细胞生物学实验技术范文

栏目:文库百科作者:文库宝发布:2023-12-01 17:23:22浏览:455

细胞生物学实验技术

细胞生物学实验技术篇1

【关键词】 细胞生物学 实验教学 科研素质

细胞生物学是生命科学中重要的组成部分,它能够反映生命科学的形成进程,同时也体现生命科学的最新进展。该学科是由实验研究产生和发展起来的。因此,细胞生物学研究技术和方法的作用及地位显得尤为突出,细胞生物学实验课教学是培养本科生科研素养的重要环节。是研究性学习的重要内容,也是最必要的形式和过程。

1.开设实验课,是生命世纪所需。细胞生物学的发展经历了经典细胞学、实验细胞学及细胞生理学、现代细胞生物学等阶段,推动学科理论内容的产生、发展及丰富的动力是实验研究。例如:显微镜观察方法导致了细胞学的产生,而电子显微镜及其它更精细观察显像技术的应用,可以观察细胞内部的亚显微结构、甚至单一生物分子的位置,更加准确描述细胞的结构与功能。

在大三开设细胞生物学实验课是适时的。大三本科生经过动植物学的学习初步了解动植物细胞的一般特性:通过微生物学的学习,则了解微生物在细胞形态、结构及功能等方面的特殊性;生理学与生物化学的学习,掌握了细胞生命活动的动态性,并且有了相应的实验技能。在此基础上,本科生能够适应较为复杂的细胞生物学实验课的学习和操作。

细胞生物学实验技术直接与当今生命科学的前沿技术接轨,在高年级开设这样的课程,有助于本科生迅速进入毕业论文研究的状态,有助于考研进入更深层次的研究工作。

2.选择实验课内容,注重基本能力和创新能力的培养。参考国内主要细胞生物学实验教材,自编实验教材,编写过程中,注重介绍与某一个实验项目相关的背景知识和实验原理。例如:光学显微镜的使用是最基本的细胞生物学实验,是从事生物学教学和科研必备的基本技能,在实验教材中,作详细介绍,列出不同放大倍数物镜的镜口率、工作距离、景深和视野直径等参数,使学生明确“放大倍数小的物镜工作距离大,放大倍数大的物镜工作距离小,物镜是显微镜中关键部件”等基本规律,有助于使用和选择显微镜。

设计了染色体制备和分带的内容,可以允许每个人动手操作,完成整个实验程序,得到预处理、样品制备、离心、显微镜使用等综合技术的训练。事实反映出操作认真、严谨的同学能获得较理想的实验结果。

选编了细胞培养、荧光显微镜技术等较高要求的实验内容,并附编了相应的前沿技术,如激光共聚焦显微镜原理。这些都是从事细胞生物学科研工作所需的研究技术,该类实验内容的开设,使学生初步了解细胞生物学研究的基本技术路线和实验方法,使学生对实验课的认识从完成操作、获得学分过渡到科研综合性、探索性,乃至创新性的高度。

详尽描述实验操作步骤,特别是不可忽视的、影响实验成败的关键细节,以及实验试剂、药品的配制和仪器实验注意事项等内容。注意操作过程与实验原理的结合,增加图解。例如小鼠骨髓细胞染色体标本制备和C带分析实验,操作步骤多,影响因素多,相对成功率较低,学生兴趣浓。操作程序的清晰、严格要求是完成实验的重要保障。

设计具有启发性的创新性实验及实验后思考题,以激发学生利用所学理论知识和实际动手经验,熟悉怎样设计实验、组建哪些实验技术达到实验目的、哪些步骤是控制实验的关键及其影响因素,甚至可提出修改的方案。

3.注重课前准备,确保实验质量。教师持之以恒动手从事科研实验工作,掌握或了解本学科研究技术的过去、现在及将来。坚持与实验员设计、商讨、准备实验,要有预瞻性,掌握实验中可能出现的问题,以便在课堂及时准确回答学生问题。

作为实验教学的主体,学生的临阵状态也很重要。不少学生习惯于课前不预习,课堂上一边对照实验指导,一边操作,经常导致操作混乱、时间延长甚至实验失败。目前,此类现象仍然较普遍,教师需注意检查督促,进行关键性问题提问、请个别学生上台操作示范,教师再对其中的注意事项、操作错误重点强调。另外,可将预习作为实验成绩的一部分,学生有备而来,提高实验质量。

4.细致指导,重视基本技能训练。细胞生物学实验包括形态、结构观察性实验,也包括操作复杂、技术综合的实验,要求学生牢固地掌握基本实验技能,如显微镜及特殊显微镜的熟练操作,微观世界的确认,临时与永久玻片制作,实验动物解剖,生物绘图方法,离心机的使用,细胞生物学染色体方法,细胞培养过程的无菌要求,这些基本技能都是每个学生必需的。教师必修逐个指导、示范和纠正,培养学生正确的规范的操作习惯。严谨的科学态度、创新的精神和严格的实验习惯,是科研最基本的素养,而本科细胞生物学实验是训练的最好平台。

5.诱导启发,培养创造性思维。细胞生物学实验项目广泛,材料具有多样性和普遍性,教师给学生安排的实验是挑选了典型的材料和经典的实验方法。教师应鼓励学生在完成实验指导指定实验基础上,提出衍生性的实验题目,让学生书面自行设计实验(包括实验材料、方法、目的),有条件情况下,少部分同学进行创新性实验。强调科研协作的重要性,鼓励同学之间互相学习,有利于同学们开阔视野、培养敏捷的思维,激发对科学的求知欲和对本课程的兴趣。

