医科大学学报：基础医学教育版．２０１０年１月．１２ｆ１ ・４９・ 取适宜的教学方法，教学就成功了一半。教师在潜 量，并加强对学生在知识、能力和素质三方面的培 养，了解学生的需求，充分调动学生的学习积极性， 激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，营造活 移默化中将科学的学习思维方法传递给学生，将会 使学生受用无穷 ］。加强实验教学环节，使学生在 实验教学中获得实用的知识，增强动手能力，提高综 合素质。 ３课后认真反思总结是实验教学水平不断提高的 催化剂 泼轻松的学习氛围，挖掘学生体内蕴藏的巨大潜力， 使学生变被动学习为主动学习，以成功实现教学相 长，为学生今后的临床实践和医学研究打下了良好 的基础。随着科技的日益进步，高校的实验室会朝 着集数码互动化、网络信息化等为一体的全方位高 效实验室方向发展，有的高校已将数码互动图像教 学系统应用于实验教学。同时实验课也会向着双语 教学的方向发展。 参考文献： ［１］ 李昱，叶秀峰，米粲．临床医学七年制病理学实验课教学改革 每次授课后要及时听取学生的反馈意见，积极 主动向老教师请教，查阅各种参考教材，及时修改自 己的讲稿及教案，了解自己讲课的优点，更要知道自 己的不足，总结反思，积累经验，明确今后改进和努 力的方向，为今后在教学方面的提高和进步打下良 好的基础。 的探索与实践［Ｊ］．山西医科大学学报：基础医学教育版， ２００３，５（５）：５０１—５０３． 实验课是理论联系实际，培养学生分析问题、解 决问题能力和强化理论知识，增强形态概念的重要 ［２］徐筱红．《病理学》实验教学体会［Ｊ］．中医药导报，２００７，１３ （５）：１２０—１２１． 手段。作为高校教师，几年来，我们适应高校素质教 育和培养高质量人才的要求，在组织胚胎学实验教 学中，注重加强改革传统的教学模式，以提高教学质 作者简介： 李爱红，女，１９７６—０９生，硕士，助教． ［收稿日期：２００９—０９—０１］ 医学细胞生物学实验教学改革的探索与实践 何志颖 ， 朱海英 ， 陈元晓 ， 訾晓渊 ， 谢东甫。， 胡以平 （ 第二军医大学基础医学部细胞生物学教研 室， 上海２００４３３； 昆明医学院细胞生物学及遗传学教研室） 摘要： 突出细胞生物学实验课教学的主体地位，实验课课程设置以验证性实验、综合性实验及创新性实验相结合，激发学生 的积极性和主观能动性，培养学生的创新思维和分析问题解决问题的综合实践能力，取得了良好的教学效果。 关键词：细胞生物学；实验课；教学改革 中图分类号：Ｒ３２９．２８ Ｃ，６４２．４２３ 文献标识码：Ａ 文章编号： １００８—７２４９（２０１０）Ｏ１—００４９—０４ 细胞生物学是生命科学的基础学科之一，也是 医学科学的重要理论基础，与临床医学各学科的发 同时，医学细胞生物学实验课教学也随之逐渐设立， 目前已经形成基本完善的教学体系。然而，实验课 教学过程反映出的突出问题不容忽视，如实验课一 展紧密联系。它既是一门综合性的基础理论学科， 又是与生产实践紧密相连的学科，这些特点决定了 实验课教学在细胞生物学课程教学的重要地位。在 般与理论课伴随进行，在师生中都有实验课处于附 属地位的认识；实验课设置多以验证性实验为主，缺 我国，医学细胞生物学课程自２０世纪８Ｏ年代初在 各医学院校陆续开展，历经２０余年的蓬勃发展，迄 今已成为现代基础医学教育的五大支柱课程之一。 乏综合能力和创新能力的培养；作为一门强调形态 学基础的学科，实验课教学中教师的示教作用不充 分，电化教学及多媒体辅助教学应用较少等。结合 基金项目：第二军医大学教育研究课题面上项目（ＪＹＣ２００８０１５）；国家社会科学基金教育学青年课题基金资助项目（ＣＩＡ０９０１１４） ・５０・ 医 ２０１０年１月．１２（１ 多年来在细胞生物学实验课教学改革方面的探索与 实践，我们逐渐形成了一些认识，并在实践中取得了 较好的教学效果。如突出细胞生物学实验课教学的 主体地位，甚至独立设置实验课教学课程，从而改变 另一方面，作为教师，在传授书本内容的同时，能很好 的将这些新的知识传授给学生，让学生了解最近的科 学前沿。