細胞生物學實驗教學現(xiàn)狀及改革策略

袁志輝，蔣瓊鳳

(湖南科技學院化學與生物工程學院，湖南永州 425199)

細胞生物學實驗教學現(xiàn)狀及改革策略

袁志輝，蔣瓊鳳*

(湖南科技學院化學與生物工程學院，湖南永州 425199)

摘要筆者分析了湖南科技學院細胞生物學實驗課程教學現(xiàn)狀，主要是課時少，重視度不夠；教學模式落后，內容更新少；教學方法單一，教學輔助資源少；實驗考核制度不科學，主觀性強。針對細胞生物學實驗課程教學存在的諸多問題，提出了相關的教學改革與創(chuàng)新的意見，主要強調應合理制訂實驗計劃，優(yōu)化教學內容；改革教學模式，將科研融入教學；運用多種教學方法和手段，實現(xiàn)教學良性互動；開放實驗室，建立網絡教學平臺；重視實驗管理，采用科學的考核制度。細胞生物學實驗教學改革的目標在于更好地培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

關鍵詞細胞生物學；實驗教學；教學改革

我國傳統(tǒng)高等教育太注重理論知識的傳授，缺少對實踐能力的培養(yǎng)，從而限制了學生的個性發(fā)展及創(chuàng)新能力的發(fā)揮[1-2]。隨著教學改革的持續(xù)推進，實驗教學在高校教學中扮演著越來越重要的角色，已成為培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才的主要環(huán)節(jié)。細胞生物學是當今生命科學的前沿學科之一，其實驗技術是遺傳學、免疫學等生命科學領域研究的重要利器。細胞生物學實驗課作為細胞生物學理論的補充和深化，擔負著培養(yǎng)學生實驗技能的任務，因此在細胞生物學實驗教學中，培養(yǎng)學生獨立分析、綜合運用、創(chuàng)新思維的能力有著十分重要的意義。筆者針對湖南科技學院細胞生物學實驗教學現(xiàn)狀進行了分析，并從實驗教學計劃、教學內容、教學方法和手段、考核制度方面提出了教學改革方案，旨在提高學生的獨立分析、創(chuàng)新思維和實踐應用能力。

1實驗教學現(xiàn)狀

1.1課時少，重視度不夠在教學方案的制訂上，教學理念傳統(tǒng)，表現(xiàn)為“重理論，輕實驗”。根據(jù)湖南科技學院生物工程專業(yè)教學計劃，細胞生物學實驗為考查課，課時為32學時。大部分學生不夠重視，認為實驗課是理論課的附屬品[3]，是次要課程，因此有的學生甚至經常缺課，實驗前也很少預習，基本操作掌握不好，學生積極性、主動性都較差，教師不講解，學生基本不能獨立完成實驗。

1.2教學模式落后，內容更新少 在細胞生物學實驗教學中，通常是教師提前把實驗材料準備好，學生進入實驗室后，由教師講解實驗原理，演示操作步驟，然后學生進行操作，完成實驗報告，實驗操作程序化，結果同一化。這種僵化的教學模式使得學生普遍缺乏興趣，實驗中遇到任何問題都直接詢問教師，很少自主思考，久而久之，學生的綜合應用、創(chuàng)新能力很難提高。由于受到儀器耗材、經費等因素限制，細胞生物學每年的實驗內容更新不足20%，尤其是耗材需求多，經費開支大的綜合性、設計性實驗。實驗技術手段也過于基礎化，應用性較差，很難應用到生產實踐中去。

1.3教學方法單一，教學輔助資源少目前，細胞生物學實驗教學全部是在規(guī)定的教學時間內完成選定的實驗，教師和學生之間是“主導-順從”的關系，教師和學生的交流只限于課間，在課前、課后基本無交流，忽視對學生發(fā)現(xiàn)知識的方法訓練。實驗室教學設備不充足，沒有投影儀等電教設備，教師只能依靠黑板來教學，故教師對現(xiàn)代教育技術運用較少，很少利用網絡資源，網絡教學平臺的建設滯后，信息少，內容不豐富。

1.4實驗考核制度欠科學，主觀性強細胞生物學實驗學生成績的評定依據(jù)為：平時成績(10%)+實驗報告(30%)+實驗操作考試(60%)。平時成績沒有具體的標準，主觀性強，實驗報告數(shù)據(jù)結果經常出現(xiàn)相互抄襲現(xiàn)象，而實驗操作考試是讓學生對指定的操作步驟和儀器進行操作，然后評分。因此這種評價方法較單一，主觀性強，不能全面真實地反映學生的實驗水平和教師的教學質量。