6.认真示范,培养学生严谨的科学实验态度。在讲解、指导过程中,教师描述内容首先要准确,示范动作规范,注意每个细节。由于生物的多样性,即使同一个体的同类型细胞也存在着差异,而每个学生的实验手法又不可能完全相同,故每个学生的实验结果都会有差异,这就要求学生在实验过程中务必把自己观察到的结果如实地反映在实验报告中。即使学生操作失误而导致实验失败,也应耐心指导,要求重做,杜绝自己实验失败而抄袭他人的实验结果。彻底解决此类问题,需学生提高自觉性和养成严谨的科学态度,需教师加强责任感和使命感。

细胞生物学实验技术篇2

细胞生物学立体化教学应用细胞生物学作为现代四大前沿生命学科之一,自20世纪创建以来,在国家大力支持和帮扶下,得到快速发展。经典细胞生物学教学是研究细胞形态、结构和功能,现代细胞生物学在经典教学的基础上,向生物医学、环境科学、农业科技、公共卫生等各个领域延伸。因此,对细胞生物学教学进行改革势在必行。

立体化教学模式,就是利用新技术、新理念、新方法,对资源进行有效整合,把教与学结合,教学理论联系实际,教学和考核结合,构建一个科学的、全面的、互动的、有效的系统教学模式。

一、课堂教学立体化

1.教学内容立体化

细胞生物学具有典型的形态学特点,专业性和理论性强。老师在进行细胞生物学教学时,很容易照搬课本知识,对学生照本宣科,内容枯燥无趣,教学方法死板,难以引起学生兴趣,自然教学质量不高。立体化教学要求老师首先在教材准备阶段,通过研究和熟悉教材,整体把握课本,疏通脉络,进行知识整合,形成科学系统的动态立体化体系。然后利用多媒体技术,把讲课内容用PPT的形式有重点、有层次的罗列出来,结合相关图片、视频等把细胞生物学知识直观的展现在学生眼前,引起学生兴趣,激发其学习欲望。同时要关注最新科研成果和消息,拓宽学生的知识面,提高学生综合素养。

2.教学方式立体化

(1)多媒体教学

随着科技的发展,多媒体教学已广泛运用到教学中。在进行细胞生物学教学时,要运用多媒体技术,把教学内容用PPT、Word等展示出来,在上面可以放置图片、音频、视频、动画等,使细胞生物学由抽象向具体、静态向动态、微观向宏观转变,教学内容多样,生动有趣,让学生的眼、耳、脑全方位地动起来。同时可以建立专业网站,通过衔接的方式查看国内外相关网站,在线做题目和交流等,促进教学质量的提高。

(2)因人施教

学生因为家庭背景不同、学习能力不同、沟通能力不同,在学习细胞生物学时也就各有差异。老师不能顾此失彼,要平等的对待每一个学生。所以老师在教学时要因人施教。可以把学生分为ABC三类,A属于优秀的学生,基础较好,在对这类学生进行一两次基础训练之后,对其进行知识拓展训练,促进其思维发散和创新能力的提升;B属于中等,通过几次基础培训后进行拓展训练;C属于基础差的学生,着重训练其基础,在打好基础后再进行拓展学习。总之,老师要应材施教,让学生发挥各自优势,促进学生个性化发展。

(3)教与学相结合

老师要转变以“教”为主的教学观念,要使学生成为课堂的主体,把教与学结合起来。在进行教学时,老师可以通过学生演讲、参与讲解、课堂讨论、学生提问、课外互动等方式加强与学生的沟通交流,激发学生的积极性,促进学生自主学习,培养学生创新能力,促进学生全面发展。

二、实验教学立体化

1.通过验证实验,培养操作技能

实践是检验真理的唯一标准,细胞生物学理论性强,比较抽象,只有通过实验才能让学生有切身的体会,才能更好的理解消化知识。教学中,要适当的开放实验室,进行实验教学。比如讲细胞的形态时,要让学生在显微镜下进行观察,并做好记录、写成报告。比如对小动物进行活取细胞的实验,不但让学生学会操作方法,更能加强学生心理素质建设,为以后搞科研做准备。

2.通过探究实验,培养创新能力

现代社会需要创新人才,细胞生物学研究更是如此。在进行实验时,老师可以安排一些设计性强的实验让学生进行操作,鼓励学生自主创新,大胆提出问题、分析问题、验证问题、得出结论。在这个过程中发散思维,提出创造性的见解,和老师一起讨论研究。同时,也可以让学生根据兴趣自主设计实验,比如抗衰老化妆品的开发、预防老年斑等,通过自主设计实验,开拓学生思维,激发学生的潜能,培养其创新能力。

三、教学评价立体化

随着科技的发展,现代社会大量需要创新型、复合型人才,对于细胞生物学研究来说也不例外。因此,细胞生物学教学的最后环节――教学评价就显得尤其重要。在对学生进行教学评价时,要根据不同的学生、不同的内容进行立体化评价。

1.理论课和实验课分离

近年来,细胞生物学进行了改革,把实验课单独设置学分、列为专门课程。以小班分组的方式让学生进行实验,提高其动手能力。在对学生进行评价时,要实行对半分制,甚至偏向实验课。对动手能力强的学生给以表扬,并让实验能力强的学生带引相对较差的学生进行合作探讨,促进共同进步。

