提高醫學細胞生物學實驗教學效果的探索

鐘伏弟

（廣西醫科大學第一附屬醫院，廣西 南寧 530021）

醫學細胞生物學主要是研究細胞結構、功能和生命活動的一門科學，側重于細胞方面知識的醫學生物學課程[1]，近年來醫學相關的細胞生物學領域得到迅猛發展，特別是腫瘤的早期篩查，發生、發展機制，新藥開發及治療方面。疾病的發生和發展的分子機制大都與細胞生物學相關，某些研究成果已經在臨床上得到應用。醫學細胞生物學是一門實用和實驗性很強的學科，因此細胞生物學實驗是本門課程極其重要的教學環節。細胞生物學的理論學習與實驗操作是相輔相成、相互促進的兩個環節，細胞生物學理論知識相對抽象、不易理解，學生在實驗操作過程中可以彌補其不足，加深對理論知識的理解并提高學習興趣；而理論知識除了可指導實驗操作順利完成，還能增加學生的發散性思維，靈活地把理論知識應用于對實際案例的探索和研究中。

1 傳統醫學細胞生物學實驗課程存在的問題

一般而言，在傳統的細胞生物學實驗教學中，所有的課前準備都由實驗員完成，學生只是為完成目標內容而進行單純的實驗操作，整個過程學生缺少參與和主觀能動性的發揮，就效果而言并不算好。第二，醫學細胞生物學是臨床、護理等專業的基礎課程，學生人數較多，集中實驗給老師和實驗室都帶來巨大的壓力。另外，在教學手段上也存在需要改進的地方，如可以使用視頻、數字化顯微網絡互動系統等新的科技手段提高教學質量。細胞生物學是有關生命的科學，它的發展異常迅速，新理論、新發現、新方法、新技術日新月異，學校的教學內容和條件相對落后，這就需要合適的辦法來及時彌補。因此，為提高醫學細胞生物學實驗課程教學效果從而提高學生的實驗技能、獨立思考和發散性思維能力，本文在這些方面做了一些探討。

2 提高實驗教學效果的措施

2.1 優化實驗內容：醫學細胞生物學實驗教程的內容經過不斷修改，已經較為適合醫學生的培養，但某些內容仍然略顯陳舊，課時的安排也不夠科學，并不適應于學生科研思維和科研素質的培養。如各種顯微鏡的原理和使用可以穿插在不同課程中，不用單獨開課；普通的倒置顯微鏡是觀察細胞生長必須的，而且操作較為簡單，完全可以在細胞培養課程中介紹；熒光顯微鏡可以在細胞染色或者轉染熒光蛋白實驗中穿插講解；某些驗證型實驗，在充分理解實驗目的情況下可以安排在綜合型實驗中，這也是細胞生物學實驗的特點，很多實驗有相當多時間是在等待中，可以充分利用節約課時，給學生創造盡量多的實驗技能培訓機會。如細胞形態觀察和計數實驗可以包括在細胞培養課程中；大部分的醫學細胞生物學實驗教程中仍然保留有植物細胞的有絲分裂觀察等實驗，可能有材料易得、制作方便、效果明顯等優點，但對醫學生的培養來說并不切合實際，所以這部分內容可以改用動物細胞作為模型；另外細胞周期的分析除了制片觀察，在條件允許的情況下可以用試劑加流式細胞儀來進行，結果更直觀、清晰、細致，這也是現在細胞生物學科研常用的方法，應該讓學生了解，使教學能夠聯系實際，利于學生與實際科研情況的接軌。

