細胞生物學實驗教學改革與實踐

摘 要：細胞生物學實驗是生命科學專業的一門專業基礎實驗課，我們結合多年的實驗教學，從實驗課程安排、教學手段和考核體系三方面進行了改革，旨在提高教學效果，調動學生學習的積極性和主動性，培養學生的創新和科研能力。

關鍵詞：細胞生物學 實驗 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0104-02

細胞生物學是生命科學領域至關重要的基礎學科。近年來，隨著新理論、新概念、新技術的不斷涌現，細胞生物學發展非常迅速。細胞生物學實驗是細胞生物學的重要組成部分，但目前細胞生物學實驗教學普遍滯后于理論課[1～2]。為了使細胞生物學實驗教學質量上一個新臺階，我校對細胞生物學實驗教學進行了改革與初步實踐。在此，我們從課程內容安排調整，實驗教學手段多樣化和實驗考核體系多元化三個方面進行闡述，以期為其他院校的細胞生物學實驗教學的改革提供參考。

1 實驗課程安排調整

傳統的細胞生物學實驗主要是以驗證型實驗為主，實驗內容單一，不能激發學生的學習興趣，不利于學生綜合素質和創新能力的培養。傳統的細胞生物學實驗還存在學時過少，上課時間與理論課脫節的問題。鑒于以上原因，細胞生物學實驗的課程內容和上課時間需要進行重新調整。

1.1 課程內容調整

實驗學時由原來的32學時增加為48學時，實驗內容由原來單一的驗證型實驗被調整為包括驗證型、綜合型和創新設計型三種類型的實驗（見表1）。

1.1.1 調整驗證型實驗

基礎性驗證型實驗的開設是為了鞏固理論知識和基本實驗操作技能的鍛煉，因此，我們保留并重新調整了驗證型實驗。細胞形態結構和大小測量的實驗被融入細胞培養實驗中，小鼠巨噬細胞吞噬的觀察實驗被融入細胞吞噬與融合實驗。DNA的Feulgen染色法和PAS反應法顯示糖原及其它多糖都運用了細胞免疫化學方法，僅保留其一。為了學習不同細胞器的具體分離方法，線粒體的提取與觀察實驗被擴展為葉綠體和線粒體的提取與觀察實驗。

1.1.2 開設綜合型實驗

綜合實驗涉及了多種實驗技術，系統化的綜合實驗有利于鍛煉學生的綜合素質[3]。細胞培養及細胞吞噬與融合被定為綜合型實驗。在細胞培養實驗中，培養材料為配對的正常細胞與腫瘤細胞，實驗涉及了細胞培養液的配制，細胞的復蘇、培養和凍存，以及細胞形態的觀察，大小測量和計數等技術。學生通過正常細胞和腫瘤細胞的比較，為學習腫瘤細胞的基本特性提供了感性認識。在細胞吞噬和融合實驗中，選擇雞紅細胞為材料。以吞噬百分數和吞噬指數為指標，增加不同處理對小鼠巨噬細胞吞噬功能的研究；以聚乙二醇為誘導劑，研究不同的細胞密度、融合溫度、乙二醇濃度及反應時間對細胞融合率的影響，篩選雞紅細胞融合的優化條件。

1.1.3 增加創新設計實驗

最后，我們結合細胞生物學教研室中教師的科研工作，開展了創新設計實驗，進一步培養學生的創新和科研能力[4]。首先，各實驗小組學生根據設計實驗的大方向查閱國內外文獻后進行選題并完成實驗設計。然后，按照小組闡述，學生發表意見，指導教師歸納總結的流程，對實驗設計進行論證。最后，學生對實驗設計進行修改和完善后，親自進行實驗前的準備及操作。

1.2 上課時間調整

為了配合細胞生物學理論知識的學習，細胞生物學實驗的上課時間被調到與細胞生物學理論課同一個學期進行，而且從該學期的第四周開始實驗，此時學生剛剛結束了細胞生物學第三章內容《細胞生物學研究方法和技術》的學習，對于常用的方法有了理論上的知識，有利于理解和掌握實驗的內容。

