創新醫學細胞生物學實驗課的探討

鄭皓 景嘉楠 董慧 宋國英 陳昱妍 程曉麗

摘 要：醫學細胞生物學是實驗性較高的學科，實驗教學是培養創新型人才的重要領域。傳統老舊的實驗教學理念對學生綜合素質的培養具有較大的限制，不能與當今時代培養創新型人才的戰略方針相迎合，因此對于細胞生物學實驗的創新改革已經是迫在眉睫。文章通過醫學細胞生物學實驗教學存在的問題和如何創新醫學細胞生物學實驗課教學兩大方面簡單的對醫學細胞生物學實驗教學的創新進行探究。

關鍵詞：醫學細胞生物學；實驗課；創新

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）02-0027-04

Abstract： Medical cell biology is an experimental subject， and experiment is an important neighborhood for cultivating innovative talents. The traditional old experimental teaching idea has great limitations on the cultivation of students' comprehensive quality， and cannot cater to the strategic principle of training innovative talents in the current era. Therefore， it is urgent to innovate the experiment of cell biology. This paper explores the innovation of experimental teaching of medical cell biology through two aspects： the experimental teaching of medical cell biology and how to innovate the experimental teaching of medical cell biology.

Keywords： Medical cell biology； experimental class； innovation

細胞是生命的基本單位。醫學細胞生物學作為一門基礎醫學的基礎課程，具有非常重要的地位[1]。醫學細胞生物學是一門實驗性很高的學科，實驗課的教學在該學科的教學工作中占據著重要的地位。目前，在醫學細胞生物學實驗課教學的過程中出現了較多的問題，導致學生的實踐動手水平不高，獨立思考能力欠缺，普遍都缺乏創新意識及科研精神。

如今，國家提出了培養創新型人才的戰略。當代大學生應該是具有較強的科研創新意識、較好的自主學習能力以及較高的實踐動手水平的優秀人才。而這也對我們現在的高校教學工作提出了較高的要求。

針對目前醫學細胞生物學實驗課教學中出現的種種問題，我們醫學院校的教師應該本著為國家培養創新型醫學專業人才的教育理念，以重點培養學生的創新精神及動手能力作為重要切入點，對如何創新醫學細胞生物學實驗課的教學進行探究。

一、醫學細胞生物學實驗教學存在的問題

（一）教學內容更新滯后

目前，在醫學細胞生物學實驗課的教學工作中產生了這樣那樣的問題，其中教材內容的滯后是一個大問題。學生們接受知識的主要途徑就是教材與講義，然而目前教材內容的老舊已經成為了阻礙教學發展的重要羈絆。

在目前傳統的高校醫學教學工作中，醫學細胞生物學實驗課并不是一門單獨的課程，而是從屬于細胞生物學理論課的附屬內容。所以這就容易使學生產生“重理論、輕實驗”的心理，而不好好上實驗課。

另外，目前大多數院校的醫學細胞生物學實驗課的內容都較陳舊且單一，缺乏前沿技術與先進知識。大部分實驗都只是驗證性的實驗，實驗理念落后、實驗步驟固定、實驗結果單一。因此，學生們也就只是“比葫蘆畫瓢”，完全按照步驟完成。這樣的實驗課內容缺乏探究性與新穎性，學生們的實驗積極性不高，參與度也較差，很難保證教學效果。

（二）教學模式單一貧乏

在傳統的醫學細胞生物學實驗課教學中，實驗之前的所有準備工作都是由實驗老師完成的，包括調試實驗所需的儀器設備、制配實驗所需的試劑藥品等。學生們并不參與實驗前的準備工作，對儀器設備的使用不熟悉，對藥品試劑的制配不了解。

另外，實驗課授課教師也會在實驗前的講解環節針對實驗中的實驗步驟、技術方法、注意事項等進行詳細的講授，并且會親自為學生們進行正確規范的實驗操作演示。學生們在接下來的親自實驗過程中，只能是機械的模仿剛才授課教師的操作動作，照貓畫虎，完全沒有自己的思考，缺乏創新。

