细胞生物学实验教学优化及开放课题探索

2020-09-10马晓东王雅琼

新教育论坛 2020年8期

马晓东　王雅琼

摘要：将“开放课题”模式引入细胞生物学实验教学，通过精简优化基本实验内容，增设开放课题模块，提高学生的学习兴趣和主动性，也提高了教师的教学能力和实验教学质量。

关键词：细胞生物学;实验教学; 教学改革

细胞生物学是既是生命科学的重要基础学科，也是当前发展最为迅速的前沿学科之一[1; 2]，细胞生物学课程在全国各类高校生物科学专业培养体系中也普遍居于核心地位[3-5]。在细胞生物学实验教学中吸引学生，让实验教学有助于加深学生对理论知识的学习和理解，提高学生学习兴趣，培养学生的动手能力和创新思维能力，是实验课教学的重要任务[6-8]。我们对青海民族大学细胞生物学实验课程教学现状进行了分析，并在教学内容优化、教学方法多样化等方面进行了一些探索，经过三年多的实践，积累了一些经验，在此简单总结探讨。

1 细胞生物学实验课程现状

由于师资力量薄弱、实验设备短缺等实际条件制约，细胞生物学实验教学的主要内容包括“光学显微镜的使用”、“显微计数”、“显微测量”、“细胞膜的渗透性”、“死活细胞的鉴定”、“特殊细胞形态的观察”、“细胞周期的观察”、“减数分裂的观察”、“细胞染色技术”、“细胞凝集反应”、“叶绿体的分离”、“细胞融合”、“细胞核分离提取”、“外源基因导入”等，以验证性实验为主，对细胞生物学领域常用实验技术覆盖不足，也不利于学生创新能力的培养。此外，部分内容与植物学、微生物学、遗传学、分子生物学等实验课程存在不同程度的重复，学生学习的主动性和积极性较低。

细胞生物学实验课程的考核以实验结果和实验报告为主，方式单一，缺乏对实验过程的考核，也不能反映学生综合运用各种实验技能，创造性地解决问题的能力，不利于培养综合能力强，具有创新性思维，能够解决实际问题的复合型人才。

2 课程改革探索

随着培养方案的调整，细胞生物学实验课程压缩为48学时。以此为契机，2017年以来，为提高细胞生物学实验课教学效果，进行了优化教学内容、引入开放课题、调整考核方式等多方面的探索与尝试，取得了较好的效果。

2.1 基础教学内容的优化

（1）针对以往的细胞生物学实验课程内容的缺点，结合学院建设发展情况，将教学内容调整为“光学显微镜的使用”、“显微测量技术”、“细胞死活的鉴定”、“去垢剂对细胞膜的影响”、“扫描电镜样品制备及观察”、“线粒体的染色观察”、“叶绿体的分離”、“叶绿体荧光观察”、“原生质体制备与融合”、“石蜡切片技术”等。

（2）针对细胞生物学实验课程与植物学、微生物学、遗传学等实验课程存在的重复，与相应课程负责人协调后，对细胞生物学实验内容进行了适当的精简。对于必须保留的重要教学内容，也与其他实验课程的相关内容进行了协调，以尽可能减少重复，实现知识、技能教学的互补。例如，精简“细胞膜的渗透性”实验内容，改为“去垢剂对细胞膜的影响”，以血细胞的溶血速度为指标，分析不同性质、不同浓度的表面活性剂对细胞膜完整性的影响，帮助学生更好地理解表面活性剂的作用原理。

2.2 开放课题的设置与实施

在优化基础教学内容的基础上，尝试设置开放课题，由学生自由组合，自选课题，撰写实验方案，经教师确认可行性后，利用课余时间自行完成，期间安排两次集中指导，解决学生遇到的问题。完成后，学生按照毕业论文的格式撰写研究报告，并制作ppt，集中进行汇报。

为保证开放课题的可行性和完成度，一方面为学生提供了参考选题，并要求按时确定实验方案，并及时给予反馈，确保学生有充足的时间完成开放课题实验;另一方面，投入专项资金，为开放课题顺利完成提供保障。

2.3 考核评价方式的调整

考核是教学工作的重要组成部分，是教师分析教学效果、总结教学经验、改进教学方法的重要途径，也是评价学生掌握理论知识与实验技能的一种手段[9; 10]。参考其他实验课程的考核方式，最终确定的评价标准为：

综合成绩 = 实验操作（30%）+实验报告（30%）+ 开放课题完成及汇报（40%）

3课程改革效果分析

3.1 基础教学内容优化效果分析

经过优化调整，细胞生物学实验的基础教学内容在总教学时间大幅减少的情况下，扩展了实验涉及的内容，覆盖了显微测量技术、扫描电镜技术、细胞组分染色技术、密度梯度离心技术、荧光显微镜操作技术、原生质体制备技术等主要细胞生物学技术手段，有效提高了学生的实验操作水平，取得了较好的教学效果。

3.2 开放课题设置效果分析

通过设置开放课题，使学生有机会自由组合，利用所学实验手段研究问题，并按学术规范撰写研究报告，对于提升学生的科学素养，培养学生创新思维能力和创造力，培养团队协作能力，训练学生陈述技巧，提升文字及口述表达能力都有很大的助益，还让学生提前感受毕业论文的氛围，为将来进行毕业论文课题的研究和毕业论文的撰写奠定基础。

4 存在的不足

（1）由于学院师资力量薄弱，仪器设备有限，实验课程内容仍有一些缺失。

（2）学生知识基础、技能水平差异较大，开放课题实施中学生自由组合的模式进一步放大了这些差异，造成开放课题的选题水平、完成质量存在差别。

5 结语

实验教学对学生的实际工作技能、创新创业能力及严谨的科学研究态度的培养极为重要。通过采取优化实验教学内容，引入开放课题，完善实验课程考核制度等一系列措施，提高了学生的学习兴趣和主动性，也进一步提高了教师的教学能力和实验教学质量。

参考文献：

[1] 韩贻仁. 分子细胞生物学.第4版[M]. 2012.

[2] 翟中和，王喜忠，丁明孝. 细胞生物学（第4 版）[M]. 北京：高等教育出版社， 2011.

[3] 栗茂腾，付春华，李为， et al. 研究生课程体系建设与教学方法研究探讨——以《分子细胞生物学》为例[J]. 现代生物医学进展， 2008， 8（12）： 2548-2550.

[4] 王勤，李勤喜，郑毅芳， et al. 遵循人才培养规律的生物科学专业课程体系建设探讨[J]. 高校生物学教学研究：电子版， 2016， 6（3）： 17-19.

[5] 盛晓庆. 高师院校生物科学专业课程体系的比较研究[D]. 浙江师范大学， 2009.

[6] 王筱冰，张坤，王攀. 细胞生物学实验课教学改革初探[J]. 现代生物医学进展， 2011， 11（19）： 3780-3782.