細胞生物學技術范文10篇

［摘要］醫學細胞生物學是醫學生的必修課，其既是生命醫學課程的基礎理論學科，又是一門較為綜合性的前沿學科。由于醫學細胞生物學課程內容多、課堂教學學時數相對較少、前沿進展迅速、教師課堂授課信息量大，學生單靠課堂時間不能很好地把握重難點，而剛入學的新生面臨適應大學新環境等多種原因導致學生課后不能及時對所學知識進行歸納總結等，種種原因使醫學細胞生物學課程的教學效果有待提高。依據手機用戶的普及性、手機微信的經濟性和手機學習的便捷和及時特點，教師可利用手機微信和網頁瀏覽器互動平臺將本教研室開發的醫學細胞生物學網絡教學共享資源庫通過微信以手機報等形式發送給學生，讓學生隨時隨地利用手機終端獲得集文字、圖形、圖片和聲音于一體的學習資料，提高網絡教學資源利用率及教學效果。

［關鍵詞］醫學細胞生物學；網絡教學資源；移動手機平臺

細胞生物學正在滲透到基礎醫學和臨床醫學的各個領域，在現代醫學科學中占有重要地位。細胞生物學是我校臨床醫學（5/7年制）、口腔醫學、護理、公共事業管理、藥學（臨床方向）、醫學檢驗、預防醫學、生物技術（課程設置中已包括）等專業的基礎課程，其教學質量的好壞對各專業后續課程的教學影響較大，故各級領導對此課程的教改都較為關注[1]。廣西醫科大學醫學細胞生物學課程一般在本科各專業的一年級中開設，但課堂教學總學時數為24學時，教師課堂授課信息量大，學生單靠有限的課堂學時數不能很好地學習掌握該課程重點難點。因此，利用各種教育技術提高醫學細胞生物學課程的教學效果尤為必要。廣西醫科大學細胞生物學與遺傳學教研室負責細胞生物學課程的漢語教學、雙語教學和全英語教學10余年，積累了大量教學經驗且積極參加教學改革。本教研室通過多年認真收集、整理和歸納各種圖文和動畫資料，利用現代多媒體技術制作完成了醫學細胞生物學課程的網絡教學課件《細胞生物學與醫學遺傳學網絡教學平臺》（該課件獲得國家第六屆多媒體課件大賽二等獎），形成了一個體系完整、形象化、可視化的網絡教學平臺和網絡共享資源庫[2]。而其成功構建的“醫學細胞生物學網絡共享資源庫”如何得到充分的利用是一個重要課題。因此，作者在本文中提出利用手機移動教學平臺提高廣西醫科大學醫學細胞生物學網絡教學資源利用率及教學效果的設想。

一、國內外研究現狀

國外許多大學在21世紀初就開發有多學科網絡教學平臺[3-6]，隨著移動通信技術的快速發展，尤其是4G、5G技術的推廣使用，無線通信技術與因特網結合而產生的移動因特網技術將給人以全新的交互和資源共享環境。將現代信息技術應用在教育、教學中，將使學習者的學習方式更加靈活多樣，學習資源的獲取更加便利快捷，為學生的自主性學習和個性化學習提供便利，形成任何人、任何時間和任何地點都能進行的開放式學習。移動手機用于學習（Mobilelearning,M-learning）的最早研究是1994年美國卡耐基枚隆大學（CarnegieMel⁃lonversity）開展的名為“WirelessAndrew”的項目[7]。澳大利亞Wollongong大學教育學院2009年針對M-learn⁃ing開展了諸多項目，有關于教師專業發展的、成人教育的、環境教育的、促進教師反思的，還有數學、物理、信息技術等，甚至有藝術、科學、學前教育，可以說無所不包[8]。這些項目所選用的移動學習工具或為iPod或為Smartphone。美國的高校教師利用短消息服務（SMS）來發送課程要求、發起班級投票，學生們存儲自己的聲音作為編號來參加手機小測驗[9]。有研究者考察了使用數字音頻播放器——蘋果iPod來學習的情況。教師將在課堂上錄制的講座做成RSS種子，學生可以通過電腦聯網下載到iPod上。用這種方式來“傳送”講座，從而使學生能隨時進行移動學習。廣西醫科大學細胞生物學與遺傳學教研室胡啟平教授通過建立醫學細胞生物學網絡教學平臺，提高本科生醫學遺傳學的學習效果，在幾年的實踐中得到學生的好評[10]。目前，廣西醫科大學醫學細胞生物學網絡教學平臺具體內容包括以下幾個方面：1.課程簡介。課程總體簡介和課程建設規劃回答了所有醫學生會問的問題——為什么要學醫學細胞生物學？學生在這部分會了解到醫學細胞生物學作為基礎課程和關聯度最高課程的重要性，進而對課程的重視程度會有所提高。2.教師隊伍。包含教研室主講教師的主要信息（課程負責人聯系方式及主講教師簡介和聯系方式）。3.教改科研項目、教改科研論文。教學側重的方向以及正在做什么樣的教學研究在此都是可了解的。4.理論教學大綱、進度表、教案首頁、教案續頁、教學課件、章節總結、強化訓練習題集相關網站推薦。此模塊是對學生理論知識幫助最大的部分，教師在備課過程中編纂的教學大綱，利于學生準確定位自己需要掌握、熟悉、了解的內容，進而在自己的學習過程中劃分不同的時間來預習和復習。5.實驗教學大綱。包括教案首頁、實驗指導、教學課件、實驗報告、實驗視頻等。