更重要的是能传授学生科学的思维方法，培 养学生的科学素质和创新思维，培养学生面对实验中 其传统的附属于理论课的从属地位；实验课课程设 置以验证性实验、综合性实验及创新性实验相结合， 发挥学生的积极性和主观能动性，侧重学生的思维 出现问题时坚忍不拔的科研态度、严谨求实的科研作 风及分析问题、解决问题的实际处理能力，这些品质 的培养和养成才是大学教育的根本所在。 方法、创新思维、科学态度及素质的培养；在形态学 认知方面，结合适量的电化教学及多媒体辅助教学， 充分发挥教师的示教作用。 １ 突出医学细胞生物学实验课教学的主体地位 医科院校参加细胞生物学教学的专业基本上都 与Ｉ临床相关，或者是生物技术专业，对这些专业学生 的动手能力和实验技能的培养具有更实际的意义。 因此，从思想认识上，进一步深入细胞生物学实验教 学改革是培养医学生实践能力和创新能力的迫切需 要。改变传统教学中以理论课教学为主，实验课教 学为辅的观念，突出医学细胞生物学实验课教学的 主体地位，具有十分重要的意义¨Ｊ。 从教学安排上，改变实验课教学与理论课教学 相伴进行的方式，独立设置细胞生物学实验课教学 课程。课程设置分为验证性实验、综合性实验及创 新性实验三个层次推进的模块单元，侧重于培养学 生的综合实践能力和创新能力；改变教师在教学过 程中的中心地位，而把学生推到主体位置上，使其真 正成为实验教学活动的策划者、组织者、实施者和评 价者。 从课程内容安排上，改变传统实验教学内容中 验证性实验较多，缺少综合性实验和创新性实验的 现状，开设基础性、综合性、自主设计性相结合的多 个层次的实验课程。传统的实验课设置多以验证性 实验为主，缺乏综合能力和创新能力的培养，学生的 积极主动性不高，教师也墨守陈规，总体来说教学质 量有待提高。研究型大学的教师同时承担教学和科 研任务，具有教师和科研工作者的双重身份，而如何 发挥这一双重角色的作用具有十分重要的意义。一 方面，作为科研工作者，熟悉本领域最新的科学前沿 及科研成果，对课题研究和实验开展具有更多的实践 经验，有实际的体会和认识，避免了纸上谈兵的缺陷； ２ 建立验证性实验、综合性实验及创新性实验相结 合的实验课程设置体系 ２．１ 形态学实验和验证性实验的设置细胞是生物 体结构和功能的基本单位，认识细胞、了解细胞的结 构和功能是细胞生物学实验课教学的基础内容，脱离 了这个基础直接去谈综合性实验、开展创新性课题无 疑是好高骛远。形态学实验和验证性实验作为理论 课教学的重要补充发挥着重要作用，可以使学生对理 论课上的教学内容有一个形象直观的认识，有利于加 深对理论知识的理解。目前实验教材中实验内容基 本上都属于形态学实验和验证性实验。 从教学改革的角度来说，这部分内容的主体应 该保留下来，但基于目前中学生物学实验课的普遍 开展，已经具备了一定的生物学基础知识和实验技 能。如本科生入学前一般都掌握了基本的显微镜使 用、细胞的基本形态结构及测量等知识内容，因此这 些内容无需单独作为教学内容，而是结合在其他的 教学内容中温习和加强。其他的教学内容也采用适 当整合的方式进行调整，把之前的小实验串起来作 为相互联系的大实验，改变过去过于单一的局面，学 生往往流于形式、兴趣不高。如细胞化学与细胞生 理两个实验可以同时进行，细胞融合与染色体的提 前凝集安排在一次实验课中进行等等。虽然整合后 的实验课时间可能会有延长，但都能控制在４个小 时以内，从实际的培养和锻炼来看，这样的改变是有 意义的。 抓好学生动手操作前的一个小时。基于目前学 生动手能力普遍较差的现状，以及部分学生也存在 自信心不足的情况，在学生动手操作之前，对本次实 验内容的原理和实验步骤进行预先讲解还是必要 的，但单纯的口头解说缺乏直观性，部分学生也存在 中学时对生物课不重视的情况。因此，结合目前教 ・５１・ 学条件已经大为改善的有利条件，充分运用电化教 实验步骤；课代表和组长组织实验讨论、教员释疑。 学与多媒体教学，可以避免形态学教学中仅靠口述、 板书及示意图不能形象直观表述的缺陷，常用的示 按照实验步骤学生进行小鼠饲养层细胞的原代 培养及传代培养，传至第３代时细胞趋于均一，丝裂 霉素处理抑制细胞的增殖能力，处理后的ＭＥＦ接种 至合适的培养皿中准备小鼠ＥＳ细胞的复苏培养。 