醫學類細胞工程實驗教學的實踐與經驗

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摘要：本著培養實驗操作能力強且具有較高科學素質的實用創新型人才的目的，我們對細胞工程實驗課程精心設計，改變傳統教學模式，使課程內容緊密結合科研需求，具有很強的連貫性和趣味性。這樣可以使學生熟練掌握細胞工程研究的實驗操作技術，并靈活理解知識，學以致用，為今后獨立進行科研工作或從事開發性工作打下堅實的基礎。

關鍵詞：細胞工程；實驗課教學；教學模式

引言

細胞工程是一門涉及面非常廣泛的學科，是生物工程領域的前沿代表[1]，在許多領域都發揮著越來越重要的作用。它不但在生命科學、農業、醫藥、食品、養殖業、生物資源與環境保護、新物種構建等領域的基礎研究中發揮重要作用，而且有些應用(如植物的新物種培育、單克隆抗體生產等)已經產生了極其可觀的經濟效益[2]。細胞工程領域中相關產品和技術，如試管嬰兒、異體(動物)器官移植、克隆人與轉基因產品等一直受到廣泛的關注。我校于2004年獲批成立胚胎干細胞研究湖北省重點實驗室。本室除了日常科研工作外，還承擔了本校生科系大四本科生以及部分研究生的細胞工程的理論教學，并進行實驗教學，將基礎科研的經驗與心得充分運用到教學中去，累積了具有本室特色的一些教學經驗。目前，國內外已經有許多關于細胞工程理論教學方面的報道，而關于實驗課程教學的報道較少。本文就本室在細胞工程實驗教學中的經驗進行了整理。

一、教學模式探索

(一)緊密結合科研需求，實用性強。本校生科系的本科生大多從大二開始便進入各實驗室，在課余見習并在教師的帶教下完成一些簡單的實驗，對基礎科研耳濡目染，大多都希望能將掌握的實用技術用到對科研的輔助工作中。生科系的學生畢業后，一部分考上研究生，另一部分就業于生物公司或科研院所從事基礎研究的輔助工作。因此，對生科系的學生而言，科研實驗對于完成研究生學業或工作的順利開展都是至關重要的。在大四畢業前接觸到細胞工程課程時，我們便著重結合科研需求來設計實驗課程。例如，由于細胞培養是生命科學研究中的基礎技術，應用極廣，因此，我們將這部分內容作為重點來講授。細胞培養相關的內容，如原代細胞的分離、傳代、凍存復蘇及計數，我們按流程共安排了9個學時，材料充足，內容詳實仔細，確保每個同學都能做到無菌規范操作、會配制相關試劑、會評判細胞狀態、會使用相關儀器設備等相關的操作。本著實用的理念，我們對實驗課程的考核，也是在期末時分組進行實際操作，并在操作過程中進行提問，根據學生操作的規范程度和問題的回答情況進行打分。(二)加強實驗課程連貫性，培養學生的責任感及整體觀。我們在強調實用性的同時，也注重實驗課程設計的連貫醫學類高校細胞工程實驗教學的實踐與經驗袁雅紅1周春芳2(1.湖北醫藥學院附屬太和醫院；2.湖北醫藥學院附屬人民醫院湖北十堰442000)性，使本次實驗和下次實驗之間有銜接，下次實驗在本次實驗的基礎上進行。這樣能使學生連貫地學習各部分的操作，并在邏輯上對理論知識有更深的理解。我們通過這種方式讓學生對本門課程的實驗課建立整體觀和責任感。為實驗的順利開展，我們對每一次實驗都不能有絲毫懈怠，以“清洗與消毒”作為第一個實驗，使學生了解無菌操作的重要性，并學會對各種容器的消毒殺菌，將消毒滅菌好的試劑瓶儲存好用作下次實驗。隨后的實驗內容是“培養基的配制與滅菌”，學生用上周消毒好的試劑瓶來儲存自己親手過濾滅菌后的培養基，之后再將準備好的培養基用于后續細胞培養實驗課程。細胞培養的實驗內容依次是“小鼠原代MEF細胞的分離培養”“小鼠MEF細胞的傳代及凍存”“小鼠MEF細胞的復蘇及活細胞計數”。這些實驗環環相扣，連貫而又邏輯性強。學生通過這部分內容的學習對細胞培養從容器消毒、試劑配制、細胞獲得、細胞擴增再到細胞儲存的各個環節都扎實掌握，并將理論結合實際更深入理解，建立了基礎研究的整體觀，理解到每一個實驗都不是獨立存在的，而是有序貫性的，進而明白每次實驗都決定著后續能否順利進行，因此操作時的責任感增強。(三)加大動物實驗比重，培養學生的興趣。通過教學中的觀察，發現學生普遍對動物實驗感興趣，且由于我們是醫學類高校，因而，我們在教學中以動物細胞工程為主，植物相關的內容所占比重少。我們在實驗課程中安排了3次動物實驗，包括“小鼠原代MEF細胞的分離培養”“小鼠脾臟細胞分離及密度梯度離心”“組織塊貼壁法分離培養小鼠主動脈組織細胞”。我們在前幾次實驗中讓學生掌握了細胞培養的基本操作和流程后，便通過這3次動物實驗，讓學生鞏固各項操作。這些實驗在本室的科研工作中也經常用到，具有很強的實用性。學生帶著強烈的興趣參與到這些動物實驗中來。每次實驗，我們都準備足夠的小鼠，讓每個同學都能動手進行完整的操作。學生各人負責自己的小鼠，教師在旁邊認真指導，有序而有趣地完成整個實驗。這樣，學生們在輕松的氛圍中學到了知識，且印象深刻。

二、結束語

我們在多年的實驗課教學中，累積了很多經驗，但仍有很多需要改進的地方。每次實驗課前面的理論部分講解也非常重要，我們還需要加強課件建設。例如，提前將標準的實驗操作過程錄像，能使學生更直觀地理解并接受實驗的內容和要求。我們應該充分利用多媒體設備，制作flash動畫，介紹相關專業知識的網址，引進國內外優秀課件等方法，為學生提供豐富、生動的素材，拓展課程內容，提高教學質量。這樣能夠培養學生的觀察能力、思維能力以及整合、運用科學信息的能力。

參考文獻:

[1]陳蓮水.袁鳳輝.周亞平.李江.基于問題的細胞工程課程知識體系的解構,藥學教育,2019(1)：50-54.

[2]蘇良辰,崔國禎,陽小燕,盧毓璁.醫學院校開展植物細胞工程探究性實驗的探索.高校生物學教學研究,2018(5)：53-57.

作者:袁雅紅 周春芳 單位:1.湖北醫藥學院附屬太和醫院2.湖北醫藥學院附屬人民醫院