二、我們的出發點

摘要:醫學細胞生物學是現代基礎醫學教育中一門非常重要的基礎課程，它不僅是基礎醫學學科的前沿學科，而且與臨床醫學各學科緊密聯系。醫學細胞生物學課程內容繁雜、抽象，如何在有限的時間內，讓臨床專業醫學生系統掌握醫學細胞生物學的基礎理論知識及實驗技能，已成為醫學細胞生物學教學改革的重要內容。本文結合鄭州大學基礎醫學院臨床專業課程規劃的實際情況，在教學內容的安排、教學方法的使用、考試方式的優化等方面進行深入的思考，為提高臨床專業醫學細胞生物學教學質量提出幾點建議。

關鍵詞:醫學細胞生物學;教學模式;教學改革

醫學細胞生物學是一門以細胞生物學和分子生物學為基礎，探索研究人體細胞發生、發育、增殖、衰老、死亡以及細胞結構與功能的異常與人類疾病關系的學科［1］。醫學細胞生物學是臨床醫學、檢驗醫學、口腔醫學、預防醫學等醫學專業的一重要基礎課，同時也是生理學、病理學、免疫學、組織胚胎學、藥理學等醫學基礎課程以及后續臨床課程的基礎［2］。學習醫學細胞生物學的基本理論知識有助于醫學專業學生從分子細胞層面理解人體生命活動規律和疾病發生發展進程，為專業課學習和后續的科研工作奠定堅實的理論基礎［3］。醫學細胞生物學是一門實驗操作性極強的學科，實驗教學是這門課程教學工作中的重要實踐環節，在培養學生動手能力、實踐探索能力和科學創新能力等方面具有重要作用［4-6］。傳統的教學理念和教學方法已經不能滿足新時代的需要，如何能在有限的時間內，讓學生系統掌握醫學細胞生物學的基礎理論知識，并熟練掌握基本實驗操作技術，是新形勢下醫學細胞生物學教學改革的一項重要內容［7-8］。本文結合鄭州大學基礎醫學院的實際情況，對醫學細胞生物學理論課及實驗課教學中存在的問題及改革策略進行探討并提出建議，以提高醫學細胞生物學教學質量。

1提高醫學細胞生物學理論課教學質量的建議

1．1理論課教學內容的改革

首先，針對不同專業，因材施教。臨床醫學、檢驗醫學、法醫學、臨床藥學、預防醫學等專業均需要開設醫學細胞生物學。任課教師應該結合教學大綱并根據教材內容，為不同專業的學生制定相應的教學計劃和授課內容，按照學校的課程設置，多方面、多角度、多層次因材施教，提高醫學細胞生物學的課堂教學效果。其次，注重基礎理論，由淺入深。注重教學內容的基礎性，構建并完善由細胞基本結構及其功能、細胞重大生命活動現象及本質等所組成的理論教學體系，加強學生對基本理論知識及基礎實驗技術的理解。授課教師應該以真核細胞的結構與功能為教學重點，使學生對細胞的主要結構及其功能等有系統、全面的了解和認識。然后，精煉教材內容，突出重點。醫學細胞生物學課程的內容較多，但課時有限，所以，任課教師應精煉教材內容，有的放矢授課。該門課程的必修內容是認識人類自身生命活動的基礎，也是認識疾病發生、發展的理論基礎。授課教師在授課過程中要注意精練授課內容，突出重點章節，同時，課后需要對本節課的內容進行歸納總結。

