留学生生物技术大实验教学改革探讨
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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，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18～36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0.4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 method[J]. 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 seamless DNA cloning kit[J]. Biochemistry & Biophysics Reports. 2015.4：148-151.
（作者单位：湖北工业大学生物工程与食品学院，湖北 武汉 430068）
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