“金字塔-棋盤復合式”細胞生物學實驗教學體系的創建

構建創新性的細胞生物學實驗教學體系，是一個綜合的系統工程。創新性的細胞生物學實驗教學體系絕不等同于創新型的細胞生物學實驗。其核心內容為革新細胞實驗教學理念和優化實驗教學內容；同時細化實驗過程的管理并建立多元的實驗考核方法。既注重學科知識縱向積累的金字塔規律，又關注學科之間橫向交叉的棋盤模式，倡導“金字塔－棋盤復合式”實驗課程體系。

細胞生物學 “金字塔－棋盤復合式” 實踐教學

實踐教學是帶著學生走向知識的重要路徑，是學生理解理論知識、形成主動學習精神、鍛煉綜合素質和能力的重要手段。細胞生物學實驗的目的，不僅是訓練學生技能，培養動手能力，更重要的是通過實驗培養學生對細胞生物學相關理論知識的聯想和理解，搭建宏觀世界和微觀探索之間的橋梁，增強學生對細胞結構、功能及生命現象進行探索的熱情和能動性。

創新性實驗作為近年來細胞生物學實驗教學領域里的一股鮮活的力量，對于培養學生探索科學的精神等方面都有著不可替代的重要意義和作用。隨著高校實驗教學改革的深入，創新性實驗教學在各高校正在蓬勃興起，一些重點大學創建了比較有效的模式，但大多數普通高校往往是資金投入大，設備更新多，而產生的效益少，學生的創新能力和動手能力并沒有得到明顯提高。

一、細胞生物學實驗教學的現狀

1.忽視基礎知識的訓練，一味強調創新

所有的實驗教學的改革和提升必須有一個堅實的前提，那就是學生具備扎實的基本實驗技能，否則，創新型實驗以及自主實驗都將只是空中樓閣。因此，在創新性實驗教學過程中，首先需要從點滴去訓練學生的基本實驗技能和良好的實驗習慣，然后關注學生對實驗內容更新的欲望，組織引導學生對提出自己的問題，通過自己獨立的思考和操作來解答內心的疑惑。

2.過分追求教學內容的更新，忽視實驗教學的整體創新思考

在創新性實驗教學過程中，更新實驗教學內容是很有必要的，但過分強調更新實驗內容和實驗教材，不僅不利學生創新能力的培養，而且會造成極大的浪費。真正有利于學生創新能力的教學，一定是豐富的教學內容和新穎教學方法的有機結合，二者始終不能分離。在實驗教學改革中，二者也要協調前進方可收到明顯的成效。

3.目前創新性實驗缺乏學科之間的內容交叉，缺乏對學生已掌握技能的綜合應用

當談到創新性實驗教學時，往往只注重單個實驗的改革與創新，缺乏對整個課程實驗教學進行創新思考，忽視了對課程實驗教學全過程的創新，這種創新只是開出了某個創新的實驗，算不上創新性實驗教學。完成課程內“金字塔”式的知識積累之后，要引導學生將已經掌握的相關學科的實驗技能進行綜合，注重學科內和學科間知識的縱橫交叉。

二、構建“金字塔－棋盤復合式”細胞生物學教學體系

構建創新性的細胞生物學實驗體系，是一個綜合的系統工程。要改革目前細胞生物學實驗教學中存在的問題，必須對整個的實驗教學體系進行全面革新，而不是在大部分核心內容原樣保留的基礎之上，美其名曰點綴幾個創新型實驗就創新了細胞生物學實驗教學體系。既注重學科知識縱向積累的金字塔規律，又關注學科之間橫向交叉的棋盤模式，倡導“金字塔－棋盤復合式”實驗課程體系。

1.革新細胞實驗教學理念

實驗教學應以培養創新性人才為核心，與理論教學體系有機結合，但又相對獨立。除了注重培訓學生的基本實驗技能、科學規范的實驗方式和方法，同時還必須培養學生對于科研的興趣和探索精神，引導學生自主學習、合作學習以及研究性學習，發揮其主觀能動性和積極性，使其對理論知識有更深入的理解和掌握。

2.優化實驗教學內容

（1）金字塔－棋盤復合模式教學體系的建立

打破學科界限、章節界限，開發復合型、積木型實驗；既注重學科知識縱向積累的金字塔規律，又關注學科之間橫向交叉的棋盤式模式，倡導“金字塔－棋盤復合式”教學體系。

設計開發某一項實驗要有全局性、復合性，要能夠為多個學科研究服務，特別是相關學科。現在每個實驗往往是和某一章節相對應，各個實驗之間缺乏必要的聯系，不利于學生學習知識的連續性。如HELA細胞凋亡的誘導和檢測實驗，包含動物細胞的基本培養，化學試劑對凋亡的誘導處理，形態學的顯微觀察以及電鏡觀察，細胞核染色的熒光觀察，DNA電泳的檢測等方法綜合檢測。該實驗涉及細胞工程，顯微觀察，熒光標記，電泳分析等多項實驗技能，相對綜合連續的實驗有利于學生全面掌握相關知識。單個的獨立的實驗學生往往印象不深，很難留下深刻的記憶。

（2）基礎型、綜合型、創新型實驗的合理比重以及循序漸進地推進

實驗項目的設計是創新實驗的關鍵。題目應體現內容新、難度適中和可操作性強。設計適當比例的基礎型（40％），綜合型(40%)，創新型(20%)的實驗內容，循序漸進地推進。首先，注重學科知識縱向積累的金字塔規律，打破章節界限，以問題為線索，開發復合型、積木型實驗。在基本技能和綜合實驗完成之后，引導學生關注學科之間橫向交叉的問題，利用已經掌握的所有方法和技能，以某一典型實驗材料為線索，設計一些以細胞生物學為主，交叉其他學科如遺傳，生化，分子生物學的實驗項目。倡導“金字塔－棋盤復合式”教學體系。最后，鼓勵學生以問題為線索和以材料為線索兩種思路去自由設計創新型實驗項目，經歷選題，課題論證，課題指導與實踐，課題答辯與總結等階段，最終完成創新性實驗。

“金字塔－棋盤復合式”細胞生物學實驗教學體系已成功開展兩年，細胞生物學實驗呈現全新的面貌，不僅教學內容更加先進，更加符合學生需求，而且教學的組織管理也將更加科學規范。創建了新的實驗教學模式和管理模式，具有一定的借鑒意義。

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本文受湖北大學教學改革項目（200803）以及湖北省生物學品牌專業的經費支持。