袁志輝，蔣瓊鳳

(湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南永州 425199)

細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及改革策略

袁志輝，蔣瓊鳳*

(湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南永州 425199)

摘要筆者分析了湖南科技學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀，主要是課時少，重視度不夠；教學(xué)模式落后，內(nèi)容更新少；教學(xué)方法單一，教學(xué)輔助資源少；實驗考核制度不科學(xué)，主觀性強(qiáng)。針對細(xì)胞生物學(xué)實驗課程教學(xué)存在的諸多問題，提出了相關(guān)的教學(xué)改革與創(chuàng)新的意見，主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)合理制訂實驗計劃，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容；改革教學(xué)模式，將科研融入教學(xué)；運用多種教學(xué)方法和手段，實現(xiàn)教學(xué)良性互動；開放實驗室，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；重視實驗管理，采用科學(xué)的考核制度。細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)改革的目標(biāo)在于更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞細(xì)胞生物學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)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(xué)生的個性發(fā)展及創(chuàng)新能力的發(fā)揮[1-2]。隨著教學(xué)改革的持續(xù)推進(jìn)，實驗教學(xué)在高校教學(xué)中扮演著越來越重要的角色，已成為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的主要環(huán)節(jié)。細(xì)胞生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一，其實驗技術(shù)是遺傳學(xué)、免疫學(xué)等生命科學(xué)領(lǐng)域研究的重要利器。細(xì)胞生物學(xué)實驗課作為細(xì)胞生物學(xué)理論的補(bǔ)充和深化，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的任務(wù)，因此在細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)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(xué)院細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并從實驗教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核制度方面提出了教學(xué)改革方案，旨在提高學(xué)生的獨立分析、創(chuàng)新思維和實踐應(yīng)用能力。

1實驗教學(xué)現(xiàn)狀

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

1.2教學(xué)模式落后，內(nèi)容更新少 在細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)中，通常是教師提前把實驗材料準(zhǔn)備好，學(xué)生進(jìn)入實驗室后，由教師講解實驗原理，演示操作步驟，然后學(xué)生進(jìn)行操作，完成實驗報告，實驗操作程序化，結(jié)果同一化。這種僵化的教學(xué)模式使得學(xué)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(xué)生的綜合應(yīng)用、創(chuàng)新能力很難提高。由于受到儀器耗材、經(jīng)費等因素限制，細(xì)胞生物學(xué)每年的實驗內(nèi)容更新不足20%，尤其是耗材需求多，經(jīng)費開支大的綜合性、設(shè)計性實驗。實驗技術(shù)手段也過于基礎(chǔ)化，應(yīng)用性較差，很難應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去。

1.3教學(xué)方法單一，教學(xué)輔助資源少目前，細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)全部是在規(guī)定的教學(xué)時間內(nèi)完成選定的實驗，教師和學(xué)生之間是“主導(dǎo)-順從”的關(guān)系，教師和學(xué)生的交流只限于課間，在課前、課后基本無交流，忽視對學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的方法訓(xùn)練。實驗室教學(xué)設(shè)備不充足，沒有投影儀等電教設(shè)備，教師只能依靠黑板來教學(xué)，故教師對現(xiàn)代教育技術(shù)運用較少，很少利用網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建設(shè)滯后，信息少，內(nèi)容不豐富。

1.4實驗考核制度欠科學(xué)，主觀性強(qiáng)細(xì)胞生物學(xué)實驗學(xué)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(biāo)準(zhǔn)，主觀性強(qiáng)，實驗報告數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)相互抄襲現(xiàn)象，而實驗操作考試是讓學(xué)生對指定的操作步驟和儀器進(jìn)行操作，然后評分。因此這種評價方法較單一，主觀性強(qiáng)，不能全面真實地反映學(xué)生的實驗水平和教師的教學(xué)質(zhì)量。

2教學(xué)改革與創(chuàng)新

2.1合理制訂實驗計劃，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容突出實驗教學(xué)的地位，將細(xì)胞生物學(xué)實驗課時增加到48學(xué)時，更新教學(xué)內(nèi)容，保留經(jīng)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(xué)新技術(shù)、新方法的綜合性、設(shè)計性實驗，將實驗教學(xué)內(nèi)容向生產(chǎn)應(yīng)用傾斜，并按照由淺入深、循序漸進(jìn)的原則[4]，建立從基礎(chǔ)到綜合，再到設(shè)計、探索性實驗的新實驗教學(xué)體系。通過基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練學(xué)生的基本知識和基本技能，通過綜合性、探索性實驗，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。如先開設(shè)顯微鏡的使用、細(xì)胞膜的滲透性等基礎(chǔ)實驗，隨后開設(shè)動植物細(xì)胞骨架制備與顯微觀察、動植物細(xì)胞活體染色、細(xì)胞計數(shù)與活力測定、細(xì)胞融合、細(xì)胞培養(yǎng)等綜合性實驗，最后再開設(shè)生物活性物質(zhì)對巨噬細(xì)胞吞噬及其酶活性的影響、中藥對肝臟的保護(hù)作用等研究性實驗。

