本科生细胞培养课程的教学探索※

高小玲 邵 雷 汪保英

（河南中医药大学基础医学院，河南 郑州 450046）

关健词：细胞培养；本科生教学；实验技能

细胞培养技术在分子生物学、药物筛选、病理学、微生物学、肿瘤耐药及遗传学等领域应用广泛，已成为当今生命科学各研究领域的基础技术和基本技能，是细胞工程、基因工程和生物医学工程的重要研究手段。以往由于实验场地的限制等原因，研究生教学课程中才开设此课程，随着我校各个科研实验中心的壮大，为在本科生选修实验课中开设动物细胞培养课程具备了相关条件。在本科生有限的课时内，如何把细胞培养的核心技术和基本技能传授给学生，让学生更好的了解和初步掌握基本实验技能，激发学生学习兴趣，提高学生解决相关问题的能力等方面进行了探索。

1 实验教学课程的设置

培养学生实践动手能力与创新思维能力是我们实验教学的主要宗旨之一。

动物细胞培养技术具有极强的实验性和实践性，在进行理论教学的同时，必须进行实验技能的培训，增强学生的学习兴趣，打实学生的基本实验技能。本科生教学任务繁重，专业基础课的知识储备相对薄弱，在有限的学时内，我们设置了细胞的原代培养、传代培养、细胞冻存与复苏、细胞生长活力测定以及细胞培养常用仪器如细胞计数仪、倒置显微镜、多功能酶标仪和高速冷冻离心机的使用等教学内容。通过对这些实验的学习，学生可以系统完整地掌握动物细胞培养的基本过程，并了解细胞培养技术如何在研究中进一步的应用，使学生具备在科研实验室独立进行细胞培养实验的技能，锻炼了科研意识与科学思维。

在课程教学上，考虑到本科生课堂上操作的实践时间有限，细胞培养课程实验内容多，在每次实验前，教师对实验的原理及方法进行讲解，指出重点环节，然后结合现代教学手段，让学生了解细胞的原代及传代培养，不同细胞的形态及生长特点及研究应用。认识细菌、真菌、支原体、念珠菌等污染的表现及类型，让学生遇到问题可及时发现及处理。在教学过程中，我们结合多媒体方式，提前让学生观看视频中的操作演示，加深对实验方法和步骤的认识。然后安排学生分批、分组进入无菌间进行实验操作，由每组学生独立进行操作，教师根据每个学生操作的具体情况对其进行指导，也培养了学生的团队精神。

2 熟悉实验室中使用的器材及仪器

多数本科生之前没有接触过细胞实验，对细胞培养过程中使用的物品比较陌生。比如冻存管，培养瓶，培养皿，超净工作台，液氮罐等。在教学过程中，要注意向学生讲解各种实验用品的用途，仪器设备的工作原理及使用注意事项。比如各种规格的细胞培养板有何区别，实验物品应该如何放置？吸管、移液器应该如何使用?细胞生长生存的环境是什么样的？为何使用倒置显微镜观察细胞形态及生长情况，普通离心机，高速离心机，超速离心机的使用方法和注意事项等。

在具体实验教学过程中，要向学生讲解实验的流程，建立统筹使用实验器材的观念，培养良好的科研习惯。

为提高实验教学质量，加深学生对实验仪器以及实验流程的认识，积极发挥学生的主观能动性，我们还可根据学生自愿的原则，在课余时间安排学生跟研究生师兄师姐进行实习，进一步熟悉细胞培养常规操作技术，了解细胞生长活力测定、细胞生长曲线描绘及细胞增殖或凋亡检测等，给学生提供大量动手实验操作的机会，提高了学生对实验课的兴趣和动手能力，对培养学生的科研思维和团队精神大有益处。

3 重视细胞培养过程中的细节问题

由于环境条件没有控制好或人员无菌意识不强，细胞培养中常可发生细菌和霉菌等的污染，这就对实验人员的操作提出了一定的要求，在教学过程中，注意培养学生认真工作的态度，尤其是注重实验细节问题，以减少人力、财力及时间的损失。在进行正式实验之前，让学生提前了解细胞培养所需要的条件及培养环境。了解无菌室的结构及各部分的功能，熟悉无菌室的清洁及消毒方式；熟悉超净工作台、电子显微镜、二氧化碳培养箱的使用及工作原理，培养器皿的清洗流程，以及细胞培养常用液体如培养基、消化液、冻存液、缓冲液等的配置及功用，让学生有一个清晰的认识。