2.2 提高實驗教學手段：21世紀，各種信息技術正以驚人速度發展并進入到教學的各個領域，加速并深化了教學改革的發展。有些實驗在學生開始操作前需要教師實際示范和講解，但由于場地等原因并不是每個學生都能完整地看到整個過程并聽到老師的講解。如細胞復蘇、傳代和凍存實驗，老師在無菌工作臺里操作，周圍能看到的同學有限，這時最好能借用網上已有的相關視頻或者用老師拍下自己操作過程的視頻來講解，讓所有同學都能詳細觀摩，老師在這個過程也可以做一些注意事項解說，盡可能使學生能了解整個實驗過程。如果學生需要鞏固實驗過程，也可以把視頻發給學生溫習加深記憶，提高實驗成功率。另外，細胞生物學的新手段和新方法發展迅速，如因場地、設備、經費等原因不能讓學生實踐操作，可以利用網絡平臺的資源，與學生一起分享并做相應點評，讓學生接受新的資訊，接觸科學前沿，提高科研興趣。與此同時，也督促教師在授課中不斷積累經驗，及時關注醫學細胞生物學的最新成果，與學生共同進步，反過來提高實驗教學質量。有條件的學校可在實驗課中使用數字化顯微網絡互動教學系統或者其他的多媒體互動教學方式，這些都可以有效地提高實驗過程中師生的互動，及時發現問題解決問題[2-3]。

2.3 開放相關實驗室：很多細胞生物學實驗有延續性的特點，但又無需連續不停操作，而且當實驗人數較多時，也不可能保證人手一套設備同時操作，但是實驗課時安排已經固定下來，這樣就產生矛盾，而實驗室的有效開放可以緩解這一問題。仍以細胞復蘇、傳代和凍存實驗為例，細胞復蘇后可以用于傳代實驗，傳代后的細胞可以做凍存操作，環環相扣，節約經費和時間，而且給學生一個完整、直觀的體會。特別在每個學生都操作一次的情況下，很難做到所有學生同時進行，不僅是指導教師和硬件方面可能存在不足而且人太多也難保證無菌環境。這時就需要實驗室配合制訂相應的規章制度并配備足夠的指導教師或者高年級研究生助教進行指導和監督，同時有效開放實驗室讓學生可以分批地順利完成實驗，又不影響實驗室的正常運行。

2.4 學生參與實驗前準備：實驗準備充分是實驗成功的一半，實驗準備包括了解實驗項目，掌握實驗過程，準備實驗材料[4]。以往學生在做實驗前都是老師在講解和強調整個過程及注意細節，這些完全可以在每個實驗課前的3～4節課時提出，讓學生先做準備，包括溫習實驗過程，預先計算試劑量和配制方法等。以細胞復蘇為例，如肝癌細胞培養，可以給學生6～7株不同細胞，每組學生選一株，并事先告訴各株細胞的培養基，讓學生寫好實驗需要準備的耗材和試劑并和老師做好核對、點評工作。在實驗準備階段通知學生參與準備，在老師的指導下準備包括各自要用的耗材并滅菌，培養基配制和分裝以防止相互污染，血清的滅活、除菌和分裝等準備，讓學生在準備材料的同時發現自己的不足，提高實驗素質，同時加深細胞無菌操作的印象。實驗前應該提示學生對后面要用到的儀器設備進行檢查和調試，以防要用時儀器出故障。如進行細胞復蘇實驗時，要檢查水浴鍋、離心機、倒置顯微鏡等是否能正常運作。相同的細胞復蘇實驗用不同的細胞株既可以給學生新鮮感提高興趣，也可以防止有些學生偷懶使用其他同學的實驗結果。

2.5 加強實驗過程和結果分析的控制：細胞實驗前要特別強調無菌操作，耗材的使用，細胞鋪平等方法，仔細觀察學生在操作過程是否遵守。學生實驗報告的結果很容易千篇一律、沒有特點，這種報告也說明學生對實驗過程并不重視。為防止這種情況的出現，同一實驗用不同材料也是有效方法。另外，在細胞培養過程中也可以發現學生是否用心，如注意學生是否對工作臺和相關耗材的紫外滅菌；關注學生是否記得對培養基進行預熱以減少對細胞的損傷；注意學生對細胞胰酶消化的掌握，在使用培養基等試劑后是否順手蓋上蓋子等事項。在細胞培養過程要求學生觀察記錄不同時間的細胞生長狀態和形態，不僅提高顯微鏡的使用次數而且培養學生責任心。當然在實驗時也要注意學生對儀器設備的使用，如細胞離心時是否配平，離心機的轉速是否控制在適當的范圍內，離心機的溫度是否是室溫狀態等。要求復蘇后的細胞，學生在傳代和凍存前必須給老師觀察細胞生長情況，不能只提供細胞圖片。凍存細胞時，觀察學生是否記得梯度降溫后再放入液氮保存。在實驗結果不理想時，讓學生分析可能原因，特別是當細胞污染時更要仔細分析原因及改進措施。實驗結果不應成為學生成績的唯一評定標準，而應重視學生在實驗操作中的表現和解決問題時所表現出來的積極性和主動性。

