細胞生物學范文
時間：2023-04-09 11:23:14
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篇1
英文名稱：Chinese Journal of Cell Biology
主管單位：中國科學院
主辦單位：中科院上海生命科學研究院生化與細胞所;中國細胞生物學學會
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1674-7666
國內刊號：31-2035/Q
郵發(fā)代號：4-296
發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1979
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
聯(lián)系方式
期刊簡介
篇2
在應用型本科高校細胞生物學教學中，教學內容直接影響到學生的基本能力和基本知識構架，科學合理的設置教學內容，能幫助學生全面掌握基礎知識，提高學生的創(chuàng)新意識。對于細胞生物學，其教學內容與生物化學、植物生理學、分子生物學等學科都有一定的交叉，例如細胞生物學中的“蛋白質生物合成”，在生物化學中有相關介紹;細胞生物學中的“葉綠體結構、光合作用”，在植物生理學中有相關介紹;細胞生物學中的“基因表達、調控”在分子生物學中有相關描述，因此，在教學內容設置中，要合理的取舍，從而避免教學內容的重復，各學科的教師要加強溝通交流，銜接好各課程之間關聯(lián)，重點突出本專業(yè)的特有內容。對于細胞生物學，其教學內容比較繁多，加上與其他學科的交叉比較廣，很容易使得學生思維混亂，難以抓住細胞生物學教學內容的重點，因此，在設置細胞生物學教學內容時，需要在第一章節(jié)全面介紹整個細胞生物學的知識結構，為學生構建一個清晰的知識整體框架，同時在每章節(jié)后面明確該章節(jié)的重點、難點。由于細胞生物學發(fā)展十分迅速，因此，市場對細胞生物學人才的要求越來越高，這就對高校細胞生物學教學提出了極高的挑戰(zhàn)［3］。同時在細胞生物學中，越來越多的新觀點、新理論涌現(xiàn)出來，這些新觀點很有可能與以往的知識觀點、理論相沖突，為滿足時展的需求，必須及時更新細胞生物學的教學內容，結合當前學者的研究熱點、研究成果，調整教學內容，并將這些知識引進細胞生物學教學中，如轉基因技術、細胞凋亡、細胞增值調控等，使得學生更加深入了解細胞生物學的最新研究成果，提高高校細胞生物學教學質量。另外，由于增加新內容可能會增大學生的學習負擔，給學生的學習帶來困難，因此，要對當前的教學內容進行深入分析，有針對性、有目的選擇增加的教學內容，從而在不影響學生積極性的前提下，增加學生的知識面。細胞生物學是一門綜合性比較強的學科，不僅涉及到細胞的各個方面，還與其他學科相互交叉滲透，因此，在教學中要注重各個相關學科的相互比較，從而幫助學生更深入的理解細胞生物學知識。
2．靈活運用多種教學方法
2．1合理應用多媒體教學方式
多媒體教學是當前應用最廣泛的一種教學輔助手段，對于細胞生物學，主要是從分子、亞顯微、顯微等角度對細胞的功能、結構進行分析，了解細胞增值、分化、調控、基因表達、衰老死亡等生命活動規(guī)律［4］。細胞生物學是一門極其復雜、抽象的學科，學生在學習過程中，經常會由于學習難度比較大，而喪失學習興趣。在細胞生物學課堂教學中，合理的應用多媒體教學手段，能營造一個良好的學習氛圍，幫助學生更加深入的理解教學難點。教師可以利用網絡上的各種課件和視頻資源，通過多媒體將細胞結構圖展現(xiàn)出來，讓學生更加形象、直觀的認知理解細胞超微結構，同時教師還能通過動畫演示，讓學生觀看理解細胞生命活動動態(tài)過程，如細胞信號傳導、細胞結構組裝、細胞中蛋白質的轉運，這樣更能提高學生的學習興趣和對知識的掌握。
2．2注重互動教學方式
在以往的教學中，教師經常會采用“滿堂灌”的教學方式，以自己為核心，學生以旁觀者的身份聽講，整個課堂死氣沉沉，學生不能獲得良好的學習效果。因此，在應用型本科高校細胞生物學教學改革中，教師要特別注重課堂教學的互動，在教學過程中，教師可以采用提問、啟發(fā)等手段來調動學生的熱情，激發(fā)學生的思維，讓學生積極主動的發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題、解決問題，為課堂教學增添活力［5］。在正式教學前，教師可以提問學生一些之前講過的問題，幫助學生鞏固學過的知識，同時教師可以根據本節(jié)課的教學內容，設置一些啟發(fā)式問題，并與學生的實際生活聯(lián)系在一起，讓學生主動思考。為增加師生互動，活躍課堂氣氛，教師可以組織學生對細胞生物學中的一些學說、觀點進行討論，如線粒體與葉綠體起源學說、膜脂膜蛋白運動實驗等。在課后，教師還可以布置一些具有思考性的問題讓學生進行思考，這樣學生就能在鞏固學到的知識的同時，加深對知識的應用。如細胞在葉綠體、線粒體、細胞核、高爾基體等中都存在蛋白質轉運的現(xiàn)象，但蛋白質的轉運有什么不同?學生通過對這些問題的綜合思考，能更加全面的掌握細胞跟部分結構及其生物學功能。
2．3采用類比、故事、討論教學法
細胞學屬于微觀學，是人體肉眼無法直接觀察到的，為了使學生更加深入的了解細胞生物學知識，教師可以在教學過程中，采用類比教學法，從宏觀的角度看待細胞結構、功能［6］。例如教師可以將細胞核看做城市的中心，將溶酶體看做城市的垃圾處理場，將細胞之間的通訊看做是城市之間的通訊等，這樣一方面能讓學生更加深入的理解教學內容，另一方面還能培養(yǎng)學生的形象思維，讓學生換個角度思考問題。在教學過程中，教師還可以為學生講一些關于細胞生物學的名人趣事，以此來啟發(fā)學生。例如教師可以為學生講解發(fā)現(xiàn)細胞的故事，鼓勵學生要善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題;通過威爾金斯、克里克等人的事跡，告訴學生要用嚴謹的態(tài)度面對細胞生物學。在進行細胞生物學教學時，教師還可以采用討論教學發(fā)，在課堂上，教師可以根據當前細胞生物學研究的熱點內容，為學生提供主題，讓學生針對該主題進行討論［7］。如細胞信號轉導的研究、細胞凋亡作用機制等，學生在討論結束后，教師可以引導學生寫相關的小論文，這樣一方面可以擴展教學內容，讓學生了解細胞生物學最新研究成果，另一方面還能培養(yǎng)學生查閱資料、論文寫作等能力，這對學生的全面發(fā)展有很大的幫助。
3．開展“雙語”教學
在21世紀，生命科學得到了飛速的發(fā)展，市場對基礎知識扎實、精通外語的復合型人才需求量越來越大，因此，在應用型本科高校細胞生物學教學中，要注重“雙語”教學，從而培養(yǎng)全面的復合型人才。細胞生物學是現(xiàn)代生命科學最重要的一門學科，通過開展“雙語”教學，能極大的提高學生的綜合素質，幫助學生更加牢固的掌握細胞生物學的基礎理論、基礎知識，并讓學生了解細胞生物學的英語專業(yè)詞語，這不僅擴展了學生的知識面，還極大的提高了學生的外語能力［8］。教師在細胞生物學教學中開展“雙語”教學時，要結合當前的實際情況，采用合理的教學模式。對于應用型本科高校細胞生物學教學，教師可以采用相對簡單的雙語教學模式，在課堂講課過程中，教師要以中文為主，涉及到細胞生物學的專業(yè)詞語或者主題時，教師可以采用英語教學，如果在講課過程中，存在特別抽象、很難理解的知識，教師可以用漢語進行講解。在對學生進行雙語教學時，教師要循序漸進，由易到難，逐步提高學生的細胞生物學英語專業(yè)能力。在教學過程中，教師要特別注重師生互動，在很多時候，學生會隨著師生互動頻率的增加，而提高自身的知識接受能力，因此，在進行雙語教學時，教師要經常與學生互動，對于學習能力比較差的學生，教師要積極的鼓勵他們，結合這部分學生的實際情況，針對性開展教學，并不斷優(yōu)化教學內容，從而充分調動學生的積極性。在實際教學中，教師還需要對雙語教材、教學課時等問題進行深入分析，同時學校也要不斷完善細胞生物學雙語教學設施，科學的調整教學計劃，逐步改善教學中遇到的問題，全面提高細胞生物學雙語教學質量。對于細胞生物學雙語教學，必須由細胞生物學專業(yè)知識扎實、英語水平高的教師進行，因此，在開展細胞生物學雙語教學時，還要加強師資隊伍的建設。當前在應用型本科高校細胞生物學教學中，教師的專業(yè)知識雖然都比較扎實，但在英語水平方面還有一定的欠缺，因此，學校要加強雙語教師培訓，制定合理的激勵措施，提高教師的積極性，從而細胞生物學雙語教學打下良好的基礎。
4．注重實驗教學
實驗教學是培養(yǎng)學生動手實踐能力、知識應用能力的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)應用型人才的重要手段，因此，應用型本科高校在開展細胞生物學教學時，要特別注重實驗教學的開展［9］。對于細胞生物學，其實驗性非常強，所以必須加大細胞生物學應用性實驗的開設，利用細胞培養(yǎng)實驗、細胞融合、巨噬細胞吞噬現(xiàn)象等綜合實驗，全面培養(yǎng)學生的知識應用能力、動手操作能力。在實驗教學中，要改善學生被動操作的現(xiàn)象，在以往的實驗教學中，實驗所需要的藥品、器材等大多都是教師事先準備好，學生只需要按照教材要求進行操作就可以，在這種模式下進行的實驗教學，很難全面培養(yǎng)學生的能力，同時學生還容易對教師產生依賴心里。因此，在實驗教學中，教師可以讓學生自行分組，每組學生根據自己的興趣擬定實驗課題，并組織設計實驗，當學生遇到問題后，各組學生自主討論解決，這樣就能有效地培養(yǎng)學生的動手能力和思考解決問題能力。另外，高校可以盡量加大實驗室開放力度，鼓勵學生在課余時間自主進行實驗訓練，這對培養(yǎng)學生的實踐水平有很大的幫助。
5．總結
篇3
將PBL(問題導向式學習法)教學與傳統(tǒng)教學比例適當，取優(yōu)契合，結合課程整合模式應用于《醫(yī)學細胞生物學》教學中，可精簡各門課程之間教學內容的重復，減輕學生學習負擔，注重學生自主學習能力和終身學習能力培養(yǎng)，挖掘學生的潛力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和團隊合作精神，最終適應時代的要求，培養(yǎng)未來醫(yī)學領域的高端人才。
關鍵詞：
醫(yī)學細胞生物學；PBL；整合課程；醫(yī)學教育
