細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及改革策略

袁志輝，蔣瓊鳳

(湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南永州 425199)

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及改革策略

袁志輝，蔣瓊鳳*

(湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南永州 425199)

摘要筆者分析了湖南科技學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀，主要是課時(shí)少，重視度不夠；教學(xué)模式落后，內(nèi)容更新少；教學(xué)方法單一，教學(xué)輔助資源少；實(shí)驗(yàn)考核制度不科學(xué)，主觀性強(qiáng)。針對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的諸多問(wèn)題，提出了相關(guān)的教學(xué)改革與創(chuàng)新的意見(jiàn)，主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)合理制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容；改革教學(xué)模式，將科研融入教學(xué)；運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)良性互動(dòng)；開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)；重視實(shí)驗(yàn)管理，采用科學(xué)的考核制度。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)在于更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞細(xì)胞生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

我國(guó)傳統(tǒng)高等教育太注重理論知識(shí)的傳授，缺少對(duì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，從而限制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展及創(chuàng)新能力的發(fā)揮[1-2]。隨著教學(xué)改革的持續(xù)推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校教學(xué)中扮演著越來(lái)越重要的角色，已成為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的主要環(huán)節(jié)。細(xì)胞生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一，其實(shí)驗(yàn)技術(shù)是遺傳學(xué)、免疫學(xué)等生命科學(xué)領(lǐng)域研究的重要利器。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為細(xì)胞生物學(xué)理論的補(bǔ)充和深化，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的任務(wù)，因此在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、綜合運(yùn)用、創(chuàng)新思維的能力有著十分重要的意義。筆者針對(duì)湖南科技學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并從實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核制度方面提出了教學(xué)改革方案，旨在提高學(xué)生的獨(dú)立分析、創(chuàng)新思維和實(shí)踐應(yīng)用能力。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1課時(shí)少，重視度不夠在教學(xué)方案的制訂上，教學(xué)理念傳統(tǒng)，表現(xiàn)為“重理論，輕實(shí)驗(yàn)”。根據(jù)湖南科技學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)為考查課，課時(shí)為32學(xué)時(shí)。大部分學(xué)生不夠重視，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是理論課的附屬品[3]，是次要課程，因此有的學(xué)生甚至經(jīng)常缺課，實(shí)驗(yàn)前也很少預(yù)習(xí)，基本操作掌握不好，學(xué)生積極性、主動(dòng)性都較差，教師不講解，學(xué)生基本不能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

1.2教學(xué)模式落后，內(nèi)容更新少 在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常是教師提前把實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備好，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，由教師講解實(shí)驗(yàn)原理，演示操作步驟，然后學(xué)生進(jìn)行操作，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)操作程序化，結(jié)果同一化。這種僵化的教學(xué)模式使得學(xué)生普遍缺乏興趣，實(shí)驗(yàn)中遇到任何問(wèn)題都直接詢(xún)問(wèn)教師，很少自主思考，久而久之，學(xué)生的綜合應(yīng)用、創(chuàng)新能力很難提高。由于受到儀器耗材、經(jīng)費(fèi)等因素限制，細(xì)胞生物學(xué)每年的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新不足20%，尤其是耗材需求多，經(jīng)費(fèi)開(kāi)支大的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段也過(guò)于基礎(chǔ)化，應(yīng)用性較差，很難應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。

1.3教學(xué)方法單一，教學(xué)輔助資源少目前，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全部是在規(guī)定的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成選定的實(shí)驗(yàn)，教師和學(xué)生之間是“主導(dǎo)-順從”的關(guān)系，教師和學(xué)生的交流只限于課間，在課前、課后基本無(wú)交流，忽視對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)的方法訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備不充足，沒(méi)有投影儀等電教設(shè)備，教師只能依靠黑板來(lái)教學(xué)，故教師對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)運(yùn)用較少，很少利用網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)滯后，信息少，內(nèi)容不豐富。