2教學改革與創(chuàng)新

2.1合理制訂實驗計劃，優(yōu)化教學內容突出實驗教學的地位，將細胞生物學實驗課時增加到48學時，更新教學內容，保留經典實驗項目，刪除陳舊以及實用性差的項目，增開一批運用現(xiàn)代科學新技術、新方法的綜合性、設計性實驗，將實驗教學內容向生產應用傾斜，并按照由淺入深、循序漸進的原則[4]，建立從基礎到綜合，再到設計、探索性實驗的新實驗教學體系。通過基礎實驗訓練學生的基本知識和基本技能，通過綜合性、探索性實驗，進一步培養(yǎng)學生的科研素質和創(chuàng)新能力。如先開設顯微鏡的使用、細胞膜的滲透性等基礎實驗，隨后開設動植物細胞骨架制備與顯微觀察、動植物細胞活體染色、細胞計數(shù)與活力測定、細胞融合、細胞培養(yǎng)等綜合性實驗，最后再開設生物活性物質對巨噬細胞吞噬及其酶活性的影響、中藥對肝臟的保護作用等研究性實驗。

2.2改革教學模式，科研融入教學激發(fā)學生對生物實驗的興趣，在教學中充分體現(xiàn)學生的主體性，針對不同層次、不同階段的實驗，不斷創(chuàng)新教學模式。首先鼓勵學生參與實驗準備，教師給出計劃和要求，安排學生來完成實驗材料的選擇、預處理以及試劑藥品配制等工作，使學生全面、系統(tǒng)地掌握實驗操作技術。然后在實驗教學中抓住實驗過程中的有趣現(xiàn)象，鼓勵學生大膽嘗試，對實驗進行改進和創(chuàng)新。例如，在植物凝集素對紅細胞的作用實驗中，可將課本上的實驗材料馬鈴薯改為綠豆、韭菜等，也可在實驗中增加植物凝集素對病原菌的作用等內容，增強學生對植物凝集素的了解以及相關應用。

在改革過程中，積極將教師成熟的科研成果及時轉化為實驗教學內容與實驗講義，保證實驗內容的新穎性、前沿性和先進性，提高學生對實驗的興趣。例如將高效液相色譜法測定七葉一枝花中皂苷的含量方法、基因的誘導表達產物的SDS-PAGE分析等科研成果引入到細胞生物學實驗中，幫助學生把在理論課上掌握的知識應用于實際中，激發(fā)了學生的求知欲望，增加了學生的學習興趣和動力。另外，以科研項目為依托，衍生出一批設計性、綜合性、研究性的實驗項目，如以湖南省科技廳科研項目“發(fā)酵生產七葉一枝花藥用成分的研究”和湘南優(yōu)勢植物綜合利用開發(fā)基金項目“七葉一枝花藥用成分的提取及活性研究”為依托，開設了“七葉一枝花藥用成分產生菌的篩選鑒定”、“七葉一枝花藥用成分發(fā)酵條件研究”、“七葉一枝花藥用成分提取工藝”、“七葉一枝花藥用成分活性研究”等實驗項目。通過將科學研究融入實驗教學環(huán)節(jié)的探索與實踐，加深了學生對實驗項目的認識和理解，極大地推動了學生創(chuàng)新能力的開展，提高了學生的專業(yè)素質、創(chuàng)新能力和綜合能力。

2.3運用多種教學方法和手段，實現(xiàn)教學良性互動在基礎實驗中，采用啟發(fā)式教學[5]，倡導學生主動學習，獨立思考。如創(chuàng)設問題情境，在課前提出問題，集中學生注意力，激發(fā)學生學習欲望；在課間提出問題，讓學生各抒己見，相互啟發(fā)；在課后提出問題，引發(fā)深入思考并分析，培養(yǎng)學生的科研思路。而在設計性、探究性實驗中，教師可提供實驗項目，由學生自己查閱資料，提出問題，準備實驗材料與試劑，并且自己動手操作、分析錯誤并進行總結。由此，學生可親歷一次實驗設計的全過程，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。教師要實現(xiàn)教學手段的現(xiàn)代化，收集各實驗相關圖片、動畫及 視頻資料，制作多媒體課件來進行教學，通過動態(tài)與靜態(tài)的結合，豐富學生的感性認識，促進學生對實驗原理及操作步驟的理解，優(yōu)化實驗教學過程，提高教學效果。