傳統實驗課教學模式的簡單化、程序化，帶來的結果就是實驗步驟的僵固化、實驗結果的統一化。這導致學生們在很大程度上失去了很好的機會去參與到整個實驗過程，也就不能更好的啟迪激發學生的創新意識，不能幫助提升學生的發現問題、分析問題及解決問題的能力。

（三）教學技術方法老套

除上述問題，醫學細胞生物學實驗課教學技術方法沿襲傳統的現象也非常嚴重。陳舊的教學方法就是簡單的講解式教學，即教師在講臺上講，學生們在臺下聽，缺乏老師與學生之間的交流。

這樣老舊的教學方式較大程度上削弱了對學生發現問題能力的訓練，同時也扼殺了對學生思考問題能力的培養，抑制了對學生科研創新能力的提升。

目前，信息技術高速發展，這為現代教育的發展提供了良好的契機。眾所周知，信息技術具有全天候、開放性的特點[3]。利用這一特點，現代化的“網絡教學”能打破傳統教學方式的種種局限，可以使學生前所未有的開拓視野。

利用現代信息技術的網絡教學已經在一些學科領域中穩步的向前發展，也包括醫學教育。在醫學細胞生物學的實驗課方面，國外有些院校已經開始嘗試這一先進的教學方法。不過在我國，目前由于種種條件的限制，在醫學細胞生物學的實驗課教學方面，先進的網絡教學并沒有得到大范圍的普及。

二、創新醫學細胞生物學實驗課教學

（一）創新實驗教學方法

1. 討論啟發式教學

討論啟發式教學是一種新穎的教學方式。授課教師通過這種教學方法可以讓學生積極的參與到課堂教學中來。

這種新穎的教學方法要求教師在講課時要注意做到“精、簡、新、活”[4]，即將重要的知識點進行精講，非重要知識點則簡要略過，同時需要將書本理論知識與當今社會的熱點事件相結合，并在教學過程中穿插一些探究性的問題，這樣便可以在調動課堂氣氛的同時也能讓學生們彼此啟發，相互討論，主動地去發現問題并思考問題，充分的讓學生發揮主觀能動性，真正的在課堂教學中占據主導地位。

在醫學細胞生物學實驗課上，任課教師可以將學生們分組，并在實驗開始后組織學生實驗小組對實驗過程中出現的所有問題進行討論，包括實驗儀器的使用、實驗試劑的配置及實驗操作的實施等。另外在實驗的過程中，教師可以要求學生適當改變實驗的一些條件，例如儀器、試劑、方法及步驟等。然后在實驗結束后，教師可以針對學生所有的實驗結果討論并進行講解。

通過這種啟發式教學過程，學生能在學習過程中充分展現出自覺性及主導性，并能極大程度的鍛煉自己發現問題及解決問題的能力。另外，任課教師也能通過這種教學方式充分的啟發學生的創新意識及探索精神，而這也是他們日后在工作中所不可或缺的。

2. 開放發散式教學

在傳統的教學過程中，任課教師將實驗步驟、實驗方法及最終的實驗結果都告知學生。學生們在實驗前缺乏預習，在實驗課上也只是按照老師給定的實驗步驟及方法，按部就班的去驗證正確的實驗結果，缺乏主動性學習。

開放發散式教學能較顯著的改善上述不足。開放式實驗課教學包括實驗內容、實驗材料及實驗方法的開放。在開放式實驗課上，學生們并不再是簡單的重復驗證實驗，而是被允許參與實驗的全部過程，并可以通過查閱資料對實驗材料、實驗步驟及實驗方法進行適當的調整。

通過開放式的實驗課教學，學生們的學習積極性被極大的調動起來。學生們通過充分參與實驗，主動思考能力、實際動手能力以及獨立解決問題的能力均能得到較大的提升。

3. 科研思維式教學

科研思維式教學，是指以培養學生的科研思維能力為目的，授課教師在實驗課的教學過程中引導學生在遇到問題時能主動思考，并以一種積極探究、創新探索式的態度對出現的問題進行批判性的分析研究。

