醫學細胞生物學研究生實驗教學改革的探索與體會

侯 妮，宋土生，劉利英，倪 磊，于 林，黃 辰

(西安交通大學醫學院遺傳與分子生物學系/環境與疾病相關教育部重點實驗室，陜西西安710061)

醫學細胞生物學研究生實驗教學改革的探索與體會

侯 妮，宋土生，劉利英，倪 磊，于 林，黃 辰

(西安交通大學醫學院遺傳與分子生物學系/環境與疾病相關教育部重點實驗室，陜西西安710061)

細胞生物學是現代生命科學的重要基礎學科，與醫學科學的現狀和進展關系非常密切。我國目前細胞生物學實驗教學普遍滯后，改革研究生實驗教學刻不容緩。針對我校基礎醫學和臨床醫學專業的研究生細胞生物學實驗教學進行了嘗試性改革。改革后的實驗內容緊緊圍繞醫學院特色，以解決臨床常見問題為導向開展一系列實驗內容;整個實驗教學框架力求體現實際研究過程;教學質量從教師教學過程、學生學習過程、實驗的考核與評估三方面嚴格要求，切實保證。另外，在完成基礎性、驗證性實驗教學的基礎上，我們還承擔了研究生自主創新實驗項目的指導工作。通過此次改革旨在于使我校醫學專業研究生在掌握實驗技能的同時，引導學生進行科學性思維，初步構建科研思維框架，能夠利用細胞生物學的理論和技術，研究疾病的發生、發展、轉歸和預后的規律，進而能夠提出新的診斷治療疾病的理論思路和方案，成長為適合現代醫學發展的新一代醫學人才。

醫學細胞生物學;研究生;實驗教學改革

細胞生物學是現代生命科學的重要基礎學科，是利用現代生物技術和方法，從細胞、亞細胞、分子以及細胞社會的不同水平來探討生命現象的發生規律及其本質的科學。近年來細胞生物學研究取得了非常顯著的進步，尤其是分子細胞生物學飛速發展，很多領域日新月異，與此同時新的教學理念、教學內容和實驗技術層出不窮。然而，由于各校實際教學條件的差異，實驗課時、實驗耗材、儀器等原因，一些典型、實用的科研實驗不能轉化為教學實驗，使得細胞生物學實驗教學普遍落后于理論課，并且隨著整個學科的迅速發展，這種滯后的教學模式的弊端更加明顯，嚴重影響教學質量的提高。

細胞生物學不僅是生物學中一門重要的基礎學科，而且與醫學科學的現狀和進展關系非常密切。研究生教育的重要目標在于培養研究生獨立從事科學研究的能力。科研能力是科學素質的核心，運用學到的理論知識和科學方法去探索新知識、解決新問題過程中形成的能力，是研究生應具備的基本能力[1]。因此，針對于醫學院基礎醫學和臨床醫學專業的研究生，吸收了目前問題導向教學模式的特點，在實驗教學中以解決某項科研命題為目的，開展了一系列針對性強、基礎實用、系統、全面的實驗，旨在讓研究生在學習細胞生物學技術的同時，引導學生進行科學性思維，初步構建科研思維框架，掌握獨立解決科研問題的能力。

1 實驗內容的調整和結構的優化

1.1 傳統細胞生物學實驗教學模式的弊端

傳統的細胞生物學實驗教學由細胞形態、細胞生理、細胞化學和細胞培養四部分組成，這反映了細胞生物學學科的早期形態學發展特點。然而，隨著近年來分子細胞生物學的飛速發展，新的理論知識和實驗技術的出現，這些內容已遠遠落后于整個學科的現狀。滯后的實驗內容必將影響教學質量的提高。另外，這四部分的實驗內容相互獨立。雖然各自的實驗內容較詳細，但之間缺乏連貫性，不利于研究生整體科研思維框架的形成。因此，改革研究生實驗教學刻不容緩。

1.2 實驗內容的調整，圍繞醫學院特色

擯棄以往的教學框架，選擇了臨床最常碰到的藥物療效問題和與疾病的形成治療密切相關的細胞凋亡現象來展開整個教學實驗體系。藥物的療效直接影響患者的預后。而細胞凋亡對于個體的正常發育，自穩態的維持，免疫耐受的形成，腫瘤監控等多種生理及病理過程具有重要意義。很多臨床疾病的發生都與細胞凋亡本身或其失衡密切相關。因此，結合醫學院特色，選擇臨床常見問題，有針對性地開展相關實驗，使學生帶著問題，帶著興趣去學習，有利于教學目的的實現和教學質量的提高。

實驗內容體現基礎、實用，突出系統、全面。從開展科研工作的第一步——原材料入手，實施了細胞培養技術的教學。分為原代培養和傳代培養兩個實驗。在引導學生完成整個實驗流程的過程中，重點突出了實驗者對基本無菌操作技術的掌握和對培養用品(包括試劑和器皿等)的清洗準備工作的了解。并對于一些相關的實驗技術，比如倒置顯微鏡的使用、細胞計數、細胞活性測定以及細胞凍存和復蘇等也給予了講解和練習。從而保證了研究生開展科研工作的良好開端。針對藥物療效的檢測，以化療藥絲裂霉素對人宮頸癌細胞株Hela細胞的殺傷效應為例，開展了細胞種植、藥物處理和MTT實驗的教學。要求學生掌握這些基本的技術，并進一步學會如何完善地針對實驗組設計對照，如何準確地完成具體實驗操作，有什么技巧等。另一方面，圍繞藥物對Hela細胞所造成的凋亡，從生化學、形態學和蛋白水平三方面進行了實驗教學。生化學方面，開展了檢測細胞核階梯狀DNA Ladder的出現(凋亡細胞最直觀的特征)和Annexin-Ⅴ/PI雙染法(區分早凋亡、晚凋亡和壞死細胞)的實驗。形態學方面，開展了凋亡調節家族Bcl-2和Bax的免疫化學染色實驗，并介紹、演示了相應的圖像信號采集和灰度分析。蛋白水平上，進行了凋亡執行蛋白Caspase3的免疫印跡實驗的教學。使得研究生在掌握這些技術之外，學會如何針對科研命題架設實驗框架，如何全面完備地論證某一實驗假設，從而為將來獨立進行科研工作打下堅實基礎。