醫(yī)學是一門綜合性、實踐性很強的學科，在醫(yī)學教育中《醫(yī)學細胞生物學》是一門重要的橋梁學科引導大學低年級學生進入醫(yī)學專業(yè)學習。問題導向式學習法教學模式于1969年由美國神經病學教授Barrows首次創(chuàng)立的自主學習模式[1]，PBL教學模式被引入醫(yī)學教育領域后，多所院校都進行了廣泛的借鑒摸索，這一教學模式在西方的醫(yī)學教育中取得了良好的教學效果，經國外醫(yī)學生教育實踐證明是一種符合現(xiàn)代醫(yī)學人才培養(yǎng)要求的先進教學模式。如何針對學生自身特點，探索到跨越PBL模式在基礎課程和臨床階段之間障礙的途徑與方法?實行PBL教學模式與基于傳統(tǒng)教學法取優(yōu)契合模式，采取課程整合模式為PBL教學模式在《醫(yī)學細胞生物學》教育中提供新思路。
1合理把握PBL教學法的應用比例
PBL教學法注重創(chuàng)新意識、思維能力培養(yǎng)，強調從根本上挖掘、培養(yǎng)學生的自主學習和終身學習能力,并針對每個學生特定的需要提供支持和指導。在教學過程中意在打破學科之間的界限,使學生從具體問題的學習中獲得知識,但是如果在《醫(yī)學細胞生物學》這樣基礎課程的教學過程中過分的強調PBL教學法，有些老師甚至要求教學全過程使用PBL教學法貫穿課堂，試圖創(chuàng)立國外教學的課堂氛圍，這是否是對學生最佳的一種教學模式呢？大多數的中國學生初始接觸的便是基于授課的注入式教學方法，思維模式較固定，心理上習慣引導，理解，記憶的課堂思維，對教師依賴性強、缺乏主動性。《醫(yī)學細胞生物學》是一門比較形象的學科，在學生中學學習的過程中已經儲備了一部分基礎知識，這對開展PBL教學法，甚為有助，但是目前中國PBL教學法尚處于摸索階段，部分院校對教改的必要性認識不足、沒有完善的實施經驗可直接引用、師資配置不足、缺乏現(xiàn)成教材等，這樣的大環(huán)境下，將整個一門課完全運用PBL教學法太過冒險，因此,各個學校應該根據自己的教學資源優(yōu)勢，在傳統(tǒng)授課的教學方法基礎上添加一定比例PBL教學法，積累經驗，培訓專業(yè)PBL教師，各院校交流編寫相關教材，完成這個過渡時期，PBL教學法應用成熟后，再加大比例投入課堂，從自身實際出發(fā),創(chuàng)造性地將此教學理念應用于實踐。
2整合課程模式
20世紀80年代以來,課程設計領域出現(xiàn)了一種新的趨勢——整合課程，它不是單純表現(xiàn)為學習的方法，還尋求如何通過統(tǒng)合化課程的編制來促進學生的綜合發(fā)展[2]。教育的客觀規(guī)律決定教育以學生為主體，課程要適應學生心理發(fā)展的需要。當知識存在于情景中、知識與實際應用相聯(lián)系、多層次呈現(xiàn)知識、知識與個體的問題產生相關性時，最好的學習效果才會出現(xiàn)。現(xiàn)今醫(yī)學教育多呈現(xiàn)醫(yī)學基礎課、橋梁課程和臨床課程“三段式”的課程模式，在這樣的趨勢下，需要醫(yī)學生掌握的新學科層出不窮，知識的無限性與接受在校醫(yī)學教育時間的有限性之間的矛盾重重，整合課程無疑是一條捷徑，精簡各門課程之間教學內容的重復，減輕學生學習負擔，注重學生自主學習能力和終身學習能力培養(yǎng)，最終適應時代的要求。事實上，在醫(yī)學教育領域的PBL教學，近年來國內外都陸續(xù)有了一些基礎醫(yī)學的整合課程,并且取得較好的改革效果[3]。因為醫(yī)學決策通常是以不確定因素為前提，PBL作為一種以建構主義學習理論為基礎的教學方法，整個教學是圍繞問題和情境展開的，也就是說學生必需面對的是一個復雜問題，它將由多個不同領域的亞問題組成，學生在解決問題時要從醫(yī)生的角度出發(fā)，全局思考問題，這要求學生對醫(yī)學科學的高度分化與高度綜合有深入認識而這正是整合課程的目標，這一思維模式的形成對學生正確的職業(yè)醫(yī)學決策奠定堅實基礎。
3教學啟發(fā)和創(chuàng)新支持
《醫(yī)學細胞生物學》作為醫(yī)學教學中的一門基礎橋梁課程針對大學一年級的醫(yī)學生開設，經過中學生物學學習后積累了一定的醫(yī)學細胞生物學知識，為學生啟用發(fā)散性思維和進一步思維創(chuàng)新奠定了基礎，使醫(yī)學生在未來遇到復雜現(xiàn)實問題時，能聯(lián)系多學科知識，尋求對問題全新、獨特性的解決方法。首先，要激發(fā)學生的創(chuàng)意點，釋放自我能力須引導學生打破傳統(tǒng)的單一設計思維模式，轉變學生對書籍的依賴，進入一個動態(tài)、時空的思維訓練并用抽象的理性認識去面對問題，聯(lián)系各個基礎學科及臨床學科構建知識框架，產生新感悟。其次，從“單一”轉為“多元”的訓練來引導學生形成多元思維模式，使學生學習《醫(yī)學細胞生物學》源于該學科卻高于本學科，既有該學科的凝練也有多學科的整合，設計醫(yī)學情境為背景，從涉及多學科的案例及發(fā)病機制出發(fā)進行探索。最后，PBL教學最大的特點就是能夠充分的激發(fā)學生的學習興趣，在專業(yè)領域培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，但是PBL教師需要在他們的創(chuàng)新點中不乏有一些觀點不全面或者參考信息錯誤引導的思維走向偏離時提供相關資料，觀點引導學生棄錯存真，發(fā)展正確的思維走向。
4結語
《醫(yī)學細胞生物學》教學中采用傳統(tǒng)教學、PBL教學法輔以團隊學習法，將使《醫(yī)學細胞生物學》教學課堂氛圍活躍，學生知識積累豐富，對學科認識加深，讓學習者通過合作解決真實性問題，學習隱含于問題背后的科學知識。通過合理把握PBL教學法的應用比例以及課程整合不但可以節(jié)約學生掌握知識需用的時間，這種倡導把學習設置于復雜的、有意義的問題情境中，讓學習者通過合作解決真實性問題，學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的技能，對于學生在學習過程中創(chuàng)新意識培養(yǎng)、培養(yǎng)自主學習、終身學習能力意義深遠。
參考文獻
[1]祝鴻程，劉浩，王迎偉，等.基礎醫(yī)學課程PBL教學應用的新思路[J].基礎醫(yī)學與臨床，2011,31(12):1410-1412.
[2]馬丁,錢坤,陳紅,等.應用OSCE初步評價以器官系統(tǒng)為基礎的醫(yī)學課程整合教學[J].中國高等醫(yī)學教育,2009(12):81-82.
篇4
一、引言
細胞生物學是生命科學中一門重要的分支學科。細胞生物學主要從細胞的不同結構層次以及細胞間的相互關系來研究細胞生命活動（生長、分裂、分化、遺傳變異、運動和興奮、傳導、衰老和死亡）的基本規(guī)律。從生命結構層次來看，細胞生物學位于分子生物學和個體生物學之間，同它們相互銜接、相互滲透。因此，從這一意義上來說，細胞生物學是一門承上啟下的學科，和分子生物學一起同是現(xiàn)代生命科學的基礎，并廣泛滲透到遺傳學、發(fā)育生物學、生殖生物學、神經生物學和免疫生物學等學科的研究中，和農業(yè)、醫(yī)學、生物高新技術發(fā)展有著密切的關系，是生命科學的重要支柱之一[1]。
目前，國內已有過百所高校開設了細胞生物學專業(yè)，細胞生物學專業(yè)的培養(yǎng)目標是“使學生既掌握本學科的發(fā)展簡史和前沿領域，又掌握細胞生物學的基礎知識、基本概念和基本理論，使學生受到基本科學思維訓練，同時使學生學會學習，具有自我開拓可獲得知識和利用信息的能力。要求學生牢固掌握細胞的基本結構和功能及各細胞器間的關系的基本知識，并且能夠掌握和了解細胞生物學的熱點課題的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，包括生命信息流和細胞信息網絡的研究、信號傳遞與細胞識別、神經活動的細胞及分子基礎、蛋白質的加工與分選、發(fā)育的分子機制及遺傳控制、細胞增殖、調控與編程死亡等，使學生對認識細胞的生命活動具有強烈的追求和探索精神，善于從生命現(xiàn)象探求其內在規(guī)律，能夠運用現(xiàn)有的細胞生物學知識去研究生命科學中與細胞生物學有關的課題。”[2]當前，許多高校開設的細胞生物課程，針對學生綜合能力的培養(yǎng)還不夠，同時，缺乏專業(yè)性與系統(tǒng)性。本文針對本校細胞生物學課程存在的問題，在學校教改項目的支持下，探索“授之以魚，不如授之以漁”的優(yōu)化細胞生物學教學體系，融知識傳授與能力培養(yǎng)為一體的教學新模式。
二、細胞生物學教學內容的優(yōu)化
《細胞生物學》的內容涵蓋植物、動物、細菌等多種生物，并且與其他學科內容交叉滲透廣泛，因此教學過程中，容易導致主線不清晰，層次紊亂，內容繁雜等問題。在教學過程中，要使學生在腦海中建立起一個較為牢固的細胞生物學的知識體系和網絡，這就要求在一線教學的我們更多地考慮授課的內容。
（一）突出重點，避免重復
細胞生物學課程內容涉及到微生物學、生物化學、植物生理學、動物生理學、遺傳學和普通生物學等學科，這些專業(yè)課的內容在授課的時間上不一致。為了有效避免與先行課程中所講授的內容出現(xiàn)重復，并且游刃有余地突出本課程在此知識點上特有的重點，必須對教學的內容進行優(yōu)化。首先在教學的過程中應該掌握每個章節(jié)的內容與哪門課程的知識點重復；其次應了解與此知識點重復的課程的授課時間是否早于此知識點。若是，則在教授此知識點時，與細胞生物學不相關的內容則一帶而過。若否，則建議在傳授此知識點時，即使此內容與細胞生物學的內容相關性不強，但為了方便學生更加深刻地理解此知識點，則應簡單介紹。比如在介紹線粒體和葉綠體這兩個章節(jié)的內容時，電子傳遞鏈、氧化磷酸化和光合磷酸化的內容在生物化學課程中是作為重點講授的內容。因此，在細胞生物學課程中，若學生已經具備了此知識點，則在講課的過程中，我們應當簡單提及此知識點，而重點闡述線粒體與葉綠體的結構與化學組成、其上蛋白的定位、代謝自主程度，核基因對其控制及其起源等。又比如細胞核與染色體章節(jié)中，在分子生物學和遺傳學的內容中，都重點闡述了此部分內容，因此在細胞生物學課程中，僅做簡單介紹即可。這樣，使本學科與其他課程的知識緊密銜接又避免了不必要的重復，在有限的學時內，將重點內容最大化地傳授給學生。
（二）貫穿前沿內容，貼近時展
細胞生物學是一門實驗科學，科學在日新月異地發(fā)展，而我們的課本卻并不能時刻地更新以順應科學的發(fā)展。因此，這就要求我們的細胞生物學的教師不能因循守舊，只顧及課本的基礎知識點。我們必須站在科學發(fā)展的前沿，掌握本領域科技發(fā)展動態(tài)，并將此動態(tài)轉化為知識點的內容，及時傳遞給學生，激發(fā)學生對科研的熱情，吸引其注意力。近年來的諾貝爾醫(yī)學或生理學獎絕大多數都頒給了細胞生物學相關的研究領域，例如今年的獎項頒發(fā)給了日本科學家大隅良典，贊揚其在細胞的自噬作用方面的卓越貢獻。當我們在傳授“溶酶體的自噬作用”這一內容時，我們可以將此例先呈現(xiàn)出來，吸引學生的注意力，再將要講授的知識點加以闡述，以便于學生對知識點的理解和記憶更加牢固。
