綜合院校“細胞生物學實驗”教學改革探索

王宏剛，陳成彬，王春國，陳 力，宋文芹，白艷玲，張金紅，劉 方

（南開大學生物實驗教學中心，天津 300071）

綜合院校“細胞生物學實驗”教學改革探索

王宏剛，陳成彬，王春國，陳 力，宋文芹，白艷玲，張金紅，劉 方

（南開大學生物實驗教學中心，天津 300071）

南開大學“細胞生物學實驗”教學改革，在實驗內容上，在對原有實驗內容進行改進的基礎上，新增了現代細胞生物學研究領域常用的實驗技術；在教學方法上，采用互動式討論等多種方法幫助學生增強對實驗內容的理解和掌握，全面培養學生的創新能力，建立了更加科學的成績評定體系，取得了良好的教學效果。

細胞生物學實驗；實驗教學；教學改革

“細胞生物學實驗”是生命科學類專業本科生骨干必修課之一，對于培養學生從細胞水平認識、探究生命問題的能力具有奠基性作用。隨著新技術、新方法的不斷涌現及在細胞生物學研究領域中的廣泛應用，對細胞生物學實驗教學進行改革勢在必行［1－5］。我們在原有細胞生物學實驗教學構架基礎上，對教學內容進行了適當調整，既做到能夯實基本實驗技能、學習先進技術，又能培養創新思維、提高科研素質，逐步從根本上改變“單純傳授知識”的傳統教學方式。在教學方法上也做了大量改革嘗試，使學生由依賴性學習向自主性學習轉變，從而能夠更有效地發揮學生的學習主動性，使其掌握知識、提高研究能力、內化素質，確保他們能夠全面發展。在期末考核評定方面采取更加科學的成績評價體系，更多地采用互動式教學，進一步突出“以學生為主體、以教師為主導、以訓練為主線、以思維為核心、以培養能力為目標、以育人為目的”的現代教育理念。經過4年的教學實踐后，“細胞生物學實驗”已經形成了一套嶄新的、科學的、完整的課程體系。

1 大膽改革實驗內容

南開大學“細胞生物學實驗”為南開大學校級精品課程，是一門面向生物科學、生物技術、臨床醫學、藥學4個專業二年級本科生開設的基礎必修實驗課，共32學時。為了使課程體系更加科學、合理，并且能與細胞生物學理論課緊密結合，使學生通過實驗課的學習更好地理解細胞生物學的概念，我們將“細胞生物學實驗”的課程內容體系分成經典細胞生物學實驗技術和現代細胞生物學實驗技術2部分。

在經典細胞生物學實驗技術部分實驗內容的設計上，將原來課程內容體系精選的幾個可以幫助學生加深對細胞生物學基礎知識的掌握、鍛煉基本實驗操作技能的實驗加以改進。例如，細胞有絲分裂和減數分裂的相關知識是生命科學類本科生重點掌握的基礎知識點，因此，我們設計了“細胞有絲分裂及減數分裂的觀察”實驗，讓學生利用蠶豆根尖、大蔥花序或自己采集的實驗材料動手制作臨時裝片，觀察細胞分裂過程中染色體的形態變化，提高了學生的學習興趣、加深了學生對這部分知識的理解并能熟練掌握普通光學顯微鏡的使用、減數分裂和有絲分裂染色體的制片等細胞生物學基本實驗技能。

現代細胞生物學實驗技術部分，我們在考察了多個兄弟院校“細胞生物學實驗”的相關內容并結合綜合院校實際情況的基礎上，選擇了一些現代細胞生物學研究中常用的、適合本科生學習并且符合基礎實驗課學時要求的實驗技術作為我們的實驗內容。例如細胞骨架是現代細胞生物學研究領域的重點和熱點之一，也是本科生比較感興趣的知識點，而間接免疫熒光技術也是較新的且在科研中應用相當普遍的實驗技術，我們把這兩者有機地結合起來，設計了“細胞骨架組分的免疫熒光觀察”實驗。在這個實驗中，我們通過加入能夠同細胞骨架組分а－tubulin特異性結合的一抗及帶有熒光基團的二抗，讓學生在熒光顯微鏡下，直觀、清晰地觀察到細胞骨架的形態，另外我們在綜合實驗中，讓學生利用不同的藥物處理、培養細胞，觀察細胞骨架的變化，提高了學生的研究興趣。

2 教學方式理念的改變

“細胞生物學實驗”是一門本科生的專業基礎必修實驗課，這就要求在教學過程中，不僅僅只是教會學生基本實驗方法，更重要的是要提高學生發現問題和解決問題的科學思維方法及創造性思維的能力［6－9］。

