动物细胞工程论文
动物细胞工程范文1:动物细胞工程兴趣教学法摘要动物细胞工程是建立在现代细胞生物学和实验技术基础上的一门新兴学科,是一门理论与实践紧密结合的学科,在高校生命科学课程中占有重要地位。本文探讨了如何提高学生对该课程的兴趣,为动物细胞工程的教学改革提供参考。
关键词动物细胞工程教学兴趣教学
中国图书馆分类号:G424文献识别码:A
动物细胞工程趣味教学
许·
(浙江省生物特征检疫检验技术实验室,
中国季良大学生命科学学院,浙江杭州310018)
动物细胞工程是基于现代细胞生物学和技术发展的一门新兴学科,是一门理论与实践紧密结合的课程,在高等院校生命科学课程中占有重要地位。本文就如何提高学生对动物细胞工程课程的兴趣进行了探讨,以期为动物细胞工程课程的教学改革提供参考。
关键词动物细胞工程;教学;有趣的教学
细胞工程是指按照一定的设计方案,在细胞、亚细胞或组织水平上,通过实验操作,对具有目标特性的细胞、组织、器官或个体进行的综合性生物工程。它是理论与实践相结合的典范。在现代生命科学研究中,细胞工程是生物技术应用于工业的技术公共平台,代表了现代生物工程的最新发展前沿,在医药、食品、农业、林业等各个领域发挥着越来越重要的作用。动物细胞工程是细胞工程的重要组成部分,包括细胞培养、细胞融合和单克隆抗体、胚胎工程、干细胞和组织工程、核移植技术和动物克隆、转基因动物和动物生物反应器以及动物染色体工程。学习动物细胞工程可以为学生将来从事与细胞工程相关的生物技术行业打下良好的理论和技术基础。笔者通过近两年的教学实践和改革,探讨了如何运用兴趣教学法提高学生的学习效率和教学质量。
1合理定位课程,让学生充分认识到这门课程的重要性。
我校动物细胞工程课程是在第六学期开设的。学生完成了生物学导论、动物生物学、分子生物学、细胞生物学等必修课程,这对于学生在动物细胞工程课程中进行一些知识的迁移是非常有益的。既然动物细胞工程是我们学校的选修课,那么它的教学目的必然不同于必修课。因此,教学目的的重点不再是让学生掌握一般的概念和原理,而是让学生理解并学会如何运用所学进行创造,让学生充分认识到动物细胞工程不是一门以理论学习为主的课程,而是一门理论与实践结合很强的课程,是一门能很好地走向工作岗位的课程。笔者认为,在讲授本课程时,要紧紧围绕细胞层面的技术创新和应用,联系现代生物技术产业,使学生了解动物细胞工程主要技术领域的原理、方法和应用。
上好第一堂课,吸引学生注意力。
上好第一堂课,会为这门课的整个教学过程定下基调。第一节课的内容无非是介绍。大部分老师可能会讲解这门课的发展和现状,但是并不能引起学生的兴趣。笔者尝试用提问教学代替叙事教学,收到了良好的效果。例如,在谈到动物细胞工程的研究领域时,作者在教学PPT中列举了“多莉”羊、“人耳鼠”、“试管婴儿”、“夜光猫”等图片,试图让学生坐对位置,以引起他们的兴趣。
3与时俱进,更新教学内容
目前与细胞工程相关的教材有安利国家版细胞工程(科学出版社)、杨版细胞工程(化学工业出版社)、_ _永版细胞工程(高等教育出版社)、庞版细胞工程、徐永华版动物细胞工程等。作者使用的参考教材是安利国版细胞工程。虽然相关教材很多,但是生物技术的发展日新月异,教材的更新速度根本赶不上。所以要及时查阅相关文献或资料,教给学生最新的知识。比如解释胚胎工程可以引入早期人类胚胎的成功培养;据说可以将转基因动物引入中南大学的“供体猪”。据说可以把干细胞引入“人工肾”等等。
4 .以社会问题或社会需求为出发点传授理论知识
纯理论的讲座效果,或者说先理论讲解再实际应用讲解的效果,其实还不如从实际需求到理论讲解的效果。所以作者在每章讲解理论知识之前尽量引入社会问题或者社会需求,这样学生上课的专注力明显提高,收到的讲课效果也很好!比如在讲解细胞融合、单克隆抗体这一章时,作者抛出了杭州下沙企业期望与浙江高校合作解决的一些项目,其中不乏抗体制备技术,立刻吸引了学生的注意力;比如在讲解干细胞章节时,引入“儿子被严重烧伤,父亲拒绝用麻药割皮救儿子”的新闻事件,让学生重视干细胞研究的重要性。讲解胚胎工程时,介绍了广州“代孕事件”。
5合理使用多媒体技术