（三）啟發(fā)引導，對知識點適當延伸
改變傳統(tǒng)的“教師在講臺上照本宣科，學生在臺下死記硬背應付考試。”的僵化做法。在傳授學生知識時，我們教師應該多用“問題導入法”來引出知識點，并讓學生根據他們現(xiàn)有的知識，在腦海中搜尋相關的解釋。這一方面讓學生積極參與課堂之中，最重要的是讓學生學會思考問題，比如在講授“細胞的大小及體積恒定”這一小節(jié)時，可以先讓學生思考一個問題：人和小鼠相應的器官都是由細胞組成的，比如心、肺、脾臟等，但是人的這些器官都比小鼠大很多，那么這到底是由于細胞的數量造成的，還是由于細胞的大小不一造成的？另外，每個知識點發(fā)?F過程的背后都是有很有趣的小故事，在傳授這些知識點之前，我們教師不妨先講述一下這些小故事，從而激發(fā)起學生發(fā)現(xiàn)新知識的熱情和動力，幫助學生學會預測、預見和構想未來事物的發(fā)展變化，不斷增強學生的自覺性和創(chuàng)造性。
三、教學手段和方法的優(yōu)化
在慕課和微課逐漸發(fā)展壯大的大背景下，我們教師應該通過整合網絡上優(yōu)秀的資源來進行授課。雖熱目前慕課和微課的資源并不能完全涵蓋整個細胞生物學的所有知識點，但部分已經成型。在上課前，我們可以讓學生通過自學的方式先對知識點進行預習，通過上課提問的方式來了解學生學習的動態(tài)，這樣可以有效避免因為教師“填鴨式”的授課讓學生出現(xiàn)學習上的“惰性”。在上課時，我們可以通過“自學―討論―總結”的教學模式來激發(fā)學生對學習以及探索的熱情。
四、改革考核方法
??下，各個院校最常用的考核方式局限于期末考試，這樣帶來的不可避免的一個問題就是，就算學生平時不怎么學習，只要在期末前幾天突擊一下，也可以取得一個不錯的成績。為了提高學生的綜合能力，我們應當改變考核方式。考核應貫穿于整個課程學習之中，如布置課程論文就是一個提高學生綜合能力的方法。在部分知識點或者章節(jié)講授完成之后，給出一個研討題，讓學生以團隊的形式共同查閱相關的文獻，最終以PPT或者以課程論文形式進行專題交流研討，這樣不僅提高了學生的論文查閱能力、團隊協(xié)作能力、語言表達能力，還提高了學習的主動性，對科研訓練和畢業(yè)設計也將起到很大的作用。
篇5
關鍵詞：細胞生物學;分層次教學;研究生
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）36-0180-02
細胞生物學是現(xiàn)代四大前沿生命學科之一，是一門綜合性的新興基礎理論學科，是從細胞、亞細胞和分子水平三個層次研究細胞生命活動基本規(guī)律的學科。隨著分子生物學與基因工程等概念的引入，使得這門曾以顯微形態(tài)為主的學科逐步發(fā)展為以探討生命活動規(guī)律為主的功能性學科，即分子細胞生物學。細胞生物學是一門連接生物化學、生物物理、生物遺傳和分子生物學的橋梁學科，也是一門實用性很強的學科。
針對研究生從事獨立的科研工作，經過研究生教育階段的培養(yǎng)，研究生必須具備追蹤世界研究新進展、快速有效地閱讀文獻、熟悉必要的實驗方法、良好的個人表達能力等。本課程組結合本校研究生生源的實際情況，采用“分層次教學”的教學方法，改變既往教師主動授課、學生被動參與的情況，采用專題講座、論文和綜述匯報、專題討論三種授課方式。在講授細胞生物學的基礎知識、介紹細胞生物學最新研究進展的前提下，重點培養(yǎng)學生如何追蹤世界本學科的研究進展、如何尋找和設計科研課題、如何有效閱讀中外文文獻、如何更好的做好課題和論文匯報，以期使得研究生的科研能力得到綜合鍛煉。
一、分層次教學
由于農業(yè)院校研究生來源不同、基礎不同，農學類有關專業(yè)的研究生在本科階段沒有學習過細胞生物學，生物類有關專業(yè)的研究生在本科階段學習過細胞生物學，不同專業(yè)研究生的細胞生物學基礎及對研究生階段《細胞生物學》課程的要求不同，使用統(tǒng)一一致的教學方法難以滿足不同層次學生以及不同專業(yè)的需要。近年來，課程組對不同專業(yè)研究生進行調研，根據研究生對本課程的不同需求，對研究生進行了“分層次教學”。
“分層次教學”是要最大限度的為不同層次的學生提供必要的學習條件和學習機會，強調每個學生都有能力理解并掌握教學內容，其關鍵是教師要提供適當的教學條件，運用恰當的教學方法使所有學生都能達到學習的目標。“分層次教學”的目標就是“從差異出發(fā)，達到消滅差異”。依據研究生的專業(yè)及知識背景進行分層次教學，真正做到因材施教，幫助不同專業(yè)的研究生快速融入自己的科研課題，提高學習興趣。
（一）分層次教學的實施
首先，根據研究生的細胞生物學基礎和現(xiàn)在所學專業(yè)對細胞生物學知識的需求，劃分教學層次，建立相應的分級教學班，進行分班教學。根據教育背景與專業(yè)情況，將細胞生物學教學分為兩個層次：生物類專業(yè)提高班和非生物專業(yè)基礎班，突出對不同專業(yè)學生能力的培養(yǎng)。對于提高班的學生，教學內容適當加深、加寬，教學進度適當加快，以保證研究生對細胞生物學前沿內容的掌握;對于普通班的學生，加強基礎概念、基本方法的講解，以保證學生達到課程教學的基本要求，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程打下良好的基礎。
（二）教學目標層次化
在教學中，課程組認真研究所授教材的內容，并從各類學生的實際出發(fā)，確定不同層次的要求，然后進行不同層次的教學，并給予不同層次的輔導，組織不同層次的實踐教學，使不同層次的學生都能得到最充分的發(fā)展，適應研究生的科研工作。
（三）教材分層
“分層次教學”首先體現(xiàn)在課程教材的選擇上。細胞生物學是生命科學領域發(fā)展最快的學科之一，新理論、新知識、新案例、新觀點層出不窮，選用合適的教材和參考資料是保證教學質量的前提。根據細胞生物學的這一特點，綜合考慮國內外最新教材，我們選用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持編寫的《Cells》為教材，結合相應國內外學術期刊的論文和綜述，以及桑建利老師編譯、科學出版社出版的《細胞》、王金發(fā)老師主編的《細胞生物學》中文教材，并推薦2011年高等教育出版社出版的《細胞生物學》（翟中和主編）及韓貽仁老師主編的《分子細胞生物學》等多種教材作為參考書。
《Cells》共分為17個章節(jié)，每章均由一名或多名本學科的世界知名專家編寫，書中包含大量電子顯微圖、熒光圖及精美的手繪圖，形象生動地描述了細胞中生命活動的動態(tài)變化。細胞生物學涉及的概念和專業(yè)術語多、理論性強，學生對教材的重點、難點較難把握[1]。《Cells》在編輯中的顯著特點是以“關鍵概念”開啟每一節(jié)的內容，并且強調了貫穿本節(jié)的主題，使得同學們能夠抓住主線;每個章節(jié)還有“展望”的內容，涉及一些研究人員正在攻關的科研課題[2]，有助于激發(fā)研究生的學習興趣、凝練科學思想。同學們還可以《Cells》配套的網上資源（http：///cells）獲取相關實驗技術等其他信息。
在教學過程中，我們建立了教學內容定期更新機制，注意及時反映國際學科前沿發(fā)展及熱點問題，注意將科學研究的最新成果融入到教學中去，保持課程內容的新穎和特色。同時，我們也將“分層次教學”的模式貫徹到教學資料庫的建設工作中，建成了適用于各層次教學所用的教學資源，包括多媒體課件、幻燈片、中英文教材、參考資料、題庫等的具有自身特點的系列化教材體系。
二、多媒體教學
細胞生物學主要講授細胞的結構與功能以及探索生物體細胞發(fā)生、發(fā)展、成長、衰老死亡的生命活動規(guī)律的科學。與其他課程相比比較微觀，細胞生物學所講述的內容是用肉眼觀察不到的，必須用各種顯微鏡，如光學顯微鏡、電子顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦掃描顯微鏡等一起才能觀察到[3]。通過多媒體課件以及相關動畫的制作，可以將細胞的顯微結構、超微結構真實地呈現(xiàn)在學生眼前，拓展學生對微觀世界的認識。借助于豐富多彩的圖片和圖表、生動形象的三維動畫，可以將復雜、抽象的理論簡單化、具體化，加深學生對重點、難點的理解和掌握。例如，在講述“細胞的內吞與外排”、“細胞內的信號的級聯(lián)放大作用”、“細胞的程序性死亡與細胞壞死的區(qū)別”、“細胞周期調控”等內容時，教師利用課件、動畫的使用，充分應用音像效果，直接刺激了學生的視覺和聽覺器官，能強化記憶，有利于最佳教學效果的獲得，使課堂教學更為生動形象，提高了教學效率。
三、互動式教學
研究生的學習目的不僅是掌握書本中的基礎知識，而是學會如何將這些知識應用到自己的研究課題中解決實際的問題。在教學中，我們抓住這一點，采用專題講座、論文和綜述匯報、專題討論三種授課方式，培養(yǎng)學生的科學思維能力和創(chuàng)新能力。
近年來，課程組邀請了多位國內外知名的專家、學者為學生們做了多個不同研究方向的專題講座。這種專題講座的形式，不僅使學生們對于細胞生物的最新研究進展有了更直觀的認識，還增強了他們凝練科學問題的能力，受到了普遍好評。整個課程的教學過程也打破了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式，教學過程中融合了課堂專題討論、學生的論文和綜述匯報等多種互動教學模式，使得學生的個人表達能力、科研寫作能力有了大幅度的提高。
本課程作為研究生課程，雖然開設時間不長，但已顯示出一定的特色。一方面，授課教師為多年從事細胞生物學研究和教學的資深教師和一直在實驗平臺前研究的中青年教師，熟悉若干領域的研究進展，講課注重個人體會和總結;另一方面，教研室著力推行教改，平時授課過程中貫穿對各知識點融會貫通的介紹和對前人創(chuàng)造知識歷程的介紹，啟發(fā)對存在問題的思考。另外，根據不同基礎、不同專業(yè)研究生的專業(yè)基礎知識，采取分層次教學，真正做到因材施教;考試則采用讀書報告與筆試相結合的形式，引導學生投身科學探索的熱情，調動學生總結科學問題的興趣，同時培養(yǎng)他們口頭講述的能力。近年來選修本課程的學生人數逐年上升，取得了較好的教學效果。
參考文獻：
[1]王寶娟，張盛周，朱國萍.諾貝爾獎在細胞生物學教學中的應用[J].中國細胞生物學學報，2010，32（3）：497-500.
