過去都是假的,，回憶沒有歸路，春天總是一去不復(fù)返,，*執(zhí)著的愛情也終究是過往云煙。

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經(jīng)驗足ELETTROTEC壓力傳感器PMM1CBN18K

經(jīng)驗足ELETTROTEC壓力傳感器PMM1CBN18K

生物工程綜合實驗是生物工程專業(yè)的一門重要的綜合性實驗課程,。根據(jù)學(xué)院實際情況，構(gòu)建了以米曲霉蛋白酶基因的克隆表達(dá),、發(fā)酵,、純化及其應(yīng)用為主線的實驗教學(xué)課程，對該課程的教學(xué)內(nèi)容,、教學(xué)安排,、成績評定和教學(xué)效果等進行了教學(xué)實踐，并且取得了較理想的教學(xué)效果,，可為同類地方院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供參考,。

關(guān)鍵詞：生物工程專業(yè)；綜合實驗課程,；教學(xué)實踐

一,、開設(shè)生物工程本科專業(yè)綜合實驗課程的意義

學(xué)院根據(jù)教育部2012年出版的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》，以及教育部高等學(xué)校生物科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會的《生物工程專業(yè)規(guī)范》,，將基因工程,、生物分離工程、酶工程,、微生物學(xué),、分子生物學(xué)、發(fā)酵工程和生物工程設(shè)備等課程作為專業(yè)核心課程［3-4］,。這些專業(yè)核心課程以理論教學(xué)為主,，部分課程也開設(shè)了相應(yīng)的實驗課。由于生物工程專業(yè)開設(shè)的課程較多,，涉及領(lǐng)域較廣,，致使核心課程的授課學(xué)時受到限制，相關(guān)實驗課程以基礎(chǔ)性或者驗證性的實驗內(nèi)容為主,，涉及綜合性實驗項目較少［5-6］,。實驗課程采用常規(guī)教學(xué)模式，即學(xué)生課前預(yù)習(xí)實驗原理,、步驟方法等,，實驗員將實驗所有藥品和試劑準(zhǔn)備好，授課過程中,，學(xué)生按照實驗教材的實驗步驟“照單抓藥”式地完成實驗內(nèi)容［7］,。這種教學(xué)模式有利于學(xué)生掌握基本操作技能與方法,，突出單一知識點，但是調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性較差,，不利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的全面理解與應(yīng)用,，較難將所學(xué)知識全面融會貫通。為了達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),，根據(jù)學(xué)院目前專業(yè)課程實驗課程的開設(shè)現(xiàn)狀,，針對生物工程專業(yè)開設(shè)了“生物工程綜合實驗”課程。該課程符合廣東省部分生物工程類企業(yè)對基因工程,、生物反應(yīng)器,、分離純化等基本的操作技能要求，該課程將多門專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)理論和操作技能有機地融為一體,，促進了學(xué)生對現(xiàn)代生物技術(shù)技能的理解和掌握,，同時使學(xué)生具有了團隊合作精神，獨立思考完成實驗的能力,，具備初步的科學(xué)研究思維意識和科研能力,。

二、米曲霉蛋白酶基因的克隆表達(dá),、發(fā)酵,、純化及其應(yīng)用的綜合實驗課程設(shè)計模式

綜合性實驗是將基礎(chǔ)理論知識點與實驗操作基本技能進行有機的結(jié)合，由多個具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的小實驗組成,，學(xué)生在實驗過程中必須認(rèn)真做好每個小實驗,，然后將所有小實驗結(jié)果有機串聯(lián)在一起，達(dá)到生產(chǎn)出具體產(chǎn)品或者解決具體問題的目的［8-9］,。為了讓生物工程綜合實驗課程達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo),，盡量做到將專業(yè)核心課程的基本理論和基本操作技能有機融合，因此,，選取了米曲霉蛋白酶基因的克隆表達(dá),、發(fā)酵、純化及其應(yīng)用作為綜合實驗的教學(xué)內(nèi)容,。由于蛋白酶是一類非常重要的工業(yè)用酶，占有*工業(yè)用酶少60%以上份額,，堿性蛋白酶又占總蛋白酶的一半以上,，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品,、化工和皮革等行業(yè),；而當(dāng)前商品化的堿性蛋白酶主要來源于細(xì)菌，來源于真菌的較少,，從真菌中開發(fā)蛋白酶也就引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,。米曲霉是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品中重要微生物菌種,，該菌產(chǎn)生的蛋白酶對大豆蛋白具有較強的水解作用，對大豆水解物中脫苦味和*風(fēng)味具有非常重要的作用［10］,。

