《生物技术制药》实验教学改革与探索

文章编号：1009-5519（2007）06-0945-02 中图分类号：R19 文献标识码：B

《生物技术制药》是一门实践性和综合性很强的学科，为适应当今高等教育的发展，培养高素质的专业人才，降低办学成本，提高教学资源利用率，旧有的实验教学模式的改革势在必行。本文以《生物技术制药》实验课程教学模式改革为示范，探讨新形势下高起点建设规范化实验课程教学体系与提高学生综合能力培养教学模式的方法与思路。

1 实验教学内容的优化改革

传统实验教学内容偏重验证性实验，综合性、设计性实验较少。实验项目的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定，忽略实验项目之间的有机结合性和连贯性，存在实验项目之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。实验材料常常是实验讲义中预设的，学生缺少自主选择实验材料与参与实验设计的空间，抹煞实验课的学生主体地位。实验结果仅以实验报告的形式体现，只要学生获得验证性实验的合理实验数据、完成实验报告，教师和学生即完成预定教学任务。由于实验教学成本不断增加，这种教师以完成教学任务为目标、学生以为做实验而做实验的传统教学模式，实验结果常常是以验证为目的的没有实际学术价值的实验数据，实验的投入与产出不成比例，造成人力、物力资源的极大浪费。

针对上述不足，实验教学内容的优化应当体现“基础性、系统性、高效性、实用性、科学性”的原则，减少验证性实验，淘汰过时的实验，增加综合性、设计性和创新性实验，以激发学生的学习兴趣。在实验教学过程中，要精心策划研究课题、优选实验项目、做好实验准备、恰当选择实验材料、规范实验实施过程、认真写出实验报告、严谨完成研究论文。

在研究课题的设置上，根据课程大纲要求，设置难易适中而且能够全面反映和贯穿实验教学内容的多个研究课题，理想的研究课题要求能够伴随实验课程中所有实验项目的结束，达到基本可以结题的程度。在实验项目的设置上，一方面要体现教学大纲与教学任务的要求，另一方面，也要充分考虑研究课题的需求，注意实验项目之间的连续性和系统性。在实验材料的选择上，则与研究课题相结合，进行实验分组，学生可以根据自身的兴趣与爱好，每小组自主选择一种实验材料。各实验小组应用选择的实验材料，通过前后连贯的实验项目，完成承担的研究课题。这一具体的实验项目与具体的研究课题相融合的教学模式，使学生在学习实验课程的同时，实践科学的探索，这将激发学生的科研兴趣，变被动的实验课程学习为主动的科研探索。在实验的准备过程中，原则上让学生参与进来，增加学生的学习和训练时间，同时可以减轻教师的工作量。在实验教学实施过程中，注重培养学生的观察问题、解决问题的能力，实验过程中要求学生做到“心到、眼到、手到、脑到”，全面提高学生的综合能力。在实验报告的写作上，要强调实验课之前写出预习报告，然后在此基础上，当堂完成实验报告。在课题的研究论文写作上，要求在整门实验课程结束后，各小组对实验结果和实验数据进行系统总结和分析，精心撰写出所承担课题的研究报告，并以答辩的形式汇报研究结果。

《生物技术制药》课程内容主要包括：基因工程制药、抗体工程制药、发酵工程制药、细胞工程制药、酶工程制药等内容。就‘基因工程制药’部分的实验内容而言，实验项目优化可参照以下方式设计。

根据该实验项目设计方案，选取恰当的实验材料，每一实验材料即为一个研究课题，通过分离与纯化实验获得目的基因，然后将目的基因与用恰当DNA限制性内切酶酶切的质粒DNA载体连接，构建重组质粒载体，通过转化实验获得含有重组质粒的大肠杆菌，然后再经过相应的酶切与PCR实验对工程菌进行鉴定，对工程菌进行发酵培养，加入相应的诱导物诱导目的基因的表达，最后对表达产物进行分离纯化和活性分析。以上实验项目设计方案，既能体现大纲教学要求，又使得实验项目之间前后衔接、顺畅，一气呵成，自成体系，容易与具体实验材料结合，成为研究课题，形成有价值的科研成果。

