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[摘 要] 细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物技术和生物工程专业的骨干课程。但是在高师院校中，生物技术专业建设受关注度相对较少，且地方院校由于教学资源相对匮乏，不能满足细胞工程这类实验操作要求较高的实验条件，因此细胞工程教学在地方高师院校中存在一些问题。就地方高师院校中生物技术专业细胞工程教学中存在的问题进行分析，并根据实践经验，提出一些改进策略。
[关 键 词] 地方高师院校;细胞工程;改进策略
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）36-0100-02
细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物技术和生物工程专业的骨干课程。高师院校以师范专业为主体，生物技术等非师范专业课程建设投入相对较小，所以导致细胞工程这类技术类专业课程的建设投入不足;加之地方院校教学资源相对匮乏，细胞工程尤其是动物细胞工程实验室建设要求较高，地方院校难以满足细胞工程实验室的建设要求。细胞工程本身又是实践操作为主的课程，所以实验课对于细胞工程教学尤为重要。如何提高学生的学习兴趣与学习效果，是当下地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中所要解决的主要问题。
在本文中，笔者通过近年来从事细胞工程教学中发现的问题，对当下地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中存在的问题做一简要分析，并提出一些改进建议，以期能够激发学生对细胞工程的学习兴趣，提升教学效果。
一、地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中存在的问题
（一）课程性质设置不合理
细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，20世纪末到21世纪初的近十年来，生命科学发展异常迅猛，取得了诸多举世瞩目的成就，其中细胞工程所做的贡献极为突出，克隆动物、干细胞、生物反应器等就是细胞工程的典型结晶。在现代生物技术中，基因工程处于核心地位，细胞工程则是它的基础和公用平台，基因工程与细胞工程的结合决定着生物技术的发展，并且产生了巨大的经济效益和社会影响，在解决困扰人类的人口、资源与环境等重大问题上大有可为[1]。
在地方高师院校生物技术专业中，细胞工程仅作为一门专业核心扩展课程存在，在人才培养方案中的地位甚至没有酶工程、生物信息学、基因组与蛋白质组学等这类扩展类课程重要。在最开始的培养方案中甚至属于选修考查课，这一设置极大地影响了学生对细胞工程的重视程度。在最新的人才培养方案中，細胞工程的地方得到了提升，成为生物技术专业必选课程，但是从学时到课程设置，依旧没有得到彻底改善。所以，该课程性质设置得不合理，是导致教学效果不佳的一个重要因素。
（二）课程内容丰富但学习深度不足
细胞工程内容设置非常丰富，包括实验室的设计、清洗与消毒、细胞培养的基本方法、植物细胞工程和动物细胞工程等内容。在教学过程中笔者发现，由于课程涵盖内容广泛，但学时有限，导致教学过程中只能将每一种技术的学习流于表面，而不能深入挖掘其技术原理。通过与学生交流得知，他们认为细胞工程的学习内容太过于简单，在初高中已经接触过，以至于失去了学习兴趣。所以课程内容与学时设置的不匹配，极大地影响了细胞工程的教学效果。
（三）细胞工程实验课程建设困难