动物细胞工程是一门综合性很强的课程,传统的“粉笔板书(或PPT)”方式已经难以满足新形势下该课程教学的要求。现代教育技术在高校得到了广泛的应用。通过多媒体技术,我们可以向学生展示课本之外更多的图片和视频信息,甚至可以在课堂上直接在网上搜索相关信息。这些多媒体技术的应用不仅能提高学生的学习兴趣,还能分散学生的思维,既能补充书本内容,又能提高学生对书本内容的学习效果。比如在讲解实验室的安全性时,可以引入电影《生化危机》;在解释细胞融合时,可以引入电影《人与动物的杂交》。讲解胚胎工程时,可以用3D动画演示宝宝从受孕到出生的全过程。“八戒的肝能救孙猴”的新闻里说可以引入干细胞。在每节课适当的时候引入一些多媒体图片、视频或动画信息,可以在课开始的时候立刻引起学生对即将学习的知识的食欲,也可以在学生上课注意力不集中的时候把他们的注意力拉回来。多媒体图片或者视频可以说是激发学生学习兴趣的一把利剑。但这把剑不能过度使用,否则分不清轻重缓急,学生抓不住重点,效果会适得其反。
6在讨论中练习实验
作者教的动物细胞工程有八个小时的实验,内容是细胞培养的基本过程,基本上是验证性实验,但这并不妨碍学生学习知识,主要在于引入了讨论式学习。实验课前,笔者在课堂上展示了培养基过滤、原代细胞培养、小鼠心肌细胞培养的操作视频,让学生思考视频中实验者的操作规范,了解实验操作中的注意事项及其对实验结果的影响。在实验班,引导学生对比实验前后的结果,得出自己的结论。比如在做细胞培养基过滤实验时,教学生用倒置显微镜观察未过滤培养基的污染情况,判断污染微生物的种类,让他们知道正确过滤的重要性,以及如何处理污染的培养基。
7结论
动物细胞工程是一门综合性很强的课程。只有激发学生的学习兴趣,才能让学生有学习的热情,才能取得良好的教学效果。通过这两三年的兴趣教学法,作者讲授的动物细胞工程深受学生喜爱,学生有时简称作者为“细胞老师”。当然,对于动物细胞工程这门课程,除了兴趣教学法之外,还应该有其他的教学方法来相辅相成,达到良好的教学效果。
动物细胞工程范文二:动物细胞工程开放式实验教学模式的探讨:摘要:探讨了生物工程专业动物细胞工程实验的开放式实验教学模式,通过实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结五个教学环节的实施,取得了良好的教学效果。同时,分析了该教学模式存在的问题及改进措施,为搞好开放式实验教学活动提供参考。
动物细胞工程;开放式实验教学;教学模式;西南科技大学
探讨了生物工程专业动物细胞工程实验的开放式实验教学模式。实施了实验项目设计、项目讨论、实验操作、实验报告和实验总结五个教学环节。教学效果良好。同时,指出了该教学模式存在的问题和改进措施,为更好地开展开放式实验教学提供参考。
关键词动物细胞工程;开放式实验教学;教学模式;西南科技大学
西南科技大学,位于四川省绵阳市,是中国西部重点建设学校。西南科技大学生命科学与工程学院现在有生物工程等7个专业。由于生物工程是一门实验性和实践性都很强的学科,所以对该专业人才培养的要求就是要有深厚的理论基础,知识面广,实验、实践和创新能力强。因此,在优化理论教学的同时,笔者也在积极思考如何加强生物工程专业的实验教学,加强实验和实践能力的培养,培养学生的实践能力,激发学生的学习兴趣和创新精神,提高学生的综合素质。生物科学专业的传统实验大多属于单一的验证性实验,内容多依附于各门课程的理论教学。实验方法死板,学生只是被动应付,机械操作。这种“按处方服药”的实验形式,对学生智力的发展极为不利,限制了创造性思维的发展,不能充分调动学生的积极性和主动性。因此,生物工程专业实验体系改革势在必行。近年来,西南科技大学加大了对本科教育实验建设的投入,大大改善了本科生的实验条件。2010,生命学院抓住学校迎接本科教学水平评估的契机,根据实际情况申报了一个实验室建设项目“生物工程实验室建设”,经学校批准立项。在项目实施过程中,不仅考虑了实验室软硬条件的改善,还将实验教学模式的改革放在了重要位置[1-2]。
1课程简介
生物工程实验是生物工程专业的必修实验课,主要包括发酵技术、植物细胞工程和动物细胞工程。在教学过程中,动物细胞工程的实验周期相对较短,学生对动物细胞工程会更感兴趣。因此,在动物细胞工程实验教学中应率先探索开放式教学模式。
2教学形式
教学分为五个部分,包括实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告和实验总结。
2.1实验方案设计