2 创新实验教学模式的建立

传统实验教学模式常常是教师把设计好的内容、步骤写给学生，学生照教师的思维方式去操作、验证，整个实验过于程式化；教师对实验教学的要求也仅限于实验数据和实验报告的完成。这种教条式的实验教学模式严重约束了学生的行为，限制了学生的思维发展，妨碍了学生对事物本质的认识，扼杀了学生的创造性。这种教学模式既引不起学生的学习兴趣，更谈不上创新精神和创新能力的培养。

本研究在《生物技术制药》实验课程教学实践中，在优化实验课程教学的内容过程中，逐渐建立和完善了以注重综合创新能力培养的新的实验教学模式，其核心是将实验教学过程与具体的研究课题相结合，在实践所有实验项目的同时，完成科研课题。这种新的教学模式可以转变学生的被动学习为积极主动的探索，变宝贵的人力、物力资源为有价值的科研成果。具体而言，这种新的实验教学模式的实施要做好三个方面的具体工作：首先，在教师的指导下，学生查阅文献资料，根据兴趣和爱好自主选择实验材料，独立设计研究课题。这一教学步骤不仅能让学生感受、理解知识产生和应用的过程，而且可以培养学生的科学精神和创新思维习惯，以及收集处理信息的能力、分析、解决问题和团结协作的能力。其次，在实验教学过程中，明确实验目标，引导预习，成立备课小组，教学相长；建立以教师为主导，学生为主体的课堂教学新秩序；精心组织实验教学的主要环节，提高学生观察问题、解决问题的能力；在科研实验过程中，要求学生每一步操作均要规范严谨，数据处理实事求是、清晰可信，培养良好严谨的科学作风与习惯。另外，开放实验室，给学生提供更多的科研条件，让学生利用其它课余时间进实验室，全方位培养学生的综合创新能力。这种新的实验教学模式经过2年的教学实践，取得了良好的教学效果。在该教学模式下，2003级与2004级学生通过《生物技术制药》实验课程的学习，完成实验研究课题26项，整理出研究论文17篇，其中有9篇被省级以上学术刊物录用发表。

3 实验教学考核体系的改革

新实验教学模式的考核体制从知识、技能、态度和科研能力四个方面对学生进行综合考评。实验考核分两种方式进行，考试成绩各占50%。（1）常规考核：按照教学大纲和实验课的要求，将实验内容归纳成若干命题，建成实验测试试题库，实验考核以抽签方式进行，学生从命题中抽取考核的题目，在规定时间完成实验的全过程，根据考生对实验的具体操作步骤、器材的正确使用、仪器的调试使用、独立分析实验结果，以及实验结束后的清洗整理等掌握状况和熟练程度进行打分。（2）以论文答辩的方式考核：伴随着实验课程的结束，研究项目也进行结题验收，各小组整理、分析实验结果，撰写研究论文，以论文答辩的形式进行考核，对学生从查阅相关资料开始，设计实验方案，测试、分析数据，得出实验结果及结论，并写出小型研究论文的整个环节进行打分，测试学生对实验中遇到的难点、疑点进行归纳、整理、分析和总结的能力。

总结《生物技术制药》实验课程的教学改革的探索经验，归纳建立以注重综合创新能力培养为主的实验教学模式流程图（见图1）。

4 实验教学改革的教学效果评价

根据课程特点，《生物技术制药》实验课程进行了连续两级的实验教学项目与具体科研课题相结合的教学模式探索，通过座谈会和问卷调查等形式，对这一改革的教学效果进行了大量调查。大部分师生认为，在没有详细讲义、只有设计要求的前提下，在教师指导下，学生自己设计实验方案，将实验课程的实验项目融合进小的研究课题中，并完成研究课题的教学模式，一方面，改变了传统的填鸭式的示教和枯燥的验证实验，激发了学生的学习兴趣，将学习的主动权交给了学生自己，学生成了实验的主体，变学生被动学习为主动的求知与探索。这种教学模式有助于进一步提高学生分析问题和解决问题的能力，也培养了学生高度概括实验的能力，促使学生用简洁、准确的语言来表达自己的观点，为毕业论文的撰写和以后的工作打下基础。另一方面，这种教学模式可以充分利用宝贵的人力、物力资源，形成具有价值的科研成果，有效避免实验资源的浪费。诚然，该种教学模式需要指导教师投入更多的时间和精力，增加了教师的额外教学工作量。这点不足之处可以在今后的教学改革实践中通过实验的协调安排和教学经验的积累得以完善和解决。

收稿日期：2006-11-15

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