组织学中骨组织的实验教学改革探讨

尹美珍，喻格书，胡 刚，李晓勇

(湖北理工学院 医学院，湖北 黄石 435003)

组织学中骨组织的实验教学改革探讨

尹美珍，喻格书，胡 刚，李晓勇

(湖北理工学院 医学院，湖北 黄石 435003)

为了弥补骨组织实验教学中存在的不足，将体外培养的成骨细胞制备成活细胞爬片或固定细胞爬片应用于实验教学，这不仅能够全面地验证骨组织的教学内容，使学生能更好地理解和消化理论知识，同时可以让学生掌握现代的组织学研究方法，提高了学生的综合素质。

组织学；骨组织；细胞培养；成骨细胞；实验教学

组织学是一门研究机体微细结构及其相关功能的专业基础必修课程，医学生学好这门课能为学习其他相关医学课程打下良好基础[1]。组织学也是一门实践性很强的形态学课程，其实验教学是理论联系实际的重要环节。由于实验教学直观性强，是学生学习和思维的平台，也是培养学生基本技能与综合素质的重要途径，其作用是课堂理论教学无法替代的。为了提高实验教学质量，对组织学课程实验教学我们不断地进行了改革，建立了显微数码互动系统以及网络数字化实验教学平台等[2-5]，应用了多元化教学手段[6]。但实验教学的标本采用的仍然是组织切片，这就存在着明显的不足，尤其是目前骨组织的实验教学已不能适应时代对医学人才培养的要求。

1 骨组织实验教学中存在的不足

组织学属于微观形态学学科，其实验教学最基本的目的是使学生能够更好地理解与记忆理论知识，增强形态意识，提高学习兴趣；同时在实验过程中培养学生的观察、分析和思维能力，并且使学生通过显微镜下标本的制备了解和掌握组织学的研究方法和技能。但是仅仅采用骨切片和骨磨片来进行骨组织的实验教学就会存在以下几点不足。

1.1 细胞形态观察不清晰

细胞是组织的重要组成成分，其形态与功能密切相关，观察细胞形态的目的是为了更好地理解其功能。然而组织切片的结构较复杂，其细胞的形态在显微镜下往往不易辨认。学生通过骨组织理论课的学习已知晓成骨细胞常单层排列，多呈矮柱状，分泌活跃时其底部和侧面出现突起，与相邻的成骨细胞及骨细胞以突起连接[7]。但是骨切片在显微镜下却无法观察到成骨细胞的突起以及相邻细胞的关系。

1.2 不能再现动态的结构变化

显微镜下的组织结构是静态的，而人体的结构往往是动态的，因而组织切片不能再现类似骨形成的动态结构。骨磨片在显微镜下虽然可以清晰地显示出长骨骨组织的结构：主要由骨细胞和钙化的细胞外基质(以4种骨板形式存在)组成，但是不能再现由成骨细胞演变成骨细胞的过程，以及成骨细胞合成分泌细胞外基质及基质钙化的动态过程。

1.3 不能验证和演示重点教学内容

骨组织是由多种细胞和钙化的细胞外基质组成。成骨细胞是骨组织形成的主要细胞，由于其存在的部位和数量较少，因而在骨切片和磨片上不易观察到，且成骨细胞的动态结构在切片中无法再现，因此目前的实验教学不能验证骨组织教学中的一些重点内容。

1.4 骨组织切片观察实验的教学方法单一

实验教学不仅是为了让学生更好地理解和掌握理论知识，还要让学生学习一些基本的实验方法，掌握一定的实验操作技能，培养一定的科研能力。目前的实验教学方法主要是观察组织切片，因而在实验教学环节中学生仅仅能够了解或掌握组织切片或磨片的制作方法。但是组织学的教学内容早已进入了细胞和分子的水平，而现代组织学的实验方法和技术在实验教学中还仍未涉及，因此对骨组织实验教学方法需进一步研究和改进。

目前，组织学的理论教学与实验教学学时比例已接近 1∶1，所以实验课是组织学整个课程教学的重要组成部分。实验课上观察到的形态结构不仅能够使抽象的理论知识具体化、形象化，强化学生对理论知识的理解和记忆；同时，由于对学生创新能力的培养是教育的核心任务[8]，学生通过观察和分析形态结构，最有可能发现新问题，这也成为培养学生创新思维能力的重要途径。另外，实验课的特点是“实践”，其主要目的是让学生掌握一定的实验方法和技能，培养一定的科研能力，因此通过组织学课程的实验教学可为学生今后的学习和知识探索打下良好的基础。

2 骨组织实验教学的建议

细胞培养技术已经广泛应用于医药学的研究领域，成骨细胞的分离提取以及体外培养早已是一项成熟的技术。随着各高校实验室条件的改善，组织学的实验教学应该引入细胞培养技术，将体外培养的成骨细胞制备成细胞爬片，用于骨组织的实验教学，以弥补骨切片或磨片在实验教学中的不足。