细胞培养室要相对封闭，洁净无尘，设有缓冲间、操作间。移液器、手术器械、离心机等常用仪器设备以及实验服和拖鞋要定期消毒，最好不要带出培养间。带出培养间返回后要注意消毒。培养间和缓冲间每周彻底清洁消毒一次，用稀释的新洁尔灭擦拭台面和地板，每次使用后紫外线照射整个细胞培养区域30 min，对环境进行消毒。无菌操作工作区域应保持清洁和宽敞，必要物品如离心管架，吸管盒、冻存盒、移液器等可临时放置，其他实验用品用完就要立刻移出，利于其他实验人员操作及空气流通。

在进培养间前，必须用消毒液洗手，在缓冲间换上专用实验服和拖鞋，准备好与细胞培养操作实验有关的试剂和用品，严格遵守无菌工作章程。做完实验后应将实验产生的废物和废液及时清理出培养间，并采用75%酒精清洁无菌工作台。此外还要定期检测CO2钢瓶的压力，培养箱的二氧化碳的浓度、温度是否正常，培养箱水盘内放置无菌水，并定期更换[1]。

工作中要特别注意防止培养液和血清的污染。液体配制用三蒸水或符合细胞培养的纯水。试剂除菌采用滤器或滤膜在无菌操作台内过滤分装，所用接触的容器要进行高压灭菌。实验耗材如移液管、一次性枪头、冻存管等要在高压灭菌后烘干备用，超过1周未使用要重新灭菌。玻璃器皿使用后要先次强酸洗净晾干后再高压灭菌。其他不便高压灭菌的物品，可采用紫外线照射30 min。实验操作应在台面的中央无菌区域，不能在打开的容器正上方进行操作，以免液体滴落，移液时吸量管口不要接触细胞培养瓶口以免污染培养基，消化液等试剂，镊子、剪刀等手术器械使用前要在酒精灯外焰上烧片刻，液体使用完毕时，瓶口及瓶盖也要先在酒精灯上转圈烧瓶口片刻，稍放置后封口胶封闭瓶口存放，防止试剂的污染[3]。

4 重视实验报告的书写

在教学过程中，根据相关教材，结合我们自身的教学和实践经验，在每次实验后都会提出一些问题，

实验报告是教师了解学生是否掌握实验技能和进行实验成绩评定的重要依据，既提高了学生的科研能力，也锻炼了学生的写作能力，让学生可以及时查找到实验过程的问题。实验报告的内容主要包括实验材料的准备，实验过程的记录，实验结果的总结，实验数据或存在问题的分析。书写实验报告不但有助于学生理解和掌握实验目的、意义、方法和技能，还能通过观察分析实验现象和结果，得出学生自己的体会和结论，从而激发学生的学习兴趣，养成多观察勤思考和善于总结的好习惯[3-4]。对于学生日后走向工作岗位，培养严密的思维能力大有益处。实验结果分析是实验报告最为重点的内容，我们要求要结合实验原理对结果进行分析讨论，积极查阅相关文献，让学生学会用所学到的知识来分析实验结果，对实验失败的，比如细胞污染，细胞不贴壁，细胞冻存失败或者细胞生长缓慢等，找出实验存在的问题或可能污染的环节。

通过在本科生中开设细胞培养课程，我们教学目的不仅仅是培养学生的动手操作能力，更重要的是培养学生的科学思维、学生的自主创新性，加强了学生的自学能力和动手能力，起到抛砖引玉的作用。学生不仅学习了细胞培养的一般流程，熟悉了细胞培养中所需要的仪器、设备和器皿，正确认识了细胞的生长情况，更重要的是亲身体验了科研活动的内涵，受到了良好的科研素质训练，从而激发学生从事科研工作的热情和兴趣，为后续学习及今后科研训练、毕业论文撰写及实验研究等奠定基础[4]。实验教学效果良好，达到了预期的教学目的，我们在今后的教学实践过程中将不断总结经验、不断实践、并在相关专业进一步实践。