2.6 完成后續工作：實驗操作完成后，并不表示實驗結束，整個實驗應該包括試劑、耗材、儀器歸位，實驗室清掃和某些儀器的清洗與消毒工作。如細胞復蘇或傳代后記得把培養瓶放入CO2培養箱培養；在放置細胞時應該注意不要碰到或者搖動其他同學的細胞，如果位置有限需要挪動其他培養瓶，應該輕拿輕放，以不影響他人的實驗為原則；實驗后，記得把需要冷藏的試劑如培養基和胰酶放入冰箱保存，以保證培養基等相關試劑不會變質，下次仍可使用；離開時特別注意顯微鏡是否按要求回復原位并關閉電源；工作臺使用后應收拾各自的垃圾并放到規定位置，再用75%酒精擦拭干凈工作臺面，方便下位同學使用。如果做細胞計數實驗時，應該記得把血球計數板清洗干凈并涼干或者擦干，與計數器、擦鏡紙及蓋玻片一起放到固定位置，方便下位同學取用。學生應該嚴格遵守實驗室的規章制度，完成其他應該完成的規定事項，才可離開實驗室。如果學生沒有遵守相關規定，按所造成后果的嚴重程度要有相應的制度進行懲罰。

3 結 語

細胞生物學技術的發展已成為當代醫學研究的重要手段，其基礎和臨床研究成果不斷促進醫學的進步，在疾病治療和提高人民身體健康事業中有著廣闊的應用前景，培養有醫學背景的、有科研思維的創新研究人才顯得尤其重要，細胞生物學實驗改革的出發點就在于此。在細胞生物學實驗教學改革中除了教學內容、教學手段的革新，新技術、新方法的接軌，對學生教育模式的改革尤其重要。學生在醫學細胞生物學實驗學習中除了詳細了解實驗內容和完成實踐操作外，其他步驟包括實驗前準備和實驗中觀察、實驗的結果分析、實驗后的衛生整理以及對整個實驗過程的詳盡和忠實記錄都要求認真對待，這些都是提高學生實驗效果的有效手段，使學生能自主地對整個實驗進行有效掌控，培養學生科學、嚴謹和實事求是的作風，相對于傳統教學方式更有利于調動學生積極性、主動性，增強學生執行力，啟發學生的發散性思維和開發學生的科研潛能，也為社會培養創新型醫學人才做準備。當然，提高醫學細胞生物學實驗教學水平的方法有多方面，不僅在教學方法和學生主觀能動性上進行改革，其他方面比如教學大綱、師資水平和學生考核評定等方面也需要有相應的改革措施。

[1] 左伋,郭鋒.醫學細胞生物學[M].上海：復旦大學出版社,2015.

[2] 熊少伶.醫學細胞生物學實驗教學中數字化顯微網絡互動系統的應用[J].科技資訊,2017,15(6)：153-154.

[3] 張旦旦,蔡燕飛,李會,等.細胞生物學實驗的多媒體互動教學模式探索[J].新校園旬刊,2017(6)：114-115.

[4] 劉瑞芳,蘇利紅,曹雨莉,等.《細胞生物學》實驗準備及預實驗對教學效果的影響[J].畜牧獸醫雜志,2017,36(4)：92-93.