2.1 细胞爬片能清晰地显示成骨细胞的形态

培养的成骨细胞在倒置显微镜下的形态结构如图1所示。

观察活细胞爬片或固定细胞爬片均可清晰地观察到成骨细胞的形态：细胞有突起，细胞之间以突起相互连接(图1)。虽然细胞的立体感不是特别的明显，但可排除受到其他组织成分的影响。对成骨细胞的形态特征有很清楚的认识后能很好地验证理论知识：成骨细胞的底面和侧面有突起，与相邻细胞以突起相连[6]。

2.2 再现成骨细胞的功能以及动态结构的变化

连续培养的成骨细胞在倒置显微镜下的形态结构如图2所示。观察连续培养的成骨细胞，可清晰地看到成骨细胞形成了骨组织，以及在形成过程中呈现出了特征性的结构变化。此特征性结构变化可由一组细胞爬片在显微镜下的结构显示(图2)：①单层细胞(图2a)增殖并且集落样逐渐聚集成多层(图2b)；②在表层细胞表面有钙化的类骨质产生(图2c)；③钙化的类骨质逐渐增多，形成明显的钙化结节(图2d)，即体外骨组织。

由图2a到图2d发生了明显的动态变化。具体变化情况如下：

1)形态结构的变化：由单层散在的成骨细胞转变为钙化结节，钙化结节类似体内哈弗系统(骨单位)的骨组织。

2)细胞的变化：由明显可见的成骨细胞转变为被埋于骨质内的体积较小的骨细胞。

3)结构成分的变化：由成骨细胞转变为骨组织，即骨基质和骨细胞。

由以上3个变化可使学生切实且清晰地理解骨组织的组成，明确骨组织的形成，以及成骨细胞形成骨组织的功能。

图2 连续培养的成骨细胞在倒置显微镜下的形态结构(100倍)

2.3 更好地达到实验教学目的

观察骨切片和骨磨片可以看到骨组织内部的微细结构，而观察成骨细胞爬片可以清晰地看到成骨细胞的形态及其发挥功能过程中所形成的动态结构。以上三者的结合可使骨组织的重点教学内容在实验课上得以全面验证，将抽象的理论知识具体化、形象化，使学生能够更好地理解和消化所学知识；更主要的是，组织和细胞的形态结构与其功能密切结合，可以促使学生在实验观察中进行科学的思维，这不仅能培养学生独立观察和分析的能力，而且能引导学生思考从静态到动态时相的变化，培养学生将形态和功能密切联系的思维能力；同时使学生了解细胞培养技术在组织学学习和研究中的应用，有助于培养学生的创新思维能力和科研能力。

[1] 尹海燕，柴继侠，刘铜.多途径提高组织学与胚胎学实验教学质量[J].基础医学教育，2014,16(1):29-31.

[2] 贾书花,张旭东,王改琴,等.组织学数字化实验教学体系的构建及应用[J].解剖学杂志,2016,39(4):515-516.

[3] 邢文英,刘莉,金辉,等.组织学数字切片的制作及应用[J].解剖学杂志,2015,38(3):364-365.

[4] 汪全海,钟树志.组织学与胚胎学数字化实验教学平台的构建[J].基础医学教育,2013,15(5):537-539.

[5] 王菊,周宗瑶,慕晓玲,等.显微数码互动系统在人体组织学实验教学中应用效果评价[J].黑龙江医学,2014,38(1):100-101.

[6] 吴敏,钟树志,彭彦霄,等.多元化教学手段在组织学与胚胎学实验教学中的应用体会[J].四川解剖学杂志,2013,21(3):56-57.

[7] 邹仲之，李继承.组织学与胚胎学[M].北京：人民卫生出版社，2013:45.

[8] 王舟.病理学实验教学改革探索[J].卫生职业教育，2006,24(24):65-66.

Discussion on Experimental Teaching Reform of Bone Tissue in Histology

YinMeizhen,YuGeshu,HuGang,LiXiaoyong

(School of Medicine,Hubei Polytechnic University,Huangshi Hubei 435003)

To make up some deficiency in the experimental teaching of bone tissue,living cell slide or fixed cell slide prepared by osteoblast in vitro culture was used in experimental teaching,which can not only comprehensively verify the teaching contents of bone tissue,but also enable the students better understand and digest the theoretical knowledge.At the same time the students can master modern research methods on histology and their comprehensive quality can be improved a lot.

histology;bone tissue;cell culture;osteoblasts;experimental teaching

2017-06-04

湖北理工学院校级教学研究项目(项目编号2014C01)。

尹美珍，教授，博士，研究方向：细胞生物学。

10.3969/j.issn.2095-4565.2017.06.014

G642.0

A

2095-4565(2017)06-0060-03

(责任编辑高嵩)