2.综合能力的考察

在对学生进行评分时,要采用“课堂表现+期中考试+期末考试”的方式,其中课堂表现一般占30%~40%,期中成绩占25%~30%,期末成绩占30%~45%。课堂表现可分为平时作业、上课回答问题、课外知识延展性等,主要考察学生的学习态度和参与性。期中考试试卷出题目,要以基础为重,适当的延展知识,考察学生的学习效果和对最新国内外细胞生物学的关注。在期末考试时,可以让学生设计实验课程,考察学生的创新能力。

总之,对学生的评价不能单纯的从成绩出发,要综合基础知识和实践能力、要看学生平时表现、要看学生的创新潜能等,全方位的对学生进行客观公正的评价。

四、结束语

在细胞生物学教学中运用立体化教学,可以有效整合利用资源,理论联系实际,引起学生兴趣,激发学习欲望,提高教学质量,促进学生个体化发展和综合素质的提高。同时,学校和老师要与时俱进,根据学生实际情况,不断更新教学模式,完善细胞生物学立体化教学体系,为社会源源不断地输入科研人才。

参考文献:

[1]李绍军,高梅,胡鑫,姚雅琴,罗志斌.细胞生物学立体化教学体系的构建与实践[J].黑龙江教育,2012,(2).

细胞生物学实验技术篇3

关键词:细胞生物学实验;综合性实验;研究性实验;开放教学

细胞生物学作为生命科学中的一门重点学科,其实验教学在课程教学中起着举足轻重的作用,不仅有助于学生对细胞生物学中重要知识点的学习和理解,同时对培养学生的细胞学实验技能与创新思维起至关重要的作用。但现行的实验教学由于诸多因素很难行之有效,主要表现在以下两点:第一,单一的实验教学枯燥,很难让学生积极主动地去学习;第二,实验内容简单过时,基本上是验证性实验,缺乏综合性、设计性。在实验教学中开展综合性实验内容、实行开放式管理的创新实验教学模式是高等教育培养创新人才、实现素质教育目标的重要途径,也是为学科专业竞赛提供人才、为教师科研提供助手的重要途径。为了更好地发挥综合性实验的教学特色,教师要以培养学生的创新意识为主,鼓励学生探索知识,提高学生的整体素质。笔者针对细胞生物学综合性实验的安排和实施、存在的问题和解决方案等环节进行一定的探索,以期探索一套开放式、研究型的综合性实验教学模式。

一、开放式、研究型的综合性实验教学模式

1研究型教学内容的安排

细胞生物学作为生物学的专业基础课,实验教学的开设与之相辅相成,是对理论教学的重要补充和巩固。在以往的教学中,由于实验条件等硬件设备的限制,实验课程的开设局限于显微观察等较为简单的内容。对于那些推动细胞生物学快速发展的新技术、新方法,特别是在现今实验室广泛采用的实验技术等,由于实验教学平台的不足而导致综合性实验无法开设,客观上造成了学生在实验课堂上仅能学到较为简单的实验操作,而对先进技术方法的认识和理解停留在书面上,造成实验教学与理论教学的脱节。

细胞生物学作为生物学的专业基础课,实验教学的开设应与理论教学相辅相成,并作为理论教学的有力补充和巩固。我校细胞生物学的理论课往往在大二第一学期,学生刚刚接触专业课,并且生物学相关知识和实验技能缺乏,甚至连显微镜的基本操作都不熟练。因此,综合实验的开设应建立在基础实验的基础上,而且不能脱离学生对理论知识的理解。

基于上述相关情况,笔者在细胞生物学实验教学后期针对不同专业提供一系列相关的综合性实验,教师可以针对学生的不同兴趣来制订实验方案;学生则可以自由模拟实验的内容和方案;实验中的缺点和漏洞必须由教师指点后,方可开展。综合性实验开设在课程后期,具体完成由学生自由支配时间,在学院实验室内完成实验。比如,基于水稻原生质体转化的亚细胞实验。原生质体转化实验在各实验室里广泛应用,已成为一种非常重要的细胞生物学类实验技术,但由于该实验操作时间长而且实验教学不具备荧光共聚焦显微镜平台等局限,导致此类实验很难在实验课上开设。但是,这些条件可以在科研实验室内得到满足,因此,综合性实验的开设首先从地点上由传统的实验教学平台转移到科研实验室。水稻原生质体转化实验是依赖纤维素酶进行酶解水稻幼苗分离原生质体,后续利用PEG将外源片段转入原生质体15~20小时,观察荧光蛋白在原生质体中的表达情况。该实验的重点是如何增加外源片段的转化效率,其影响因素很多,包括培养的幼苗生长状态、选取的幼苗部位、w维素酶酶解时间、PEG浓度以及转化时间等。这些影响因子能够给予学生更多的思考空间,使原本枯燥、简单、机械的实验操作变得更具有研究性,能够很好地激发学生的创造性思维,利于培养学生分析问题、解决问题的能力。另外,外源片段的选取来自于已经报道的融合荧光蛋白的各类细胞器标志性蛋白,如内质网、细胞核和质膜等,最终通过荧光蛋白的观察可以更形象地帮助学生认识植物细胞中各种细胞器的形态。本实验跟理论课中介绍的细胞培养、细胞转化、荧光蛋白标记和细胞器结构等知识点有机地联系在一起,更深刻地加深学生对理论知识的理解。

