医学细胞生物学研究生实验教学改革的探索与体会

侯 妮，宋土生，刘利英，倪 磊，于 林，黄 辰

(西安交通大学医学院遗传与分子生物学系/环境与疾病相关教育部重点实验室，陕西西安710061)

医学细胞生物学研究生实验教学改革的探索与体会

侯 妮，宋土生，刘利英，倪 磊，于 林，黄 辰

(西安交通大学医学院遗传与分子生物学系/环境与疾病相关教育部重点实验室，陕西西安710061)

细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，与医学科学的现状和进展关系非常密切。我国目前细胞生物学实验教学普遍滞后，改革研究生实验教学刻不容缓。针对我校基础医学和临床医学专业的研究生细胞生物学实验教学进行了尝试性改革。改革后的实验内容紧紧围绕医学院特色，以解决临床常见问题为导向开展一系列实验内容;整个实验教学框架力求体现实际研究过程;教学质量从教师教学过程、学生学习过程、实验的考核与评估三方面严格要求，切实保证。另外，在完成基础性、验证性实验教学的基础上，我们还承担了研究生自主创新实验项目的指导工作。通过此次改革旨在于使我校医学专业研究生在掌握实验技能的同时，引导学生进行科学性思维，初步构建科研思维框架，能够利用细胞生物学的理论和技术，研究疾病的发生、发展、转归和预后的规律，进而能够提出新的诊断治疗疾病的理论思路和方案，成长为适合现代医学发展的新一代医学人才。

医学细胞生物学;研究生;实验教学改革

细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，是利用现代生物技术和方法，从细胞、亚细胞、分子以及细胞社会的不同水平来探讨生命现象的发生规律及其本质的科学。近年来细胞生物学研究取得了非常显著的进步，尤其是分子细胞生物学飞速发展，很多领域日新月异，与此同时新的教学理念、教学内容和实验技术层出不穷。然而，由于各校实际教学条件的差异，实验课时、实验耗材、仪器等原因，一些典型、实用的科研实验不能转化为教学实验，使得细胞生物学实验教学普遍落后于理论课，并且随着整个学科的迅速发展，这种滞后的教学模式的弊端更加明显，严重影响教学质量的提高。

细胞生物学不仅是生物学中一门重要的基础学科，而且与医学科学的现状和进展关系非常密切。研究生教育的重要目标在于培养研究生独立从事科学研究的能力。科研能力是科学素质的核心，运用学到的理论知识和科学方法去探索新知识、解决新问题过程中形成的能力，是研究生应具备的基本能力[1]。因此，针对于医学院基础医学和临床医学专业的研究生，吸收了目前问题导向教学模式的特点，在实验教学中以解决某项科研命题为目的，开展了一系列针对性强、基础实用、系统、全面的实验，旨在让研究生在学习细胞生物学技术的同时，引导学生进行科学性思维，初步构建科研思维框架，掌握独立解决科研问题的能力。

1 实验内容的调整和结构的优化

1.1 传统细胞生物学实验教学模式的弊端

传统的细胞生物学实验教学由细胞形态、细胞生理、细胞化学和细胞培养四部分组成，这反映了细胞生物学学科的早期形态学发展特点。然而，随着近年来分子细胞生物学的飞速发展，新的理论知识和实验技术的出现，这些内容已远远落后于整个学科的现状。滞后的实验内容必将影响教学质量的提高。另外，这四部分的实验内容相互独立。虽然各自的实验内容较详细，但之间缺乏连贯性，不利于研究生整体科研思维框架的形成。因此，改革研究生实验教学刻不容缓。

1.2 实验内容的调整，围绕医学院特色

摈弃以往的教学框架，选择了临床最常碰到的药物疗效问题和与疾病的形成治疗密切相关的细胞凋亡现象来展开整个教学实验体系。药物的疗效直接影响患者的预后。而细胞凋亡对于个体的正常发育，自稳态的维持，免疫耐受的形成，肿瘤监控等多种生理及病理过程具有重要意义。很多临床疾病的发生都与细胞凋亡本身或其失衡密切相关。因此，结合医学院特色，选择临床常见问题，有针对性地开展相关实验，使学生带着问题，带着兴趣去学习，有利于教学目的的实现和教学质量的提高。

实验内容体现基础、实用，突出系统、全面。从开展科研工作的第一步——原材料入手，实施了细胞培养技术的教学。分为原代培养和传代培养两个实验。在引导学生完成整个实验流程的过程中，重点突出了实验者对基本无菌操作技术的掌握和对培养用品(包括试剂和器皿等)的清洗准备工作的了解。并对于一些相关的实验技术，比如倒置显微镜的使用、细胞计数、细胞活性测定以及细胞冻存和复苏等也给予了讲解和练习。从而保证了研究生开展科研工作的良好开端。针对药物疗效的检测，以化疗药丝裂霉素对人宫颈癌细胞株Hela细胞的杀伤效应为例，开展了细胞种植、药物处理和MTT实验的教学。要求学生掌握这些基本的技术，并进一步学会如何完善地针对实验组设计对照，如何准确地完成具体实验操作，有什么技巧等。另一方面，围绕药物对Hela细胞所造成的凋亡，从生化学、形态学和蛋白水平三方面进行了实验教学。生化学方面，开展了检测细胞核阶梯状DNA Ladder的出现(凋亡细胞最直观的特征)和Annexin-Ⅴ/PI双染法(区分早凋亡、晚凋亡和坏死细胞)的实验。形态学方面，开展了凋亡调节家族Bcl-2和Bax的免疫化学染色实验，并介绍、演示了相应的图像信号采集和灰度分析。蛋白水平上，进行了凋亡执行蛋白Caspase3的免疫印迹实验的教学。使得研究生在掌握这些技术之外，学会如何针对科研命题架设实验框架，如何全面完备地论证某一实验假设，从而为将来独立进行科研工作打下坚实基础。

