醫學細胞生物學整合式實驗課的課程改革

楊玲，李錦燕，郭鋒，劉曉宇，夏蓓莉，劉雯，左伋

摘要：針對八年制學生開設獨立的“醫學細胞生物學實驗課”，強調課程的整體性和系統性。該課程已經開展五年，本文就課程設計及帶教過程中的體會與大家共同探討，以期為醫學細胞生物學實驗課程改革提供一定的思路。

關鍵詞：醫學細胞生物學；實驗課；課程改革；整合式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0035-02

醫學細胞生物學是醫學生基礎課程中的重要組成部分，與醫學本身一樣，它是一門實踐性很強的學科[1]。傳統的醫學細胞生物學在理論講授的基礎上也有一定的實驗內容配合。以往的實驗課多是作為理論課程的補充參與于整體教學中的，如針對理論課中講到的某個知識點進行驗證。其優點在于鞏固了理論課程內容，然而隨著細胞生物學的迅速發展，理論課知識的不斷更新，實驗課程無論從內容還是形式上都顯示出了明顯的滯后性[2]。傳統的實驗課教學往往要求學生被動的接受，對理論課程重復認識，缺乏創新性思維[3]。加之，現今的醫學科學不斷的強調轉化醫學，要求基礎與臨床結合，將科研成果更好地應用于臨床，因而對醫學細胞生物學實驗課程進行深入改革是勢在必行的。我們針對八年制學生進行了醫學細胞生物學實驗課程改革，開設獨立的“醫學細胞生物學實驗課”，強調課程的整體性和系統性。在對基本實驗技術了解和熟悉的基礎上，主要培養學生的科研思維能力、課題設計能力，提高學生綜合運用所學知識獨立分析問題、解決問題的能力。該課程已經開展五年，本文就課程設計和帶教過程中的體會與大家共同探討，以期為醫學細胞生物學實驗課程的改革提供一定的思路。

一、整合式的課程設計有效地培養了學生的科研思維能力

醫學細胞生物學實驗課為系統性、整體性設計，將新的細胞生物學技術及理論知識融會貫通在整個教學過程中，而完整的實驗課程相當于一個小的研究課題。課程主要以體外培養的細胞為研究材料，結合學生初次接觸細胞培養以及實驗課連貫性的特點，選用易操作、易觀察的細胞系為研究對象。首次實驗課涉及細胞培養所需的最基本操作，諸如傳代、計數等等。緊接著的課程主要給予細胞不同類型的損傷（缺糖、藥物等）或同時進行損傷后恢復處理等，從現象觀察到機制探討步步深入。例如：倒置顯微鏡鏡下觀察某化療藥物（不同濃度）對細胞數目、細胞形態改變的影響，提出不同濃度藥物作用下細胞增殖的可能變化。通過CCK-8或MTT實驗獲得不同濃度該藥物對細胞增殖及活力的影響，并比較、討論實際檢測結果與預期結果是否一致。隨后對該藥物影響細胞增殖的可能機制進行分析，是經由該藥物誘導細胞凋亡還是壞死，查閱文獻，提出假設，設計合理的實驗進行驗證。如明確是凋亡在該過程中發揮重要作用，那么下一步將尋找可能的凋亡相關分子，層層遞進。每一步都需要學生們思考下一步應該怎么進行，預期結果是什么，實際上得出的結果是否與預期相符，說明了什么，提示了什么。具體到課程中，就要求學生每次課程結束的時候都要進行思索與探討，并設計出下一步即下節課所需進行的實驗。而第二次上課時教師需針對上節課的結果進行分析討論、總結，提出可能進行的或應該進行的實驗。實驗課程環環相扣，從而達到從現象觀察分析到機制探討的目的，激發同學學習興趣的同時，將科研思維能力的培養貫穿其中。除此之外，在整個過程中，還要求同學們根據課程所涉及的內容，查閱大量文獻，設計出具有一定可行性的，獨立的小課題。教師對設計出的小課題進行點評，包括其可行性及設計上是否完整等等，再次強化對學生科研能力的培養。

