生物技术综合性大实验体系研究

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摘要：为了提高本科生物技术应用型创新人才的培养质量，我们可以从合理设置实验教学内容、完善实验考核方式、建立实验创新平台及实验室开放运行体系等方面，构建生物技术综合性大实验的教学体系。

关键词：生物技术；综合性大实验；实验教学

生物技术是一门多学科互相交融和渗透的综合性学科，具有涉及领域广、涵盖面宽、基础性强等特点。而且实验教学是生物技术专业的重要实践教学环节；是培养学生动手操作，观察、分析实验等综合能力的重要途径；是加强学生拓宽知识面的重要手段；是开展创新教育的重要保障。

一、构建生物技术综合性大实验体系的必要性

应用型本科教育肩负着培养应用型人才的使命，随着高校实验教学改革步伐的加快，实验已经在向综合性、能力型、创新性等方向发展。生物技术创新人才的培养，尤其要有针对性地对实验教学进行改革。首先，以往单独设置生物技术各门实验课程存在较大弊端，不能兼顾各课程之间的互相联系，难以形成系统的知识链条，从而无法使学生的实验技能得到系统的训练。其次，由于各门实验课程自成体系，在实验内容的设置和实验技术手段的运用上容易出现类似和重复的现象。鉴于以上原因，优化、整合生物技术实验课程，构建综合性大实验体系尤为必要。

二、科学构建生物技术综合性大实验的教学体系

（一）合理设置实验教学内容设置

生物技术综合大实验，要精选实验项目，优化实验模块，使实验内容整体上具有系统性、联系性和创新性。可以在基因工程实验、发酵工程实验以及生物化学实验的基础上进行重组，形成以基因工程大实验为上游、发酵工程大实验为中游、生物化学大实验为下游的超大实验模块，整合成一个更大更具有综合性的实验教学平台。例如，在生物技术上游模块，通过实施PCR的扩增、表达载体的构建、感受态细胞的转化等一系列实验措施，得到目的菌；在生物技术中游模块，对该菌种的发酵条件进行合理优化，发酵大量菌体；在生物技术下游模块，对中游得到的菌体进行蛋白的分离、纯化、鉴定等。由此，学生经过一系列综合性大实验的训练，将系统地学习到现代生物技术的实践理念，基因克隆、质粒构建、细菌发酵、蛋白提取、纯化和酶活性分析等分子生物学、微生物学和生物化学的基础实验方法及原理。

（二）适当多安排实验教学的时间

综合性大实验内容多、学时长，在有限分散的学时内不利于完成实验任务，安排集中的时间进行实验，不仅利于学生集中精力专注进行实验，同时，也利于各实验模块之间的连续性和连贯性。比如，可以在大四第一学期下半学期集中进行，分别用3～4周时间连续进行上游、中游、下游三个模块的实验。这样安排，学生既锻炼了实验操作和思维的连贯性，又把科学研究融入了实验课堂，为即将在生物技术领域读研或就业的学生提供很好的实践机会。在以往的传统教学模式下，实验内容以原理的验证性实验为主体，专业实验内容多数是教师制定好的，学生只是按部就班地去完成。近年，特别是随着“90后”大学生逐渐成为校园的主体，在传统教学模式培养下，学生们旺盛的创造能力和潜在的自学能力得不到充分的发挥。

为了充分调动学生的积极性，综合性实验开设过程中教学形式和手段都需要进行改革。教师的角色是组织者与参与者，对实验过程和实验结果要有足够的预见性，帮助学生分析并解决问题。在进行综合设计实验时，实验室是全天开放的，时间上具有很大的灵活性，对于失败的实验同样有机会进行修正。在综合实验的时间内，学生可以一直在实验室工作，在实验室的时间是充分的，可以完整地完成一个实验循环。在实验实施过程中，学生是课堂的主角，要求学生能够从配制试剂开始，经过生物材料培养、实验过程操作，到实验结果分析为止，这个过程能够独立完成。这种综合性实验内容和教学方式激发了学生的求知欲和探索兴趣。

（三）完善实验考核方式

完善的实验考核方式，是通过衡量学生综合素质来评判实验教学质量和实验教学效果的有效手段。以前的考核制度往往是平时成绩和实验考试成绩各占一定比列，两者相加进行评定。其中，平时成绩主要由考勤、实验态度、实验结果、实验报告等部分组成；实验考试成绩是最后对学生进行测定某一实验项目的成绩。这种考核方式过于陈旧和片面，对于生物技术综合大实验来讲，我们不仅考查学生对每个模块各实验环节的掌握程度，而且也注重学生对模块间相互联系的把握，所以考核方式也要兼顾以上两个方面。首先，对各模块进行独立考核；其次，要求学生综合三个模块，提交开题报告、实验方案、实验计划、预期实验结果；再次，进行答辩，结合两方面的情况给出最终的评判结果。

三、建立实验创新平台与实验室开放运行体制

有效开展生物技术综合大实验，不仅要对相关实验课程进行整合，也要对实验室资源进行优化和重组。通过实验室的调整、设备的添置，建立具有综合性功能的生物技术综合实验室，真正为学生搭建一个科研创新平台。通过这个平台，学生学到的厚重的生物技术理论知识可以得到夯实，也可以进一步把这些理论知识转化成扎实的实践技能。在这个平台上不仅要确保学生可以顺利完成实验课题研究任务，还可以和其他实验平台有效衔接，发挥其更大的作用。在生物技术综合大实验实施的过程中，有部分实验需要长时间连续进行，如果按照常规上课的时间进行实验，就过于刻板，不利于实验的进行，因此，需要建立合理的实验室开放运行体制，让学生能够根据自己的时间自主安排实验，自行管理实验进程，适时向老师汇报实验情况。这样做，不仅有利于调动学生学习的主动性，更有利于培养学生的创新能力和综合素质。

四、小结

生物技术专业的学生，非常明确该专业学科实践性强的特点，因而都相当重视实验教学。实验教学是培养学生实践创新能力、拓宽学生知识范围、激发学生学习兴趣和主动性的最佳途径。通过对实验课程和实验室资源的优化组合，建立以基因工程为核心，生物技术上游、中游、下游三大模块组成的生物技术综合大实验。不同模块间互相渗透，逐步深入，最终成为连贯的整体，让学生能够通过这样的综合性实验创新平台，尽可能大地锻炼和提升实践和科研能力。然而，实验教学改革不是一蹴而就的，只有不断地探索和积累，才能使生物技术综合大实验的教学更加完善。

参考文献：

[1]孙翰昌,朱建勇,杨帆.应用型本科院校生物技术专业建设的思考[J].重庆文理学院学报（自然科学版）,2010,(1).

[2]马细兰,周立斌,黄雁.生物技术大实验教学模式改革[J].长春教育学院学报,2014,(12).

[3]杨瑞先,王祖华,万珊.应用型本科院校生物技术专业教学改革的研究与探索[J].山东化工,2015,(5).

作者：张家洋单位：新乡学院