处理后的ＭＥＦ细胞还用来练习细胞冻存技术。 ２．２．２ ＥＳ细胞培养和拟胚体的制备小鼠ＥＳ细 教片展示也存在轮流观看时间长以及长期保存后教 学效果差的缺点。教师提前开展预实验，把实验过 程中希望学生观察到的内容在显微镜下拍照存档， 以幻灯片或动画片的形式在课堂上进行放映，以完 全真实的形式展示在学生面前。实践证明，这种教 学形式对形态学实验和验证性实验具有非常好的教 学效果。 对于实验报告的撰写，绘图描述细胞或标本的 形态结构是实验报告的一种重要形式。随着实验条 件的改善，对镜下观察的形态及结构特点可以进行 数码拍照、存档保留，获得的图片真实、直观的反映 实验的结果，这是科学研究数据处理的重要内容，学 生复习回顾时也能一目了然、增加印象。因此，我们 在开展形态学实验教学时，还同时要求学生将实验 结果进行拍照，并做成电子实验报告保留存档。 ２．２综合性实验课程的设置 在掌握形态学和验 证性实验的基础上，开展综合性实验具有十分重要 的意义，这也是细胞生物学实验课教学改革的一项 重要内容。开展综合性实验，可以更好的发挥学生 的主体意识，使学生自主进行综合性实验的前期准 备、实施、结果及评价，能有效的提高学生的综合实 验能力，提高学生解决问题的实际能力。在这一过 程中教师则主要发挥引导、协调和释疑的作用。接 下来我们以在生物技术专业中率先开展的一个综合 性实验为例，说明实施的大概过程。 该综合性实验以小鼠胚胎干细胞（ＥＳ细胞）的 培养和转染为技术主线，目的是让学生掌握基本的 细胞培养和细胞转染技术，熟悉干细胞的基本概念 及应用，了解基因工程小鼠的基本制备技术。整个 实验过程以学生为主，要求有完整的实验记录，做到 及时发现问题并解决问题，完成整个连续的实验过 程约２周时间，每天平均３—４个学时。 ２．２．１饲养层细胞（ＭＥＦ）原代培养教员协调， 课代表和组长具体安排，进行学生分组及实验前的 准备工作。每组准备０．２％明胶、ＭＥＦ培养基（高塘 ＤＭＥＭ、胎牛血清、双抗）、ＰＢＳ、胰酶、ＥＳ细胞培养基 等细胞培养常规试剂以及解剖器械；动物房准备孕 １３ ｄ小鼠；录像演示细胞培养和细胞转染的方法和 胞复苏后接种至铺被饲养层细胞的培养皿中，观察 ＥＳ细胞的克隆化生长，适时进行ＥＳ细胞的传代培 养。传代细胞一部分接种至新的饲养层细胞上继续 培养；一部分进行碱性磷酸酶（ＡＫＰ）染色，未分化 的ＥＳ细胞显微镜下为黄褐色，分化的细胞不着色， 饲养层细胞不着色；一部分用于拟胚体的制备，未分 化的ＥＳ细胞在玻璃皿中进行悬浮培养后可形成拟 胚体。 ２．２．３ ＥＳ细胞的基因转染磷酸钙法、脂质体介 导法及电穿孔技术是常见的基因转染方法，细胞的 基因转染技术是细胞工程的基本技术。为了使学生 对基因转染技术有一个较为全面的认识，我们以ＥＳ 细胞作为研究对象，以ＬａｃＺ质粒的表达作为观察内 容，应用上述三种转染方法，使学生既熟练掌握了细 胞的转染技术，也对不同的转染技术的选择和效率 有了充分的认识，起到了很好的教学效果和实践意 义。 ２．２．４实验结果的观察与小结 整个实验过程要 求学生做好详细的实验记录，对实验设计、实验步骤 和实验结果进行分组和全体讨论，对实验过程中出 现的问题进行分析，提出解决方案。学生在教学中 查阅了大量的文献资料，并充分利用网络资源，收集 了一批教学用图片、动画和课件。实验结果的考查 采用学生制作幻灯的形式，对实验课的结果进行汇 报并加以讨论，教员根据学生的汇报情况进行评分。 最后，教员对整个实验情况进行小结和讲评。 ２．３创新性实验课程的设置在大学教育中着重 于培养学生的科学素质和创新思维，对解决中国生 命科学研究缺乏原创性的现状具有重要的实际意 义。因此，建立创新性实验课程的教学模式，是细胞 生物学实验课课程改革的又一项重要举措。在独立 设置细胞生物学实验课教学课程的院校，这一教学 模式将具有更好的实际操作性，对学生综合素质的 提高、科学思维和创新思维的培养将发挥重要作用。 ・５２・ 山西医科大学学报：基础医学教育版，２０１０年１月，１２（１ 在实验课教学没有独立设置的情形下，受限于实验 教学课时的限制，我们目前采用第二课堂的形式进 行尝试，选择难度不大但能充分培养学生的动手能 ３小结与展望 力和创新意识的课题，由学生根据兴趣利用业余时 间自愿报名参加。