节。通过对生 产实例的分析和讨论，学生可 自己制定解决方案，增强了课程的趣味性，提高 了学生学 习的积极性。由于每次实验课都紧密相连，环环相扣，督促学生严谨 认真地对待每次课程。

生物技术综合实验的教学方法在我们不断探索下已 初见成效。然而， 教学改革永无止境。目前我们的课程 设置还需进一步优化，授课方式也许不断 改进，实验室的建设有待进一步完善。我们将积极创造良好条件，不断探索，逐 步提高生物技术综合实验课程的教学质量。