OBE理念下細(xì)胞工程課程教學(xué)設(shè)計(jì)淺議

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摘要:基于obe理念，從課程目標(biāo)及畢業(yè)要求、課程理論部分內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程改革與實(shí)施等環(huán)節(jié)對(duì)細(xì)胞工程課程進(jìn)行了規(guī)劃，從而有效提升了教學(xué)效果，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐技能水平，為學(xué)生未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:OBE理念;細(xì)胞工程;課程設(shè)計(jì)

1OBE理念概述

OBE理念是一種基于目標(biāo)導(dǎo)向的反向教學(xué)方法，教師在教學(xué)過(guò)程中要以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)成果為出發(fā)點(diǎn)反向設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)體系等教學(xué)環(huán)節(jié)。截至2016年，教育部高等教育評(píng)估中心和中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)共同認(rèn)證了全國(guó)高校812個(gè)工科專業(yè)，同年我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著我國(guó)工程教育認(rèn)證體系與國(guó)際教育認(rèn)證體系實(shí)質(zhì)等效，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)工程技術(shù)人才跨境流動(dòng)和執(zhí)業(yè)具有重要意義。細(xì)胞工程專業(yè)作為一門實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的新工科專業(yè)，亟需通過(guò)課程改革提升教學(xué)效果。

2基于OBE理念的課程目標(biāo)及畢業(yè)要求

2.1課程目標(biāo)

本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用細(xì)胞工程中動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)、組織工程、干細(xì)胞、細(xì)胞融合、細(xì)胞重組等核心章節(jié)理論知識(shí)。第一，掌握細(xì)胞工程領(lǐng)域相關(guān)概念、原理和技術(shù)，掌握細(xì)胞分化與全能性，動(dòng)植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論，細(xì)胞融合與細(xì)胞重組概念及相關(guān)應(yīng)用，克隆動(dòng)物的制備技術(shù)(包括一般細(xì)胞克隆及體細(xì)胞克隆)，了解轉(zhuǎn)基因相關(guān)的分子生物學(xué)知識(shí)。第二，理解細(xì)胞工程各類技術(shù)(包括細(xì)胞融合、染色體工程、胚胎工程、克隆技術(shù)及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等)在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展方向，并掌握這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)工藝，能根據(jù)相關(guān)課題進(jìn)行簡(jiǎn)單的工藝路線設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生具備生物技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的問(wèn)題分析和解決能力。第三，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能查閱細(xì)胞工程各類技術(shù)最新進(jìn)展及應(yīng)用前景等相關(guān)資料，提升自主學(xué)習(xí)能力。

2.2畢業(yè)要求

第一，工程知識(shí)。能夠?qū)⑽锢怼⒒瘜W(xué)、生物等自然科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決復(fù)雜生物工程問(wèn)題，能夠?qū)⒐こ虒I(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于解決相關(guān)生物工程應(yīng)用問(wèn)題。第二，問(wèn)題分析。能夠通過(guò)數(shù)據(jù)研究，結(jié)合其他學(xué)科知識(shí)和工程科學(xué)基本原理分析復(fù)雜生物工程問(wèn)題，并獲得有效結(jié)論。第三，設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案。掌握生物工程專業(yè)基本技能，可針對(duì)實(shí)際生物工程問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方案。第四，實(shí)驗(yàn)研究。能夠結(jié)合生物工程相關(guān)專業(yè)技術(shù)和專業(yè)理論知識(shí)，根據(jù)對(duì)象特征，選擇研究路線，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。能夠結(jié)合生物工程技術(shù)和專業(yè)理論知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行初步分析，并制訂技術(shù)優(yōu)化方案。第五，使用現(xiàn)代工具。理解文獻(xiàn)資料檢索對(duì)于工程研究的重要性，熟練掌握并利用圖書館和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和資料查詢。

3課程理論部分內(nèi)容設(shè)計(jì)