1.細胞生物學實驗課程現狀

1.1實驗內容陳舊。由于受計劃課時、經費條件等因素限制，目前細胞生物學實驗項目多為傳統驗證性的，如光學顯微鏡的構造與使用、細胞凝集反應等內容。以上實驗內容和遺傳實驗重復。1.2學生缺乏主動性。現行的實驗教學模式是以驗證理論為主，實驗方式簡單枯燥。一般實驗不要求學生查閱文獻、分析資料，也不要求學生設計詳細的實驗步驟，這樣的實驗教學模式很少能夠發揮學生的主觀能動性，不利于培養師范類院校學生分析問題和解決問題的能力[3]。1.3考核內容不完善。由于細胞生物學實驗課是考察課，獨立于理論課考核，考查內容主要以出勤、衛生、實驗報告為主，教師主觀性較大，缺乏一定的量化標準，較難反應學生的動手能力，進而影響了學生學習動力。

2.改善實驗教學條件，增加實驗教學學時

為了保證實驗教學改革的順利進行，提高實驗教學改革的成效，需要進一步加強實驗室建設。首先要建立開放實驗室，將分子實驗室、細胞生物學實驗室和遺傳學實驗室整合為現代生物學實驗室。從而優化了實驗室的資源共享；其次增加教學實驗經費，改善教學條件。

3.優化實驗內容，構建實驗教學新體系

3.1科學設置實驗內容。在細胞生物學實驗課程的教學過程中，教師需要調整課程內容。調整的原則：一合并技術單一、重復性的實驗。如觀察細胞形態結構、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗，可將這些單項實驗組合為系統綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學模式。傳統的細胞生物學實驗教學內容多為驗證性試驗，為進一步深化實驗教學改革，增強學生綜合分析能力，數據處理及查閱資料能力和實踐能力，所以制定了以驗證性、綜合性、設計性為中心實驗的“三性”教學內容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結論使學生掌握某些探索自然事物的方法；綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關的多種課程知識，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗。

1.改變實驗教學模式。

以前我國的學校進行細胞生物學實驗的方法是：老師將實驗步驟、實驗操作、注意事項在實驗之前全部告訴學生，學生在老師設置的要求里用心完成課堂實驗，造成學生在做實驗的時候，對老師的指導形成了嚴重的依賴性，缺乏創新意識，不利于學生未來實踐能力的培養。鑒于這種情況，我國開始改變實驗教學模式，在保證學生生命安全的條件下，盡可能的將實驗變成開放性實驗，增強學生在實驗過程中的自主性，學生根據自己的設想，用一定的實驗方法去驗證自己設想的可行性，老師的任務是現場監督實驗的安全性，對一些存在安全隱患的實驗方法進行制止，并在實驗快要結束的時候，將課本上的實驗方法進行講解，并鼓勵學生無論設想是否正確都要積極去做，科學的路上本來就充滿挫折，失敗是很正常的，使學生更加愿意按照自己的設想去做實驗，久而久之增強了學生的實驗設計能力和創新能力，從長遠來看必將推動我國甚至世界生物科學的發展。

2.及時的更換實驗內容。

科學技術在不斷的進步，生物科學也不例外。在生物學實踐教學的路上必須不斷豐富實驗內容，及時的讓學生學習到世界先進的研究成果或者優良的研究方法。學校可以根據本校學生的實際情況，適當增加實驗的難度，在安排實驗的時候盡量多一些創新性的實驗減少驗證性實驗的比例，因為相對應于驗證性實驗，創新性的實驗更加有利于培養學生的創新能力和生物研發能力，創新性實驗提前不知道實驗結果，學生帶著問題和好奇去做實驗，而驗證性實驗學生在做實驗之前就已經知道了本實驗的實驗結果，只是通過一定的方法驗證結論即可，此外創新性實驗的實驗結果不唯一，有利于培養學生的發散思維，根據自己對實驗現象的不同理解，從不同的角度得出不同的實驗結論。實驗是一個實踐性的教學，更改實驗內容光從改變這些實驗的理論是不夠的，還必須要求實驗硬件的配合，增加在實驗方面的投資，購買一些先進的實驗設備，聘請一些國內外知名的生物學教授來學校進行教師的培訓或者辦學生講座，軟件和硬件雙管齊下才能達到更換實驗內容目標，最終提高基于實踐的細胞生物學教學效果。