2教学内容的实施

(1)课前准备。综合性实验的开设应基于过硬的基本技能和扎实的理论知识,不能忽视学生的接受能力,一味地追求创新性、研究性试验的开设而放弃基本技能的培养,因此,综合性试验开设应基于一些基本实验,如显微操作和细胞培养等。同时,实验课内容的选取也应与理论课的开设保持一致,这样既能避免知识的重复讲述浪费时间,也有利于学生对实验内容的更好理解,增强实验课的实验质量和课堂效果。同时,针对学生对综合性实验相关理论与技术上的欠缺,一方面,教师可以加强学生的课前预习,针对实验内容督促学生加强文献阅读,根据自身情况制订具体的实验方案,并提前准备实验材料和试剂;另一方面,教师可以充分利用多媒体教学手段,制作规范的操作视频,并在课前展示给学生,直观生动地阐述实验难点。这样既有助于提高学生的实验积极性,还能增大课堂教学的信息量,提高课堂效率,为开放式实验模式的顺利采用打下基础。

(2)实验分组。为了既能培养学生的独立思维能力,又使其具有相互协作的团队精神,要求每4~5个学生为一组。教师按照学生拟定的实验计划充分提供实验试剂和操作平台,最大限度地给学生创造实验操作机会,争取每一个实验环节都由学生亲自动手,包括课前实验试剂的配制和实验材料的准备,充分锻炼学生的动手能力。

(3)实验操作。综合性实验在科研实验室中的开设是开放式的。实验开始时,学生自己动手,依靠教师的机会减少;教师也不能像平时上课一样随时指点学生,因此学生自己动手创新的时间增多,以此来看,实验式教学的效果有效。学生的实验操作规范是否正确,直接影响实验教学质量和教学效果。针对上述问题,除了课前多媒体教学视频的示范,实验室中的研究生会为学生及时提供技术支持和实验安全监督,保证实验的顺利进行。

3课后反馈

实验结束后,实验结果的总结和实验方法的优化是综合性实验开设的重要环节,是研究性实验的重要体现。由于各种因素的影响,各组实验效果不尽一致,甚至会因某些实验环节考虑不周、操作不当而导致实验失败,比如,在溶液配置过程中,仅仅考虑了融合剂的浓度而容易忽视溶液PH值的调节,影响质粒的转化效率而导致实验效果均不理想;还有没有考虑水稻幼苗的生长状态,导致分离的水稻原生质体状态不佳影响实验效果,等等。而通过实验课后的分析和总结对实验设计的优化,不仅使学生了解到科研实验的基本流程,同时也培养了学生严谨的实验态度和思考分析问题的能力。学生对这种能使自己主动实验的课程持欢迎态度,实验效果得到极大的提高。

二、结论

笔者利用正常教学周的周末在个别班级探索性地进行开放性、研究型的综合实验教学模式的摸索,在内容上体现从单一实验到研究性实验的渐进,从教学方式上体现从常规教学到半开放教学的转变,以期在教学目标上达到训练基本技能与基本理论到综合实验能力、创新实验能力与素质的提高,取得了一致好评。多名学生因为综合性实验的吸引对生物学实验产生浓厚的实验兴趣,他们在上好课的前提下利用课余时间主动加入本课题组中参与更深入的科学研究,并获得了国家、省和校级创新课题的资助,且所参与的课题部分取得了不错的进展。最令人欣慰的是,学生并没有因为花费大量时间在实验室而影响课程的学习,他们每年几乎都能获得国家等各级奖学金,多人被保送到著名大学和科研院所,并获得导师的好评。

开放性、研究型细胞生物学实验教学体系相对于传统实验教学模式,在教学模式和教学理念方面都有所改进,但随着细胞生物学学科的发展及实验条件的改善,笔者认为还可以从以下几个方面进一步完善这一教学体系:第一,紧跟细胞生物学学科前沿,密切联系科研技术,逐步更新完善实验内容。例如:细胞转化实验可以同时提供烟草表皮细胞农杆菌注射、洋葱表皮细胞基因枪法以及水稻原生质体法等试验方法供学生选择,比较各种方法的实验效果并进行相关改进等。第二,合理加大设计实验在日常教学中的比例。遵循“通”与“专”结合,充分尊重个人专业兴趣,尽可能为感兴趣的学生提供进一步训练的实验条件,充分调动学生的主观能动性和实验积极性,挖掘学生潜能及创造力。

参考文献:

[1]余光辉基于细胞生物学教学的科研创新人才培养模式探索[J]中国细胞生物学学报,2012,34(12)

[2]闰晓梅,王莲芸,秦敏君,林志新试论实验教学中学生科研素质的培养[J]高校生物学教学研究,2013,3(3):39-44

[3]孟盈细胞生物学实验研究型教学模式初探[J]教育教学论坛,2016,8(35):276-277

[4]覃永华,徐鑫,余光辉,王春台细胞生物学实验教学模式的探索[J]实验科学与技术,2014,12(2):127-129

[5]王煜,王亚男,李姣,马丹炜基于翻转课堂的细胞生物学实验教学设计和实例应用[J]中国细胞生物学学报,2016,38(7):843-849

[6]杨海波,宋巍,陈兰英细胞生物学实验教学的实践与探索[J]科教研究,2013(28)

[7]杨洪兵,张玉喜,侯丽霞,张艳萍关于细胞生物学实验教学的几点建议[J]科技信息,2012(5)