A.緒論。教學(xué)內(nèi)容:細(xì)胞工程的概念、研究對(duì)象和內(nèi)容、發(fā)展史及其在科學(xué)技術(shù)與人類生活中的作用和任務(wù)。學(xué)習(xí)要求:掌握細(xì)胞工程相關(guān)概念、特征和發(fā)展歷程;掌握細(xì)胞工程學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。B.細(xì)胞工程基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容:細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、染色體與染色質(zhì);細(xì)胞周期和細(xì)胞分裂、細(xì)胞的分化和全能性;基因及轉(zhuǎn)基因技術(shù)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)要求:掌握細(xì)胞分化及全能性，了解轉(zhuǎn)基因相關(guān)的分子生物學(xué)知識(shí)。C.植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容:植物組織與細(xì)胞的培養(yǎng)發(fā)展歷史;植物組織培養(yǎng)的概念、原理、基本流程及重要應(yīng)用;植物組織與器官的生物反應(yīng)器培養(yǎng);植物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)技術(shù);植物細(xì)胞同步化培養(yǎng)的方法;植物細(xì)胞生物反應(yīng)器的應(yīng)用;兩相培養(yǎng)技術(shù)及固定化培養(yǎng)技術(shù)。學(xué)習(xí)要求:掌握植物組織與細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論，通過(guò)收集文獻(xiàn)資料及小組討論，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)植物組織及細(xì)胞培養(yǎng)方案。D.動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容:動(dòng)物細(xì)胞的特點(diǎn)、動(dòng)物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的相關(guān)概念及發(fā)展歷史;動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)的特點(diǎn)、培養(yǎng)工具及培養(yǎng)條件;動(dòng)物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)技術(shù);動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)、生物反應(yīng)器的選擇及應(yīng)用;組織工程的定義、生物材料的選擇應(yīng)用、組織培養(yǎng)及器官培養(yǎng)案例;干細(xì)胞的有關(guān)特性、種類、鑒定及制備。學(xué)習(xí)要求:掌握動(dòng)物細(xì)胞的特點(diǎn)與體外培養(yǎng)生長(zhǎng)特性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù);理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)工藝路線;學(xué)會(huì)利用生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞。E.細(xì)胞融合。教學(xué)內(nèi)容:細(xì)胞融合的概念、意義、基本過(guò)程;細(xì)胞融合技術(shù)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求:學(xué)會(huì)利用細(xì)胞融合技術(shù)設(shè)計(jì)一些生物制品的工藝方案，如單克隆抗體制備。F.染色體工程。教學(xué)內(nèi)容:染色體工程相關(guān)概念，包括染色體的變異、單倍體與多倍體;染色體工程技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求:能夠利用染色體工程技術(shù)設(shè)計(jì)一些生物產(chǎn)品的工藝路線，如無(wú)籽西瓜。G.胚胎工程。教學(xué)內(nèi)容:胚胎工程概念、胚胎工程9大技術(shù)方法;胚胎工程的重要應(yīng)用———試管動(dòng)物。學(xué)習(xí)要求:掌握胚胎工程技術(shù)及應(yīng)用，根據(jù)胚胎工程技術(shù)了解試管嬰兒的培育過(guò)程。H.細(xì)胞重組與克隆技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容:細(xì)胞重組技術(shù)的三種基本方式;細(xì)胞重組的實(shí)現(xiàn)方式;克隆的概念;克隆動(dòng)物的制備技術(shù)，包括一般細(xì)胞克隆及體細(xì)胞克隆。學(xué)習(xí)要求:掌握細(xì)胞重組技術(shù)，了解克隆動(dòng)物的培育過(guò)程。I.教學(xué)案例。教學(xué)內(nèi)容:細(xì)胞工程實(shí)際案例研究進(jìn)展。學(xué)習(xí)要求:了解實(shí)際案例的設(shè)計(jì)過(guò)程。

4教學(xué)過(guò)程改革與實(shí)施

第一，教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)。以日常生活中禿發(fā)患者治療為例，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生掌握自體移植、異體移植、組織代用品的優(yōu)缺點(diǎn)。第二，設(shè)計(jì)任務(wù)提出。通過(guò)上述三種傳統(tǒng)的組織器官移植方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提煉出理想的組織器官移植方案需滿足的條件，如來(lái)源廣泛、無(wú)排異反應(yīng)、具有正常的生理功能、可降解等，并引出組織工程的概念及其三要素。第三，技術(shù)路線探討。以骨組織為例分析組織工程三要素，詳細(xì)分析種子細(xì)胞、生物材料、生物因子的種類與功能。介紹組織工程技術(shù)路線三種方式，學(xué)生根據(jù)技術(shù)路線圖，查閱資料與文獻(xiàn)，確定組織工程技術(shù)路線中三要素的具體材料、材料性能及合成制備方法。第四，設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)收。通過(guò)“情境創(chuàng)設(shè)—任務(wù)提出—設(shè)計(jì)思路—設(shè)計(jì)驗(yàn)收”教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，結(jié)合多媒體課堂教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的翻轉(zhuǎn)，提高學(xué)生對(duì)組織工程技術(shù)路線的分析與設(shè)計(jì)能力，提高利用組織工程技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

5結(jié)語(yǔ)

在細(xì)胞工程課程教學(xué)設(shè)計(jì)中融入OBE理念已取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生踴躍開展相關(guān)課題調(diào)研與研究，多次在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中獲獎(jiǎng)，發(fā)表論文專利多篇，學(xué)生利用假期在細(xì)胞工程相關(guān)公司實(shí)習(xí)，參與公司產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)，為未來(lái)職業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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［3］余龍江，魯明波.信息化背景下以學(xué)生為中心的教育改革與實(shí)踐［J］．高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版)，2016，6(01):8－12.

［4］楊英，魯明波，李為，等.基于國(guó)家資源共享課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．高校生物學(xué)教學(xué)研究(電子版)，2016，6(03):12－16.

［5］中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會(huì).工程教育認(rèn)證一點(diǎn)通［M］．北京:教育科學(xué)出版社，2015.

作者:呂松偉 尤蓉蓉 招秀伯 單位:常州大學(xué)藥學(xué)院