段訓(xùn)威， 楊檳煌， 柯佳穎， 許婉芳， 董樂， 吳文林*

（1.泉州師范學(xué)院，福建 泉州 362100；2.福建省海洋藻類活性物質(zhì)制備與功能開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 泉州 362100）

構(gòu)建應(yīng)用型高校教育是當(dāng)前我國高等院校發(fā)展的重要方向，在新環(huán)境下，建設(shè)應(yīng)用型本科高校需樹立應(yīng)用型教學(xué)理念[1-2]。科學(xué)研究是應(yīng)用型本科高校建設(shè)中應(yīng)有之義，亦是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑，實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍是其最佳切入點(diǎn)，細(xì)胞生物學(xué)（理論和實(shí)驗(yàn)）被認(rèn)為是開展生物學(xué)專業(yè)學(xué)生科研素質(zhì)訓(xùn)練的優(yōu)選課程，其教學(xué)質(zhì)量的好壞亦被認(rèn)為是直接影響學(xué)生對(duì)生命科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握程度的重要因素[3]。20世紀(jì)以來，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已逐步滲透到生命科學(xué)的各個(gè)學(xué)科，成為現(xiàn)代生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究的重要手段[4]。如何通過細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于探索的精神，激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力，培育素質(zhì)高、綜合能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才，是新建應(yīng)用型本科高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要任務(wù)之一。以探析新建應(yīng)用型普通本科高校細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題與改革為例，優(yōu)化與完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、條件與考核，旨在促進(jìn)應(yīng)用型本科高校細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)。

1 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念中被視為理論教學(xué)的補(bǔ)充，傳統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，側(cè)重于驗(yàn)證傳統(tǒng)理論知識(shí)，諸如細(xì)胞凝集反應(yīng)、細(xì)胞膜的滲透性、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、動(dòng)物細(xì)胞微絲束的光學(xué)顯微鏡觀察、巨噬細(xì)胞吞噬現(xiàn)象的觀察等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)依舊占據(jù)著實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的主要位置，縱觀這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其材料易得、操作簡單、結(jié)果與過程可控，缺乏技術(shù)手段和知識(shí)的綜合運(yùn)用與探索，學(xué)生基本“照方抓藥”式的機(jī)械模仿[5]。然而這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般適用生命科學(xué)研究初期的教學(xué)，在中學(xué)教育即可開展。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入不足

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到細(xì)胞培養(yǎng)等內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)要求嚴(yán)格、周期長，對(duì)教學(xué)空間、設(shè)備、課程師資等均有較高要求[6]。隨著生命科學(xué)專業(yè)人數(shù)增多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源緊缺：教學(xué)實(shí)驗(yàn)室空間及數(shù)量的不足，執(zhí)行分批實(shí)踐拖長教學(xué)時(shí)間；教學(xué)設(shè)備配備不足，通常采取分組實(shí)踐，考核難以落實(shí)到每個(gè)學(xué)生；設(shè)備陳舊落后、更新慢，導(dǎo)致學(xué)難以致用，間接影響學(xué)生的積極性；課程組師資隊(duì)伍配備不足，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及教學(xué)指導(dǎo)工作繁雜、課時(shí)長，“1對(duì)1班”師資配比對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)及監(jiān)督等難以覆蓋[7]。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與技術(shù)貧乏

傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與黑板、掛圖、實(shí)物模型、投影儀、幻燈機(jī)及電視顯微鏡等分不開，教學(xué)維度單一、師生的時(shí)空無法交融，難以應(yīng)付微觀層面的教學(xué)，學(xué)生對(duì)染色體結(jié)構(gòu)、細(xì)胞及其微環(huán)境等缺乏直觀理解。此外，被動(dòng)教學(xué)模式：“實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（教師）—原理、步驟介紹（教師）—按步操作（學(xué)生）—實(shí)驗(yàn)報(bào)告（學(xué)生）”在目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中較為普遍，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程“分工”明確，學(xué)生成了“操作工”。

1.4 實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)脫節(jié)

細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有理論講解與實(shí)訓(xùn)教學(xué)之分，理論講解普遍會(huì)涉及現(xiàn)代高端科研設(shè)備與技術(shù)的原理和基本方法，而在實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技能操作中卻與理論講解關(guān)聯(lián)甚少，如細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生僅了解理論上的培養(yǎng)過程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)無實(shí)質(zhì)性區(qū)別，理論講解與實(shí)訓(xùn)教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