授課教師在完成正常教學任務的前提下，可以吸納一些學有余力且對科研比較有興趣的學生組成學習小組，并根據自己的研究課題設計一些難度適中、可行性強且與醫學細胞生物學這門課程有緊密聯系的實驗來讓這些學生完成。同時，教師也可以讓學生根據當前的細胞生物學領域的研究熱點，自己設計并實施一些有研究價值的實驗。

通過這樣的科研式實驗課教學，學生們可以盡早接觸到求實嚴謹的科研訓練，能夠極大程度的提高創新意識，激發創新能力。

（二）創新實驗教學內容

1. 科學調整基礎實驗

醫學細胞生物學實驗課中的基礎實驗是必不可少的。學生們通過基礎實驗，可以了解儀器的使用方法，掌握基本的實驗技術。熟練掌握基礎實驗技術是以后進行科學研究的重要保障。任課教師一定要讓學生認識到打牢基本功的重要性，要讓學生明白掌握基礎實驗技術是以后進行科研工作的根本。

為了適應學科發展，提高學生綜合素質。在基礎實驗的課程編排中，可以適當的刪減一些學習過的或是過于簡單的實驗內容，例如在中學階段就學習過的觀察細胞有絲分裂各時期的洋蔥根尖表皮細胞的制作實驗。當然，在刪減實驗的同時，應當保留在醫學細胞生物學實驗中具有代表性的實驗內容，如：顯微鏡的使用、細胞培養、細胞凍存、細胞復蘇及細胞融合等。

在對實驗內容進行刪減的同時，我們也應該適當的增加一些實驗，如顯微顯影技術。這項技術在現代生命科學的研究中經常使用到。醫學生在掌握基本細胞培養技術的同時，也應該學習掌握細胞活力測定、細胞計數等技術方法[5]。

2. 合理增加綜合實驗

任課教師在醫學細胞生物學實驗課的排課中，除了安排必要的基礎實驗，同時可以合理增加一些綜合性實驗。綜合實驗的設置是對實驗課程教學要求的提升，也是對基礎實驗教學效果的檢驗。

學生們通過綜合實驗，不僅可以鞏固基礎的理論知識及基本的實驗技能，而且可以拓展學術眼界、培養科研精神及提高綜合能力等[6]。

需要注意的是，綜合性大實驗的周期較長且較為復雜。因此任課教師應該合理審慎的安排綜合實驗的時間。

目前，我們系在醫學細胞生物學的實驗課教學上，已經部分的開展了細胞傳代培養及增殖動力學檢測的綜合實驗，共包括四部分：細胞的傳代培養、生長曲線的測定、有絲分裂指數的測定以及克隆（集落）形成實驗。通過該綜合實驗，學生能夠將孤立的實驗技術有機的串聯整合，進而提升創新思維能力及綜合科研素養。

3. 適當開展創新實驗

創新性實驗，是指通過先進的實驗技術手段對某領域進行探索性開創性的研究，是建立在基礎性實驗及綜合性實驗之上的對任課教師與學生都有著更高要求的實驗課教學。

在創新性實驗課教學中，任課教師確定研究方向及具體課題。學生查閱文獻資料，確定并撰寫研究方案。然后教師對實施方案進行檢查論證并對學生后續的實驗操作進行全程指導，最后對學生在項目實施過程中的表現予以評價。

通過創新實驗的實施，學生能夠學習并掌握先進的實驗技術方法，提升科研素質及創新意識，同時也能提高自己的綜合能力，包括查閱及翻譯文獻資料、撰寫及論證研究方案、發現并解決科學問題等[7]。

目前，我們系已經開始在本科生的醫學細胞生物學實驗課教學中嘗試開設有關流式細胞技術在生物醫學研究中的應用的創新性實驗，包括實體瘤組織細胞周期檢測、細胞凋亡檢測這兩部分內容。通過該創新實驗，學生能夠掌握先進技術、提升學術素養、提高創新意識并增強科研能力。

