董靜+鄭立紅

摘 要 分析細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)存在的問題提出一系列改革設(shè)想，旨在更好地改革細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，為后期相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞 細(xì)胞生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)；虛擬環(huán)境

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）13-0007-02

1 前言

作為現(xiàn)代生命科學(xué)的支柱之一，細(xì)胞生物學(xué)對(duì)于豐富學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架具有奠基石的作用，同時(shí)為學(xué)生后期課程的學(xué)習(xí)及科學(xué)研究做了充足的準(zhǔn)備。除此之外，細(xì)胞生物學(xué)的顯著特征是理論性與實(shí)踐性相結(jié)合，因此必須開設(shè)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，以此作為學(xué)生拓展其動(dòng)手能力的出發(fā)點(diǎn)[1]。近年來，隨著該課程在我國高校的不斷實(shí)施，學(xué)生逐漸將理論應(yīng)用于實(shí)踐中，實(shí)踐操作能力得到很大提高，但整體而言，在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)施過程中取得成就的同時(shí)也存在著一些問題。

2 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的現(xiàn)狀

教學(xué)內(nèi)容沒有及時(shí)更新 我國多數(shù)高校在安排教學(xué)時(shí)間、提高教學(xué)軟硬件條件等方面受到了一定的主客觀因素限制，直接導(dǎo)致部分院校的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容形式單一，學(xué)生參與性不高等弊端出現(xiàn)，如只能進(jìn)行普通光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造及使用、細(xì)胞膜通透性、細(xì)胞顯微測(cè)量、染色體制備、細(xì)胞化學(xué)、細(xì)胞分裂等研究。

除此之外，多數(shù)高校的相關(guān)專業(yè)技術(shù)水平還較為滯后，甚至停留在建國初期的水平。如在進(jìn)行“顯微鏡的構(gòu)造與使用”這一專題實(shí)驗(yàn)時(shí)，多數(shù)高校還局限于介紹和使用普通光學(xué)顯微鏡，對(duì)于部分特殊用途的顯微鏡只能依靠教師純理論的語言描述，學(xué)生只能通過想象進(jìn)行知識(shí)的融合，例如，暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡、相差顯微鏡等。在科技日新月異的當(dāng)今社會(huì)，學(xué)生僅僅擁有過去舊有的知識(shí)儲(chǔ)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)快速發(fā)展的社會(huì)對(duì)高科技人才的需求，這樣很容易造成理論知識(shí)與實(shí)踐能力相分離的狀況。

教學(xué)組織形式較為死板，限制了學(xué)生的自主能動(dòng)性 目前應(yīng)用較為廣泛的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式即在實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生先進(jìn)行預(yù)習(xí)，然后在教師已經(jīng)準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)儀器或?qū)嶒?yàn)設(shè)備前根據(jù)教師的講解進(jìn)行操作，并在課后完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告[2]。這種模式雖然可以在短時(shí)間內(nèi)向多數(shù)學(xué)生迅速輸送知識(shí)，但是其局限性在于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性被大大削弱，會(huì)更多地依賴教師的語言講解，長(zhǎng)此以往，學(xué)生的創(chuàng)新思維就會(huì)受到限制，且不利于培養(yǎng)其獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

如在進(jìn)行“細(xì)胞的原代培養(yǎng)技術(shù)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以首先向?qū)W生講解本次實(shí)驗(yàn)的目的與要求，即使學(xué)生在了解原代培養(yǎng)原理的基礎(chǔ)上，熟悉各種培養(yǎng)液的制備及原代培養(yǎng)過程的無菌操作。其次可以逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以讓學(xué)生們完成以下任務(wù)：一是采用繪圖的方式表示所觀察到的細(xì)胞，這樣可以有效檢查并鞏固新知識(shí)；二是根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的操作步驟，學(xué)生寫出細(xì)胞原代培養(yǎng)的注意事項(xiàng)，這樣可以及時(shí)提高學(xué)生的認(rèn)知水平，利于知識(shí)的拓展。

3 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革策略

合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)該是經(jīng)過實(shí)踐及時(shí)間驗(yàn)證的成熟科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)和觀察，無論是諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，還是抗腫瘤藥物的試驗(yàn)，均已證明這一現(xiàn)象可以被應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生可以通過觀察細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)和凋亡的現(xiàn)象，進(jìn)而有目的地學(xué)習(xí)細(xì)胞培養(yǎng)、爬片制作、顯微鏡的使用、電泳等技術(shù)，這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，另一方面還可以通過自主學(xué)習(xí)增強(qiáng)其對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的認(rèn)識(shí)。