3.老師根據學校現有的物質條件，合理的安排實驗內容。

雖然我們在細胞生物學的教學過程中，大力支持和發揚實踐教學，也就是將課堂做生物實驗作為教學的主要形式，學生通過做實驗，將理論與實踐結合起來，并從中鍛煉自己實際解決問題的能力，甚至創造出一些科技成果來，但是，我們也不能盲目的追求實驗教學，因為大多數實驗尤其是生物實驗需要非常先進的設備，有的還需要珍貴的材料做實驗標本，這會無形之中提高學校的教學成本，不利于學校的可持續發展，所以，必須將實踐教學與學校的實際辦學條件緊密結合起來，老師根據目前學校目前擁有的先進設備和實驗標本合理的安排實驗，保證將現有的資源合理利用，對于那些必須的先進生物設備和實驗標本老師應該向上級部門提出申請，希望學校能盡力滿足。

摘要:在開展線上線下結合的新醫科教學形勢下，強化留學生教學質量具有重要意義。寧夏醫科大學醫學細胞生物學課程以BOPPPS式教學法模型為指導，在臨床醫學專業留學生醫學細胞生物學線上線下相結合課程教學中進行了實踐。文章簡要分析了BOPPPS在課程教學中的經驗和存在的問題，為提高留學生教育質量提供參考。

關鍵詞:醫學細胞生物學;BOPPPS教學法;臨床醫學

來華留學生教育已經成為我國經濟全球化的一部分，是高等教育國際化的必然趨勢。多專業、多層次、多渠道發展來華留學生教育是高等學校的重要任務［1，2］。如何提高學生學習興趣，培養學習能力，促進基礎理論知識向臨床專業轉化成為重要問題［1］。醫學細胞生物學(medicalcellbiolo-gy)從細胞的角度研究與醫學相關的生命科學問題，是臨床醫學專業本科生的重要基礎課程，是基本生命科學知識和技能培養課程，也是臨床醫學專業教育的橋梁課程［2，3］。對于臨床醫學專業本科留學生，掌握醫學細胞生物學知識是成為合格臨床醫生的必備基礎。導學互動疊加式教育(BOPPPS)教學法是一種以教學目標導向、以學生為中心的教學模式［4，5］，由導言(bridge－in)、目標(objective)、前測(pre－assessment)、參與式學習(participatorylearning)、后測(post－assessment)和總結(summary)六個教學環節的英文單詞的首字母構成，是強化學生參與互動、反饋，以學生為中心的新型教學模式［4］。在線上和線下教學形勢下，探索和總結BOPPPS的應用，對保證和提高留學生教學質量具有重要意義。

1醫學細胞生物學課程設置

醫學細胞生物學知識對于認識生命、掌握細胞生命活動中基本結構及其代謝規律、從事醫學和科研工作具有不可或缺的作用［2］。醫學細胞生物學是臨床醫學專業留學生進入專業課學習的第一門專業基礎課程，其教學的效果直接影響到留學生對今后各門課程以及臨床醫學專業內容學習的興趣。同時，醫學細胞生物學的特點是知識更新快、理論性強、涵蓋面廣［3］。當留學生無法返校學習，甚至固定的課堂時間都難以保證的前提下，這就對在細胞生物學的教學過程中，如何提高學生學習興趣，培養學習能力，促進基礎理論知識向臨床專業轉化成為細胞生物學教學的重點，打造留學生金課的教學提出了更高的要求。

2BOPPPS教育模式實踐

［摘要］微課是圍繞某個特定的知識點或教學環節，以短視頻形式展示簡短而完整的教學活動。傳統的醫學細胞生物學實驗課堂教學存在教學方式單一、教學技術陳舊等問題。微課在實驗課課前、課中、課后的應用能方便學生預習和復習，關注到學生個體差異，提高課堂效率，調動學生學習的主動性，提升醫學細胞生物學實驗課的教學質量。

［關鍵詞］微課；醫學細胞生物學；實驗課堂教學

隨著現代科學技術的發展，尤其是互聯網信息技術的飛速發展，人們的學習、生活已在不知不覺中發生改變。微課，也叫微課程，英文名字為Microlecture/Microcourse，是最近幾年互聯網走進教育領域的新興事物。微課的雛形為美國McGrew教授提出的“60秒課程”和英國Kee教授提出的“1分鐘演講”，由美國高級教學設計師DavidPenrose于2008年正式提出并在全球逐步推廣[1]。微課是一種新型的教學資源，以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點、難點、疑點）或教學環節而開展的精彩的教與學活動全過程[2]，時間一般控制在10分鐘以內[3]。