2.1 充分調動學生的積極性和主動性，激發學生的創新思維和熱情

在實驗過程中，我們改變了以往單一的“老師講、學生做”的教學方式，鼓勵學生對實驗方法或實驗中出現的現象大膽地提出自己的想法，并為學生提供機會，讓他們通過實驗對其進行驗證，培養學生善于思考、敢于實踐的能力。對于學生提出的問題，不再是直接告訴其答案，而是采取啟發誘導的方式，引導學生通過查閱文獻獨立思考，盡量自己找到答案。考慮到新增的幾個實驗項目難度比較大，對那些在課堂上沒有完全理解領會的學生，我們在條件允許的情況下，安排在他們在其他的教學班進行“二次實驗”，幫助他們加深對實驗內容的理解和對實驗技術的掌握。

在伯苓班細胞生物學實驗教學中，我們采用開放式的教學，允許學生在實驗課以外的時間隨時進實驗室進行訓練。我們盡量多地給學生提供自主實驗和鍛煉的機會和條件，如細胞培養間每2人合用一個超凈臺進行動物細胞培養實驗，在實驗課上用到的細胞實驗材料由學生自己來培養。通過開放實驗，學生不但得到了動手鍛煉的機會，還能對整個細胞生物學實驗的設計和準備工作有所了解。

2.2 強調預習實驗的重要性，改進實驗預習報告的書寫方法

實驗預習是實驗課很重要的一個環節，只有在上課前做好實驗預習，帶著問題去做實驗，才能夠在做實驗的過程中真正地有所收獲。為了幫助學生更好地做好實驗預習，我們首先向學生闡明實驗預習的重要性，并在實驗課的成績評定體系中加入了對實驗預習的考查。以往學生在書寫實驗預習報告時，只是一味地照抄實驗教材，收到的效果甚少。改革后充分利用實驗教學中心網站的資源，在網站提前公布實驗講義及思考題，帶著問題來預習實驗，并要求對每一步實驗都有所了解。在預習的同時要求學生通過查閱文獻來獲得相關的知識，提高實驗預習的效果，減少課堂講解的時間，贏得更多動手操作的時間。

2.3 充分發揮研究生助教的作用，全面培養學生的創新能力

研究生助教是指由學院指派到生物實驗教學中心參加教學實習的研究生，他們都是研究生一年級或二年級的學生。由于剛剛由本科生成為研究生，而且經歷了一段時間科研實驗室的系統訓練，他們的思維比較開闊，創新欲望也很強烈。他們了解本科生最需要什么，也知道在科研過程中經常會遇到哪些問題，再加上他們同本科生之間年紀差距不大，同本科生交流起來更加容易。在實驗過程中，通過他們對本科生的言傳身教，可以激發本科生的創新潛力，大大提高實驗課程的教學效果。

3 成績綜合評價體系

對于一門實驗課來說，一個科學合理的成績評價體系是非常重要的。一個科學合理的成績評價體系，不僅需要真實地反映學生對待實驗課程的態度及對實驗內容的掌握程度，公正客觀、真實有效地評價學生的實驗能力，還需要能培養學生從事科學研究的基本素養［10－11］。

按照實驗課程“重過程、輕結果”的指導思想，首先將學生在實驗課堂上的表現作為重點考查的方面，占總成績評定體系的40%，主要考核學生在做實驗過程中的動手能力、實驗操作的規范程度、提問思考情況等方面；第二，為了鍛煉學生查閱文獻，書寫科技論文的能力，要求學生按照科技論文的格式來書寫實驗報告，幫助學生學習查閱科技文獻的方法和熟悉科技論文的書寫的技巧，為其將來進入科研實驗室書寫論文奠定一定的基礎，實驗報告的評定占總成績評定體系的20%，重點考查實驗報告的格式、書寫的工整程度、對實驗結果討論的深度以及是否可以提出自己創新的見解；第三，為了檢驗學生是否掌握了所學的實驗技術，選擇“有絲分裂和減數分裂的顯微觀察”作為考試實驗，通過這個實驗考查學生采用壓片法制作臨時裝片、普通光學顯微鏡的使用等實驗技術，以及學生對有絲分裂、減數分裂過程中各個時期的準確判斷，這部分成績占總成績評定體系的20%；第四，結合實驗預習報告及課前提問情況對學生的預習情況進行考查，占10%；第五，為了突出實驗課鍛煉學生基本實驗素養的目的，專門設立了實驗素養的考查，占總成績的10%，包括考勤、實驗態度、實驗結束后實驗用品的整理情況、儀器使用登記情況等；另外對在實驗課上表現突出的學生，還予以加10分的鼓勵。