[8]薛雅蓉,刘常宏细胞生物学“半开放设计性实验”教学的意义与实施方法[J]实验技术与管理,2013,8(30):167-170

[9]薛雅蓉,庄重,康铁宝构建三级细胞生物学实验教学体系的实践[J]高等理科教育,2013,2(108):92-94

[10]周景明,刘红涛,祁艳华,臧新新形势下细胞生物学实验教学实践与探索[J]大学教育,2015(12):153-154

细胞生物学实验技术篇4

关键词 动物细胞培养 实验 教学设计

中图分类号:Q2-4;G642 文献标识码:A

细胞生物学是一门实验性很强的学科,在生命科学专业的知识结构体系中占有重要地位。它通过结构和功能相结合,从细胞、亚细胞和分子等方面,用活的、动态的视点,来研究和探讨生命活动的基本规律。细胞培养技术是细胞生物学最重要的基本技术,在本科细胞生物学实验课中占有举足轻重的地位,是这门实验课的精髓,通过该实验可以帮助学生树立严格无菌的观念和一丝不苟的工作作风。

目前细胞生物学实验课内容比较单一,主要是细胞的观察、染色,标本制备,细胞培养等,针对传统细胞生物学实验教学中存在的不足,结合本专业生物学实验室的仪器设备及老师的科研项目,我们将原来的细胞培养实验在教学设计中进行了改革,即在细胞培养实验的基础上增加分子水平对细胞鉴定的实验项目,使学生全面掌握操作技术,突破传统实验教学中的缺点,为积极推进实验教学改革提供参考。

1实验方法

1.1小鼠脂肪细胞的获得

首先使学生掌握目前动物细胞培养的前言进展及主要采用的方法。本实验目的是教会学生用组织块和消化法两种方法来获得小鼠脂肪细胞,熟练掌握无菌的操作。

1.2培养的小鼠脂肪细胞的鉴定

通过此部分实验使学生了解动物细胞培养不仅仅是只获得即为成功,还需要对所获得的细胞进行鉴定,才可进行后续研究。因此,此部分教会学生不仅用经典的染色方法―油红O染色法进行鉴定外,并利用分子生物学方法(即荧光定量PCR技术)检测成熟脂肪细胞中脂肪细胞分化标志基因的表达情况来进行进一步鉴定。

2实验教学探讨

2.1开设本实验项目的意义

为了更好地适应学科发展的需要,培养社会所需的创新型人才,根据生物技术专业的特点,选取重要的细胞培养基础实验,并使实验多元化,结合新的内容来设计,将对学生动手动脑能力的提高有很大影响,这种创新性的实验设计同样被各大高校所重视。理论课在讲述细胞培养的内容时利用PPT进行动态的讲解且配合大量的动画,但还是比较抽象,学生难以理解。本实验教学根据这些特点,紧密结合理论课内容,在细胞培养的实验基础上,同时将细胞鉴定实验(包括细胞总总RNA提取、反转录等实验过程)加入细胞培养实验中,不但向学生介绍了细胞培养的基本方法,而且通过细胞鉴定向学生展示了细胞培养的效果,同时丰富了细胞生物学实验课的内容。该实验不仅使学生们掌握了细胞培养和鉴定的方法,同时也使其对细胞培养具有了更加感性、直观的认识。

2.2实验过程中可能出现的问题及解决方法

实验过程中出现的最大问题就是无菌意识不强,学生在超净工作台中比较忙乱,一会忘记在酒精灯附近操作,一会枪头碰到了其他部位。并且在解剖小鼠操作时剪刀经常会粘到毛毛,造成了所取样品的污染。在消化法时消化的时间掌握不好,造成消化不完全,得到的细胞较少等问题。最后将铺满组织块的瓶子放在二氧化碳培养箱时瓶盖忘记拧松半圈。

2.3以学生为主,老师为辅的实验教学模式

我们设计的细胞培养实验教学设计包含细胞培养和细胞鉴定两部分内容,细胞培养前期准备工作颇多,并且这些准备工作是保证实验成功的关键。为了培养学生无菌意识,细胞培养所用器皿的清洁消毒、培养基的配制等,都是由学生利用课余时间在教师指导下亲自动手完成的。这样既培养了学生的基本操作技能,也增加了学生的动手机会。细胞培养实验的设计同时具有连续性强和整体性强的特点,前一部分实验结果往往会影响后续的实验。因此对学生的要求有了进一步的提高,每个学生只有参与整个实验过程,才能获得最后的实验结果。在实验中要注意培养学生在实验过程中的团队协作精神,发挥每个学生的特长。

3结语

本实验将细胞培养和细胞分子鉴定结合并应用于实验教学中,突破了原来细胞培养实验后仅仅在显微镜观察下观察的局限,并培养了学生团结协作的精神,比如前期准备不好,后期则无法成功,这极大地提高了学生对实验的兴趣。教师在理论授课时虽然强调了很多无菌操作的注意事项,但是通过实验过程中观察,学生依然会遇到很多问题。这就需要教师在学生实验操作过程中实时纠正,严格把关,培养学生熟练掌握一套标准的无菌操作技术。然而,提高实验课程的教学水平,保证课程的教学质量是一个不断提高的探索过程,尚有待于在教学实践过程中不断总结经验、实践改进,只有这样才能使细胞生物学实验教学日臻完善。

参考文献

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

[2] 王宏英,王伟,陈坚刚,李玉明,张荣庆,张贵友.细胞生物学实验教学创新的探讨[J].实验技术与管理,2008,25(1):126-128.