（一）傳統醫學細胞生物學實驗教學存在的問題

醫學細胞生物學是醫學院校的基礎課，也是眾多課程知識的基礎。醫學細胞生物學知識掌握的程度影響著其他課程的學習，其重要性不言而喻。但是傳統實驗教學多是以基礎性實驗、驗證性實驗為主[4]，在教學時，大部分教師都是自己準備好實驗所需要的試劑、儀器設備等，并且在課前已經進行過多次的預實驗，摸索出操作簡便、能讓多數學生得出理想實驗結果的操作步驟，他們對操作的關鍵步驟和注意事項也進行總結。上課時要求學生按照教師既定的實驗操作步驟進行實驗。這樣做雖然能得到理想的實驗結果，但是學生積極性不高，他們無法深刻理解實驗的原理和操作步驟。在教學過程中，由于學生人數較多，教師在講臺上進行演示的過程很難讓每一位學生都得到最佳的觀看效果，尤其是座位位于后排的同學。于是教師不得不對同一教學內容分組重復演示，降低了課堂的教學效率。由于實驗過程中注意事項較多，有些學生難免在自己操作的過程中遺忘，即使在學生操作過程中老師時不時強調、提醒關鍵的操作步驟，但由于學生實驗操作速度有快有慢，老師的提醒也不一定能發揮作用，導致實驗結果不理想。

（二）微課在醫學細胞生物學實驗課堂的實施

一、細胞生物學實驗教學改革及優勢

1.將傳統單一的實驗教學模式轉變為基于網絡平臺的實驗視頻示范教學模式，與傳統課堂教學相結合用攝像機拍攝下細胞生物學實驗課程。該課程由專職教師根據自己的專業特長選擇實驗進行操作，在實驗開始前向學生講解實驗原理、對本節實驗所需器材一一介紹，在實驗操作過程中強調操作的重點、難點。實驗視頻拍攝完成后，使用相關軟件對其進行加工處理。實驗課程視頻制作、處理完成后，通過多媒體計算機信息技術將操作視頻放入本院網站中，并同時在頁面中設置實驗原理、實驗目的、器材設備、注意事項及課后作業的選項，方便學生在觀看視頻的同時掌握實驗的原理及目的意義。提前告知學生在學院網站上預習實驗視頻，鼓勵學生自主學習，帶著問題來上實驗課，而課堂上教師可以參考學生的問題有的放矢，著重強調重點、難點。因為學生已經觀看過視頻對實驗操作有了一定的認識，課堂上教師再次進行示范操作時，學生可以選擇自己不太了解的部分有目的地學習，更有利于增加學生的積極性，提高動手操作能力。這樣網絡視頻示范教學就與課堂教學結合，構筑現代化細胞生物學實驗視頻示范教學模式。從而實現真正意義上的以學生為中心、以教師為主導，強調學習者認知主體作用的模式，同時又不忽略教師的指導作用。基于網絡環境下的視頻教學，能夠使學生充分發揮主觀性和獨立性，有利于教師引導學生自主學習，增強學習實驗課程的積極性，適合學生在課前進行實驗預習，課后鞏固復習，再結合課堂上教師的手把手指導，使學生不斷提高實驗操作技能，進一步理解基礎理論。

2.組織教學學生參與實驗課實驗的準備和管理工作，也鼓勵學生進入學院相關課題組實驗室做實驗由于傳統細胞生物學實驗是由教師做實驗準備工作，學生對實驗前準備、預實驗認識不夠，學生對實驗缺乏整體觀，學生只是機械地按照實驗流程操作，導致學生動手能力、處理解決問題能力得不到充分的鍛煉。因此，有計劃的組織教學學生參與實驗課實驗的準備和管理工作，也鼓勵學生進入學院相關課題組實驗室做實驗。這樣教學，學生不但熟悉了實驗室規章制度，掌握了一些試劑配置和儀器使用方法，還提高了動手操作能力，特別是在綜合性和設計性實驗中發揮了很好的帶動作用，對學生以后就業、繼續深造都有好處，學生踴躍報名，很積極。