目前这一教学形式也取得了可喜 的成果，自２００２年开展以来，以学生作为第一作者 发表了十余篇科研论文或综述 ］，学生的综合能 目前的大学教学还没有真正摆脱传统教育模式 的影响，而素质教育与教学过程的融合是大学教学 改革的关键。按照素质教育的思想，教育的目的是 全面提高人的素质，要通过学校的各种教育，把对学 力得到了全面的培养和锻炼。同时，教师与学生在 教学过程中交流与讨论，也促进了教师在教学模型 和教学方法上的革新 Ｊ，促进了实验课教学改革的 进一步发展。以下举例说明如何开展这种基于研究 的细胞生物学实验教学模式 Ｊ。 哺乳动物胚胎发育过程中早期胚胎的细胞大都 具有干细胞特性，如受精卵至８细胞卵裂球的每个 细胞都具有全能性，而由囊胚的内细胞群细胞分离 培养的胚胎干细胞则属于多能干细胞，从全能干细 胞到多能干细胞是千细胞逐级有序分化的结果。在 于细胞研究中，ＳＰ（ｓｉｄｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）表型指某些细胞 具有将进入细胞的荧光染料如Ｈｏｅｃｈｓｔ ３３３４２排出 细胞的特性。近年来的研究表明某些干细胞或前体 细胞具有ＳＰ表型，并提出ＳＰ表型可能是干细胞或 前体细胞的筛选标志。已有实验证明体外培养的胚 胎干细胞具有ＳＰ表型，那么胚胎发育过程中从受 精卵到囊胚期前的胚胎细胞（包括全能性干细胞和 桑椹胚细胞）以及初期的囊胚期细胞是否也具有ｓＰ 表型？这对于深入研究干细胞的生物学特性具有重 要意义。 课题提出后，通过教员的引导，学生查阅文献、 反复讨论课题的可行性、开展实验设计、准备实验方 案、讨论实验步骤并开展实验。该实验应用荧光染 料Ｈｏｅｃｈｓｔ ３３３４２对小鼠受精卵、２细胞期及８细胞 期卵裂球、桑椹胚、囊胚进行直接染色观察，结果发 现小鼠受精卵、卵裂球、桑椹胚细胞都不具有ｓＰ表 型，但是处于其分化下游的囊胚中的内细胞团细胞 却具有明显的ｓＰ表型，而同一囊胚中的滋养层细 胞却不具有ｓＰ表型，说明ＳＰ表型至少是多能干细 胞所具有的独特表型之一，但并不存在于更早期的 全能干细胞。该项实验课题撰写的论文发表在《中 国科学：生命科学》上。 生而言是外在的知识和感受内化为学生个人内在 的、稳定的个性心理品质，从而为学生一生的发展提 供良好的基础。在大学的教学过程中，传授必要的 知识是重要的，但更重要的是使学生养成正确的学 习方法和很强的自学能力，培养学生的科学精神和 健全的人格 。 我们开展的细胞生物学实验教学改革，正是出 于对大学教学改革的深入思考。突出医学细胞生物 学实验课教学的主体地位，课程设置验证性实验、综 合性实验及创新性实验三个层次推进的模块单元， 为学生提供综合性、设计性和创造性较强的实践环 境，使学生作为主体成为实验教学活动的策划者、组 织者、实施者和评价者，从而培养学生科学的思维方 法和创新思维，培养学生面对实验中出现问题时具 备坚忍不拔的科研态度、严谨求实的科研作风及分 析问题解、决问题的综合实践能力和创新能力。 参考文献： ［１］ 张红锋，孙剑华．创建基于研究的细胞生物学实验教学模式 ［Ｊ］．实验室研究与探索，２００８，２７（７）：９９—１０１． ［２］许义新，何志颖，朱海英，等．小鼠受精卵、卵裂球和桑椹胚细 胞无ｓＰ表型［Ｊ］．中国科学Ｃ辑：生命科学，２００７，３７（５）：５４０ —５４３． ［３］ 曹曙，何志颖，桑杰，等．胚胎干细胞的基因转录调控［Ｊ］．生命 的化学，２００６，２６（４）：３０５—３０８． ［４］陈字，何志颖，曹曙，等．活体生物发光与荧光成像技术在干细 胞研究中的应用［Ｊ］．生物技术通讯，２００８，１９（２）：２８０—２８２． ［５］ 陈元晓，何志颖，田明，等．用ｐｄｘ—ｌ和ＥＧＦＰ建立核定位信号 的实验教学模型［Ｊ］．昆明医学院学报，２００９，３０（３）：５１—５３． ［６］ 孙宗禹．素质教育与大学教学改革［Ｊ］．中国大学教学，２００２， （９）：２２—２３． 作者简介：何志颖，男，１９７６—０１生，博士，讲师． ［收稿日期：２００９—０９—０１］