2.2改革教學(xué)模式，科研融入教學(xué)激發(fā)學(xué)生對生物實驗的興趣，在教學(xué)中充分體現(xiàn)學(xué)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(xué)模式。首先鼓勵學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備，教師給出計劃和要求，安排學(xué)生來完成實驗材料的選擇、預(yù)處理以及試劑藥品配制等工作，使學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握實驗操作技術(shù)。然后在實驗教學(xué)中抓住實驗過程中的有趣現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生大膽嘗試，對實驗進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。例如，在植物凝集素對紅細(xì)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(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對植物凝集素的了解以及相關(guān)應(yīng)用。

在改革過程中，積極將教師成熟的科研成果及時轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容與實驗講義，保證實驗內(nèi)容的新穎性、前沿性和先進(jìn)性，提高學(xué)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(dǎo)表達(dá)產(chǎn)物的SDS-PAGE分析等科研成果引入到細(xì)胞生物學(xué)實驗中，幫助學(xué)生把在理論課上掌握的知識應(yīng)用于實際中，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。另外，以科研項目為依托，衍生出一批設(shè)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(chǎn)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(shè)了“七葉一枝花藥用成分產(chǎn)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(xué)研究融入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的探索與實踐，加深了學(xué)生對實驗項目的認(rèn)識和理解，極大地推動了學(xué)生創(chuàng)新能力的開展，提高了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力和綜合能力。

2.3運用多種教學(xué)方法和手段，實現(xiàn)教學(xué)良性互動在基礎(chǔ)實驗中，采用啟發(fā)式教學(xué)[5]，倡導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，獨立思考。如創(chuàng)設(shè)問題情境，在課前提出問題，集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望；在課間提出問題，讓學(xué)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(xué)生的科研思路。而在設(shè)計性、探究性實驗中，教師可提供實驗項目，由學(xué)生自己查閱資料，提出問題，準(zhǔn)備實驗材料與試劑，并且自己動手操作、分析錯誤并進(jìn)行總結(jié)。由此，學(xué)生可親歷一次實驗設(shè)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(xué)手段的現(xiàn)代化，收集各實驗相關(guān)圖片、動畫及 視頻資料，制作多媒體課件來進(jìn)行教學(xué)，通過動態(tài)與靜態(tài)的結(jié)合，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生對實驗原理及操作步驟的理解，優(yōu)化實驗教學(xué)過程，提高教學(xué)效果。

2.4開放實驗室，建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺有計劃、有步驟地向?qū)W生開放細(xì)胞生物學(xué)實驗室，教師提供覆蓋面大的題目，讓學(xué)生自主選擇。學(xué)生可根據(jù)自己的實際情況預(yù)約，并在教師的指導(dǎo)下制訂合理可行的實驗方案，自己完成實驗研究，并將結(jié)果進(jìn)行匯報。教師組織專題報告會，鍛煉學(xué)生的實踐和歸納總結(jié)能力。教師在開放中注意查漏補(bǔ)缺，對實驗基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生要多進(jìn)行指導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的基本技能；而對基礎(chǔ)好、科研興趣濃厚的學(xué)生，注重培養(yǎng)科學(xué)研究的思維和方法。

建立包括課程資源、教學(xué)信息、實驗習(xí)題、師生互動等版塊的細(xì)胞生物學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以通過網(wǎng)站進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，相互交流，加深對實驗的理解和掌握。在教學(xué)網(wǎng)站中提供專業(yè)網(wǎng)站鏈接，學(xué)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(xué)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(xué)生的動手能力，保證教學(xué)質(zhì)量。實驗前要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)報告，以及檢查實驗器材是否齊全，并隨時提問抽查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，將預(yù)習(xí)考查也納入實驗成績中，督促學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣。實驗過程中不定期點名，并要求學(xué)生做好實驗記錄，實驗結(jié)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(xué)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(qiáng)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(jié)果、實驗報告。

3結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

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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(xué)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(xué)教學(xué)研究。*通訊作者，高級實驗師，碩士，從事細(xì)胞生物學(xué)實驗教學(xué)研究。

收稿日期2016-03-05

中圖分類號S-01；G 642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)11-284-02