[3] 陈乃清,宋平,李晓迎,郝广勤,余其兴.改革细胞生物学实验教学,提高学生综合素质[J].实验技术与管理,2002,19(4):8-11.

[4] 胡鑫,高梅,李绍军,陈坤明,梅莉.细胞生物学实验教学改革探索[J].中国细胞生物学学报,2013,35(1):110-114.

细胞生物学实验技术篇5

关键词:细胞生物学 实验 教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0104-02

细胞生物学是生命科学领域至关重要的基础学科。近年来,随着新理论、新概念、新技术的不断涌现,细胞生物学发展非常迅速。细胞生物学实验是细胞生物学的重要组成部分,但目前细胞生物学实验教学普遍滞后于理论课[1~2]。为了使细胞生物学实验教学质量上一个新台阶,我校对细胞生物学实验教学进行了改革与初步实践。在此,我们从课程内容安排调整,实验教学手段多样化和实验考核体系多元化三个方面进行阐述,以期为其他院校的细胞生物学实验教学的改革提供参考。

1 实验课程安排调整

传统的细胞生物学实验主要是以验证型实验为主,实验内容单一,不能激发学生的学习兴趣,不利于学生综合素质和创新能力的培养。传统的细胞生物学实验还存在学时过少,上课时间与理论课脱节的问题。鉴于以上原因,细胞生物学实验的课程内容和上课时间需要进行重新调整。

1.1 课程内容调整

实验学时由原来的32学时增加为48学时,实验内容由原来单一的验证型实验被调整为包括验证型、综合型和创新设计型三种类型的实验(见表1)。

1.1.1 调整验证型实验

基础性验证型实验的开设是为了巩固理论知识和基本实验操作技能的锻炼,因此,我们保留并重新调整了验证型实验。细胞形态结构和大小测量的实验被融入细胞培养实验中,小鼠巨噬细胞吞噬的观察实验被融入细胞吞噬与融合实验。DNA的Feulgen染色法和PAS反应法显示糖原及其它多糖都运用了细胞免疫化学方法,仅保留其一。为了学习不同细胞器的具体分离方法,线粒体的提取与观察实验被扩展为叶绿体和线粒体的提取与观察实验。

1.1.2 开设综合型实验

综合实验涉及了多种实验技术,系统化的综合实验有利于锻炼学生的综合素质[3]。细胞培养及细胞吞噬与融合被定为综合型实验。在细胞培养实验中,培养材料为配对的正常细胞与肿瘤细胞,实验涉及了细胞培养液的配制,细胞的复苏、培养和冻存,以及细胞形态的观察,大小测量和计数等技术。学生通过正常细胞和肿瘤细胞的比较,为学习肿瘤细胞的基本特性提供了感性认识。在细胞吞噬和融合实验中,选择鸡红细胞为材料。以吞噬百分数和吞噬指数为指标,增加不同处理对小鼠巨噬细胞吞噬功能的研究;以聚乙二醇为诱导剂,研究不同的细胞密度、融合温度、乙二醇浓度及反应时间对细胞融合率的影响,筛选鸡红细胞融合的优化条件。

1.1.3 增加创新设计实验

最后,我们结合细胞生物学教研室中教师的科研工作,开展了创新设计实验,进一步培养学生的创新和科研能力[4]。首先,各实验小组学生根据设计实验的大方向查阅国内外文献后进行选题并完成实验设计。然后,按照小组阐述,学生发表意见,指导教师归纳总结的流程,对实验设计进行论证。最后,学生对实验设计进行修改和完善后,亲自进行实验前的准备及操作。

1.2 上课时间调整

为了配合细胞生物学理论知识的学习,细胞生物学实验的上课时间被调到与细胞生物学理论课同一个学期进行,而且从该学期的第四周开始实验,此时学生刚刚结束了细胞生物学第三章内容《细胞生物学研究方法和技术》的学习,对于常用的方法有了理论上的知识,有利于理解和掌握实验的内容。

2 实验教学手段多样化

目前,飞速发展的信息技术正以惊人的速度进入到教学的各个领域和环节,推动着教育教学的深刻改革。细胞生物学实验教学手段多样化的改革也离不开信息技术,需要现代教育技术的支持。

2.1 采用用多媒体技术

传统的实验课教学停留在黑板和挂图上,受时间和空间限制,难以调动学生学习的积极性。我们采用多媒体进行教学,提供了大量图表和图片以及动画,增加了教学信息量。多媒体教学优化了教学过程,充分调动了学生的积极性,提高了教学效率和教学效果。

2.2 介绍科学文献

细胞生物学实验操作技术是为科学研究服务的,教师在实验开始时展示与开设实验技术相关的3~5篇中外文科学文献,注重介绍文献中的实验方法,总结实验方法的进展,让学生了解实验方法的最新动态[5]。

2.3 利用网络教学平台

网络教学突破了传统教学中以“课堂、课本、教师”为中心的教学模式,能够更快捷和有效的进行信息交流,提高了学生的学习效率。通过实践和调查,学生通过网络平台主要解决了以下问题:第一,学生通过浏览网站,可以更有效的进行预习和复习;第二,学生在教学网络中的实验经验交流论坛中,通过交流实验心得加深了对实验的理解和掌握;第三,教学网站中提供了专业网站链接,便于学生充分利用网络资源,有利于培养学生的创新精神和创造能力。