4 結束語

“細胞生物學實驗”是一門很重要的基礎必修實驗課，在實驗內容的設計上既要包括對經典的基本實驗技術的訓練，同時也要不斷引進新的、常用的實驗技術以開闊學生的視野，幫助他們較快地同科研接軌。此外，綜合院校普遍具有專業涉及面廣的特點，這就要求“細胞生物學實驗”在內容上既要突出對基本實驗技能的訓練，也要考慮不同專業的學生之間的差別，做到統籌兼顧，重點突出。基礎實驗課又不同于綜合實驗課，每次實驗的課時限制比較嚴格，這也對實驗課程的教學改革提出了更高的要求。

在現代的教學理念中，實驗教學的任務不僅僅是教會學生相關的實驗技術，還包括充分利用各種教學手段來調動學生的主觀能動性，培養學生的創新意識和創新能力，提高實踐能力和綜合素質，因此，不僅僅要在實驗內容的設計上，而且要在教學方法等其他環節，不斷創新，做到與時俱進［12］。

（References）

［1］吳瑩，王洋，王晶英.細胞生物學實驗教學改革［J］實驗室研究與探索，2010，29（7）：262－263，266.

［2］許國權，榮一兵.細胞生物學實驗教學探討［J］.生物學通報，2010，45（10）：44－46.

［3］李小燕，劉江東，鄭凌，等.深化細胞生物學實驗教學改革培養創新型人才［J］.實驗技術與管理，2011，28（4）：116－119，142.

［4］翁秀芳，袁萍，沈關心，等.“細胞凋亡的誘導與檢測”整合性實驗的實踐與探索［J］.中國免疫學雜志，2013，29（2）：202－204.

［5］李登文，周軍.細胞生物學綜合性實驗的設計［J］.實驗室研究與探索，2008，27（4）：100－101，152.

［6］王宏英，王偉，陳堅剛，等.細胞生物學實驗教學創新的探討［J］.實驗技術與管理，2008，25（1）：126－128.

［7］高清祥，侯歲穩，高歡歡，等.細胞生物學實驗課程的改革與實踐［J］.高等理科教育，2010（2）：80－84.

［8］焦德志，李波，孫嬰寧.細胞生物學實驗教學中培養學生的實踐能力［J］.高師理科學刊，2011，31（1）：112－114

［9］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）：130－133，162.

［10］趙逸云，劉世熙，楊亞濱，等.學生實驗課成績評定標準化的探索［J］.實驗科學與技術，2009，7（5）：81－82，132.

［11］呂鳴，滕秀梅，李紅.高校教學實驗成績評定方法的探討［J］.電氣電子教學學報，2009，31（增刊）：41－43.

［12］張金紅，劉方，白艷玲，等.加強學生基本實驗技能和創新能力的培養［J］.實驗室研究與探索，2011，30（3）：233－236.

Research on teaching reform of Cell Biology Experiment of comprehensive university

Wang Honggang，Chen Chengbin，Wang Chunguo，Chen Li，Song Wenqin，Bai Yanling，Zhang Jinhong，Liu Fang
（Biological Experimental Center，Nankai University，Tianjin 300071，China）

In the teaching reform of Cell Biology Experiment in Nankai University，the course contents were revised by improving the original experiments and adding several new experiments frequently used in recent years in modern cell biology research.Moreover，some new teaching methods，like interactive discussions，were adopted.As a result，the students’understanding of the experiments was deepened and their innovative ability was improved.And what is more，a more scientific evaluation system of the students’academic performance seems to have been established.

cell biology experiment；experimental teaching；teachingreform

G423.07

B

1002－4956（2014）1－0191－03

2013－05－05

國家基礎學科人才培養基金“南開大學生物學人才培養基地”（J1103503）；天津市普通高校教學質量與教學改革研究計劃重點項目“加強實驗中心內涵建設，構建生命科學拔尖創新型人才培養實訓平臺”（1－B05－D03）

王宏剛（1982—），男，山西，碩士，實驗師，從事“細胞生物學實驗”與“遺傳學實驗”教學.

E－mail：whg820604＠nankai.edu.cn

陳成彬（1972—）男，河北，博士，副教授，主要研究方向為分子遺傳學，從事“細胞生物學”、“遺傳學”與“細胞生物學實驗”教學

E－mail：chencb＠nankai.edu.cn