1.3 實驗結構的優化，反映實際研究過程

在實驗教學結構方面，將以上實驗內容分成細胞培養技術、細胞種植藥物處理和MTT實驗、生化學方法檢測凋亡、免疫化學免疫印跡檢測凋亡相關分子四部分實驗來進行教學。既體現了科研工作的縱向過程，有利于研究生系統地宏觀認識整個科研框架，又在完成每一實驗教學，掌握具體技術的同時，相關實驗結果相互輝映，從而使研究生學會整合多方面結果，具有綜合分析實際問題的能力。

2 實驗教學質量的切實保證

2.1 教師受業、解惑、引申

在實驗教學過程中，教師在講解完實驗原理、實驗步驟后，必須隨堂，參與督促學生的整個實驗流程，及時發現學生操作錯誤和不足之處并給以糾正，引導學生發現重點、難點，思考并幫助其解決。適時安排問題與討論時間，通過討論，強化學生對理論的理解與消化和對具體實驗技術的掌握。同時適當引入該方面相關理論和技術的前沿性進展，力求充分調動學生的積極性，保持科研激情。課程結束前教師組織學生對本次實驗過程進行歸納，強調重點難點，重申注意事項，并對試驗結果進行初步提示性分析。對于課后實驗報告，教師必須認真審閱，給以肯定或指正，切實達到提高學生的邏輯思維能力、分析問題和表達的能力，提高學生科研素質。

2.2 學生主觀能動性的側重

學生方面，以班為單位進行教學。實行值日生輪流制，值日生與班長負責和教師溝通，負責安排相關同學配合教師完成工作，如實驗前領取實驗試劑和器材;實驗中儀器的使用和登記、藥品的保證等;實驗結束后整理清潔實驗室。通過這些義務的完成，培養加強研究生的工作責任感。實驗分組方面，為了最大程度地培養動手能力，在現有教學資源基礎上盡可能增加實驗分組，要求兩人一組進行實驗，保證每位學生都能全程參與實驗流程。實驗過程中，研究生必須積極發現問題，與教師分析、探討并解決問題。實驗課后，積極查閱文獻，認真完成實驗報告。

2.3 實驗的考核與評估

對于研究生實驗的考核，從實驗準備、實驗操作(要求操作規范、觀察仔細、能分析和解決問題)、實驗記錄(要求及時記錄操作細節和數據)、實驗結果(要求結果合理)、和實驗報告(要求格式規范、條理清楚、討論總結經驗、科學分析不足，抓住要點、表達準確)五個方面評分，并做成文件形式給以評估。從而力爭切實保證教學質量，達到培養醫學研究生獨立從事科學研究的能力(科學思維能力、實際操作能力、和書寫表達總結的能力)，能夠運用學到的細胞生物學的理論知識和實驗技術去探索醫學新知識和解決新問題。

3 探索創新，設計性實驗的開展

在前面基礎性驗證性實驗的基礎上，為了培養研究生的探索與創新能力[2]，以我校研究生處開展的研究生自主創新實驗項目為依托，以研究生為主體，指導學生查閱文獻，尋找感興趣的課題。在研究生自行設計實驗過程中，共同討論不同方案的優缺點、細化實驗研究的具體問題和操作細節、理清落實實驗所需用品(耗材、器材與實驗室設備配置)。在實際實驗過程中，指導如何分析結果，如何解決難點，并適時介紹相關最新技術拓展視野。從實驗開始、方法的選擇、親手操作到出現問題、解決問題、結果分析，既促進了研究生課題的開展，也激發了他們獨立思考、分析、判斷和選擇，有利于研究生綜合科研能力的提高，科研思維深度的形成和科研創造力與創新意識的培養。

細胞生物學是一門發展中的學科。醫學細胞生物學實驗課程研究生階段的教學目標是培養和提高研究生從細胞和分子水平分析問題、解決問題的能力，獨立從事科學研究的能力，從而造就新一代的醫學人才。充分考慮醫學研究生在未來臨床課題設計中的實用性，有針對性地圍繞臨床常見問題開展整個實驗教學框架，將學科基本實驗技術系統、全面地給以講授，適當引入前沿理論知識和技術方法，重點引導培養研究生綜合科研能力，強調科研思維創新思維的形成，旨在使我們醫學專業的研究生能夠利用細胞生物學的理論和技術，研究疾病的發生、發展、轉歸和預后的規律，進而能夠提出新的診斷治療疾病的理論思路和方案，成長為適合現代醫學發展的新一代醫學人才。

[1]李發伸.大力發展研究生教育努力建設研究型的高水平大學[J].學位與研究生教育，2003(1):1-3.

[2]朱清時.如何培養學生的創新能力[J].學位與研究生教育，2002(4):1-3.

G643.0

A

1006-2769(2011)05-0947-03

2011-07-13

教育部研究生教育創新計劃項目——西安交通大學醫學研究生創新教育實驗平臺(項目批準號:C-0707)

侯 妮(1975-)，女 (漢族)，講師，主要從事醫學細胞生物學教學。