一方面细胞工程实验室设置要求极高，操作设备昂贵，尤其是动物细胞工程相关实验设备，比如显微操作系统，而地方高师院校受教育资源的限制，没有足够的经费用于建设细胞工程实验室，导致学生对细胞工程实验室的印象只能来源于视频及图片，极大地影响了学生对细胞工程学习的兴趣与效果;另一方面细胞工程实验室对于洁净度的要求极高，其最重要的理念就是无菌操作。这一要求与理念极大地阻碍了本科生参与细胞工程实验的可能性。即使建立了细胞工程实验室，本科生参与实验的可能性也不大。生物科学本身属于实验科学[2]，只有通过亲身实验才能更好地理解与消化理论知识。而细胞工程实验课程建设困难，导致细胞工程教学效果不佳，学生学习兴趣不大。
二、地方高师院校生物技术专业细胞工程教学改进建议
笔者根据在细胞工程教学中存在的问题，结合多年来从事细胞工程领域相关研究的经历与经验，提出如下改进建议。
（一）结合本领域内最新研究成果进行课程导入
在教学过程中，课程导入环节至关重要。导入决定着学生对本节课知识的学习兴趣。比如在学习动物克隆技术时，克隆羊“多莉”已经是大家熟知的一个例子，此时如果再以“多莉”为话题导入课程，就不能很好地吸引学生的注意力。但若是以中国科学家成功克隆猴，将《西游记》中孙悟空拔一根猴毛变出一群猴子的神话故事变为现实这一话题作为课程导入，就能很好地吸引学生的注意力，从而激发学生的学习兴趣。再比如学习体外受精技术时，可以引入人造精子的制造，提出单性生殖概念，引发学生对固有生殖相关知识的冲击以及关于未来生殖生物学发展方向的思考，从而激发学生的学习兴趣。
（二）增强细胞工程的应用相关知识
细胞工程本身是一门应用性很强的学科，所涉及的技术都是现代生物技术中重要而先进的技术手段。单纯地讲解相关技术，难以引起学生的学习兴趣。当把相关技术与人类社会的发展与进步紧密相连时，更容易激发学生的学习兴趣。比如在学习体外受精的过程中，如果只是单纯地讲解这项技术的流程，则很难引起学生的学习兴趣。当我们以试管婴儿为话题引入该技术时，学生则会产生浓厚的兴趣。那么在该知识点的学习中，如果能增加一次关于现代医学中辅助生殖技术相关的知识讲座，用所学的知识揭开试管婴儿的神秘面纱，并且让学生了解到掌握了这些技术，就有可能成为一名辅助生殖技术领域的从业者，这样学生就会牢牢掌握相关知识。再比如学习克隆技术时，将克隆技术与濒危野生动物的保护相结合时，就能让学生深刻领悟到克隆技术的重要性以及与其他技术相比的优越性。 （三）适当增加翻转课堂环节
现代教学理念强调“学生中心”，即教师从传统的“教”这一作用，转变为“引导者”，引导学生主动学习[3]。传统教学中，教师详细讲授，学生被动接受，学习效果不佳。只有当学生变为课堂的主体，积极主动进行学习，才能取得好的学习成果。所以在教学中，教师应适当增加翻转课堂环节，将任务布置给学生，由学生在课后通过资料查阅与组织，在课堂中进行讲解，教师进行总结补充。翻转课堂这一方案对于细胞工程課程的学习尤为合适，因为植物细胞工程和动物细胞工程具有相同的技术基础，两部分内容密不可分。所以当教师讲授了植物细胞工程内容后，在动物细胞工程相应内容的学习中，就可以通过翻转课堂方式进行。比如通过植物细胞工程的学习，学生掌握了原生质体融合相关概念及方法，学习到动物细胞融合时，就可以通过翻转课堂进行学习，一方面考查学生对原生质体融合相关知识的掌握，另一方面通过学生的主动学习，更加牢固地掌握新知识。通过相关实践表明，适当地翻转课堂确实可以提升学习效果。
（四）教学过程中增加视频学习
由于在地方高师院校中，没有建立细胞工程实验室，导致学生对于该课程中所有概念和技术等都只能停留在书面知识上，缺乏进一步形象生动的理解。所以在教学过程中，教师应增加视频学习环节，使得相关知识更加形象生动，学生更易于理解。比如在讲授细胞工程实验室设置时，应以某一真实细胞工程实验室为例进行讲解，使得抽象的知识具体化。再如学习动物克隆技术时，应辅以克隆技术操作的视频，让学生清晰地看到操作流程，进一步深入掌握该技术。
（五）建立虚拟仿真实验室