2 實驗教學手段多樣化

目前，飛速發展的信息技術正以驚人的速度進入到教學的各個領域和環節，推動著教育教學的深刻改革。細胞生物學實驗教學手段多樣化的改革也離不開信息技術，需要現代教育技術的支持。

2.1 采用用多媒體技術

傳統的實驗課教學停留在黑板和掛圖上，受時間和空間限制，難以調動學生學習的積極性。我們采用多媒體進行教學，提供了大量圖表和圖片以及動畫，增加了教學信息量。多媒體教學優化了教學過程，充分調動了學生的積極性，提高了教學效率和教學效果。

2.2 介紹科學文獻

細胞生物學實驗操作技術是為科學研究服務的，教師在實驗開始時展示與開設實驗技術相關的3～5篇中外文科學文獻，注重介紹文獻中的實驗方法，總結實驗方法的進展，讓學生了解實驗方法的最新動態[5]。

2.3 利用網絡教學平臺

網絡教學突破了傳統教學中以“課堂、課本、教師”為中心的教學模式，能夠更快捷和有效的進行信息交流，提高了學生的學習效率。通過實踐和調查，學生通過網絡平臺主要解決了以下問題：第一，學生通過瀏覽網站，可以更有效的進行預習和復習；第二，學生在教學網絡中的實驗經驗交流論壇中，通過交流實驗心得加深了對實驗的理解和掌握；第三，教學網站中提供了專業網站鏈接，便于學生充分利用網絡資源，有利于培養學生的創新精神和創造能力。

3 實驗考核體系多元化

傳統的實驗成績基本上是根據學生的實驗報告給定的，實驗報告以學生抄寫實驗目的、原理、過程為主，不能體現出學生的實驗操作能力和掌握能力，不利于學生良好實驗素質和嚴謹科學態度的培養和形成。因此，實驗考核系統的改革勢在必行，我們采用不同的實驗考核內容和不同的考核方式，即多元化考核體系進行考核。

3.1 基于實驗類型的考核體系

根據基礎性驗證型、綜合型和創新設計型實驗各自的特點，我們建立了基于實驗類型的考核體系，具體實驗考核如下分配。

其中，基礎性驗證型實驗注重考核學生的平時操作及實驗結論，綜合型實驗注重學生的實際操作能力（占80%）。實驗報告包括以下兩方面的內容：第一，對實驗結果的記錄和分析。隨堂記錄實驗結果可以促進學生對實驗操作的重視；第二，通過解答實驗后的思考題鞏固實驗內容。創新設計型實驗注重對學生的創新能力進行考核，其中的論文寫作為以后的畢業論文以及科研論文的寫作奠定良好基礎。

3.2 網絡化考核體系

隨著細胞生物學實驗教學網絡平臺的開發，我們在網絡平臺上建立了考核數據庫。對于耗時時間長的實驗，教師讓學生觀看錄像，然后提出問題進行考核。對于切片觀察的實驗，讓學生對在網絡平臺上隨機抽到的圖片進行解釋。此外，學生可利用計算機進行實驗設計，完成對其創新能力的考核。

4 結語

在細胞生物學實驗教學的改革中，我們通過對實驗課程的內容及上課時間進行重新調整安排，借助多媒體技術、科研文獻的介紹和網絡平臺等實現教學手段多樣化，利用基于實驗類型及網絡的考核體系進行考核，充分調動了學生學習的積極性和主動性，提高了學生的科研和創新能力。

參考文獻

[1] 張曉云，周汝濱，李永泉.《醫學細胞生物學》教學改革的實踐與思考[J].廣東醫學院學報，2004，22（1）：30-31.

[2] 張儉，劉勝貴.《細胞生物學》實驗課程的教改探索[J].黔東南民族師范高等專科學校學報，2005，23（3）：71-72.

[3] 孫瞄，毛澤善，穆靈敏，等.開設細胞生物學綜合實驗的改革與探索[J].實驗室科學，2006，4（2）：14-15.

[4] 張偉.細胞生物學實驗教學中學生科研能力培養的措施研究[J].高等理科教育，2012（1）：130-133.

[5] 彭安，桑建利.細胞生物學實驗教學的創新探索[J].實驗室科學，2007（5）：42-44.