如在進(jìn)行“血涂片的制備和細(xì)胞大小的測(cè)量”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以首先向?qū)W生明確實(shí)驗(yàn)的目的與要求，即在掌握血涂片的制備方法的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)紅細(xì)胞及各種白細(xì)胞的典型形態(tài)，最后學(xué)會(huì)顯微測(cè)微尺的使用方法。接著應(yīng)該介紹實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)材料，一般實(shí)驗(yàn)材料包括一次性采血針、酒精棉球、鑷子、載玻片、目鏡測(cè)微尺、鏡臺(tái)測(cè)微尺等。最后向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，即學(xué)習(xí)血涂片的制備方法以及對(duì)各種血細(xì)胞的形態(tài)及染色的觀察與鑒別，除此之外，還應(yīng)該掌握顯微測(cè)微尺的使用方法，包括目鏡微尺和鏡臺(tái)測(cè)微尺。

利用多媒體方式豐富教學(xué)手段 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)逐漸被應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，這一新觀念的轉(zhuǎn)變極大地促進(jìn)了新技術(shù)在更加寬廣的領(lǐng)域應(yīng)用。以細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)為例，其可以應(yīng)用的多媒體技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，即利用3D數(shù)字化系統(tǒng)、多傳感交互技術(shù)、高分辨率顯示技術(shù)的科學(xué)可視化技術(shù)，其能夠生成三維逼真的虛擬環(huán)境[3]。在細(xì)胞生物學(xué)課堂中，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生營(yíng)造逼真的實(shí)驗(yàn)效果，這便很好地克服了某些較為復(fù)雜、花費(fèi)較大、對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較高的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)局限性，例如膜片鉗技術(shù)等。

另外，如果實(shí)驗(yàn)素材與內(nèi)容的技術(shù)手段較為新穎，實(shí)驗(yàn)難度較大等，教師可以首先將其制作成視頻、圖片、音頻等，再以課件的形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰帽４娴碾娮硬牧?，這樣不僅可以使教學(xué)內(nèi)容與手段更加豐富化，而且還能通過多媒體方式實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的共享，逐漸將理論教學(xué)與實(shí)踐操作結(jié)合起來。

教學(xué)體系應(yīng)該更加開放，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力 大學(xué)生正處于思維與創(chuàng)造性異?；钴S的關(guān)鍵時(shí)期，其理論知識(shí)的儲(chǔ)備為這一能力的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，而真正使其不斷充實(shí)并發(fā)展的環(huán)節(jié)則是實(shí)踐操作過程。只有在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)仔細(xì)觀察各種微小的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能從根本上提高其科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力[4]。教育應(yīng)該培養(yǎng)的是創(chuàng)造性人才，這就要求在實(shí)踐中適當(dāng)考慮讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。以細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)為例，對(duì)于細(xì)胞膜通透性這類的實(shí)驗(yàn)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣才能有效培養(yǎng)并鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作能力[5]。

如在進(jìn)行“細(xì)胞膜的滲透”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使學(xué)生更好地理解細(xì)胞膜的滲透及各類物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的速度，教師可以選擇雞血細(xì)胞懸液進(jìn)行制備，學(xué)生可以觀察1份雞血加10份0.17 mol/L氯化鈉形成一種不透明紅色液體的過程，這一過程即為稀釋的雞血；接著向一支試管中加入10 mL蒸餾水和1 mL稀釋的雞血，此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察溶液的顏色變化；最后進(jìn)行雞紅細(xì)胞的滲透性觀察。這一過程不僅可以使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)操作中，而且還能鼓勵(lì)其自發(fā)性探索，逐漸培養(yǎng)其自我探索的精神和創(chuàng)造性思維。

4 結(jié)語

本文首先分析了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的現(xiàn)狀，即教學(xué)內(nèi)容沒有及時(shí)更新、教學(xué)組織形式較為死板，限制了學(xué)生的自主能動(dòng)性，其次提出了改革的相關(guān)設(shè)想，即合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容、利用多媒體方式豐富教學(xué)手段、教學(xué)體系應(yīng)該更加開放，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，最后做一總結(jié)，目的在于為更好地促進(jìn)教學(xué)效果做準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

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