（三）創新教學管理模式

1. 學生角色的合理提升

學生可以參與醫學細胞生物學實驗課的教學工作，主要體現在三個方面，其一，任課教師可以在課前通知所帶班級學生做好預習工作，尤其是實驗中的重點及難點部分，并讓學生做好相關課件。然后在課堂上，老師可以安排幾名學生上臺講述自己的課件，并引導學生進行充分的思考與討論，徹底明晰該次實驗中的重要環節；其二，學生可以在實驗課之前提前進入實驗室，參與該次實驗的準備工作，包括實驗儀器的檢查與調校、實驗試劑的配制與分裝、實驗器械的清點與分發等；其三，學生可以在實驗結束之后，參與本次試驗的課后清潔工作，主要包括實驗動物尸體的正確處置、實驗器械器材的清潔歸位、實驗操作臺面的整理擦拭以及實驗教室地面的清掃消毒等。

通過這些舉措，學生在實驗課教學中的地位將有明顯的提升，學生們參與實驗課的積極性也會極大地增強。這樣便可以有效的提高實驗課的教學效果，同時也可以進一步培養學生發現問題及解決問題的能力。

2. 實驗教室的充分利用

提高實驗課教學質量，其中一個非常重要的環節即是對實驗室的充分利用。實驗室在正常教學工作之余，也可以對學生開放，學生可以利用課余時間在實驗室開展實驗，以保證實驗室及儀器設備均能得到充分的利用[8]。

實驗室的開放可應用于以下兩種情況：其一是可以對部分實驗課的實驗結果進行后續觀測，例如哺乳動物細胞原代培養實驗。學生們可將自己培養的細胞放入細胞培養箱中，然后在三天后根據自己的時間安排，來實驗室于顯微鏡下觀察細胞的生長情況，這樣便可以很清楚的了解自己的實驗是否成功，從而對細胞原代培養這項實驗技術也有了更深刻的認識。

其二就是可以針對部分學生開展創新性實驗。一些學有余力且對科研有興趣的學生希望在實驗課上課時間之余，有機會在任課教師的指導下開展一些創新實驗。那么開放的實驗室便為這些學生提供了非常理想的科研場所。

通過以上方式，能使實驗室及實驗儀器得到最大程度的使用，同時也能使學生的實驗技能得到很大程度的提升。

3. 任課教師的科學評價

在醫學細胞生物學實驗課上，任課教師對學生的成績評價體現著實驗課的教學效果。

科學的評價體系應由這幾個方面組成：（1）出勤情況。任課教師應該嚴格控制實驗課的上下課時間，嚴肅實驗課堂紀律。這兩項既是在督促學生上課，同時也可以充分調動學生上課的積極性；（2）課堂表現。任課教師應該將學生在實驗課上的表現嚴格記錄并作為最終實驗課成績的一部分，包括課前預習該次實驗的表現、課上回答老師提問的表現、課后參與教室清潔的表現等；（3）實驗操作。具體的實驗操作是實驗課教學的重中之重。學生在實驗操作中的全部表現，包括對安全守則的遵守、對實驗儀器的操作、對實驗試劑的配制、對實驗步驟的熟悉、對突發情況的處置以及與合作伙伴的配合等，均應成為實驗課考察的重要部分；（4）實驗報告。一次實驗所涉及到的全部問題，包括實驗意義、實驗目的、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗中需要用到的儀器設備及試劑耗材、實驗出可能出現的問題及解決方案、實驗結果與討論等均會在實驗報告中體現。實驗報告完成的優劣可以在很大程度上體現出學生對本次實驗的完成質量；（5）期末考試。在本院系的醫學細胞生物學期末試卷中包含10%的實驗部分，可以在實驗中涉及的理論知識及實踐技能兩方面對學生進行考察。

通過以上這五方面的綜合考察，可以科學的評價一名學生對醫學細胞生物學這門課程的實驗部分的掌握情況。

三、結束語

隨著科技的進步、社會的發展，高校教育工作也在改革與發展。為響應國家培養創新型人才的重大戰略，我們高校教師應該對教學過程中出現的各種問題進行思考并做出有利的調整。

針對醫學細胞生物學實驗教學中出現的一些問題，授課教師應緊跟時代進步的腳步，以加快培養綜合素質高的全方位創新型醫學人才為己任，在實驗教學的過程中，不僅要教授學生們知識，更要加強培養學生的科研素養與創新思維，為醫學細胞生物學實驗教學的發展貢獻自己的一份力量。

參考文獻：

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