在动物细胞工程的理论教学中,笔者发现学生对动物细胞培养特别感兴趣。利用学生的好奇心,在课程结束时,安排学生做了一个实验设计——小鼠细胞系的建立,这既是理论课的期末报告,也是本次实验的实验指南。为了节省材料,学生分成几个大组,每组8人,然后每个大组又分成4组,每组2人。1只小鼠被分配到各个大组,每组学生根据自己的兴趣自由选择靶细胞,包括肌肉细胞、肾脏细胞、肝脏细胞、肺细胞、骨髓干细胞等等。这样就可以把不同的细胞做成一个大的群体,方便学生互相交流学习,同时也节省了材料。
本实验方案是关于动物细胞系建立的完整具体方案,包括实验准备、培养基制备、原代细胞培养、细胞纯化和传代、细胞生长曲线测定、细胞冻存和复苏。方案中要求学生详细写下实验目的、实验原理、实验材料、方法和过程以及注意事项,这就需要学生认真思考自己需要的材料,因为每组学生制作的细胞不同,采用的培养和纯化方法不同,需要的材料也不同,包括需要哪些药物,如何配制试剂,需要多少吸管,甚至废液罐都要考虑。这样就培养了学生的主动思维能力和主动参与能力,不用像以前一样由老师准备好所有的设备,只需要按照老师指定的步骤一个一个地加入老师准备好的试剂即可。
2.2方案讨论
方案设计出来后,老师进行修改,主要是指出一些原理上的错误,让学生改进,然后交流。选取一个典型的小组,向大家汇报,让学生指出自己的设计不足,然后在老师的指导下对照自己的方案,让学生在讨论中更加明确自己的目标和要求。最后给大家看关于动物细胞培养的教学视频,详细介绍操作注意事项,尤其是一些细节,让同学们提前了解。
2.3实验操作
大家讨论看完视频后,再次修改方案,老师批准后就可以进行实验操作了。学生大组收集所需设备,自行清洗、包装、消毒,准备所需试剂,按照设计的实验方案进行实验操作。实验过程中,由于细胞生长的进度不同,学生需要在不同的时间进行处理。为了解决这个矛盾,实验室全天开放,学生预约注册,保证学生在预定时间进行实验。实验期间,要求学生每天观察细胞生长情况。
2.4实验论文报告
实验报告以科技论文的形式取代了传统的实验报告,要求学生严格按照科技论文的格式撰写标题、前言、材料与方法、结果与分析、讨论与建议。在前言中,要求学生简要介绍实验的原理和目的。因为动物细胞的原代培养和细胞纯化方法很多,大部分都可以使用,学生甚至可以同时使用不同的实验方法,但要求写出选择这种方法的依据。材料和方法尽量详细,训练学生自己准备实验的能力。实验结果应该如实记录。讨论是重点部分,需要用理论知识对实验结果进行分析、综合、归纳和推理。如果结果与预期不符,应分析原因并列出改进措施。最后,请学生对本次实验教学提出自己的看法和意见。
2.5实验总结
课程结束后,我们应该总结实验并分析一些典型情况。比如严重的细菌感染。分析细菌感染的可能环节和操作中一些不正确的地方,让学生明白自己的不足。
3教学效果
总的来说,这种开放式实验教学取得了令人满意的效果。与传统的实验教学方法相比,这种教学主要达到以下目的[3-4]:
3.1真正做到了理论与实践的结合。
因为动物细胞工程是一门理论与实践结合紧密的课程,在教学过程中,会有很多与实验操作相关的知识,学生之前也没有积累过相关的知识,所以讲解起来很空洞。比如在讲授原代细胞的制备方法时,会有两种方法:酶消化法和组织块法。这两种方法各有什么优缺点,如何根据实际情况进行选择等。这类知识的老师通常在课堂上只讲一些基础的理论知识,但具体情况需要学生通过自己的实践和相互交流来深入了解。
此外,由于要求学生自己设计实验方案,而方案的设计必须建立在实用的理论知识基础上,这就要求学生在设计实验方案的同时,了解方案设计的理论基础,同时也培养了学生查阅资料和阅读文献的能力。
3.2有效培养学生的实践能力和思维能力,锻炼学生的科研基本功。
因为实验老师只是指出实验的名称,并提供实验设备、试剂、动物等。与实验相关的,其余学生可以明确实验目的、实验方法和步骤、注意事项等。通过看教材和查阅资料,然后按步骤操作。在教学过程中,学生始终处于主体地位,而教师处于主导地位。学生必须充分利用所学的理论和在实验中掌握的技能来完成整个实验,包括实验的设计、操作的步骤、仪器和材料的选择、结果的分析等。每一步对学生来说都是全新的、具有挑战性的,实验结果事先并不知道。学生必须及时分析实验中的异常现象并提出相应的解决方法,这就要求学生有严谨的实验思路和严谨的科学态度来调动其主动性。比如设备的清洗、包装、灭菌等工作,平时不太重视,但通过实验,我们有了切身体会。有些学生在过滤灭菌配制培养基时,由于无菌工作做得不好,不得不重做培养基。由于各组实验材料和结果不同,进一步拓宽了学生的知识面,充分挖掘了学生的创造能力,促进了学生科学素质的提高,培养了学生的综合能力。
