細胞生物學實驗的教學改革與實踐

陽小燕 崔國禎 蘇良辰 申慧芳

摘要：作為醫學院校生物工程、藥學、基礎醫學和臨床醫學的骨干課程，細胞生物學實驗課程的開展對學生掌握研究細胞的基本方法和技能、培養學生科研能力具有重要意義。本教研組從教學內容、教學模式和考核制度三個方面對細胞生物學實驗教學進行了改革，以期提高實驗教學質量、調動學生的積極性、培養學生獨立思考、綜合運用知識和科研創新的能力，為開展后續的科研項目和畢業論文設計奠定基礎。

關鍵詞：細胞生物學;實驗教學;教學改革與實踐;科研與教學相結合

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）18-0275-02

細胞是有機體結構與生命活動的基本單位。細胞生物學是以細胞為研究對象，從顯微水平、亞顯微水平和分子水平三個層次，以動態的觀點研究細胞的結構、功能及各種生命活動規律的一門綜合性科學學科，是現代生命科學的四大支柱之一[1]。同時，細胞生物學是一門以實驗為基礎的學科，細胞生物學實驗課作為醫學院校生物工程、藥學、基礎醫學和臨床醫學的骨干課程，該課程的開展一方面能夠幫助學生更好地理解細胞生物學理論，對學生掌握研究細胞的基本方法和實驗技能、培養學生科研能力具有重要意義;另一方面也對培養優秀的生物學、藥學、基礎醫學和臨床醫學人才至關重要，能夠為其順利進入畢業論文設計以及從事相關的工作奠定良好的理論和技術基礎[2-4]。因此，如何在細胞生物學實驗教學中激發學生的興趣、調動學生的積極性，培養學生獨立思考、綜合運用知識和科研創新的能力，值得我們深入思考，對細胞生物學實驗教學的改革勢在必行。針對我校在細胞生物學實驗教學存在的問題，同時為了激發不同專業學生學習細胞生物學興趣，本教研組從教學內容、教學模式和考核制度三個方面對細胞生物學實驗教學進行了一些改革與探索，在此與大家探討。

一、我校在細胞生物學實驗教學存在的問題

目前我校細胞生物學實驗主要包括細胞系和原代細胞的培養、傳代、凍存與復蘇、細胞計數與活力測定以及平板克隆形成實驗。首先，該實驗教學內容陳舊沒有及時更新，與理論教學內容聯系較少，缺乏當代常用的技術手段和知識的綜合性運用，不能很好地培養和提升學生的實驗操作能力。其次，授課形式死板單一，通常的模式是教師在實驗課之前準備好實驗材料和儀器，講授實驗原理、目的和步驟，學生根據教師的講解和給定的步驟進行實驗操作，并在課后完成相關的實驗報告，且實驗報告基本千篇一律，考核方式單一，不能很好體現出學生對知識的掌握程度，也難以激發學生的積極性和創新熱情[5]。第三，實驗內容以驗證性實驗為主，小實驗相互獨立，缺少綜合設計性實驗，與科研聯系較少，學生實驗積極性不高，直接降低了教學效果[6，7]。

二、細胞生物學教學改革與創新

1.優化實驗教學內容，創建系統的細胞生物學綜合性實驗，增加開放性實驗環節。在醫學院校，科研一直是一項重要的工作，將科研理念、科研方法以及本領域產生的新的突破性研究成果引入細胞生物學實驗教學，是目前關于教改探索的一條新思路[8，9]。考慮到課時有限，以及由于學生來源的專業不同（涉及生物學、藥學、基礎醫學和臨床醫學等）導致的學生基礎知識和興趣存在差異，因此我們本著“不放棄教材，但不局限于教材”的原則，首先對實驗教學內容進行了重新編寫和完善優化，將原有的內容單一、相對獨立的驗證性小實驗，整合成兩個系統的細胞生物學綜合性實驗：一是MTT實驗測定藥物A對乳腺癌細胞的細胞毒性情況（包括貼壁細胞的復蘇、傳代與凍存;細胞計數、種板與加藥;細胞毒性的測定——MTT實驗）;二是乳鼠原代心肌細胞的分離、培養和觀察。課程總共分為8次實驗課+1次實驗總結課（4學時/次）。同時我們還增加一個開放性實驗環節，讓學生根據其專業特點、興趣和課題需要自己查閱中英文文獻等資料，提出并設計相關細胞生物學實驗，教改項目組老師提供必要的條件和指導，讓學生充分發揮主觀能動性，提高查閱資料、篩選、閱讀和初步的實驗設計能力和分析處理實驗數據的能力，為創新能力的培養提供充裕的時間和空間。

