細(xì)胞生物學(xué)實驗課程的教改探索

于燕，王順昌，何梅

（淮南師范學(xué)院 生命科學(xué)系，安徽 淮南 232001）

細(xì)胞生物學(xué)實驗課程的教改探索

于燕，王順昌，何梅

（淮南師范學(xué)院 生命科學(xué)系，安徽 淮南 232001）

作為生命科學(xué)以及生物技術(shù)專業(yè)的必修課，細(xì)胞生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。細(xì)胞生物實驗教學(xué)既是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和實驗?zāi)芰Φ闹匾h(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。從拓展教學(xué)手段、豐富教學(xué)內(nèi)容以及完善考核方式三個方面進行了教改探討，以期提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)興趣，從而實現(xiàn)培養(yǎng)新世紀(jì)復(fù)合型人才的目標(biāo)。

細(xì)胞生物學(xué)；實驗課程；教學(xué)改革

細(xì)胞是有機體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位。自1665年，英國學(xué)者胡克（Hooke R）首次觀察到細(xì)胞，細(xì)胞生物學(xué)在之后的300多年中飛速發(fā)展，成為現(xiàn)代生命科學(xué)的四大支柱之一，在高等院校生命科學(xué)以及生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置中具有不可替代的地位。同時，細(xì)胞生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，開設(shè)相應(yīng)的細(xì)胞生物學(xué)實驗課程一方面能夠幫助學(xué)生更好地理解細(xì)胞生物學(xué)理論，加深學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識；另一方面有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，訓(xùn)練實驗技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)實驗課程的現(xiàn)狀，提出以下幾點改革探索思路。

一、教學(xué)手段的多樣化——多媒體輔助教學(xué)手段的應(yīng)用

為了適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的要求，多媒體輔助教學(xué)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)理論課程的教學(xué)中，圖文并茂的多媒體課件以及生動形象的Flash動畫使學(xué)生能更好地理解和掌握所講授的課程內(nèi)容，取得良好的教學(xué)效果。在實驗課程中，引入多媒體課件以及教學(xué)視頻，尤其是一些學(xué)生初次接觸的實驗項目，例如，細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞凋亡、牛蛙骨髓細(xì)胞染色體的制備等，能以更形象生動的方式完成實驗講授過程。同時，在實驗過程中可以帶領(lǐng)學(xué)生自己拍攝制作相關(guān)的教學(xué)視頻，鼓勵學(xué)生參與到實驗課程中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高其綜合能力。

除了多媒體課件及教學(xué)視頻，借助現(xiàn)代“虛擬實驗室”等多媒體手段加大細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)影音素材建設(shè)[1-2]。虛擬實驗室是一種基于Web技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學(xué)實驗室的數(shù)字化和虛擬化。虛擬實驗室旨在為學(xué)生提供自己動手使用實驗儀器設(shè)備完成實驗項目的虛擬練習(xí)平臺。教師可利用虛擬器材庫中的器材自由搭建任意合理的實驗案例，這一點是虛擬實驗室有別于一般實驗教學(xué)課件的重要特征。虛擬細(xì)胞生物學(xué)實驗室的發(fā)展較病理學(xué)、生理學(xué)相對落后，但The Virtual Cell Lab等軟件的開發(fā)為實現(xiàn)虛擬細(xì)胞生物學(xué)實驗室在實際教學(xué)中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

二、實驗內(nèi)容的改進——驗證實驗的拓展及創(chuàng)新性探索

驗證實驗是細(xì)胞生物學(xué)中非常重要的一個部分，有助于學(xué)生加深對相關(guān)理論的理解和認(rèn)識。在驗證實驗的教學(xué)課程中，一方面可以提供有關(guān)該研究的重點文獻的介紹，尤其是一些發(fā)表于Science、Nature、Cell等頂級雜志，并在該領(lǐng)域起到突破性推動作用的重要文獻；另一方面，作為飛速發(fā)展的前沿學(xué)科，細(xì)胞生物學(xué)每天都有新進展新突破，創(chuàng)新是細(xì)胞生物學(xué)研究不可或缺的動力。因此可以在驗證實驗項目中設(shè)置一些探索性嘗試，激發(fā)學(xué)生的好奇心以及對細(xì)胞生物學(xué)的研究興趣，同時讓盡量多的學(xué)生有機會參與到實驗的設(shè)計以及準(zhǔn)備工作中，在這個過程中學(xué)習(xí)如何提出問題，并設(shè)計實驗解答問題。例如，在細(xì)胞凋亡實驗中，首先介紹2002年諾貝爾獎生理醫(yī)學(xué)獎得主，一位將秀麗隱桿線蟲引入生物學(xué)研究的生物學(xué)大師布倫納（Brenner S），并引入其早期線蟲研究的重要文獻——1974年發(fā)表于Genetic雜志的 “The genetics of Caenorhabditis elegans”[3]，以增加學(xué)生對模式生物秀麗隱桿線蟲研究歷程的了解。隨后，介紹2006年諾貝爾生理學(xué)獎得主菲爾（Fire A）和梅洛（Mello CC），引入他們在1998年共同發(fā)表于Nature上的文章 “Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans”[4]， 通過這樣 的方式，介紹細(xì)胞凋亡現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的過程及作用機制，加深學(xué)生對實驗的理解，培養(yǎng)其科研興趣及文獻閱讀能力。在驗證實驗的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生設(shè)計多種物理及化學(xué)方法處理線蟲（紫外線照射、環(huán)境污染物暴露等），觀察這些不同因素對線蟲細(xì)胞凋亡的影響，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新性思維。