实验教学和创新人才的培养是紧密联系的，学生通过实验体验到创新的快乐和自信，激发学生的创新欲望[4]，并且能够更加深刻牢固地掌握相关知识点。然而细胞工程实验室建设困难，一方面设备昂贵，地方高师院校缺乏建立细胞实验室的条件;另一方面细胞工程实验室对洁净度要求较高，即使具备相应实验室，也难以满足本科生进行实验操作的需求。而细胞工程又是实验操作类课程，这些在实际实验教学中的局限性都限制了学生对现代生物技术的掌握、视野的开阔、系统知识体系的形成等，不能更好地促进学生科研创新能力和实践能力的发展。
所以建立虚拟仿真实验室就可以很好地缓解条件不足与需求较大二者之间的矛盾。2013年教育部启动了国家级虚拟仿真实验教学中心的建设工作，之后虚拟仿真实验项目快速发展[5]。虚拟仿真实验教学是一种重要的实验辅助手段，可以利用多媒体和互联网，通过Flash或3D技术制作的虚拟仿真实验软件，通过人机互动达到在虚拟平台上进行实验重现和学习的目的，可以弥补传统实验教学中的不容易实现的步骤。通过虚拟仿真技术的应用，可以将高难实验仿真化，开阔了学生的眼界，真实展现多样的生物科学研究，并以生物学科学问题和科研课题为导向，促进学生综合运用多学科理论知识和多种实验技能与手段，巩固学生对生命科学研究核心问题的系统认识，形成全面的科学思维，锻炼学生的创新能力，提升基本的科学素养。
三、结语
在今后细胞工程实验的教学过程中，还要继续深化课程的教学改革，调整课程体系，及时将前沿新动态带入课堂教学中，加大教学与科研成果的结合力度，更新与实践相结合的教学内容，采用学生易于接受的现代化教学方法与手段，提高学生主动学习的积极性，让学生融入课堂，进而提高教学质量。积极探索建立虚拟仿真实验室，让学生真正掌握实验操作的基本技能，并将所学知识活学活用，解决实验中遇到的问题，达到提高学生动手操作能力和科研创新能力的目的，为学生日后的学习和工作打下坚实的基础。
参考文献：
[1]安利国，杨桂文.细胞工程[M].北京：科学出版社，2015.
[2]王爱华.细胞工程实验教学改革探索[J].科教导刊（中旬刊），2020（17）：90-91.
[3]李岩，田园，罗影，等.现代教育理念对普外科护理教学的启示[J].中国继续医学教育，2021，13（4）：51-54.
[4]齐凤慧，宋兴舜，滕春波.虚拟仿真技术在生物技术实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2021（1）：129-132.
[5]范小露，张新毅.国内虚拟仿真实验教学研究趋势与热点分析[J].科教文汇（下旬刊），2020（3）：3-4.
◎编辑 郑晓燕
[关 键 词] 地方高师院校;细胞工程;改进策略
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）36-0100-02
细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物技术和生物工程专业的骨干课程。高师院校以师范专业为主体，生物技术等非师范专业课程建设投入相对较小，所以导致细胞工程这类技术类专业课程的建设投入不足;加之地方院校教学资源相对匮乏，细胞工程尤其是动物细胞工程实验室建设要求较高，地方院校难以满足细胞工程实验室的建设要求。细胞工程本身又是实践操作为主的课程，所以实验课对于细胞工程教学尤为重要。如何提高学生的学习兴趣与学习效果，是当下地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中所要解决的主要问题。
在本文中，笔者通过近年来从事细胞工程教学中发现的问题，对当下地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中存在的问题做一简要分析，并提出一些改进建议，以期能够激发学生对细胞工程的学习兴趣，提升教学效果。
一、地方高师院校生物技术专业细胞工程教学中存在的问题
（一）课程性质设置不合理