篇6
關鍵詞：醫(yī)學細胞生物學；實驗課；課程改革；整合式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0035-02
醫(yī)學細胞生物學是醫(yī)學生基礎課程中的重要組成部分，與醫(yī)學本身一樣，它是一門實踐性很強的學科[1]。傳統(tǒng)的醫(yī)學細胞生物學在理論講授的基礎上也有一定的實驗內容配合。以往的實驗課多是作為理論課程的補充參與于整體教學中的，如針對理論課中講到的某個知識點進行驗證。其優(yōu)點在于鞏固了理論課程內容，然而隨著細胞生物學的迅速發(fā)展，理論課知識的不斷更新，實驗課程無論從內容還是形式上都顯示出了明顯的滯后性[2]。傳統(tǒng)的實驗課教學往往要求學生被動的接受，對理論課程重復認識，缺乏創(chuàng)新性思維[3]。加之，現(xiàn)今的醫(yī)學科學不斷的強調轉化醫(yī)學，要求基礎與臨床結合，將科研成果更好地應用于臨床，因而對醫(yī)學細胞生物學實驗課程進行深入改革是勢在必行的。我們針對八年制學生進行了醫(yī)學細胞生物學實驗課程改革，開設獨立的“醫(yī)學細胞生物學實驗課”，強調課程的整體性和系統(tǒng)性。在對基本實驗技術了解和熟悉的基礎上，主要培養(yǎng)學生的科研思維能力、課題設計能力，提高學生綜合運用所學知識獨立分析問題、解決問題的能力。該課程已經開展五年，本文就課程設計和帶教過程中的體會與大家共同探討，以期為醫(yī)學細胞生物學實驗課程的改革提供一定的思路。
一、整合式的課程設計有效地培養(yǎng)了學生的科研思維能力
醫(yī)學細胞生物學實驗課為系統(tǒng)性、整體性設計，將新的細胞生物學技術及理論知識融會貫通在整個教學過程中，而完整的實驗課程相當于一個小的研究課題。課程主要以體外培養(yǎng)的細胞為研究材料，結合學生初次接觸細胞培養(yǎng)以及實驗課連貫性的特點，選用易操作、易觀察的細胞系為研究對象。首次實驗課涉及細胞培養(yǎng)所需的最基本操作，諸如傳代、計數等等。緊接著的課程主要給予細胞不同類型的損傷（缺糖、藥物等）或同時進行損傷后恢復處理等，從現(xiàn)象觀察到機制探討步步深入。例如：倒置顯微鏡鏡下觀察某化療藥物（不同濃度）對細胞數目、細胞形態(tài)改變的影響，提出不同濃度藥物作用下細胞增殖的可能變化。通過CCK-8或MTT實驗獲得不同濃度該藥物對細胞增殖及活力的影響，并比較、討論實際檢測結果與預期結果是否一致。隨后對該藥物影響細胞增殖的可能機制進行分析，是經由該藥物誘導細胞凋亡還是壞死，查閱文獻，提出假設，設計合理的實驗進行驗證。如明確是凋亡在該過程中發(fā)揮重要作用，那么下一步將尋找可能的凋亡相關分子，層層遞進。每一步都需要學生們思考下一步應該怎么進行，預期結果是什么，實際上得出的結果是否與預期相符，說明了什么，提示了什么。具體到課程中，就要求學生每次課程結束的時候都要進行思索與探討，并設計出下一步即下節(jié)課所需進行的實驗。而第二次上課時教師需針對上節(jié)課的結果進行分析討論、總結，提出可能進行的或應該進行的實驗。實驗課程環(huán)環(huán)相扣，從而達到從現(xiàn)象觀察分析到機制探討的目的，激發(fā)同學學習興趣的同時，將科研思維能力的培養(yǎng)貫穿其中。除此之外，在整個過程中，還要求同學們根據課程所涉及的內容，查閱大量文獻，設計出具有一定可行性的，獨立的小課題。教師對設計出的小課題進行點評，包括其可行性及設計上是否完整等等，再次強化對學生科研能力的培養(yǎng)。
二、高效、有序的教學體系，確保教學質量
實驗課程改革要達到好的效果，需要從“教”與“學”兩方面進行配合。“教”的方面：首先，在整個醫(yī)學細胞生物學實驗課中，為了保證教學質量，一名教師負責一個班所有的實驗課程授課和實驗報告的批改，這樣能全面掌握學生對實驗的理解和把握。將學生在實驗報告中出現(xiàn)的問題或提出的問題，及時在第二次課中進行講解和反饋。實驗課程結束的時候亦相當于一個獨立小課題的結題，教師需從整體上對課程再次梳理，講明每一步實驗選擇的意義，以及還有哪些平行實驗可以替代或共同驗證相關結果。實驗課程改革后對教師的要求更高，需要將幾次實驗合理地設計為一個小課題，需要對最新的醫(yī)學細胞生物學、遺傳學理論及技術有很好的了解。同時加大了實驗課的教學力度，增加實驗教學學時數，并盡可能多地增加每位同學的動手次數。醫(yī)學細胞生物學實驗課從開始至今不斷探索，根據學生的反饋進行調整，帶教老師也精心制作了多媒體課件，使學生對實驗原理及實驗設計有更清晰、明確的了解。
從“學”的方面而言，學生從小接受的更多的是被動性訓練。在課程剛開始的時候，學生積極的思考并不夠，更多的是希望老師能給出一個標準答案。隨著課程的進展，通過老師的啟發(fā)、鼓勵，學生從被動性接受進入主動性思考，能夠主動提出問題，提出自己的想法，教學效果有了更明顯的提升。
三、全程參與實驗，激發(fā)學生的學習興趣
傳統(tǒng)實驗課多為固定時間，許多步驟均由技術人員提前完成，課堂上學生只能做關鍵的幾步，這樣學生無法從整體上把握實驗。而現(xiàn)行的實驗課，靈活調整時間，讓學生全程參與實驗。例如，在實驗課正式開始前兩天，讓學生先將細胞按一定的數目接種于96孔培養(yǎng)板上；24小時后，給處于對數生長期的細胞損傷處理（缺糖或加藥）；損傷6小時后，一組細胞恢復正常培養(yǎng)基培養(yǎng)（損傷恢復組）；至損傷組損傷處理24小時后，所有細胞同時進行相關指標檢測。實驗過程中要求學生認真觀察，不放過任何細節(jié)，獨立思考，并以實驗小組為單位對預期結果和實際結果進行分析、討論。全程參與實驗充分調動了學生的積極性和主動性，更好地激發(fā)了學生的學習興趣。多位同學在課程結束后，設計課題，申請了學校各項“科創(chuàng)項目”，在教師的指導下，利用課余時間完成研究項目，發(fā)表多篇論文，其中部分文章發(fā)表在SCI期刊上。在這個過程中使學生對科研的嚴謹性、創(chuàng)新性有了更深刻的認識，也拓寬了學生的知識面，對醫(yī)學細胞生物最新的研究進展有所了解。
四、改革考核方式，全面、客觀地評價學生
建立完善的成績評定體系也是保證實驗教學質量和效果的關鍵。以往實驗課的成績主要是理論課成績中很小的一部分，多以實驗報告和出勤率作為參考。而開設獨立的醫(yī)學細胞生物學實驗課程的目的就是為了更好地培養(yǎng)學生的科研能力，包括科研思維、動手操作、團隊合作等等。因而作為獨立的課程后，需要更加全面地考察學生的實驗能力。我們將實驗課成績分為三部分：實驗報告及設計的小課題；平時成績（實驗態(tài)度，動手能力，科學的思維方式）；筆試。筆試也主要以應用性課題為主。這樣的考核方式既能了解學生的動手能力、科研能力，又能考察學生的綜合素質，有利于學生創(chuàng)新能力、獨立操作、獨立思考能力，團隊合作能力的培養(yǎng)。
總之，醫(yī)學細胞生物學實驗課程的改革是醫(yī)學細胞生物學發(fā)展的必然趨勢，根據我們五年來的探索，發(fā)現(xiàn)整體性、系統(tǒng)性的改革有助于訓練學生科學的思維能力，以適應未來醫(yī)生培養(yǎng)的需求。
參考文獻：
[1]李明，劉俊，白曉春，羅深秋.醫(yī)學細胞生物學實驗教學改革探索[J].山西醫(yī)科大學學報：基礎醫(yī)學教育版，2011，13（2）.
篇7
【關鍵詞】醫(yī)學細胞生物學實驗教學PBL模式
前言
作為生物醫(yī)學領域重點學科，醫(yī)學細胞生物學專業(yè)性強，囊括諸多理論、概念、實驗內容等。其中，實驗教學尤為關鍵。其能夠把理論、實踐結合起來，對課堂知識加以鞏固，培養(yǎng)醫(yī)學生的創(chuàng)新能力、動手操作能力等，增強課堂有效性，為后續(xù)各類相關學科的學習奠定良好基礎，引導學生對所學知識進行融會貫通。
1.醫(yī)學細胞生物學實驗教學問題
1.1教材實驗內容陳舊單一
在現(xiàn)有教材中，醫(yī)學細胞生物學實驗內容豐富，操作過程完整。教師照本宣科，向學生逐一講解實驗操作流程及各個步驟。課堂之初，學生沒有預期相關內容，課堂上又沒有預留出充足的思考時間，導致實驗教學過于枯燥，又不具備探索性。這使學生過于依賴教材標準答案，導致醫(yī)學細胞生物學實驗教學過程缺乏思考和創(chuàng)新。
1.2教師教學方法不當
開展醫(yī)學細胞生物學實驗時，教師為了避免學生在實驗中出現(xiàn)錯誤，總是再三強調實驗內容、方法、流程及相關注意事項，使學生在實驗操作過程中比較順利。這一過程中，學生嚴格按照教材內容、教師要求等開展實驗，課堂討論、提問等不足，僅是簡單重復上書本上已有的實驗內容及知識[1]。這種實驗方法違背了醫(yī)學細胞生物學的探索性，導致課程教學過程中，趣味性不強，很難對學生的思維能力、問題分析能力等進行培養(yǎng)。
2.醫(yī)學細胞生物學實驗教學創(chuàng)新方法
2.1問題導向法
問題導向法即PBL，在醫(yī)學細胞生物學實驗教學中備受青睞。這一教學模式，以問題為導向，將學生作為課堂主體，在教師引導下，進行自學和討論。在臨床實踐中，依據課程背景、教學內容等，帶領學生分組討論，通過提出問題、查閱資料、研究討論、總結反思獲取相關知識，熟練掌握正確的實驗操作方法。具體實施方法如下：教師提出問題或任務之后，要求學生把觀察對象、實驗方法等確定下來，通過課堂探究，給出正確答案，由教師點評。
2.2多媒體實驗教學
醫(yī)學細胞生物學涵蓋的專業(yè)實驗內容、知識點等比較多，倘若采用傳統(tǒng)實驗教學方法，很難把細胞內部結構及功能描繪出來，教學內容抽象，實驗操作難度大。發(fā)揮網絡多媒體優(yōu)勢，在醫(yī)學細胞生物學實驗課堂上加以應用，依托線上指導，完成實驗過程，降低學習難度。將圖片、聲音、動畫等融入實驗教學中，使醫(yī)學生物細胞學課堂具備動態(tài)性特征，實驗教學質量和效率兼具。例如，染色、離心等相關實驗，操作難度大，耗時長。借助網絡多媒體，向學生展示往屆學生實驗效果及不規(guī)范操作，使學生對該實驗內容、流程具備深刻的認識和了解，從而成功參與到醫(yī)學細胞生物學實驗中。
2.3自主探索法