3 实验考核体系多元化

传统的实验成绩基本上是根据学生的实验报告给定的,实验报告以学生抄写实验目的、原理、过程为主,不能体现出学生的实验操作能力和掌握能力,不利于学生良好实验素质和严谨科学态度的培养和形成。因此,实验考核系统的改革势在必行,我们采用不同的实验考核内容和不同的考核方式,即多元化考核体系进行考核。

3.1 基于实验类型的考核体系

根据基础性验证型、综合型和创新设计型实验各自的特点,我们建立了基于实验类型的考核体系,具体实验考核如下分配。

其中,基础性验证型实验注重考核学生的平时操作及实验结论,综合型实验注重学生的实际操作能力(占80%)。实验报告包括以下两方面的内容:第一,对实验结果的记录和分析。随堂记录实验结果可以促进学生对实验操作的重视;第二,通过解答实验后的思考题巩固实验内容。创新设计型实验注重对学生的创新能力进行考核,其中的论文写作为以后的毕业论文以及科研论文的写作奠定良好基础。

3.2 网络化考核体系

随着细胞生物学实验教学网络平台的开发,我们在网络平台上建立了考核数据库。对于耗时时间长的实验,教师让学生观看录像,然后提出问题进行考核。对于切片观察的实验,让学生对在网络平台上随机抽到的图片进行解释。此外,学生可利用计算机进行实验设计,完成对其创新能力的考核。

4 结语

在细胞生物学实验教学的改革中,我们通过对实验课程的内容及上课时间进行重新调整安排,借助多媒体技术、科研文献的介绍和网络平台等实现教学手段多样化,利用基于实验类型及网络的考核体系进行考核,充分调动了学生学习的积极性和主动性,提高了学生的科研和创新能力。

参考文献

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[3] 孙瞄,毛泽善,穆灵敏,等.开设细胞生物学综合实验的改革与探索[J].实验室科学,2006,4(2):14-15.

[4] 张伟.细胞生物学实验教学中学生科研能力培养的措施研究[J].高等理科教育,2012(1):130-133.

细胞生物学实验技术篇6

【关键词】医学细胞生物学 实验教学 教学改革 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)24-0047-02

医学细胞生物学是医学与细胞生物学结合的一门学科,是医学专业的基础课程,也是一门实验性很强的学科,为医学生学习生理、生化、微生物、临床检验等奠定重要的基础。医学细胞生物学实验课独立于理论教学体系,又与理论教学密切相关,在理论知识的验证和理解方面有着理论课无法代替的作用,因此医学细胞生物学教学必须注重学习能力与创新能力的培养,要力求培养学生独立思考、独立操作的能力,敏锐的观察能力,以及科学分析、归纳、总结问题的能力,培养高素质、综合能力强的人才,是新形势下实验教学改革的一项重要而艰巨的任务。我们经过总结医学细胞生物学理论与实验教学中的经验,对临床、药学等专业的医学细胞生物学实验教学改革进行了一些尝试和摸索,有了一些体会,现从实验内容、实验教学方法和考核方法等方面进行总结。

一 优化实验教学内容培养医学生科学素质

根据医学细胞生物学实验的教学目的,我们在强调细胞生物学实验基本操作的基础上,结合学理论知识及学科知识的更新与进展,以及科研工作的实际需要,完善了实验内容体系,选择注重结合临床医学知识,增加探索性和综合性的实验,共开设有24个学时,6个实验。医学细胞生物学是一门实验性很强的学科,理论课上的概念、原理和规律都需要通过实验推导和论证,实验教学是医学细胞生物学课程的主要组成部分之一,实验内容是对细胞生物学理论的验证和补充。例如。通过对细胞有丝分裂各个时期细胞内形态结构的观察,能够使学生对有丝分裂这一动态过程有更直观和深刻的理解。

医学细胞生物学作为生命科学的前沿学科,新的技术和手段不断涌现,并且许多方法在医学领域都得以应用。因此实验教学的内容本身必须不断更新,除了经典的细胞生物学实验内容外,其他如光学显微镜技术、电子显微镜技术、细胞的有丝分裂与减数分裂、细胞化学技术、细胞器的观察与显示等新的实验内容应尽可能地增添进来,以涵盖细胞生物学前沿知识和技术方法。近年来,我们根据实验条件的改善逐步增加了细胞生理的一些实验内容,如细胞吞噬和细胞融合等,并且计划继续增加有关免疫荧光细胞染色内容,如细胞的原代与传代培养、细胞增殖和细胞凋亡的诱导,以及观察绘制细胞生长曲线等。这些实验旨在培养学生实验设计能力和综合分析能力,使学生能够用所学过的理论知识和实验技术解决实际问题,培养学生的创新意识,这是高校培养创新人才的重要环节之一。

二 运用多元化实验教学方法激发学生的学习兴趣

在重视基础实验教学的基础上,改变传统灌输式的教学,建立以学生为中心的教学模式,灵活运用多种教学方法和手段,鼓励学生发现、思考和探索,培养并激发学生兴趣,增进教学效果。应用启发式教学、PBL教学模式和开放式教学等多种方法组合加强对实验课程的监控,在某些综合性、验证性实验课中,采用实验与课堂分析讨论相结合的形式,充分调动学生的主观能动性,使学生在构建广博而灵活的理论知识基础之上,能真正地掌握一些细胞生物学最基本的实验技术。