2.改革實驗教學模式，引入網絡教學平臺和多媒體教學輔助手段，激發學生學習興趣。在實驗課程中，引入圖文并茂的多媒體課件以及生動形象的Flash動畫，使學生能更好地理解和掌握所講授的實驗原理和步驟，尤其是一些學生初次接觸的實驗內容，例如培養基配制、細胞傳代培養、臺盼藍染色、細胞凍存與復蘇、細胞毒性測定、原代細胞分離和培養等。同時，在實驗過程中可以帶領學生拍攝制作相關的實驗教學視頻，包括實驗步驟和實驗結果等，鼓勵學生參與到實驗準備和實驗課程中，并將相關視頻傳到網絡教學平臺——超星雅爾上，供學生隨時觀看學習、互相討論和提建議，網絡教學平臺將有限的實驗教學課時極大地延伸，開拓了他們的思想維度，激發學生的興趣和創新意識[7]。

3.完善實驗考核體系，鍛煉學生綜合運用知識和科研創新的能力。考核方式不再是單一的實驗報告，而是從課前準備、課中實驗結果記錄和分析，以及課后作業完成情況知識三個方面考核學生的綜合能力和素質。考核分為平時成績和答辯成績兩部分，其中平時成績占40%，主要對學生的實驗準備、實驗態度、實驗方案的設計、動手能力、視頻制作、實驗結果和數據進行評價;答辯成績占60%，要求學生按照科研論文的形式和規范撰寫一篇實驗報告小論文，內容包括實驗原理、實驗結果，對實驗結果進行合理的分析并得出結論，對實驗中遇到的難點、疑點進行歸納、整理、分析和總結，并在第9次實驗室課時以論文答辯PPT的形式呈現相關內容，進行答辯考核。同時，開展學生對老師的評課調查，讓學生對老師的教學方法以及教學內容等各個方面進行積極反饋并提供相關建議，幫助老師們提升實驗教學水平和能力。

由本教改項目的5個老師擔任評委，要求學生從查閱相關資料開始，列出實驗結果，對實驗結果進行合理的分析，并得出結論，對實驗中遇到的難點、疑點進行歸納、整理、分析和總結，寫出小型研究論文并制作PPT參與答辯。

三、結語

本文分析了本校細胞生物學實驗課教學的現狀，通過對實驗課程內容的整合優化，創建了以科研為導向的細胞生物學綜合性實驗。改革后的細胞生物學實驗課程在使學生掌握基本的細胞生物學操作技術的同時，讓學生對課程產生興趣，充分發揮主觀能動性，進而培養學生的創新思維及科研能力，為開展后續的科研項目和畢業論文設計奠定基礎。另外，通過解決和應對實驗教學中出現的新問題，可以提高任課教師的整體素質，同時促進細胞生物學實驗室的建設和完善。

參考文獻：

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[9]孫錚，孫媛，王茜，等.探索細胞生物學綜合性實驗課促進科研與教學的緊密結合[J].中國細胞生物學學報，2016，38（6）：715-720.

Abstract：Cell biology experiment course，a major course of bioengineering，pharmacy，basic and clinical medicine in the medical colleges，possesses the great significance for students to master the basic methods and skills and to cultivate students' scientific research ability.We improved the quality of cell biology experimental teaching on the following three aspects：course contents，teaching system and examination methods.The aim is to improve the quality of experiment teaching，arouse the enthusiasm of students，and cultivate their independent thinking，comprehensive use of knowledge and the ability of scientific research innovation，then lay the foundation for the following scientific research projects and graduation thesis design.

Key words：cell biology;experiment teaching;teaching reform and practice;scientific research and teaching