醫(yī)學細胞生物學中涉及到的各類實驗相對比較難，教師往往需要花費大量時間做準備工作，為學生提供最佳實驗時間、條件等，使之規(guī)范操作，以保證實驗準確度。這種實驗教學方法對醫(yī)學生創(chuàng)造能力培養(yǎng)非常不利。以“利用甲基綠—派洛寧染液進行細胞內DNA和RNA染色觀察”這一實驗教學為例，在實驗之前，反復向學生強調實驗標本大小、染液染色時間等，導致學生課堂主動性不強。實驗過程中，依據醫(yī)學細胞生物學特性及要求，給予學生充足的自由，使之自主參與到變量設計中，在不同變量條件下，探索實驗結果。通過這種方式，提高學生的實驗積極性[2]。完成實驗操作之后，帶領學生總結實驗結果，回顧實驗過程，真正把實驗原理、方法等了解透徹。
篇8
Keyword:endothelial progenitor cell; exvivo expansion; biological properties; vasculogenesis; clinical application;
1997年， 日本學者Asahara等[1]首次從人外周血中分離出血管內皮生長因子受體2 （vasucular endothelial growth factor receptor 2, VEGFR-2） 和CD34均為陽性的單核細胞， 而且能夠表達內皮細胞的特異性抗原， 故命名為內皮祖細胞 （endothelial progenitor cells, EPCs） , 也稱為成血管細胞 （angioblast） , 在生理或病理等因素的刺激下， 可從骨髓動員到外周血參與損傷血管的修復， 通過遷移、歸巢到靶組織并進入新生血管， 定向增殖分化為成熟的血管內皮細胞， 內皮細胞對維持血管內膜的穩(wěn)定性起著重要作用[2,3];此外， 研究發(fā)現(xiàn)EPCs既參與血管生成， 也參與機體和器官損傷后的血管修復與新生， 在心腦血管疾病、外周血管疾病、腫瘤血管形成及創(chuàng)傷愈合等方面均發(fā)揮重要作用， 并為缺血性疾病的治療提供了新思路， 具有廣闊的應用前景[4~6].然而， EPCs治療仍面臨諸多困難， 從高齡病人分離的EPCs數量低、質量差， 達不到理想的治療效果[7].本文就內皮祖細胞生物學特征及臨床應用等研究概況作簡要概述， 以期為內皮祖細胞的應用研究提供參考。
1、EPCs的生物學特性
1.1 EPCs的鑒定
內皮祖細胞在體外有兩種， 分早期和晚期。早期EPCs呈現(xiàn)紡錘形， 晚期EPCs形成鋪路石樣的橢圓形結構。單從形態(tài)學特征上無法辨認出早期EPCs, 由于血液與血管的發(fā)生聯(lián)系緊密， 其細胞也共享許多細胞表面標記。研究發(fā)現(xiàn)， HSCs和EPCs都起源于血管干細胞， 因此他們具有相同的表面標記 （CD34、CD133） [8].人類EPCs的表面標記物有CD34、CD133、FLK-1/KDR、CXCR4和CD105等， 而在小鼠中其表面標志物則為C-kit+/Sca-1+/Lin- （KSL） [1, 9~11], 這些細胞群在缺血條件下參與血管形成， 表明它們具有血管再生能力。現(xiàn)在最常用的鑒定EPCs的表面分子抗原組合有VEGFR-2、CD133和CD34, 多數學者認為同時具有CD34+、CD133+及VEGFR-2等表面抗原的稱為EPCs[12], 但單獨一個表面分子抗原是不具有特異性的。例如， CD34+在骨髓來源的內皮細胞和造血干細胞 （hematopoietic stem cells, HSCs） 上都有所表達[13].VEGFR-2是胚胎血管發(fā)育時的關鍵受體， 是血液血管干細胞的表面標記， 在出生后也表達于早期造血干細胞和成熟血管內皮細胞上[14].CD133選擇性地表達于早期造血細胞和胚胎肝、骨髓以及外周血的祖細胞， 在成熟內皮細胞不表達[15].由此可見， EPCs在不同發(fā)育階段可能表達不同的表面標記。最近有研究顯示， 起源于臍血單核細胞的CD34+/CD14-或CD34-/CD14+的細胞也可分化為EPCs[16], 此外， 還能通過多種方法鑒定EPCs, 內皮型一氧化氮合酶 （endothelial nitric oxide synthase, e NOS） 也是它的特征之一[17].通過電鏡可觀察到內皮細胞特有的細胞器Weibel-palade小體[18], 它是一種分泌性桿狀的細胞器， 含有多種生物活性分子， 如血管性血友病因子 （von willebrand factor, v WF） , 受到刺激后可以非常迅速的釋放這些內容物， 參與止血、炎癥和血管生成等生理功能。內皮細胞吞噬低密度脂蛋白是其重要的生物學功能之一， EPCs在分化過程中能表達內皮細胞免疫表型， 且具有吞噬乙酰化低密度脂蛋白和結合荊豆凝集素的能力[19], 可以利用這種能力對EPCs進行檢測， 通過Dil標記乙酰化低密度脂蛋白和FITC標記的荊豆凝集素雙染實驗來鑒定EPCs表型。
非造血系EPCs的來源不是HSCs, 它可能來自組織或器官， 非造血系EPCs通過連續(xù)培養(yǎng)獲得， 它們具有分化為內皮細胞的能力， 這種細胞又被稱為EOCs[20], 它們在體外培養(yǎng)條件下呈內皮細胞樣特征， 培養(yǎng)7 d后， 匯合形成鵝卵石樣單層多角形細胞。這種EPCs亞型表達CD31、CD34、CD105、CD146、VE-cadherin和VEGFR-2, 而不表達造血系表面標志物CD133[21].這類EPCs能形成毛細血管和產生NO, 從而增強后肢血管的新生能力[22].盡管這類具有血管生成潛能的EPCs能應用于細胞治療， 但在培養(yǎng)的過程中， 它們的增殖活性減弱和逐步衰老的現(xiàn)象使之用于治療受到限制[23], 若同時考慮到分離技術和培養(yǎng)方法， 這些非造血系EPCs是不適用于臨床的。
1.2 EPCs的歸巢和分化
EPCs的歸巢是在血管內皮生長因子 （vascular endothelial growth factor, VEGF） 、基質細胞衍生因子1 （stromal cell derived factor, SDF-1） 的參與下， 使外周血中的EPCs遷移到組織缺血或內皮損傷部位， 黏附并結合到受損血管的過程。有學者發(fā)現(xiàn)將含有VEGF的填充物移植到缺血部位， 可引起移植部位EPCs的聚集， 促進血管新生， 表明VEGF有促進EPCs歸巢的作用[24].另外， 還有研究人員發(fā)現(xiàn)， 小窩蛋白 （caveolin） 通過VEGF/NO通路來調控SDF-1介導的EPCs歸巢， 從而直接影響血管的新生[25].SDF-1是動員EPCs向缺血部位聚集的關鍵細胞因子之一， 能誘導CD34+細胞遷移和EPCs的形成。
EPCs向缺血損傷部位歸巢， 形成集群后修復損傷組織[26].因此EPCs的克隆形成能力及其檢測方法對于研究血管的生成是很重要的。有研究人員從外周血或臍血中分離出單個核細胞， 并培養(yǎng)出了內皮細胞克隆團 （colony-forming unit-endothelial cells, CFU-ECs） [27].新的EPCs克隆形成 （EPCs colony forming assay, EPCs-CFA） 方法可以估計祖細胞的數量， 也能評估克隆團的質量[28].利用EPCs-CFA方法可以把兩種細胞群體區(qū)分開來， 即原始的 （小） EPCs群體和成熟的 （大） EPCs群體。這兩類細胞群體各有特點， 原始的 （小） EPCs具有高度的增殖能力， 而成熟的 （大） EPCs具有分化和促進血管修復的能力[29].
有學者認為CD133/CD14表達的喪失， 同時伴隨v WF及其他成熟內皮特異性標志物和特征的形成就表明內皮細胞分化成熟[30].目前的研究認為EPCs除了分化為成熟內皮細胞以外， 還可以分化為骨骼肌細胞、平滑肌細胞和心肌樣細胞[31].有研究發(fā)現(xiàn)， PPAR7受體激動劑通過上調e NOS的表達使EPCs向成熟內皮細胞分化， 而抑制其向平滑肌細胞分化[32].而用C-反應蛋白處理EPCs, 可通過抑制e NOS mRNA的表達， 顯著抑制EPCs的分化， 并加速其凋亡[33].有研究發(fā)現(xiàn)， 層流切應力促進EPCs向動脈ECs分化， 而抑制其向靜脈ECs分化。剪切力在促進EPCs向ECs分化的同時， 抑制了干細胞標志物CD133、CD34的表達[34].也有研究表明纖維連接蛋白促進EPCs分化[35].
2、EPCs的應用
2.1 EPCs在動物肢體缺血模型中的應用
目前， EPCs治療肢體缺血疾病被廣泛研究。當肢體缺血患者因為沒有藥物治療， 不適合手術而只能選擇截肢時， EPCs治療給他們帶來了希望。利用EPCs治療動物損傷模型的治療方法有所差異， 有的學者利用新分離的細胞， 也有學者利用多種細胞因子/生長因子組合培養(yǎng)擴增的細胞。研究人員利用鼠類和兔進行了大量的研究， 外源性EPCs能夠修復后肢缺血模型中受損的血管[36,37].這些實驗表明， EPCs在缺血損傷時參與毛細血管生成和改善組織灌注。
由于造血干細胞和內皮祖細胞具有共同的表面標記， 利用當前的技術無法將它們區(qū)分。最近， 有研究表明通過CD34陽性分選可以得到一部分EPCs, 對肢體缺血的糖尿病小鼠局部注射CD34+細胞， 結果表明CD34+細胞具有促進創(chuàng)傷愈合和促進血管生長的功能[38].Li等[39]發(fā)現(xiàn)分離自骨髓的CD34+在移植后具有更高的募集能力。Elsharawy等[40]將人CD34+細胞移植到后肢缺血的糖尿病裸鼠體內， 發(fā)現(xiàn)明顯恢復了血流。
2.2 EPCs在臨床試驗上的應用
治療性血管生成的主要目的是強化合適的血管形成和改善組織灌注。一些理想的動物研究結果促進了早期臨床試驗的開展。促進肢體缺血患者的側支血管生成和血管新生是減少組織損傷與嚴重缺血的主要治療策略。
根據細胞來源， 治療方式可分為非選擇性EPCs治療和選擇性EPCs治療， 非選擇性EPCs治療利用骨髓來源的單個核細胞 （mononuclear cells, MNCs） , 它包括EPCs部分和非EPCs部分；選擇性EPCs治療利用的是外周血 （peripheral blood, PB） 或BM-MNCs中分離和純化的EPCs[40,41].純化的CD34+細胞能參與血管新生和內皮修復， BM-MNCs在收到促進動員、歸巢和分化的信號后， 能形成成熟的內皮細胞。生理條件下循環(huán)血中的EPCs數量很少， 粒細胞集落刺激因子 （granulocyte colony-stimulating factor, G-CSF） 可以促進EPCs從骨髓中動員到外周血中， 因此， 促進BM-MNCs動員和歸巢會增強EPCs介導的血管新生[42,43].