2.4開放實驗室，建立網絡教學平臺有計劃、有步驟地向學生開放細胞生物學實驗室，教師提供覆蓋面大的題目，讓學生自主選擇。學生可根據(jù)自己的實際情況預約，并在教師的指導下制訂合理可行的實驗方案，自己完成實驗研究，并將結果進行匯報。教師組織專題報告會，鍛煉學生的實踐和歸納總結能力。教師在開放中注意查漏補缺，對實驗基礎薄弱的學生要多進行指導，增強學生的基本技能；而對基礎好、科研興趣濃厚的學生，注重培養(yǎng)科學研究的思維和方法。

建立包括課程資源、教學信息、實驗習題、師生互動等版塊的細胞生物學實驗網絡教學平臺，學生可以通過網站進行預習和復習，相互交流，加深對實驗的理解和掌握。在教學網站中提供專業(yè)網站鏈接，學生可全方位獲得專業(yè)前沿信息，拓寬視野。

2.5重視實驗管理，采用科學的考核制度實行批次上課，每批次不超過15人，一人一組，切實鍛煉學生的動手能力，保證教學質量。實驗前要求學生完成預習報告，以及檢查實驗器材是否齊全，并隨時提問抽查學生預習情況，將預習考查也納入實驗成績中，督促學生養(yǎng)成預習的習慣。實驗過程中不定期點名，并要求學生做好實驗記錄，實驗結束后必須帶著記錄到教師處簽到，保證出勤率，避免遲到、早退現(xiàn)象。

建立科學的考核制度，兼顧實驗前、實驗中以及實驗后的綜合表現(xiàn)來評定。 同時加強平時考核力度[6]，教師可將每個實驗項目都列入考查范圍，制訂每個項目的評分依據(jù)，包括實驗規(guī)范操作、實驗記錄、實驗結果、實驗報告。

3結語

進行細胞生物學實驗教學改革，既鍛煉了學生的基本操作能力、專業(yè)技能，又培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，真正將知識、能力、素質融為一體，有利于創(chuàng)新、應用型生物工程技術人才的培養(yǎng)。因此，在細胞生物學實驗教學中，教師應該有意識地運用各種科學方法，把培養(yǎng)學生的實驗觀察能力、動手能力、思維能力、創(chuàng)新能力、應用能力作為整個教學的重要目標，實驗教學效果和質量就會得到顯著提升，學生的創(chuàng)新能力、應用能力必然得到改善。

參考文獻

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[6] 陳曉蕓，林鴻生，林燕文.加強遺傳學實驗教學改革 提高學生實驗綜合技能[J].中山大學學報論叢，2006，26(6)：27-29.

Status Analysis of Experiment Teaching of Cell Biology and Its Countermeasures

YUAN Zhi-hui, JIANG Qiong-feng*

(College of Chemistry and Bioengineering, Hunan University of Science and Engineering, Yongzhou, Hunan 425199)

AbstractWe analyzed the present situations of Cell Biology experiment teaching in College of Chemistry and Bioengineering, Hunan University of Science and Engineering, which mainly included less course hours, not enough attention, backward teaching mode, less content update, single teaching method, less auxiliary teaching resources, unscientific experimental evaluation system, and strong subjectivity. According to the problems in experiment teaching of Cell Biology, suggestions of relevant teaching reform and innovation were put forward, such as rationally establishing experimental plan, optimizing teaching content, reforming teaching model, integrating research into teaching, using various teaching method and means, realizing the benign interaction of teaching, opening the laboratory, establishing network teaching platform, paying attention to experiment management, and adopting scientific appraisal system. The reform target of Cell Biology experiment teaching was to better cultivate the students’ observation ability, operational ability, thinking ability and innovation ability, and to cultivate the rigorous scientific attitude of students.

Key wordsCell Biology; Experiment teaching; Teaching reform

基金項目湖南科技學院校級教改課題2014[29]。

作者簡介袁志輝(1981- )，男，江西宜春人，講師，碩士，從事生物學教學研究。*通訊作者，高級實驗師，碩士，從事細胞生物學實驗教學研究。

收稿日期2016-03-05

中圖分類號S-01；G 642.0

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)11-284-02