1.3 实验结构的优化，反映实际研究过程

在实验教学结构方面，将以上实验内容分成细胞培养技术、细胞种植药物处理和MTT实验、生化学方法检测凋亡、免疫化学免疫印迹检测凋亡相关分子四部分实验来进行教学。既体现了科研工作的纵向过程，有利于研究生系统地宏观认识整个科研框架，又在完成每一实验教学，掌握具体技术的同时，相关实验结果相互辉映，从而使研究生学会整合多方面结果，具有综合分析实际问题的能力。

2 实验教学质量的切实保证

2.1 教师受业、解惑、引申

在实验教学过程中，教师在讲解完实验原理、实验步骤后，必须随堂，参与督促学生的整个实验流程，及时发现学生操作错误和不足之处并给以纠正，引导学生发现重点、难点，思考并帮助其解决。适时安排问题与讨论时间，通过讨论，强化学生对理论的理解与消化和对具体实验技术的掌握。同时适当引入该方面相关理论和技术的前沿性进展，力求充分调动学生的积极性，保持科研激情。课程结束前教师组织学生对本次实验过程进行归纳，强调重点难点，重申注意事项，并对试验结果进行初步提示性分析。对于课后实验报告，教师必须认真审阅，给以肯定或指正，切实达到提高学生的逻辑思维能力、分析问题和表达的能力，提高学生科研素质。

2.2 学生主观能动性的侧重

学生方面，以班为单位进行教学。实行值日生轮流制，值日生与班长负责和教师沟通，负责安排相关同学配合教师完成工作，如实验前领取实验试剂和器材;实验中仪器的使用和登记、药品的保证等;实验结束后整理清洁实验室。通过这些义务的完成，培养加强研究生的工作责任感。实验分组方面，为了最大程度地培养动手能力，在现有教学资源基础上尽可能增加实验分组，要求两人一组进行实验，保证每位学生都能全程参与实验流程。实验过程中，研究生必须积极发现问题，与教师分析、探讨并解决问题。实验课后，积极查阅文献，认真完成实验报告。

2.3 实验的考核与评估

对于研究生实验的考核，从实验准备、实验操作(要求操作规范、观察仔细、能分析和解决问题)、实验记录(要求及时记录操作细节和数据)、实验结果(要求结果合理)、和实验报告(要求格式规范、条理清楚、讨论总结经验、科学分析不足，抓住要点、表达准确)五个方面评分，并做成文件形式给以评估。从而力争切实保证教学质量，达到培养医学研究生独立从事科学研究的能力(科学思维能力、实际操作能力、和书写表达总结的能力)，能够运用学到的细胞生物学的理论知识和实验技术去探索医学新知识和解决新问题。

3 探索创新，设计性实验的开展

在前面基础性验证性实验的基础上，为了培养研究生的探索与创新能力[2]，以我校研究生处开展的研究生自主创新实验项目为依托，以研究生为主体，指导学生查阅文献，寻找感兴趣的课题。在研究生自行设计实验过程中，共同讨论不同方案的优缺点、细化实验研究的具体问题和操作细节、理清落实实验所需用品(耗材、器材与实验室设备配置)。在实际实验过程中，指导如何分析结果，如何解决难点，并适时介绍相关最新技术拓展视野。从实验开始、方法的选择、亲手操作到出现问题、解决问题、结果分析，既促进了研究生课题的开展，也激发了他们独立思考、分析、判断和选择，有利于研究生综合科研能力的提高，科研思维深度的形成和科研创造力与创新意识的培养。

细胞生物学是一门发展中的学科。医学细胞生物学实验课程研究生阶段的教学目标是培养和提高研究生从细胞和分子水平分析问题、解决问题的能力，独立从事科学研究的能力，从而造就新一代的医学人才。充分考虑医学研究生在未来临床课题设计中的实用性，有针对性地围绕临床常见问题开展整个实验教学框架，将学科基本实验技术系统、全面地给以讲授，适当引入前沿理论知识和技术方法，重点引导培养研究生综合科研能力，强调科研思维创新思维的形成，旨在使我们医学专业的研究生能够利用细胞生物学的理论和技术，研究疾病的发生、发展、转归和预后的规律，进而能够提出新的诊断治疗疾病的理论思路和方案，成长为适合现代医学发展的新一代医学人才。

[1]李发伸.大力发展研究生教育努力建设研究型的高水平大学[J].学位与研究生教育，2003(1):1-3.

[2]朱清时.如何培养学生的创新能力[J].学位与研究生教育，2002(4):1-3.

G643.0

A

1006-2769(2011)05-0947-03

2011-07-13

教育部研究生教育创新计划项目——西安交通大学医学研究生创新教育实验平台(项目批准号:C-0707)

侯 妮(1975-)，女 (汉族)，讲师，主要从事医学细胞生物学教学。