有學者利用BM-MNCs治療外周動脈疾病 （peripheral arterial disease, PAD） , 他們使用的就是細胞移植治療血管生成方法。隨機對照試驗表明， 肌肉注射自體BM-MNCs能顯著改善腿部疼痛范圍、潰瘍大小和疼痛自由行走距離， 這種良性結果能夠維持至少2年[44].Kawamoto等[45]報道了一個自體移植的I/II期臨床試驗， 通過G-CSF動員下肢嚴重缺血患者的BM-EPCs, G-CSF能有效地動員BM-EPCs進入血液， 分離所得到的CD34+細胞即為EPCs.所有患者在細胞治療12周后， 病情得到明顯改善， CD34+細胞移植后各項病理指標得到明顯改善。
研究顯示， 將自體動員的CD34+細胞移植到頑固性糖尿病足患者體內， I/II期臨床試驗結果顯示， 5例患者中3例未發(fā)生小截肢、復發(fā)、死亡及其他嚴重不良事件。另外， 當以高劑量EPC-CFU和CD34+/KDR+細胞進行治療時， 傷口愈合效果明顯改善， 無復發(fā)或異位潰瘍[44].這些結果表明， EPCs的數量和血管生成潛力直接影響細胞療法的療效。因此， 較高劑量的EPC-CFU和CD34+/KDR+細胞是EPCs進行有效治療的關鍵。細胞治療對于下肢嚴重缺血患者基本沒有限制， 具有一定的安全性和可行性。
3、EPCs的應用挑戰(zhàn)
要成功地將EPCs介導的血管修復和血管生成應用于臨床， 還需要更好地理解EPCs的生物學特性。目前， EPCs治療應用主要受到數量和質量的限制。由于外周血中的EPCs較少， 細胞分離過程中細胞質量會降低， 不得不進行多次動員和分離EPCs從而加重了病人的負擔。研究發(fā)現(xiàn)PB CD34+細胞移植治療功能性血管再生具有劑量依賴效應[46].
在一些特殊情況下， 如高齡、糖尿病、心血管疾病和其他風險因素等都能損害EPCs的功能， 使其遷移和歸巢到靶組織的能力受到影響[47,48].年齡的升高會減弱內皮祖細胞的功能， 產生保護性細胞因子， 并造成生長因子的量減少， 且活性減弱， 導致患心血管疾病的風險增加[49].老齡化也與血管壁內源性的改變有關， 主要是內皮細胞的流失導致了內皮功能障礙。研究發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性冠心病 （coronary artery disease, CAD） 患者術前的循環(huán)EPCs隨著年齡的增加而減少， 隨著VEGF水平下降而減少。而同齡人中， 含較少EPCs的人更易患心血管疾病。多因素分析表明， EPCs的減少預測了心血管疾病不良的預后[50], 通過減少風險因素能夠恢復循環(huán)中EPCs的正常水平[51].
由于糖尿病和EPCs功能損傷有關， 糖尿病通常伴隨著很多血管并發(fā)癥， 缺乏血管內皮再生和血管再生受損是糖尿病血管并發(fā)癥的根本原因。糖尿病患者的內環(huán)境含有大量的活性氧簇， 它們由活性NADPH氧化酶產生， NADPH氧化酶能降低NO的生物學利用度， 從而導致糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生和加重， 抑制NADPH氧化酶的活性能恢復CD34+細胞的遷移和歸巢到靶組織的能力[52].
由于病人內源性EPCs的數量少、質量差， 與健康人相比自體EPCs移植治療效果不好。在治療糖尿病足患者時， PB CD34+細胞修復組比對照組的治療效果差， 老年患者EPCs動員數量降低， 缺血性損傷可由正常人的CD34+細胞修復， 但糖尿病患者的CD34+細胞治療效果很差[50].為了克服這一問題， 可使用細胞和分子生物學技術增強EPCs的存活率和細胞增殖。此外， 收集和分離細胞的漫長過程也會影響患者的康復。如前體祖細胞的增殖或前處理等步驟會造成移植時間的推遲。總之， 盡管臨床試驗表明自體EPCs治療具有安全性和有效性， 但仍然需要克服一些缺陷， 如：分離技術和過程、細胞功能障礙和細胞數量。
4、展望
內皮祖細胞以其獨特的生物學特性成為再生醫(yī)學領域中重要的治療工具， 在機體缺血、組織損傷、細胞因子或藥物刺激下， EPCs可從骨髓向靶部位動員、增殖、分化， 形成新生血管， 在多種缺血性疾病和血管損傷方面有著廣闊的應用前景。利用轉基因技術將必要的基因轉給EPCs, 從而增強其增殖或新生血管的能力， 擴大在臨床上的應用范圍。此外， EPCs在組織工程和腫瘤治療方面也有很大的臨床應用價值。但是， 我們必須要先理解EPCs的生物學特性， 并繼續(xù)研究了解EPCs在健康和疾病中的身份和角色。這些努力將提供有價值的數據來指導研究者對細胞治療進行合理的設計。
參考文獻
[1]Asahara T, Isner J M.Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis[J].Science, 1997, 275 （5302） :964.
[2]Takahashi T, Kalka C, Masuda H, et alIschemia-and cytokine-induced mobilization of bone marrow-derived endothelial progenitor cells for neovascularization[J].Nat.Med., 1999, 5 （4） :434-438.
[3]Fadini G P, Losordo D, Dimmeler S.Critical reevaluation of endothelial progenitor cell phenotypes for therapeutic and diagnostic use[J].Circul.Res., 2012, 110 （4） :624.
[4]Kawamoto A, Losordo D W.Endothelial progenitor cells for cardiovascular regeneration[J].Trends Cardiovasc.Med., 2008, 18 （1） :33-37.
[5]Zhao Y H, Yuan B, Chen J, et alEndothelial progenitor cells:Therapeutic perspective for ischemic stroke[J].CNS Neurosci.Therapeut., 2013, 19 （2） :67-75.
[6]Rurali E, Bassetti B, Perrucci G L, et alBM ageing:implication for cell therapy with EPCs[J].Mechan.Age.Dev., 2016, 159:4-13.
[7]Di S R, Felice F, Pini S, et alImpact of depression on circulating endothelial progenitor cells in patients with acute coronary syndromes:A pilot study[J].J.Cardiovasc.Med., 2014, 15 （4） :353.
[8]Rufaihah A J, Haider H K, Heng B C, et alTherapeutic angiogenesis by transplantation of human embryonic stem cellderived CD133+endothelial progenitor cells for cardiac repair[J].Regenerat.Med., 2015, 5 （2） :231-244.
[9]Lee J H, Lee S H, Yoo S Y, et alCD34 hybrid cells promote endothelial colony-forming cell bioactivity and therapeutic potential for ischemic diseases[J].Arterioscl.Thrombo.Vascul.Biol., 2013, 33 （7） :1622-1634.
[10]Yang J, Ii M, Kamei N, et alCD34+Cells represent highly functional endothelial progenitor cells in murine bone marrow[J].PLo S ONE, 2011, 6 （5） :e20219.
[11]Sekiguchi H, Ii M, Jujo K, et alImproved culture-based isolation of differentiating endothelial progenitor cells from mouse bone marrow mononuclear cells[J].PLo S ONE, 2011, 6 （12） :e28639.
[12]Peichev M, Naiyer A J, Pereira D, et alExpression of VEGFR-2 and AC133 by circulating human CD34 （+） cells identifies a population of functional endothelial precursors[J].Blood, 2000, 95 （3） :952-958.
[13]Cahill P A, Redmond E M.Vascular endothelium-Gatekeeper of vessel health[J].Atherosclerosis, 2016, 248:97-109.
[14]Wang L, Rui B, Bixel M G, et alIdentification of a clonally expanding haematopoietic compartment in bone marrow[J].Embo.J., 2013, 32 （2） :219-230.
[15]Choi S A, Wang K C, Phi J H, et alA distinct subpopulation within CD133 positive brain tumor cells shares characteristics with endothelial progenitor cells[J].Cancer Lett., 2012, 324 （324） :221-230.
[16]Sudchada S, Kheolamai P, Upratya Y, et alCD14-/CD34+is the founding population of umbilical cord blood-derived endothelial progenitor cells and angiogenin1 is an important factor promoting the colony formation[J].Ann.Hematol., 2012, 91 （3） :321-329.
[17]Yu J W, Deng Y P, Han X, et alMetformin improves the angiogenic functions of endothelial progenitor cells via activating AMPK/e NOS pathway in diabetic mice:[J].Cardiovasc.Diabetol., 2016, 15 （1） :88.
[18]Stevenson N L.Novel regulators of Weibel-palade body biogenesis and endothelial function[R].University College London, 2014.
[19]戴小珍， 王蘭， 潘克儉， 等。大鼠骨髓來源內皮祖細胞的分離培養(yǎng)及鑒定[J].成都醫(yī)學院學報， 2013, 8 （3） :242-246.
[20]Li Y F, Ren L N, Guo G, et alEndothelial progenitor cells in ischemic stroke:an exploration from hypothesis to therapy[J].J.Hematol.Oncol., 2015, 8 （1） :33.
[21]Ge Y Z, Wu R, Lu T Z, et alCirculating endothelial progenitor cell:a promising biomarker in clinical oncology[J].Med.Oncol., 2015, 32 （1） :1-10.
[22]Perlingeiro R C R.Regulation of vasculogenesis and angiogenesis[M].Springer, 2012, 261-270.
[23]Masuda H, Iwasaki H, Kawamoto A, et alDevelopment of serum-free quality and quantity control culture of colonyforming endothelial progenitor cell for vasculogenesis[J].Stem Cells Translat.Med., 2012, 1 （2） :160-171.
[24]Ishida Y, Kimura A, Nosaka M, et alDetection of endothelial progenitor cells in human skin wounds and its application for wound age determination[J].Int.J.Legal Med., 2015, 129 （5） :1049-1054.
[25]Yin Y, Zhao X, Fang Y, et alSDF-1alpha involved in mobilization and recruitment of endothelial progenitor cells after arterial injury in mice[J].Cardiovasc.Pathol.Official J.Soc.Cardiovasc.Pathol., 2010, 19 （4） :218.
[26]Qiu L Z, Chen L, Li C X, et alEffect of Naoxintong capsule on endothelial progenitor cell mobilization and homing following bone marrow transplantation in a mouse hind limb ischemia model[J].China J.Chin.Materia Med., 2016, 41 （23） :4416-4423.
[27]Yoder M C, Mead L E, Prater D, et alRedefining endothelial progenitor cells via clonal analysis and hematopoietic stem/progenitor cell principals[J].Blood, 2007, 109 （5） :1801.
[28]Masuda H, Alev C, Akimaru H, et alMethodological development of a clonogenic assay to determine endothelial progenitor cell potential[J].Circul.Res., 2011, 109 （1） :20-37.
[29]Kamei N, Kwon S M, Alev C, et alLnk deletion reinforces the function of bone marrow progenitors in promoting neovascularization and astrogliosis following spinal cord injury[J].Stem Cells, 2010, 28 （2） :365.
[30]Liu L, Kakiuchi-Kiyota S, Arnold L L, et alPathogenesis of human hemangiosarcomas and hemangiomas[J].Human Pathol., 2013, 44 （10） :2302-2311.
[31]Takahashi M, Okubo N, Chosa N, et alFibroblast growth factor-1-induced ERK1/2 signaling reciprocally regulates proliferation and smooth muscle cell differentiation of ligamentderived endothelial progenitor cell-like cells[J].Int.J.Mol.Med., 2012, 29 （3） :357-364.
[32]Zhou J, Chen L, Fan Y, et alAtorvastatin increases endothelial progenitor cells in balloon-injured mouse carotid artery[J].Can.J.Physiol.Pharmacol., 2014, 92 （5） :369-374.
[33]Meng S, Cao J, Wang L, et alMicroRNA 107 partly inhibits endothelial progenitor cells differentiation via HIF-1[J].PLo S ONE, 2012, 7 （7） :e40323.
[34]Cheng M, Guan X, Li H.Shear stress regulates late EPC differentiation via mechanosensitive molecule-mediated cytoskeletal rearrangement[J].PLo S ONE, 2013, 8 （7） :e67675.
[35]Singh P, Schwarzbauer J E.Fibronectin and stem cell differentiation-lessons from chondrogenesis[J].J.Cell Sci., 2012, 125 （16） :3703.