（一）生物信息學(xué)實驗?zāi)K

生物信息學(xué)實驗?zāi)K主要由表1中2.1的“米曲霉堿性蛋白酶基因的序列分析及表達(dá)引物的設(shè)計”實驗內(nèi)容組成,，該實驗要求學(xué)生利用BioEdit7.0序列軟件查看米曲霉堿性蛋白酶的基因序列及其編碼的氨基酸序列，利用GenBank數(shù)據(jù)庫的Blast程序?qū)Φ鞍酌富虻男蛄蟹治?，預(yù)測其信號肽,、前導(dǎo)肽和成熟肽序列，利用Oligo7.0軟件對表達(dá)引物的設(shè)計,，學(xué)會在引物上添加限制性內(nèi)切酶位點及保護堿基,，以便在下一步實驗中獲得的PCR產(chǎn)物并順利酶切。

（二）基因工程實驗?zāi)K

基因工程實驗?zāi)K是整個綜合實驗的重要組成部分,，主要由實驗2,、實驗3和實驗4的內(nèi)容組成，該部分主要是對目的基因的PCR擴增,、純化和酶切,，然后將目的基因連接提取出的質(zhì)粒上，獲得重組表達(dá)載體,，通過電轉(zhuǎn)化將該載體整合到畢赤酵母基因組上,，對畢赤酵母轉(zhuǎn)化子基因組的提取，采用基因組PCR技術(shù)鑒定目的基因整合結(jié)果,，通過一系列的基因工程實驗技術(shù),，讓學(xué)生加深對基因工程基本理論的理解，以及對基因工程常規(guī)操作技術(shù)具有熟練的掌握,。

（三）發(fā)酵工程實驗?zāi)K

發(fā)酵工程實驗?zāi)K主要是由實驗5組成,，利用基因工程實驗?zāi)K構(gòu)建的工程菌株，分別在三角瓶和發(fā)酵罐中進行誘導(dǎo)表達(dá),。在三角瓶中發(fā)酵采用500mL三角瓶裝液量為100mL,；而在發(fā)酵罐中，采用逐步擴大培養(yǎng)方式,，即用多個500mL三角瓶活化菌株后,，接種到10L發(fā)酵罐中擴大培養(yǎng)，再接種100L發(fā)酵罐中進行誘導(dǎo)表達(dá),。本實驗?zāi)K讓學(xué)生認(rèn)識到,，采用不同的生物反應(yīng)器培養(yǎng)，菌株的生長,、產(chǎn)酶能力等都具有顯著的差異,，通過理解發(fā)酵曲線（pH曲線、溶氧曲線、溫度曲線,、補料曲線和攪拌速率曲線等）來判斷發(fā)酵罐中菌體的生長情況。

（四）生物分離工程實驗?zāi)K

生物分離工程實驗?zāi)K主要由實驗6和實驗8組成,。本實驗?zāi)K利用板框過濾技術(shù)或離心技術(shù)將菌體與發(fā)酵液進行分離,，對發(fā)酵液中的重組蛋白酶采用膜分離技術(shù)進行濃縮,，對濃縮后的發(fā)酵液采用硫酸銨鹽析、溶解透析獲得粗酶液,。對大豆肽飲料采取等電點沉淀法去除未溶解的大豆分離蛋白,，采用膜分離技術(shù)對其濃縮，提高大豆肽飲料中活性肽的含量,。通過該實驗?zāi)K讓學(xué)生理解生物產(chǎn)品分離中發(fā)酵液的預(yù)處理,、沉淀分離、膜分離,、生物產(chǎn)品的濃縮等原理及基本技能,。

（五）酶工程實驗?zāi)K

酶工程實驗?zāi)K由實驗7和實驗8組成。該實驗?zāi)K使學(xué)生認(rèn)識到采用基因工程技術(shù)和發(fā)酵技術(shù)獲得蛋白酶,，是目前制備酶制劑的重要方式之一,。通過對重組酶的基本酶學(xué)性質(zhì)的測定,，獲得的適合溫度、適合pH等實驗結(jié)果,，指導(dǎo)對大豆分離蛋白的水解，并制備出活性肽飲料,。讓學(xué)生從實驗中理解酶學(xué)性質(zhì)測定的重要性,，以及了解蛋白酶在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

三,、綜合實驗課程的教學(xué)實踐

（一）課程安排

開設(shè)綜合實驗課程要求學(xué)生已完成微生物學(xué),、分子生物、生物化學(xué),、生物工程設(shè)備,、基因工程等課程的學(xué)習(xí)，因此,，該課程安排在大學(xué)三年級的第二學(xué)期,，采用集中授課的方式，共計80學(xué)時,，全天候進行實驗,，以確保實驗的連貫性和完整性。