1.4實(shí)驗(yàn)考核制度欠科學(xué)，主觀性強(qiáng)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生成績(jī)的評(píng)定依據(jù)為：平時(shí)成績(jī)(10%)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)+實(shí)驗(yàn)操作考試(60%)。平時(shí)成績(jī)沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)，主觀性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)相互抄襲現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)操作考試是讓學(xué)生對(duì)指定的操作步驟和儀器進(jìn)行操作，然后評(píng)分。因此這種評(píng)價(jià)方法較單一，主觀性強(qiáng)，不能全面真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和教師的教學(xué)質(zhì)量。

2教學(xué)改革與創(chuàng)新

2.1合理制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位，將細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)增加到48學(xué)時(shí)，更新教學(xué)內(nèi)容，保留經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，刪除陳舊以及實(shí)用性差的項(xiàng)目，增開(kāi)一批運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)新技術(shù)、新方法的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容向生產(chǎn)應(yīng)用傾斜，并按照由淺入深、循序漸進(jìn)的原則[4]，建立從基礎(chǔ)到綜合，再到設(shè)計(jì)、探索性實(shí)驗(yàn)的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的基本知識(shí)和基本技能，通過(guò)綜合性、探索性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。如先開(kāi)設(shè)顯微鏡的使用、細(xì)胞膜的滲透性等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，隨后開(kāi)設(shè)動(dòng)植物細(xì)胞骨架制備與顯微觀察、動(dòng)植物細(xì)胞活體染色、細(xì)胞計(jì)數(shù)與活力測(cè)定、細(xì)胞融合、細(xì)胞培養(yǎng)等綜合性實(shí)驗(yàn)，最后再開(kāi)設(shè)生物活性物質(zhì)對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬及其酶活性的影響、中藥對(duì)肝臟的保護(hù)作用等研究性實(shí)驗(yàn)。

2.2改革教學(xué)模式，科研融入教學(xué)激發(fā)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的興趣，在教學(xué)中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，針對(duì)不同層次、不同階段的實(shí)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新教學(xué)模式。首先鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，教師給出計(jì)劃和要求，安排學(xué)生來(lái)完成實(shí)驗(yàn)材料的選擇、預(yù)處理以及試劑藥品配制等工作，使學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。然后在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中抓住實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的有趣現(xiàn)象，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。例如，在植物凝集素對(duì)紅細(xì)胞的作用實(shí)驗(yàn)中，可將課本上的實(shí)驗(yàn)材料馬鈴薯改為綠豆、韭菜等，也可在實(shí)驗(yàn)中增加植物凝集素對(duì)病原菌的作用等內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)植物凝集素的了解以及相關(guān)應(yīng)用。

在改革過(guò)程中，積極將教師成熟的科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)講義，保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新穎性、前沿性和先進(jìn)性，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。例如將高效液相色譜法測(cè)定七葉一枝花中皂苷的含量方法、基因的誘導(dǎo)表達(dá)產(chǎn)物的SDS-PAGE分析等科研成果引入到細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，幫助學(xué)生把在理論課上掌握的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際中，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。另外，以科研項(xiàng)目為依托，衍生出一批設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如以湖南省科技廳科研項(xiàng)目“發(fā)酵生產(chǎn)七葉一枝花藥用成分的研究”和湘南優(yōu)勢(shì)植物綜合利用開(kāi)發(fā)基金項(xiàng)目“七葉一枝花藥用成分的提取及活性研究”為依托，開(kāi)設(shè)了“七葉一枝花藥用成分產(chǎn)生菌的篩選鑒定”、“七葉一枝花藥用成分發(fā)酵條件研究”、“七葉一枝花藥用成分提取工藝”、“七葉一枝花藥用成分活性研究”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)將科學(xué)研究融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的探索與實(shí)踐，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)和理解，極大地推動(dòng)了學(xué)生創(chuàng)新能力的開(kāi)展，提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力和綜合能力。

2.3運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)良性互動(dòng)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，采用啟發(fā)式教學(xué)[5]，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考。如創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，在課前提出問(wèn)題，集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望；在課間提出問(wèn)題，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)，相互啟發(fā)；在課后提出問(wèn)題，引發(fā)深入思考并分析，培養(yǎng)學(xué)生的科研思路。而在設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn)中，教師可提供實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生自己查閱資料，提出問(wèn)題，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料與試劑，并且自己動(dòng)手操作、分析錯(cuò)誤并進(jìn)行總結(jié)。由此，學(xué)生可親歷一次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。教師要實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，收集各實(shí)驗(yàn)相關(guān)圖片、動(dòng)畫(huà)及 視頻資料，制作多媒體課件來(lái)進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的結(jié)合，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟的理解，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)效果。