[36]Burdon T J, Paul A, Noiseux N, et alBone marrow stem cell derived paracrine factors for regenerative medicine:Current perspectives and therapeutic potential[J].Bone Marrow Res., 2011, 2011:14.
[37]Murdoch E C.Broadway-Stringer S A, Bartkeviciute M, et alStem cell therapies for ischemic cardiovascular diseases[J].Recent Patents Regenerat.Med., 2014, 4 （3） :149-167.
[38]Awad O, Dedkov E I, Jiao C, et alDifferential healing activities of CD34+and CD14+endothelial cell progenitors[J].Arterioscl.Thrombo.Vascul.Biol2006, 26 （4） :758.
[39]Li Y F, Ren L N, Guo G, et alEndothelial progenitor cells in ischemic stroke:An exploration from hypothesis to therapy[J].J.Hematol.Oncol., 2015, 8 （1） :33.
[40]Elsharawy M A, Naim M, Greish S.Human CD34+stem cells promote healing of diabetic foot ulcers in rats[J].Interact.Cardiovasc.Thoracic Surgery, 2012, 14 （3） :288-293.
[41]Barthelmes D, Ling Z, Shen W, et alDifferential gene expression in Lin-/VEGF-R2+bone marrow-derived endothelial progenitor cells isolated from diabetic mice[J].Cardiovasc.Diabetol., 2014, 13 （1） :1-10.
[42]Diederich K, Schmidt A, Beuker C, et alGranulocyte colony-stimulating factor （G-CSF） treatment in combination with transplantation of bone marrow cells is not superior to GCSF treatment alone after cortical stroke in spontaneously hypertensive rats[J].Frontiers Cell.Neurosci., 2014, 8:411.
[43]Tanaka R, Masuda H, Kato S, et alAutologous G-CSFmobilized peripheral blood CD34+cell therapy for diabetic patients with chronic nonhealing ulcer[J].Cell Transplant., 2014, 23 （2） :167-179.
[44]Tanaka R, Masuda H, Kato S, et alAutologous G-CSFmobilized peripheral blood CD34+cell therapy for diabetic patients with chronic nonhealing ulcer[J].Cell Transplant., 2014, 23 （2） :167-179.
[45]Kawamoto A, Katayama M, Handa N, et alIntramuscular transplantation of G-CSF-mobilized CD34 （+） cells in patients with critical limb ischemia:a phase I/IIa, multicenter, singleblinded, dose-escalation clinical trial[J].Stem Cells, 2009, 27 （11） :2857-2864.
[46]Martin P S, Li S, Nikiforow S, et alInfused total nucleated cell dose is a better predictor of transplant outcomes than CD34+cell number in reduced-intensity mobilized peripheral blood allogeneic hematopoietic cell transplantation[J].Haematologica, 2016, 101 （4） :499-505.
[47]Fadini G P, Losordo D, Dimmeler S.Critical reevaluation of endothelial progenitor cell phenotypes for therapeutic and diagnostic use[J].Circul.Res., 2012, 110 （4） :624.
[48]Sukmawati D, Fujimura S, Jitsukawa S, et alOxidative stress tolerance of early stage diabetic endothelial progenitor cell[J].Regenerat.Therapy, 2015, 1:38-44.
[49]De T L, Di N A, Magagna S, et alAltered chemokine signalling in endothelial progenitor cells from acute ulcerative colitis patients[J].Gastroenterol.Res.Pract., 2015, 2015 （45） :843980.
[50]Li G Q, Yang Y, Ke D Z, et alAssociation of circulating endothelial progenitor cells （CD14+-EPC） with renal function in patients with coronary artery disease[J].Clin.Appl.Thrombo.Hemost., 2013, 19 （6） :632.
篇9
【關鍵詞】細胞生物學 教學
細胞生物學是生命科學的基礎學科，其理論知識已經滲透到生物學相關課程的各個領域，是高校生物學相關專業(yè)的一門重要基礎課。細胞生物學以細胞為研究對象，從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次，以動態(tài)的觀點， 研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命現(xiàn)象。細胞生物學研究的是細胞的微觀世界，是一門比較抽象的學科，不容易理解。在教學過程中如何將抽象的微觀世界更加精彩、形象的展示給學生，如何將復雜的生命活動事件簡明、扼要的講述給學生，使學生清晰準確地掌握抽象的知識，要求高校生物學教學工作者不斷地進行探索和嘗試。
1.教學內容的優(yōu)化
細胞生物學是一個前沿學科，它的講授需要與時俱進。但是很多高校教師只是在年復一年的重復自己的授課內容，而這些教學內容有些可能會隨著生物學的不斷發(fā)展已經失去原有的價值。作為教師，我們不僅要讓學生掌握細胞生物學這門課的基本知識體系，還要將細胞生物學的前沿知識傳遞給學生。這就要求教師閱讀大量細胞生物學相關的國內外優(yōu)秀的書籍、文獻[1]，根據每年新的研究熱點以及生物學發(fā)展動態(tài)補充教學內容。例如，在講述高爾基體的功能時，將病原菌入侵機體如何限制MHC分子的表達及抗原提呈實現(xiàn)自身潛伏感染的報道融入教學，使學生更加深刻的掌握高爾基體胞內運輸蛋白的功能。
細胞生物學既是一門基礎學科更是交叉學科，教學內容需要避免重復。細胞生物學與生物化學、遺傳學、分子生物學、微生物學等生物學相關課程均存在相互聯(lián)系、相互滲透的關系。這就要求教師要對教學內容進行研究、歸納、取舍，既保證細胞生物學課程體系的系統(tǒng)、完整，又避免重復教學的問題。例如，細胞生物學第三章中細胞內生物大分子的結構與功能主要講述的是核算與蛋白質的結構與功能，而此部分內容在生物化學這門課程中會重點講述，因此此部分內容在細胞生物學教學內容中可以略講；此外《細胞核與染色體》這一章中染色體的復制與表達內容在分子生物學課程中是重點講述的內容，我們把核膜、核孔復合體結構及生物學功能作為本章重點，這樣既可以在有限的課時內避免知識的重復贅述，又可豐富細胞生物學特有的內容。
細胞的生命活動與我們人類身體有著密切的關系。將理論知識與人的日常生活現(xiàn)象緊密結合，學生很容易掌握相關的知識。例如，缺少維生素C時，脯氨酸的羥基化受到影響，從而引起壞血病。這是由于形成膠原蛋白的前a鏈未經羥基化不能形成穩(wěn)定的3股螺旋結構而很快在細胞中降解，結果導致胞外基質中較遠的不斷丟失而引起血管脆性增加、牙齒松脫以及創(chuàng)生不能恢復。又如，做面膜補水，不是向細胞內補水，而是向胞外基質中補充各種可以吸收水分的多糖成分，糖胺聚糖可以像海綿一樣吸收水分，使皮膚變得水潤。通過這些例子學生極容易記住相關的知識點，而且也不容易忘記。
2.教學方法的完善
教學方法是教學活動的基本要素，是增強教學效果和提高人才培養(yǎng)質量的重要手段[2]。細胞生物學是一個動態(tài)發(fā)展的學科，要改變傳統(tǒng)的教學模式。課堂上以教師為中心單純的知識傳授不能調動學生學習的主動性和積極性。因此我們采用多種教學方式，如啟發(fā)式、討論式并且結合雙語教學。例如，在細胞生物學教學中開設專題討論課，每個專題討論一個問題，問題提前設置，學生以組為單位上課之前查找相關資料，并對資料進行整理、綜合、提煉，形成報告，其他小組成員進行質疑和補充。經過證實，我們的專題討論課極大地調動了學生的學習積極性、提高了學生收集整理資料的能力，鍛煉了學生的勇氣、增強了學生的自信。專題討論的形式加深了學生對知識的理解程度，同時在查閱資料的過程中也拓展了學生的知識面。實踐證實多種教學方式聯(lián)合應用能夠充分調動學生的學習熱情，培養(yǎng)學生獲取知識和獨立思考的能力，增強學生分析解決問題的能力，有利于學生對理論知識的理解和記憶。
3.教學手段的擴充
細胞生物學給學生呈現(xiàn)的是一個微觀的世界。如何把一個微觀、抽象、復雜的細胞世界形象、直觀、生動的展現(xiàn)給學生？簡單的掛圖已經不能滿足細胞生物學教學的要求，這就要求教師在教學過程中應用多媒體課件[3]。采用多媒體技術，細胞生物學教學擺脫了傳統(tǒng)的“黑板+ 粉筆 + 掛圖 + 模型”靜止化的教學模式，以聲音、圖像、動畫、視頻等相結合的方式形象化教學[4]。在細胞生物學教學過程中，我們收集了大量國外知名大學制作的動畫，定期對多媒體教學資料庫、教學課件庫進行更新和整理同時設立課程教學網頁，為教師和學生提供一個知識共享的平臺。我們細胞生物學每一章都設計了相應教學內容的動畫和視頻。例如，在細胞培養(yǎng)與細胞工程這一節(jié)內容中，我們將克隆羊多莉的制備過程從卵母細胞開始，以動畫的形式將全過程形象直觀的展示給學生。除此之外物質跨膜運輸、細胞信號轉導、細胞分裂、線粒體相關疾病等視頻會在相應的章節(jié)一一展示給學生。多媒體課件的應用不但增大了教學信息、擴展了教學容量，還大大地增強了視聽效果，加深了學生的記憶力。實踐證明學生對形象的圖解的記憶能力要遠遠高于對文字的理解能力，以此我們的課件涉及概念、細胞各種生命活動過程都有相應的圖解或動畫視頻。
4.考核方式的改革
改變以往“重知識、輕能力”的考核方式，樹立以能力和素質考核為中心的考試觀念[5]，完善考核方式是為了更好地進行細胞生物學教學改革。為了調動師生的教與學的積極性，我們制定了細胞生物學課程考核方式改革實施方案。（1）把考核內容定位在對以往知識的理解和對學生獨立思考能力的考查上，即增加應用、創(chuàng)新知識的考核；減少單個知識技能的考核，增加知識能力體系的考核。在具體考核內容的設計上，要求授課教師將考核內容延伸到課外知識上。（2）考核形式多樣，具體包括開卷、閉卷、開閉卷結合、答辯、實驗操作、撰寫專題報告、學術論文以及多種方式結合等。同時要求考核形式要推行多個階段，如平時測試、作業(yè)測評、課外閱讀、期中考核、期末考核等。（3）改變考核成績的構成，加大學習過程、到課率、平時作業(yè)、平時表現(xiàn)得分率，加大實驗課成績構成比例，適當體現(xiàn)階段性考核成績比例，降低期末成績考核的占分比例，推行多種成績評定方式。期末考核成績占50%，平時成績、單元考核及期中考核成績共占50%。課程平時成績包括課程教學過程中的測驗、作業(yè)、實驗報告、課堂討論等成績。通過改革我們已經初步建立了雙向式、溝通式的考核信息反饋機制，并且發(fā)揮了考核促進教法和學法改進的作用，強化了學生課外自主學習的積極性。
改革之后的細胞生物學教學體系已經應用于生物技術、生物科學專業(yè)的學生，并且獲得了預期的效果。今后，我們將在教學實踐中繼續(xù)完善該教學體系，不斷提高細胞生物學教學質量，保證“教”與“學”的有效性。
【參考文獻】
[1]曾軍，陳宏遠.研究性教學模式在醫(yī)學細胞生物學教學的應用[J].山西醫(yī)科大學學報，2010，12（4）：350-352.