二、網絡視頻示范教學在細胞生物學實驗教學中主要優勢

1.使學生的被動學習轉變為主動學習在學生實驗前，先觀看實驗操作錄像，例如細胞培養錄像，使學生在操作前對實驗的程序、方法、注意事項有了直觀的了解，然后實驗教師親手示范整個實驗操作步驟，最后再讓學生進行實驗。這樣，一方面大大縮短實驗時間，同時也使學生加深了印象。也可以把觀看視頻等作為實驗教學的平時成績，提高學生學習實驗的積極性。據課后學生反饋，這樣實驗教學效果很好，深受歡迎。另外，細胞生物學實驗課程中常常有很多的等待時間，如材料固定、離心及染色等，充分利用這一時間，以讓學生觀察相關實驗的裝片或切片，也可以觀察上屆學生制成的永久裝片，這樣可以將實驗結果提前展示給學生，增強學生對實驗結果直觀性的認識；另外，教師也可以結合自己的科研經歷，給學生介紹實驗中技術發現的歷史及其具體應用，或相關的科普小故事，或可以和學生討論本實驗可能出現的結果等，培養他們分析問題和解決問題的能力，同時也極大調動學生上實驗課的積極性和主動學習的熱情。同時緩解學生多教師少的局面，實現高效能教學。

2.教學中的視頻、課件及教師的示范的有機結合，符合學生的認知規律細胞生物學實驗教學涉及顯微鏡的使用、細胞培養、細胞器提取及基因重組等一系列實驗操作。由于實驗操作中有許多小的細節需要注意，實驗中微小的差異就可能導致實驗結果不同。由于時間、無菌原則的限制，許多內容無法演示，直觀認識的缺乏常常限制了學生的思路。網絡視頻示范教學可再現許多以往的實驗操作錯誤，使學生在短時間內了解到大量直觀信息。同時可以把實驗原理通過動畫、課件展現給學生，加深對實驗原理的認識。

摘要：為了使教學工作緊跟科學發展前沿與熱點，該項實驗引入DNA損傷修復內容，并使所提出的問題均具有開放性，旨在全方位鍛煉學生的自主性與創新性，提高細胞生物學實驗教學效果。

關鍵詞：研究熱點；學科問題；DNA損傷修復；創新性；自主性

實驗教學是細胞生物學課程體系的重要組成部分，是對細胞生物學理論課程的重要支撐，有助于學生掌握理論基礎知識，訓練探索科學的方法，激發學習興趣，培養手腦并用能力及實事求是的科學作風和嚴謹的科學態度。因此，不斷改進實驗教學方法和教學內容，是相關課程實驗教學教師應長期關注和探討的課題。進入21世紀以來，生命科學取得了巨大進步和迅速發展，已經成為自然科學的前沿學科。大量研究成果的出現及相關知識和信息的井噴式增長，不斷地革新著我們對生命的理解和認識[1-4]。這些不斷出現的新成果和新知識，不僅為生物學教學工作注入源源不斷的素材，也是對教學工作者的挑戰，只有及時更新和完善教學內容和教學方法，才能使教學工作跟上生命科學發展的步伐[5-7]。為了跟蹤生命科學研究前沿，將當前生命科學研究熱點引入課堂，將大大提升學生的學習積極性。筆者在細胞生物學實驗教學內容中引入“DNA損傷修復實驗”，取得了良好的教學成果。

1將科學研究熱點與一流教學平臺結合

DNA損傷修復是細胞內DNA分子在受到外源或內源損傷后，在多種蛋白共同作用下自我修復從而恢復結構的過程。DNA損傷修復研究對研究基因組不穩定性及腫瘤的發生與發展具有重要的指導意義，其中關鍵信號分子的靶向小分子藥物研究，對于腫瘤治療具有極其重要的臨床意義。例如，在臨床中運用PARP1抑制劑來抑制PARP1介導的DNA修復，對于腫瘤尤其是BRCA1/2基因突變引起的腫瘤，具有極好的治療效果，已在臨床上廣泛使用[8-9]。由于DNA損傷修復研究在腫瘤研究和腫瘤治療過程中具有重要作用，已成為各國重點投入的熱點研究學科。2015年度諾貝爾化學獎授予托馬斯•林道爾（TomasLindahl）、保羅•莫德里奇（PaulModrich）和阿奇茲•桑卡（AzizSancar），就是表彰他們在DNA修復機制方面的研究貢獻。將DNA損傷修復研究引入細胞生物學實驗教學，能夠使學生切身體會和感受生命科學研究的前沿科學問題，激發他們探究生命奧秘的信心。我校生物學實驗教學中心是我國首批建設的國家級實驗教學示范中心，擁有一流的實驗教學設備和實驗教學隊伍。在多年的教學過程中，中心改變了實驗教學依附于理論課教學的模式，全面整合教學內容，強化基本實驗技能訓練，以能力培養為主線，重點培養學生的科學研究能力和科學思維能力，以及良好的科學研究素養。中心目前已建成多個綜合型實驗教學實驗室，實驗設備先進、功能齊全，除了完成基本教學任務外，已經具備供學生進行系統性科學實驗探索的能力，是本項實驗教學改革工作的堅實保障。