二、高效、有序的教學體系，確保教學質量

實驗課程改革要達到好的效果，需要從“教”與“學”兩方面進行配合。“教”的方面：首先，在整個醫學細胞生物學實驗課中，為了保證教學質量，一名教師負責一個班所有的實驗課程授課和實驗報告的批改，這樣能全面掌握學生對實驗的理解和把握。將學生在實驗報告中出現的問題或提出的問題，及時在第二次課中進行講解和反饋。實驗課程結束的時候亦相當于一個獨立小課題的結題，教師需從整體上對課程再次梳理，講明每一步實驗選擇的意義，以及還有哪些平行實驗可以替代或共同驗證相關結果。實驗課程改革后對教師的要求更高，需要將幾次實驗合理地設計為一個小課題，需要對最新的醫學細胞生物學、遺傳學理論及技術有很好的了解。同時加大了實驗課的教學力度，增加實驗教學學時數，并盡可能多地增加每位同學的動手次數。醫學細胞生物學實驗課從開始至今不斷探索，根據學生的反饋進行調整，帶教老師也精心制作了多媒體課件，使學生對實驗原理及實驗設計有更清晰、明確的了解。

從“學”的方面而言，學生從小接受的更多的是被動性訓練。在課程剛開始的時候，學生積極的思考并不夠，更多的是希望老師能給出一個標準答案。隨著課程的進展，通過老師的啟發、鼓勵，學生從被動性接受進入主動性思考，能夠主動提出問題，提出自己的想法，教學效果有了更明顯的提升。

三、全程參與實驗，激發學生的學習興趣

傳統實驗課多為固定時間，許多步驟均由技術人員提前完成，課堂上學生只能做關鍵的幾步，這樣學生無法從整體上把握實驗。而現行的實驗課，靈活調整時間，讓學生全程參與實驗。例如，在實驗課正式開始前兩天，讓學生先將細胞按一定的數目接種于96孔培養板上；24小時后，給處于對數生長期的細胞損傷處理（缺糖或加藥）；損傷6小時后，一組細胞恢復正常培養基培養（損傷恢復組）；至損傷組損傷處理24小時后，所有細胞同時進行相關指標檢測。實驗過程中要求學生認真觀察，不放過任何細節，獨立思考，并以實驗小組為單位對預期結果和實際結果進行分析、討論。全程參與實驗充分調動了學生的積極性和主動性，更好地激發了學生的學習興趣。多位同學在課程結束后，設計課題，申請了學校各項“科創項目”，在教師的指導下，利用課余時間完成研究項目，發表多篇論文，其中部分文章發表在SCI期刊上。在這個過程中使學生對科研的嚴謹性、創新性有了更深刻的認識，也拓寬了學生的知識面，對醫學細胞生物最新的研究進展有所了解。

四、改革考核方式，全面、客觀地評價學生

建立完善的成績評定體系也是保證實驗教學質量和效果的關鍵。以往實驗課的成績主要是理論課成績中很小的一部分，多以實驗報告和出勤率作為參考。而開設獨立的醫學細胞生物學實驗課程的目的就是為了更好地培養學生的科研能力，包括科研思維、動手操作、團隊合作等等。因而作為獨立的課程后，需要更加全面地考察學生的實驗能力。我們將實驗課成績分為三部分：實驗報告及設計的小課題；平時成績（實驗態度，動手能力，科學的思維方式）；筆試。筆試也主要以應用性課題為主。這樣的考核方式既能了解學生的動手能力、科研能力，又能考察學生的綜合素質，有利于學生創新能力、獨立操作、獨立思考能力，團隊合作能力的培養。

總之，醫學細胞生物學實驗課程的改革是醫學細胞生物學發展的必然趨勢，根據我們五年來的探索，發現整體性、系統性的改革有助于訓練學生科學的思維能力，以適應未來醫生培養的需求。

參考文獻：

[1]李明，劉俊，白曉春，羅深秋.醫學細胞生物學實驗教學改革探索[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2011，13（2）.

[2]劉春利，李裕強，賈宏福.細胞生物學實驗教學改革初探[J].科學教育，2007，13（6）.

[3]屈長青，劉生杰，陸娟，朱茂英.細胞生物學教學中學生創新能力的培養[J].生物學雜志，2008，（6）.