细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，20世纪末到21世纪初的近十年来，生命科学发展异常迅猛，取得了诸多举世瞩目的成就，其中细胞工程所做的贡献极为突出，克隆动物、干细胞、生物反应器等就是细胞工程的典型结晶。在现代生物技术中，基因工程处于核心地位，细胞工程则是它的基础和公用平台，基因工程与细胞工程的结合决定着生物技术的发展，并且产生了巨大的经济效益和社会影响，在解决困扰人类的人口、资源与环境等重大问题上大有可为[1]。
在地方高师院校生物技术专业中，细胞工程仅作为一门专业核心扩展课程存在，在人才培养方案中的地位甚至没有酶工程、生物信息学、基因组与蛋白质组学等这类扩展类课程重要。在最开始的培养方案中甚至属于选修考查课，这一设置极大地影响了学生对细胞工程的重视程度。在最新的人才培养方案中，細胞工程的地方得到了提升，成为生物技术专业必选课程，但是从学时到课程设置，依旧没有得到彻底改善。所以，该课程性质设置得不合理，是导致教学效果不佳的一个重要因素。
（二）课程内容丰富但学习深度不足
细胞工程内容设置非常丰富，包括实验室的设计、清洗与消毒、细胞培养的基本方法、植物细胞工程和动物细胞工程等内容。在教学过程中笔者发现，由于课程涵盖内容广泛，但学时有限，导致教学过程中只能将每一种技术的学习流于表面，而不能深入挖掘其技术原理。通过与学生交流得知，他们认为细胞工程的学习内容太过于简单，在初高中已经接触过，以至于失去了学习兴趣。所以课程内容与学时设置的不匹配，极大地影响了细胞工程的教学效果。
（三）细胞工程实验课程建设困难
一方面细胞工程实验室设置要求极高，操作设备昂贵，尤其是动物细胞工程相关实验设备，比如显微操作系统，而地方高师院校受教育资源的限制，没有足够的经费用于建设细胞工程实验室，导致学生对细胞工程实验室的印象只能来源于视频及图片，极大地影响了学生对细胞工程学习的兴趣与效果;另一方面细胞工程实验室对于洁净度的要求极高，其最重要的理念就是无菌操作。这一要求与理念极大地阻碍了本科生参与细胞工程实验的可能性。即使建立了细胞工程实验室，本科生参与实验的可能性也不大。生物科学本身属于实验科学[2]，只有通过亲身实验才能更好地理解与消化理论知识。而细胞工程实验课程建设困难，导致细胞工程教学效果不佳，学生学习兴趣不大。
二、地方高师院校生物技术专业细胞工程教学改进建议
笔者根据在细胞工程教学中存在的问题，结合多年来从事细胞工程领域相关研究的经历与经验，提出如下改进建议。
（一）结合本领域内最新研究成果进行课程导入
在教学过程中，课程导入环节至关重要。导入决定着学生对本节课知识的学习兴趣。比如在学习动物克隆技术时，克隆羊“多莉”已经是大家熟知的一个例子，此时如果再以“多莉”为话题导入课程，就不能很好地吸引学生的注意力。但若是以中国科学家成功克隆猴，将《西游记》中孙悟空拔一根猴毛变出一群猴子的神话故事变为现实这一话题作为课程导入，就能很好地吸引学生的注意力，从而激发学生的学习兴趣。再比如学习体外受精技术时，可以引入人造精子的制造，提出单性生殖概念，引发学生对固有生殖相关知识的冲击以及关于未来生殖生物学发展方向的思考，从而激发学生的学习兴趣。
（二）增强细胞工程的应用相关知识
细胞工程本身是一门应用性很强的学科，所涉及的技术都是现代生物技术中重要而先进的技术手段。单纯地讲解相关技术，难以引起学生的学习兴趣。当把相关技术与人类社会的发展与进步紧密相连时，更容易激发学生的学习兴趣。比如在学习体外受精的过程中，如果只是单纯地讲解这项技术的流程，则很难引起学生的学习兴趣。当我们以试管婴儿为话题引入该技术时，学生则会产生浓厚的兴趣。那么在该知识点的学习中，如果能增加一次关于现代医学中辅助生殖技术相关的知识讲座，用所学的知识揭开试管婴儿的神秘面纱，并且让学生了解到掌握了这些技术，就有可能成为一名辅助生殖技术领域的从业者，这样学生就会牢牢掌握相关知识。再比如学习克隆技术时，将克隆技术与濒危野生动物的保护相结合时，就能让学生深刻领悟到克隆技术的重要性以及与其他技术相比的优越性。 （三）适当增加翻转课堂环节