2教學改革目標

《醫學細胞生物學》是一門理論與實踐并重的專業基礎課程，實驗課是理論課內容的延伸和形象化的驗證，是鍛煉基本實驗操作和設計實驗思路的基礎，還是培養學生提出問題解決問題的能力、和團隊協作能力的重要手段。隨著實驗技術的發展，現在的實驗教學條件有了大幅的改善，網絡上各種教學視頻資源也層出不窮，通過智能手機獲取信息也成為了學生學習生活中必不可少的一部分，傳統的以教師講授為主的灌輸式實驗教學方式逐漸對學生失去吸引力。在以學生為中心的新教學理念指導下，我們對細胞生物學實驗教學進行了改革創新，希望能夠增強學生學習自主性，提高教學質量，培養更優秀的醫學人才。參與式教學方法（ParticipatoryTeachingMethod）目前被廣泛應用于教學實踐和培訓過程中，是英國社會學家開展國際援助活動研究是總結出來的社會學理論，認為只有當地的人們最大限度的參與到援助項目中，援助項目才能成功，強調“參與”的作用，后來被引用到教育領域中，形成參與式教學法［1－2］。參與式教學法倡導以學生為中心，教學手段為學生服務，讓學習者積極參與到教學的各個環節，教師與學生之間密切交流與反饋，學生成為教學過程中積極推動的部分，從而使學生能夠更有效的掌握所學知識并應用實踐［3］。我校的醫學細胞生物學課程開設在第二、三學期，學生剛接觸醫學基礎課程，對實驗室基本儀器使用和生物實驗操作幾乎零基礎，同時學生之前傳統課堂模式下不太擅長提出問題和質疑，實驗課看起來就像是單單的教授學生實驗操作，學生覺得沒有趣味，比較機械。我們通過改革實驗課流程和實驗報告提交模式，讓學生不得不主動去思考實驗相關問題，鼓勵學生提問，不怕犯錯，和小組成員互相討論的學習氛圍。課程結束后通過調查問卷對新的教學模式進行反思和改進。

1參與式教學模式在實驗課中的實施

1．1通過半自主性實驗設計讓學生參與實驗操作前準備工作

細胞微絲染色實驗中，每個班級中4人一個小組。課前把實驗步驟打印出來，剪成大小相近的小條，打亂順序。每組同學們初步進行排序整理零散的實驗步驟。在這個過程中給予短暫的5分鐘，讓同學對實驗目的和使用的試劑有一個初步的認識，并且面對未知的諸多困惑頭腦中會出現很多疑問，提高學生的求知欲。之后老師給予一些必要的提示，例如實驗室常用的緩沖液（磷酸鹽緩沖液、M緩沖液、蒸餾水等）的使用目的；實驗組和對照組的設計；關鍵試劑的作用：微絲實驗中還可以提問以前理論課涉及的一些藥品的作用，問同學為什么使用，這個過程中通過提問回顧理論課內容，讓學生通過實驗課內容對理論課內容進行驗證。小組成員進行討論分析排序，這個過程中，對每個步驟的試劑作用和先后排序有更深刻理解，也對實驗設計有了一個基本的概念。學生彼此討論交流，學會聆聽別人的意見，鍛煉表達能力。如果沒有較好的方案老師可以提出備選方案，讓學生討論其合理性。

1．2通過錄制實驗短視頻等方式讓學生參與實驗中具體操作技術

由于疫情的影響，部分學生需要進行線上學習。實驗課的線上學習通過虛擬實驗的模式和教師提前錄制視頻課的兩種形式進行。觀看視頻和在虛擬環境下操作和真實操作有一定差距。在校的同學中選擇幾組志愿者錄制實驗操作的短視頻，通過短視頻的錄制，同學們自主學習正確的操作方式，負責演說旁白的過程中復習實驗原理，強化記憶。老師選擇制作較好的一組保存剪輯，線上學習的同學觀看學生自己錄制的視頻也更有學習興趣。在細胞原代培養和細胞黏附實驗中，由于各組之間實驗操作進展速度差異較大，老師選擇實驗進行較快的小組進行實驗原理和注意事項的講解，然后讓小組之間進行互教互助，同學之間口口相傳會出現差異，課程結束之后選擇進程較慢的小組同學進行班級講解，老師輔助講授，學生角色在此環節轉變為教授者。