实验结束后,要求学生按照论文的格式和规格写一篇实验报告。对于普通高校的大部分学生来说,写论文是一件很遥远的事情。既然有了论文的素材,就可以模仿科技论文的写作要求,让学生得到撰写科技论文的训练,掌握从事科研的基本技能。
3.3加强师生交流,增进师生感情。
由于学生频繁出入实验室,与老师接触的时间更多,师生之间可以广泛交流,可以加深学生对老师的了解和对教师职业的尊重。
3.4培养责任感和科学态度,提高兴趣,增强自信。
实验分小组,让任务到达每个人,每个人都爱护自己培养出来的细胞。这种负责任的心态在做其他实验的时候是看不见的。与以往的实验不同,学生们与自己的劳动成果进行比较,付出额外的努力。成功的学生按照自己的想法进行设计和实验,得到好的结果,会产生自豪感和自信心。失败的学生虽然有些沮丧,但在认真总结教训,向成功的学生学习的基础上,第二次实验还是会得到满意的结果。此外,由于学生在实验过程中需要相互配合、协调,增强了学生团结互助、协调合作的精神。
3.5提高教师水平和实验教学质量。
开放式教学中的一些实验内容反映了当代科学技术的发展水平,涉及的知识面很广。教师不仅要有扎实的理论基础和良好的实验技能,还要加强专业学习,不断更新知识,这在新实验的开设和学生的科技创新活动中尤为重要。可以说,开放式教学提高了教师的专业水平。传统实验教学向开放式实验教学的转变,不仅对教学双方产生了巨大的影响,而且对提高实验室的建设和管理水平起到了不可估量的作用。这项改革无疑将使实验室的工作有一个质的飞跃。开放实验保持了学生原有的精神,使学生在轻松的实验环境中由被动学习变为主动学习。可以说,开放实验是实验教学因材施教的必由之路,是培养学生创新能力的必要条件。
4存在的问题及改进措施
4.1实验室设施不完善。
由于实验数量剧增,持续时间长,仪器设备的接收能力明显不足。由于细胞培养严格要求无菌操作,大部分操作都在超净台上进行,导致超净台需求的矛盾。而且由于大部分学生都是新手,在操作时都非常细心谨慎,往往导致实验无法按预定时间结束,设备流转缓慢,学生等待时间长。另外,由于学生多,人流量大,无菌室形同虚设,也污染了部分学生的实验材料。
4.2增加了教师的实际工作量。
设计性实验教学比单一实验教学工作量大,持续时间长。为了充分利用设备,缓解实验室设备不足的压力,在规定的时间段内采取学生预约、全天开放的实验模式。为了做好实验,学生一有时间就去实验室,不管是中午还是晚上。因为学生之前没有接受过这样的训练,所以必须有老师随时在场帮助学生,这就需要老师做出更多的贡献。另外,由于学生使用的材料多种多样,老师需要查阅大量的资料,自己做一些预备实验,以便更好地指导学生。
4.3增加了实验费用。
实验需要学生自己准备实验材料和试剂,比老师统一准备消耗更多的实验试剂和材料,增加了实验费用。而且由于大家使用的实验材料不一致,虽然老师在审核设计方案时取消了一些昂贵的项目,但还是要准备各种实验相关的试剂和材料,这也造成了实验费用的大幅增加。
5结论
与课堂理论教学相比,实验教学更有利于培养学生的创新能力。实验室是学生学习发现问题、解决问题和学以致用的重要场所,也是培养创新型科研应用人才的实践基地。但是,上好一堂实验课并不容易,综合性、设计性实验教学还有待进一步提高。
6篇参考文献
李晶萍李涛常东升。开放式实验教学模式的探讨[J].齐齐哈尔医学院学报,2005,26(7):810-811。
[2]李,,黄迪南,侯干。生物化学实验教学改革的探讨——以论文为基础的实验报告[J]。卫生职业教育,2005,23 (15): 100-1。
[3]周军,刘明,曹.论开放式实验教学的优势[J].中小企业管理与技术,2010(1):107-108。
韩宗宪、、项。动物学开放式实验教学的实践与探索[J].畜牧与饲料科学,2009(9):135-138。
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