现代教学理念强调“学生中心”，即教师从传统的“教”这一作用，转变为“引导者”，引导学生主动学习[3]。传统教学中，教师详细讲授，学生被动接受，学习效果不佳。只有当学生变为课堂的主体，积极主动进行学习，才能取得好的学习成果。所以在教学中，教师应适当增加翻转课堂环节，将任务布置给学生，由学生在课后通过资料查阅与组织，在课堂中进行讲解，教师进行总结补充。翻转课堂这一方案对于细胞工程課程的学习尤为合适，因为植物细胞工程和动物细胞工程具有相同的技术基础，两部分内容密不可分。所以当教师讲授了植物细胞工程内容后，在动物细胞工程相应内容的学习中，就可以通过翻转课堂方式进行。比如通过植物细胞工程的学习，学生掌握了原生质体融合相关概念及方法，学习到动物细胞融合时，就可以通过翻转课堂进行学习，一方面考查学生对原生质体融合相关知识的掌握，另一方面通过学生的主动学习，更加牢固地掌握新知识。通过相关实践表明，适当地翻转课堂确实可以提升学习效果。
（四）教学过程中增加视频学习
由于在地方高师院校中，没有建立细胞工程实验室，导致学生对于该课程中所有概念和技术等都只能停留在书面知识上，缺乏进一步形象生动的理解。所以在教学过程中，教师应增加视频学习环节，使得相关知识更加形象生动，学生更易于理解。比如在讲授细胞工程实验室设置时，应以某一真实细胞工程实验室为例进行讲解，使得抽象的知识具体化。再如学习动物克隆技术时，应辅以克隆技术操作的视频，让学生清晰地看到操作流程，进一步深入掌握该技术。
（五）建立虚拟仿真实验室
实验教学和创新人才的培养是紧密联系的，学生通过实验体验到创新的快乐和自信，激发学生的创新欲望[4]，并且能够更加深刻牢固地掌握相关知识点。然而细胞工程实验室建设困难，一方面设备昂贵，地方高师院校缺乏建立细胞实验室的条件;另一方面细胞工程实验室对洁净度要求较高，即使具备相应实验室，也难以满足本科生进行实验操作的需求。而细胞工程又是实验操作类课程，这些在实际实验教学中的局限性都限制了学生对现代生物技术的掌握、视野的开阔、系统知识体系的形成等，不能更好地促进学生科研创新能力和实践能力的发展。
所以建立虚拟仿真实验室就可以很好地缓解条件不足与需求较大二者之间的矛盾。2013年教育部启动了国家级虚拟仿真实验教学中心的建设工作，之后虚拟仿真实验项目快速发展[5]。虚拟仿真实验教学是一种重要的实验辅助手段，可以利用多媒体和互联网，通过Flash或3D技术制作的虚拟仿真实验软件，通过人机互动达到在虚拟平台上进行实验重现和学习的目的，可以弥补传统实验教学中的不容易实现的步骤。通过虚拟仿真技术的应用，可以将高难实验仿真化，开阔了学生的眼界，真实展现多样的生物科学研究，并以生物学科学问题和科研课题为导向，促进学生综合运用多学科理论知识和多种实验技能与手段，巩固学生对生命科学研究核心问题的系统认识，形成全面的科学思维，锻炼学生的创新能力，提升基本的科学素养。
三、结语
在今后细胞工程实验的教学过程中，还要继续深化课程的教学改革，调整课程体系，及时将前沿新动态带入课堂教学中，加大教学与科研成果的结合力度，更新与实践相结合的教学内容，采用学生易于接受的现代化教学方法与手段，提高学生主动学习的积极性，让学生融入课堂，进而提高教学质量。积极探索建立虚拟仿真实验室，让学生真正掌握实验操作的基本技能，并将所学知识活学活用，解决实验中遇到的问题，达到提高学生动手操作能力和科研创新能力的目的，为学生日后的学习和工作打下坚实的基础。
参考文献：
[1]安利国，杨桂文.细胞工程[M].北京：科学出版社，2015.
[2]王爱华.细胞工程实验教学改革探索[J].科教导刊（中旬刊），2020（17）：90-91.
[3]李岩，田园，罗影，等.现代教育理念对普外科护理教学的启示[J].中国继续医学教育，2021，13（4）：51-54.
[4]齐凤慧，宋兴舜，滕春波.虚拟仿真技术在生物技术实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2021（1）：129-132.
[5]范小露，张新毅.国内虚拟仿真实验教学研究趋势与热点分析[J].科教文汇（下旬刊），2020（3）：3-4.
◎编辑 郑晓燕