1小班化和獨立化的教學形式

以往由于實驗課時的限制，教師不能依次回答學生的問題，也沒有過多的時間指導每個學生的實驗操作過程，以至最后學生對實驗設計不了解，實驗操作不熟練以及實驗知識掌握不完全。小班化教學后，實驗教學質量明顯提高。基于學生數量的降低，實驗教師可以很容易地關注到每個學生，一次實驗課分配給每個學生的時間大大提高。從實驗理論到實驗操作都可以和學生很好的互動，并可以通過學生親自操作與教師示范相結合的方式，使學生更快更好地熟悉和掌握細胞工程實驗基本實驗和技術方法，促進理論知識和實踐技能的有機結合。另外，實行小班化教學以后，教師除了對每個學生的實驗操作實行全程指導、全程監管外，還可以督促并了解每個同學進行課前預習和課后實驗結果分析的情況。在每組3－5個同學的情況下，其中有些學生根本不進行課前預習，只需要機械式的操作。而現在每組學生僅為1－2人，每個學生都必須在上課之前明白自己要做什么，可能不會的操作是什么，然后帶著自己的問題來聽課。這樣，學生才可以真正理解每個實驗的目的、操作方法以及可能出現結果的原因，為自己今后的科研或者生產實踐打下扎實的基礎，并有效培養學生自主創新的能力。

2綜合性實驗教學改革內容

細胞工程課程是我校生物技術專業本科生第四學年的學習課程。此時學生已經具備了細胞生物學、分子生物學、組織胚胎學等學科的基礎理論知識，同時又具備了細胞形態、細胞體外培養、細胞生理生化、細胞計數傳代等基本細胞生物學實驗操作知識以及分子克隆等分子生物學實驗知識。但是，學生所學的實驗大多數都是零散的，是依托各課程的理論授課內容而設立的驗證性實驗。為此，我們從生物技術專業本科生面向今后的工作實際出發，設計一套可以引導學生自主學習并能培養學生創新思維能力的綜合性實驗體系。經過不斷商討和改進，我們建立了以使ES細胞在體外穩定培養維持未分化狀態為主線，成纖維細胞制備(MEF)、細胞培養、細胞計數、外源基因轉染為輔的綜合性實驗體系。該實驗首先引導學生了解ES細胞體外培養的條件和原理，然后指導學生制備小鼠成纖維細胞以及飼養層細胞，掌握細胞計數的意義和應用原則，最后再通過ES細胞特有堿性磷酸酶底物的顯色使得學生徹底理解并掌握ES細胞的培養特性和生物學特征。在這個綜合性大實驗中，我們不斷地鼓勵并啟發學生去思考每個實驗過程的原理以及需要注意的事項。比如MEF細胞制備時選擇12．5d孕鼠的原理，制備飼養層細胞時MEF的傳代次數和原理，ES細胞體外培養條件和細胞特性鑒定的原理等。為此，學生的主動性和創造性得到發揮，積極性得到很大提升，對生物實驗的興趣也大大提高。另外，本次實驗課程前后緊密連接，學生每次的實驗都會影響著下一次的實驗結果。而且學生除在教學時間開展實驗外，非教學時間也可以來實驗室進行實驗操作，觀察實驗結果，對自己培養的細胞進行時時觀察，以便根據需要來調節實驗進度，具有極強的開放性。

3教學與科研相結合的討論式教學改革

科研與學科的發展緊密相關，而科研內容又可以促進實驗教學內容的更新和教學質量的提高。細胞工程實驗內容設置需要緊跟學科發展前沿，加強教學與科研的相互促進，并及時地將科研成果引入教學體系中。為此，我們主要結合學科發展的新動向以及本教研室在干細胞領域研究的特色和優勢，如體外肝干細胞的建系、重編程誘導肝干細胞等，合理設置了我校細胞工程實驗課的教學內容。重要的是，在教與學的過程中，教師和學生之間要積極主動的溝通。當學生碰到實驗問題的時候，教師要以自己科研過程中的成功經驗和失敗經歷來幫助學生解決實驗瓶頸問題。在有限的教學時間里盡可能地調動學生對科研的興趣，鼓勵學生盡早接觸科研工作或者直接參與教師的科研課題中。這種教學與科研的結合、教與學的互動是培養學生自主學習和創新意識的有效途徑。