2.1 優(yōu)化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是決定實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得良好效果的首要環(huán)節(jié)。良好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)既能激活學(xué)生主觀能動(dòng)性，亦可激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐潛力。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)充分平衡基礎(chǔ)和科學(xué)前沿，整合設(shè)計(jì)成8個(gè)大實(shí)驗(yàn)分講解型、綜合型（技能綜合）、科研型3大類（見表1）。此外，通過增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)，匹配實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)進(jìn)度，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系；構(gòu)建技能綜合型實(shí)驗(yàn)，整合單一技能實(shí)驗(yàn)，凸顯層次化教學(xué)梯度，逐步提高學(xué)生實(shí)踐能力；對(duì)接科學(xué)研究實(shí)踐，增設(shè)科研型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，注重文獻(xiàn)查閱、方案設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備與操作、結(jié)果分析等能力的培養(yǎng)。同時(shí)，結(jié)合學(xué)科研究熱點(diǎn)與成果，不斷調(diào)整科研型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將新知識(shí)、新技術(shù)引入細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

表1 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其細(xì)分表Tab.1 Experimental contents and subtables of cell biology

2.2 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件與人才隊(duì)伍建設(shè)

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的拓展及新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)的引入需有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件作為支撐。對(duì)建設(shè)應(yīng)用型高校來說，較好的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，優(yōu)秀且穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展的保障。教研室不斷爭取學(xué)校和學(xué)院的積極投入，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃上，建設(shè)教學(xué)用細(xì)胞培養(yǎng)潔凈室，與普通準(zhǔn)備及分析實(shí)驗(yàn)室分開使用，在空間上基本實(shí)現(xiàn)全部或部分學(xué)生同時(shí)操作；在設(shè)備配備方面，普通低價(jià)設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)獨(dú)立使用，昂貴高端設(shè)備與學(xué)院科研平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備分批迭代制度，逐步淘汰老舊設(shè)備。此外，為保證創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)獲得更好的效果，教研室充實(shí)課程組師資隊(duì)伍，現(xiàn)有專任教師3人、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員2人，職稱、學(xué)歷及年齡結(jié)構(gòu)趨于合理。

2.3 豐富細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與手段

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計(jì)方案、解決問題的能力為目的。在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)需組合多種教學(xué)模式[8]：善用引導(dǎo)，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，事先通過視頻、實(shí)例等講解引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探討解決方案，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程的理解，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的科研思路；注重互動(dòng)與討論，教研室已建立顯微互動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等納入互動(dòng)討論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生分析及應(yīng)變能力。此外，教研室充分利用多種教學(xué)技術(shù)及軟件呈現(xiàn)文本、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音等信息，實(shí)現(xiàn)了從微觀到宏觀的視覺體驗(yàn)，從抽象到具體的全新理解。同時(shí)對(duì)復(fù)雜、危險(xiǎn)、周期長的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建立虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，讓抽象的實(shí)驗(yàn)過程形象逼真演示出來，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程與原理等知識(shí)的理解，有助于發(fā)展學(xué)生立體思維。

2.4 完善細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)定方式

考核是對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)，亦是對(duì)教學(xué)效果的反饋，良好的考核設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)教學(xué)-學(xué)習(xí)-優(yōu)化教學(xué)的良性循環(huán)。教研室優(yōu)化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方案，采用平時(shí)考核和最終考核相結(jié)合的方式，平時(shí)考核占15%（含課堂提問7.5%，考勤7.5%），考核學(xué)生的持之以恒與積累；最終考核占85%（實(shí)驗(yàn)理論40%，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)45%），考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的掌握、臨時(shí)應(yīng)變、解決與分析問題等綜合能力。實(shí)驗(yàn)理論考核：側(cè)重考核前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)與原理、設(shè)備原理、試劑與耗材使用特點(diǎn)等；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核：側(cè)重考核實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備與操作、報(bào)告書寫等。

3 結(jié)語

在構(gòu)建應(yīng)用型本科高校改革中，需樹立應(yīng)用型教學(xué)理念，制定培養(yǎng)綜合能力強(qiáng)、科學(xué)素養(yǎng)高的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)[9]。在深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，提升學(xué)生綜合科學(xué)素養(yǎng)始終堅(jiān)持基礎(chǔ)與前沿相結(jié)合，不斷探索細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新策略，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，靈活的運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件與考核方式。在深化應(yīng)用型本科高校細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中需不斷優(yōu)化整合不同專業(yè)或?qū)W科之間同類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，避免重復(fù)教學(xué)與教學(xué)資源的浪費(fèi)，持續(xù)激活學(xué)生主觀能動(dòng)性；不斷融合基礎(chǔ)與科學(xué)前沿，注入新鮮知識(shí)與技術(shù)血液，激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新意識(shí)；不斷調(diào)整綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)層次化、梯度化教學(xué)，培育學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。