留学生生物技术大实验教学改革探讨

1、    留学生生物技术大实验教学改革探讨    王永泽 唐梅 杨东成 赵筱 王金华 刘枣摘 要：留学生生物技术大实验的教学是新时期教学的一个新课题。针对留学生教学特点，提出新颖性、实用性、综合性的三性原则来积极提升留学生实验动手能力。采取slice无缝克隆技术替代传统基因克隆方法来贯彻三个原则，从教学实践来看，取得较好的效果。关键词：留学生;生物技术;实验教学随着中国对外交流的发展，我国和180多个国家签订了政府间教育交流协议。2018以来，教育部提倡对来华留学生的管理和服务趋同化，但在各学科更具体的教学方式和教学内容上仍未做出更详实的规定。来华留学生不

2、但存在风俗习惯和语言、文化的差异，不过国家高中教育水平也有差异，这也为课程教学改革提出了新的挑战1。生物技术大实验是生物技术专业的一门综合性实验课程，属于学生培养大纲中的能力强化阶段。从综合的水平，融合各学科的知识，是大实验相对于其它实验课程的区别2， 3。结合针对留学生的基础课程教学和掌握情况，我们提出新颖性、实用性、综合性的三性原则来建设和改革相关教学内容及教学方式。1.生物技术大实验的实用性传统分子克隆实验是各个生物大类高校必须开设的一类实验，通过一系列的基因工程或分子生物学操作，使学生获得基因克隆和表达的技能，这项技能具有较强的实用性。这个实用性有两个维度进行评价。一方面，从教师角度，

3、留学生可以根据所掌握实验技能，进行基因克隆表达，表达出一些简单的酶或蛋白制品直接用于生产实践，另外一方面，从学生角度进行评价。据我们的教学实践，留学生判断实验技术是否有实用性的标准，最主要的标准是否能直接生产生活用品，如在以前的留学生发酵类实验中，我们引入了酸奶发酵实验，留学生热情极高;还有一个实用性标准是，所做实验每一步能否有预期结果可观察。而克隆实验相对于一些发酵或者动物细胞培养实验，这点更符合学生要求。2.生物技术大实验的新颖性传统克隆实验不少学校已经开设，但随着分子生物学和基因工程的不但发展，现在的克隆技术已出现了很大的变化，无缝克隆以无需特定酶切位点，克隆时间较短等优点正被越来越多的

4、科研实验室所采用。但如果直接采用各种各样的无缝克隆试剂盒，neb公司的nebuilder试剂盒、thermo公司的geneart试剂盒、clonetech公司的in-fusion试剂盒等。其采用的无缝克隆技术和原理各有不同，共同的特点是成本相对较高，每次反应大约需要1836美元，这对要求人人有动手机会本科教学来说，成本不得不是一个要重点考虑的因素。结合科研上的克隆实践，我们提出使用slice无缝克隆技术。slice（seamless ligation cloning extract）方法是一种利用大肠杆菌细胞内同源重组相关酶进行dna克隆的新方法4，经过优化slice技术的反应折合人民币仅仅0

5、.4元一次。相比较于市面上的无缝克隆技术，slice技術为目前最便宜的无缝克隆技术5。这种新技术在科研上已经有10多年了，相对成熟，但在本科教学上基本没有任何实施的例子，对于留学生掌握学科最新技术来说，无疑时一种不错的选择。3.生物技术大实验的综合性很多克隆方面的技术如pcr、切胶和电泳等，包括留学生的在类的生物类本科生基本都能掌握，但目前很多基础型的分子生物学和基因工程实验，很多实验项目分隔严重。例如提取质粒实验项目完成后，进行质粒酶切或者pcr线性化的并不是上一步所得到的质粒。这对学生了解整个克隆的思路和流程无疑制造了障碍。为了防止综合性实验与基础型实验的重复，我们制作了整个无缝克隆实验的

6、流程图，在实验课堂上反复向留学生展示实验思路和实验进度，是留学生形成整体的实验印象，知道自己完成的步骤在整个实验中的作用。当然，尽管大实验课程时间安排较为宽松，还是有些实验需要研究生辅助完成，但整个实验都是确保留学生每一步实验技能已掌握的前体下进行的。生物技术大实验课程改革以来，已完成生物技术和生命科学两个专业共计12人的课程教学工作，从学生的反馈来看，除了2名同学因为操作失误没有完成全部流程外，其它同学都获得了完整的数据，获得了克隆菌株，完成率较高，大多同学对综合性实验有积极性评价。此外，本次实验教学改革还有一些意外的收获。一些中国研究生参与了综合大实验的教学辅助工作，在完成自己的教学辅助任

7、务的同时，大大增强了英语交流能力，对于研究生培养帮助很大。其中一名研究生通过大实验的已成熟技术进行了深入思考，提出了该技术的改良技术，目前已成功被生物技术通报杂志收录。这表明，留学生相关课程的教学改革，可有效的和学校的硕士研究生培养融合到一起。参考文献1 马应心， 李宁. 地方院校落实推进共建"一带一路"教育行动的探索j. 中国成人教育. 2018.no.444（11）：22-26.2 包英华， 陈燕飞， 刘静华， 等 生物技术大实验课教学体系改革探讨j. 微生物学通报. 2007.34（3）：598-599.3 韦日明， 蒋林彬， 吴群英， 等. 医学院校生物技术大实验课

8、程教学改革探讨j. 高教学刊. 2015（18）：131-132.4 zhang y， werling u， edelmann w. slice： a novel bacterial cell extract-based dna cloning methodj. nucleic acids research. 2012.40（8）：e55.5 okegawa y， motohashi k. a simple and ultra-low cost homemade seamless ligation cloning extract （slice） as an alternative to a commercially available s