三、考核方式的完善——在考核內(nèi)容中的加入對實驗技能的考察

考試是保證實驗教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過考試一方面可以促進學(xué)生對所學(xué)的實驗內(nèi)容進行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，達到鞏固所學(xué)實驗的目的；另一方面，考試是檢驗教學(xué)效果的有效手段。根據(jù)考試結(jié)果，可以了解學(xué)生對實驗教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，從而對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式進行調(diào)整，以達到預(yù)期教學(xué)目的。傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)實驗課程考試成績主要包括兩個部分：平時成績+理論考試成績?？紤]到實驗課與理論課的區(qū)別及特殊性，在實驗課程考察中加入實驗技能考察，能更好地反映教學(xué)效果。具體改革思路如下：

1.平時成績：平時成績主要反應(yīng)在實驗報告的撰寫上。實驗報告是學(xué)生對實驗原理、操作步驟、數(shù)據(jù)處理以及結(jié)果分析等一系列過程的總結(jié)，同時也能反映出學(xué)生的書面表達能力及理論分析能力，教師根據(jù)學(xué)生的表達與分析給出成績，占總成績的20%。

2.理論考試成績：理論考試通常安排于期末考試期間，主要考察學(xué)生對實驗原理、主要實驗現(xiàn)象以及一些實驗基本方法的掌握。可以在理論知識考察的基礎(chǔ)上，加入一些設(shè)計性實驗的考察內(nèi)容。設(shè)計性實驗一方面能夠檢驗學(xué)生對理論知識的掌握情況，同時還能考察學(xué)生分析和解決問題的能力，有利于綜合評定學(xué)生在實驗中的科研素質(zhì)[5-6]。理論考試成績共占總成績的40%。

3.實驗技能考試成績：實驗操作是檢驗學(xué)生在實驗過程中綜合能力的有效手段。在學(xué)期末由學(xué)生通過抽簽的方式選擇題目進行考核，考核內(nèi)容以細(xì)胞生物學(xué)一些基本實驗操作為主，例如顯微鏡的使用及保養(yǎng)、染色體的觀察、無菌操作等。通過學(xué)生的具體實驗操作考察他們的實驗態(tài)度、操作技能以及對細(xì)胞生物學(xué)實驗常用儀器的使用情況，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)給出成績，占總成績的40%。

[1]胡勁松，黃辰，鄭黎明，宋土生.細(xì)胞生物學(xué)實驗課教學(xué)的現(xiàn)狀與改革設(shè)想 [J].西北醫(yī)學(xué)教育，2004，12（6）：725

[2]劉春利，李裕強，賈宏福.細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J].科學(xué)教育，2007，6（13）：36

[3]Brenner S.The genetics of Caenorhabditis elegans[J].Genetics，1974，（77）：71-94

[4]Fire A，Xu S，Montgomery MK，et，a1.Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans[J].Nature，1998，（391）：806-811

[5]楊麗娟，來穎.細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)改革研究[J].通化師范學(xué)院學(xué)報，2006，27（6）：123-124

[6]焦德志，李波，孫嬰寧.細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力[J].高師理科學(xué)刊，2011，（1）：112-114

Research on cell biology experiment teaching reform

YU Yan，WANG Shun-chang，HE Mei

Asa compulsorybasic course forthe undergraduateofBiologicalSciencesand Biotechnology，cell biology teaching builds upon its experiment course.Cell biology experiment course is helpful to cultivate undergraduates’ scientific quality and to train their ability of observation and experiments.In order to improve students’ innovative consciousness and studying interests，this paper provided several suggestion on expanding teaching methods，renewing teaching content and reforming the examination.The teaching reform on cell biology experiment course will benefit to the development of cell biology course and students’quality education.

cell biology； experimental course； teaching reform

G642.423

A

1009-9530（2011）05-0099-02

2011-05-16

于燕（1981-），女，山東煙臺人，淮南師范學(xué)院生命科學(xué)系講師，博士，主要研究方向：免疫毒理學(xué)。