2.4開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)有計(jì)劃、有步驟地向?qū)W生開(kāi)放細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，教師提供覆蓋面大的題目，讓學(xué)生自主選擇。學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況預(yù)約，并在教師的指導(dǎo)下制訂合理可行的實(shí)驗(yàn)方案，自己完成實(shí)驗(yàn)研究，并將結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。教師組織專(zhuān)題報(bào)告會(huì)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐和歸納總結(jié)能力。教師在開(kāi)放中注意查漏補(bǔ)缺，對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生要多進(jìn)行指導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的基本技能；而對(duì)基礎(chǔ)好、科研興趣濃厚的學(xué)生，注重培養(yǎng)科學(xué)研究的思維和方法。

建立包括課程資源、教學(xué)信息、實(shí)驗(yàn)習(xí)題、師生互動(dòng)等版塊的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)站進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，相互交流，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握。在教學(xué)網(wǎng)站中提供專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站鏈接，學(xué)生可全方位獲得專(zhuān)業(yè)前沿信息，拓寬視野。

2.5重視實(shí)驗(yàn)管理，采用科學(xué)的考核制度實(shí)行批次上課，每批次不超過(guò)15人，一人一組，切實(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)報(bào)告，以及檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全，并隨時(shí)提問(wèn)抽查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，將預(yù)習(xí)考查也納入實(shí)驗(yàn)成績(jī)中，督促學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不定期點(diǎn)名，并要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后必須帶著記錄到教師處簽到，保證出勤率，避免遲到、早退現(xiàn)象。

建立科學(xué)的考核制度，兼顧實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中以及實(shí)驗(yàn)后的綜合表現(xiàn)來(lái)評(píng)定。 同時(shí)加強(qiáng)平時(shí)考核力度[6]，教師可將每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都列入考查范圍，制訂每個(gè)項(xiàng)目的評(píng)分依據(jù)，包括實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，既鍛煉了學(xué)生的基本操作能力、專(zhuān)業(yè)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，真正將知識(shí)、能力、素質(zhì)融為一體，有利于創(chuàng)新、應(yīng)用型生物工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。因此，在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該有意識(shí)地運(yùn)用各種科學(xué)方法，把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力作為整個(gè)教學(xué)的重要目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和質(zhì)量就會(huì)得到顯著提升，學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力必然得到改善。

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Status Analysis of Experiment Teaching of Cell Biology and Its Countermeasures

YUAN Zhi-hui, JIANG Qiong-feng*

(College of Chemistry and Bioengineering, Hunan University of Science and Engineering, Yongzhou, Hunan 425199)

AbstractWe analyzed the present situations of Cell Biology experiment teaching in College of Chemistry and Bioengineering, Hunan University of Science and Engineering, which mainly included less course hours, not enough attention, backward teaching mode, less content update, single teaching method, less auxiliary teaching resources, unscientific experimental evaluation system, and strong subjectivity. According to the problems in experiment teaching of Cell Biology, suggestions of relevant teaching reform and innovation were put forward, such as rationally establishing experimental plan, optimizing teaching content, reforming teaching model, integrating research into teaching, using various teaching method and means, realizing the benign interaction of teaching, opening the laboratory, establishing network teaching platform, paying attention to experiment management, and adopting scientific appraisal system. The reform target of Cell Biology experiment teaching was to better cultivate the students’ observation ability, operational ability, thinking ability and innovation ability, and to cultivate the rigorous scientific attitude of students.

Key wordsCell Biology; Experiment teaching; Teaching reform

基金項(xiàng)目湖南科技學(xué)院校級(jí)教改課題2014[29]。

作者簡(jiǎn)介袁志輝(1981- )，男，江西宜春人，講師，碩士，從事生物學(xué)教學(xué)研究。*通訊作者，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，從事細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

收稿日期2016-03-05

中圖分類(lèi)號(hào)S-01；G 642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)11-284-02