[2]別敦榮.大學教學方法創(chuàng)新與提高高等教育質量[J]. 清華大學教育研究，2009，30（4）： 95-101.
篇10
關鍵詞 細胞生物學實驗；實驗教學；教學方法；教學改革；創(chuàng)新
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）08-0281-02
Reform Measures of Improving Teaching Effect of Cell Biology Experiment Course
BU Wen-jie GONG Lei LIN Ai-qin
（Medical Biology Teaching and Research Section，Wannan Medical College，Wuhu Anhui 241002）
Abstract Cell biology as one of the key specialty in life science discipline，its required courses are important for undergraduates to cognize cell biology by cell levels.So the cell biology experiment is essential for students to grasp this basic discipline. In order to promote students′ ability of operational and raise students′ innovation consciousness，so as to improve the effect of cell biology teaching，this paper gave deep analysis of teaching reform measures from teaching content，methods and innovative spirit.
Key words cell biology experiment；experimental teaching；teaching method；teaching reform；innovation
在教W改革和教學創(chuàng)新不斷深化的今天，實踐教學已經成為培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才的關鍵環(huán)節(jié)。實驗教學作為實踐教學的基礎，在高校教學中起著重要作用。細胞生物學作為生命科學研究中一門基礎學科，其實驗技術方法也隨著理論知識的更新而迅猛發(fā)展，現(xiàn)已滲透到遺傳學、分子生物學和發(fā)育生物學等生命科學各分支學科，成為生命科學研究的重要利器[1]。對于如何通過實驗教學的創(chuàng)新與改革，加強實驗教學效果，提高學生的實驗技術水平、獨立思考能力以及實踐創(chuàng)新能力，本文作出了一定的思考。
1 皖南醫(yī)學院醫(yī)學細胞生物學實驗課程存在的問題
皖南醫(yī)學院是醫(yī)學類本科院校。醫(yī)學細胞生物學課程開設在大一第一學期，是臨床、影像、口腔、預防、護理等專業(yè)的基礎課程。學好此門課程對醫(yī)學生未來專業(yè)課程的學習具有重要意義，但是關于此課程的實驗課仍存在很多問題。其一，對于醫(yī)學細胞生物學實驗課存在認知問題。實驗課程主要是開設在理論課的學習過程中，學生們往往認為實驗課僅作為理論課的附屬課程，并沒有給予重視，實驗課學習效率低。其二，教學內容問題。本教研室針對大一基礎課程，實驗課內容仍保持傳統(tǒng)內容，局限于細胞形態(tài)觀察、臨時切片制作、DNA提取，缺少創(chuàng)新；另外，實驗課程較少，難以進行系統(tǒng)實驗課程安排，無法使學生接觸一整套實驗流程的實驗課程。其三，教學方法存在問題。教學方法較死板，以教師講述和演示為主，學生參考后進行實驗操作，缺乏獨立思考和創(chuàng)新精神，同時，并未參與實驗準備活動，對實驗整體把握上缺乏一定主動性。
2 改革措施
2.1 改革實驗教學內容
在實驗教學過程中，大多以理論課本為基準，實驗結果用以證明理論知識，實驗課程能加深學生對專業(yè)知識的理解、加強理論基礎。但是，隨著科研水平的不斷發(fā)展，舊的教學理念和方式已經不能滿足培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需求，實驗課程的改革也迫在眉睫。
參考以往的教學內容以及一些高校的細胞生物學實驗課程內容，不難看出實驗教學的改革并不是拋棄經典，而是創(chuàng)造經典的革新，對于細胞生物學的基本知識，如細胞結構、細胞器、細胞分裂等，需要進行創(chuàng)新教學。以往教師主要以講述的方式進行細胞基本知識教學，學生再根據教師的講解進行玻片觀察等一系列實驗驗證，在這一過程中，學生僅僅是作為知識的接受體，機械地吸收教師傳達的思想，缺少思考過程，這一教學過程不僅缺乏創(chuàng)新性，學生也難以發(fā)現(xiàn)問題。那么，如果對教學過程進行一定的豐富，比如讓學生分組制作不同種生物細胞臨時切片（如血細胞、小鼠細胞并計數等）；學生自己動手做出細胞分裂期切片；玻片標本觀察中適當添加熒光顯色標本，讓學生了解熒光顯微鏡使用原理和基本方法；又如進行小鼠成纖維細胞的原代培養(yǎng)等，并在實驗過程中對學生實驗技術水平的疑難進行解惑，不僅可以促使學生更加深入地了解細胞的基礎知識，也能提高學生動手實踐能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力以及解決問題的能力。
2.2 改革教學過程
因為中國的教育仍然大部分采用教師授課、學生接受的傳統(tǒng)模式，實驗課也停留在教師講解、演示，學生根據步驟進行操作的模式，對于學生深入了解實驗目的、原理等教學目標并不十分有效，所以改革、創(chuàng)新教學方法至關重要。
2.2.1 改革實驗用品準備方法。以往學生進行細胞生物學實驗課前，實驗員準備好所有實驗用品。為了使學生更加深入了解實驗內容，可以改為由學生在實驗課開始前20～30 min，自行到實驗準備間領取所需材料，實驗技術人員輔助完成，主要由學生親自操作。一方面調動學生的學習積極性，培養(yǎng)主動思考能力；另一方面，使學生更好地了解實驗流程，掌握實驗步驟；另外，通過實驗結束后的器材清點，可以降低學生丟失實驗器材的幾率。
2.2.2 實驗課前準備。根據學生分組，教師提前布置好下一次實驗內容，每組學生以實驗課本為參考，并查閱文獻資料，自擬一套實驗方案。在課堂上與教師的教學方案對比，從而產生實驗相關問題，經過教師的講解以及各組間的互動交流，使學生真正了解本次實驗內容和每個操作步驟的目的，深入理解實驗原理。
2.2.3 在課堂中加入競賽機制。應用學生的競爭心理[2]，安排實驗技能比賽，各班各小組進行抽簽，班內層層選拔，教師規(guī)定1～2項實驗技能，最后結果可公布在“醫(yī)學細胞生物學競賽結果一覽表”中。不僅調動了學生的學習和動手積極性，也讓學生在競爭中找到樂趣，體會課程的魅力。
2.2.4 引導學生創(chuàng)新思維。啟發(fā)學生主動參與到實驗中，比如讓學生走上講臺談談對實驗原理及各步驟中操作的理解，教師可以點撥學生，鼓勵他們不要默守陳規(guī)，比如提出DNA提取實驗中的低滲液和固定液是否可以用別的試劑替換等問題。教師還可以適當采用研究式教學方法，讓學生通過一系列的探索、創(chuàng)造性活動解決實驗問題，讓學生在實驗中尋找一個實驗難題，并建立一個研究課題，通過翻閱文獻、查找科研前沿、設計實驗，并在指導教師的幫助下實施所設計的實驗方案。通過啟發(fā)式和研究式教學方法的運用，激發(fā)學生創(chuàng)造性思維和科研創(chuàng)新精神，并加強他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，為培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型人才發(fā)揮作用。
2.2.5 應用多媒體和網絡教學。多媒體課件集文字、圖片、影像等于一體，從不同方面和角度調動學生的注意力和興趣[3]。如胞分裂中的蝗蟲精母細胞、小鼠基因組提取等內容都可通過動態(tài)的影像和精美的圖片展示給學生，讓學生更加輕松地掌握實驗內容。新時代下的教學改革提出了“虛擬仿真實驗室”的概念，在實驗課上無法讓學生做的實驗操作，通過拍攝實驗過程，運用多媒體方式，從實驗準備開始，在每一步操作上設置關鍵問題點，實驗人員嚴謹地完成每一項實驗內容，學生通過上網觀看影像，真實體驗每一步實驗過程，這是本教研室目前努力的一個研究方向。
2.3 改革技能考核標準，注重體現(xiàn)學生的綜合能力
實驗考核成績大部分表現(xiàn)在實驗報告和最后的技能考核上，而平時的實驗操作及過程在實驗考核中所占比例很小，甚至沒有平時成績。實驗教學的創(chuàng)新要表現(xiàn)在不以最終的實驗結果為唯一標準衡量學生成績，教師要更加注重實驗中的探索過程，為更好地適應創(chuàng)新實驗教學要求，在實驗成績中應該肯定學生的創(chuàng)新探索精神[4]。如實驗課成績占這門學科總成績的20分，那么實驗報告占8分，實驗考核占8 分，實驗操作過程和考勤占2分，如果在實驗課中表現(xiàn)出創(chuàng)新思維，教師適當給予2分鼓勵。為獲得較好的實驗成績，學生不但要掌握實驗基本操作技能、認真書寫實驗報告，還要積極培養(yǎng)其創(chuàng)新探索精神。
2.4 定期開放實驗室
細胞生物學實驗課每次4個學時，雖然教師基本能夠系統(tǒng)全面地完成教學內容，但仍有部分學生并不能完全掌握課程內容。如觀察減數分裂各時期玻片標本時，一些感興趣的同學并不能完全觀察到每個分裂期，特別是第一次減數分裂前期中的5個時期，在課上不能完成，學生可以通過興趣小組的形式在課余時間進入實驗室進行觀察。實驗技術人員制定一系列開放實驗室規(guī)章流程以及時間安排，各組根據成員需要，組織學生進入實驗室完成個人感興趣的實驗內容[5-6]。另外，本教研室無法面向全體學生開展的一些細胞培養(yǎng)相關實驗內容，各教師在本班成立興趣小組，分批進入實驗室進行觀察操作，為一些接受能力強、熱愛科研的學生們提供了一個很好的平臺，本教研室正逐步開展此項活動。開放實驗室對于學生更加全面掌握實驗教學內容以及培養(yǎng)實驗興趣起到一定作用，這也需要高校實驗技術人員重視實驗室建設，合理規(guī)劃開放實驗室章程。
2.5 培養(yǎng)學生正確的科研價值觀及創(chuàng)新意識
在實驗課上，部分學生難免存在學習態(tài)度不端正、紀律松散的現(xiàn)象，教師有義務幫助學生培養(yǎng)正確的實驗價值觀與科研精神。如實驗小組之間需要通力合作完成實驗內容，培養(yǎng)學生的合作意識；實驗中需要正確使用實驗器材并在完成后恢復原位，培養(yǎng)學生的責任意識；進行動物實驗在處死動物時，教師需要對學生進行適當引導，不要隨意拍照、虐待動物，要樹立正確的人道主義實驗價值觀。教師應作為引導者漸漸代替?zhèn)魇谡叩慕巧趯嶒灲虒W中引導學生思考，讓學生多問為什么，并鼓勵學生給出不同答案，讓學生親自去驗證得到結果。這一過程中，學生可以體驗實驗的樂趣、感受科研的魅力及豐富自我創(chuàng)新意識。創(chuàng)新是近年來教育改革的一個重大攻克點，需要教育工作者在一次次教學改革中不斷積累經驗，共同進步，同時培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。
3 參考文獻
[1] 張晶，華子春.細胞生物學課程體系優(yōu)化的實踐與思考[J].中國細胞生物學學報，2011，33（6）：716-719.
[2] 范萍，陶慧，王海彥. 護理實驗課教學方法的改革[J].中華護理教育，2007，4（5）：211-213.
[3] 楊建課，徐思斌，宮磊，等.提高醫(yī)學細胞生物學教學效果的思考與實踐[J].基礎醫(yī)學教育，2014，16（2）：84-86.
[4] 李小燕，劉江東，鄭凌，等.深化細胞生物學實驗教學改革培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實驗技術與管理，2011，28（4）：116-119.