（二）實驗分組情況

在實驗課程中,，常常由于學(xué)生分工不明確,，試劑、藥品和設(shè)備等數(shù)量的不足導(dǎo)致整個實驗課程嘈雜,、教學(xué)秩序混亂,，因此，本課程將3~4名學(xué)生分為一個小組,，將常規(guī)的設(shè)備,、試劑和藥品（如移液槍、三角瓶,、燒杯,、瓊脂粉等）分配到每個小組，由小組支配使用管理,，直到本課程實驗全部完成后再歸還實驗室,。

（三）課堂的組織教學(xué)

本課程采用學(xué)院的自編教材《生物工程綜合大實驗》,，要求學(xué)生課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，理解實驗原理,、操作步驟,、注意事項等各個方面。每次實驗之前,，任課教師對本次實驗的小實驗組成,、實驗原理、小實驗間的關(guān)聯(lián),，可能會出現(xiàn)的問題、實驗結(jié)果的預(yù)測等方面均要向?qū)W生詳細(xì)講授,，使學(xué)生理解本次實驗內(nèi)容。學(xué)生根據(jù)自己對實驗教材的預(yù)習(xí)情況,，結(jié)合教師對實驗內(nèi)容的講授,，小組內(nèi)學(xué)生之間相互討論，形成本小組的具體實驗方案后,，才能動手做實驗。在實驗過程中，學(xué)生是實驗操作的主體,，要求學(xué)生必須全程參與所有的實驗操作，即每個實驗環(huán)節(jié)都由學(xué)生自己完成,，如培養(yǎng)基的制備,、各種試劑溶液的配制等。指導(dǎo)教師主要是指導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生動手操作,，及時糾正學(xué)生的錯誤操作，對學(xué)生每一階段的實驗結(jié)果進行總結(jié)與分析,，針對實驗中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)和現(xiàn)象要進行重點講解分析，這對擴展學(xué)生知識,、提高學(xué)生解決實際問題,，加深對基本理論知識的理解具有巨大的幫助作用。

（四）考核方法

實驗成績是衡量評定學(xué)生學(xué)習(xí)情況的根本依據(jù),，合理的成績評定方式，對提高學(xué)生對課程的重視程度,，增強學(xué)生的積極性和主動性，提高學(xué)生的動手操作技能具有重要的作用［11-12］,。本課程的成績評定主要是由3部分組成（考勤和團隊協(xié)作占10%,、實驗操作動手能力占20%、實驗報告占70%）,。“考勤和團隊協(xié)作”部分由小組長牽頭,，以及組員間相互監(jiān)督來評定組員的分?jǐn)?shù)。“實驗操作動手能力”由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生在整個實驗課程中的動手操作能力評定分?jǐn)?shù),。“實驗報告”部分由實驗報告的格式,、科學(xué)術(shù)語表述、語句通順情況,、實驗結(jié)果以及對結(jié)果的分析等組成,，實驗報告格式參照學(xué)校學(xué)報論文的撰寫格式，讓學(xué)生初步掌握論文的寫作規(guī)范,，實驗結(jié)果中的表格,、圖片等均要求提供原始數(shù)據(jù)和圖片，對實驗中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象必須要有合理的解釋和說明,。

四,、結(jié)語

本綜合實驗課程是基于學(xué)院科研課題的基礎(chǔ)上形成的教學(xué)性實驗課程，與學(xué)校人才培養(yǎng)的理念和目標(biāo)一致,，對應(yīng)用型人才的動手操作技能,，同時對學(xué)生的科研思維和科研素質(zhì)等的培養(yǎng)具有重要的作用。該綜合實驗課程已在兩屆學(xué)生（2013級和2014級）進行了開設(shè),，得到了學(xué)生的*。由于該課程的每個實驗之間是相互關(guān)聯(lián)的,，上一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的材料,，這就要求學(xué)生必須重視每一操作步驟和過程，如果出現(xiàn)錯誤,，就必須重做,，這就要求學(xué)生具備高度的責(zé)任心，每次實驗操作要認(rèn)真負(fù)責(zé)確保成功,，無形中提高學(xué)生的動手能力和操作技能,；整個實驗是一個連續(xù)性的過程，實驗時間的安排與菌體生長,、酶的反應(yīng)時間,、實驗室的學(xué)生人數(shù)等客觀因素相關(guān)，這就要求學(xué)生會合理規(guī)劃和安排實驗時間,。在整個實驗過程中由學(xué)生自己動手操作,、思考解決問題，讓學(xué)生加深了對理論知識的認(rèn)識,、理解和運用,。據(jù)兩屆學(xué)生的反饋，該實驗課程的開設(shè)對求職或者考研的學(xué)生在面試,、學(xué)習(xí)或工作中都具有大的幫助,。但是本課程才開設(shè)兩年，課程中還有較多不足的地方需要進一步的完善,；同時隨著實驗室硬件設(shè)備的進一步改善,，培養(yǎng)的學(xué)生將更符合當(dāng)今時代對生物工程專業(yè)人才的需求。