1.启发式教学法

采用启发式教学,引导学生积极思考,培养学生思维能力。例如,在讲授细胞蛋白质分布和显示实验时,可以向学生提出以下问题:蛋白质种类有哪些、分别有什么化学性质、根据其化学性质采用什么样的方法进行显色才能确定蛋白质在细胞中分布位置等。这样,一方面调动了学生的学习积极性,另一方面,鼓励学生运用理论知识进行积极思考,加深对实验原理的理解,掌握实验方法。

2.PBL式教学法

PBL式教学是近年来兴起的一种新式教学模式,是在实验教学的相关环节中以问题为中心展开讨论的一种教学方法。PBL模式实验教学能促进师生间的互动交流,激发学生的自主学习兴趣,提高学生对某一方面知识、资料的查找和自我观点的表达,是增强学生综合素质的有效手段,是现代教育中颇具潜力的一种教学模式。教师在实验课的课前、课中和课后有计划有步骤地向学生提出问题,学生学习时以一个问题为起点,由此带出一系列相关的基础知识的问题。其中,问题设计和选择的好坏直接关系到最终的教学效果。我们对生物技术专业学生进行了探索研究性实验教学,收到了良好的效果,具体为:带教教师布置相关实验课题,以每4~5位同学自由组成小组后通过图书馆和上网查阅相关的参考文献后,由其中一位同学做好PPT在实验课堂上演示实验设计方案,带教教师予以点评及修正,其他同学参与讨论。这样可以充分调动学生的学习积极性,培养学生主动分析问题、小组成员间分工协作、查阅相关文献资料、运用所学知识解决实际问题的能力。PBL模式实验教学打破了传统的以学科为基础,以教师为中心,以课堂讲授为主的教学模式,是将医学细胞生物学和其他临床或基础学科相结合的一种教学方法,能与多种教学模式相融合,是一个自学、讨论、再自学、再讨论的学习过程,学生成为学习和教学的主体。将PBL模式融入到细胞生物学实验教学后,发现学生的自学能力及独立分析解决问题的能力明显提高,同学们能更深入地学习和理解细胞生物学的相关实验内容,同时也增强了学生书面材料的整理归纳能力及口头表达能力等。

3.开放式教学

所谓开放式实验教学,指的是实验资源、实验内容、实验时间、教学方法和教学评价等对学生开放,充分发挥学生的主体作用,提倡其自主学习,提高其动手能力和创新能力的实验教学模式。对进行开放式实验教学的实验室应实行全天候开放制,使学生能够合理利用时间,自行安排实验计划,随时可以到实验室进行实验,大大丰富了教学的多元化和多样性,满足了不同层次学生学习的需求。开放式实验教学可由学生自己选定实验内容,制订实验步骤,选择仪器设备,处理、分析实验结果和实验数据等,在此过程中教师可以为学生提供解答实验中出现的问题等方面的服务,主要是起一个把关作用。在开放式实验教学中,教师的主导作用应着重于启发、引导,充分发挥学生的积极主动性;教师应指导学生放手去做,鼓励学生多尝试。在教学评价方面,对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等。

除以上几种教学方式之外,我们还对五年制临床本科专业学生进行了双语实验教学,提高学生的英语学习能力,掌握必要的专业词汇,为学生英文文献查阅提供了扎实的基础。多元化实验教学方法能发展学生理解、分析和解决问题的能力,同时也能培养学生的自主学习能力、实践能力和团队合作精神。

三 改革实验考核方法

传统的实验考试只依据每次实验报告成绩,操作能力和实验技能在实验成绩中没有体现,造成学生对实验课过程不重视,实验操作只求结果,敷衍了事,最后抄一下实验报告就行了,使得实验课没有达到应有的目的。为了完善对实验的考核,不能仅仅依靠实验报告成绩,必须全面考核,包括出勤、操作、口试、实验报告(包括对实验结果的分析和讨论)等各个环节,对每一项考核内容提出具体要求。口试重点考核学生对实验设计基本原理、常规仪器设备的使用与注意事项等掌握上。实验操作考核需包括基本操作是否规范,观察玻片标本的能力,临时制片的能力等。严格实验考核制度后,虽然增加了教师的工作量,但是从各个方面确保了实验成绩的真实性和公正性,增加了学生对实验课的主动性。

参考文献

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[9]马萍、陈贤均、单土刚等.开放式实验教学模式在医学细胞生物学中的应用[J].中外教育研究,2011.1(1):47~48

细胞生物学实验技术篇7

医学细胞生物学课程是医学院校的基础课程,在教学型医学院校中,由于其与临床知识联系不甚紧密或不是临床技能考试的科目而长期不受重视,导致其理论和实验的教学方法与手段长期落后于其它基础医学课程。然而,随着生命科学研究的飞速发展,医学细胞生物学理论知识和实验技术正在或已经与医学研究紧密相连,特别是细胞生物学研究技术越来越成为医学研究所不可或缺的必备基础之一。因而要培养一个面向21世纪的创新型医学人才,必须加紧实施对医学细胞生物学实验教学的改革。然而,在教学型医学院校中,医学细胞生物学实验课程的开展存在着很多现实问题:①学生人数众多。医学细胞生物学是医学的基础课程,是所有医学相关专业必修的课程,与生命科学专业每年级100-200人左右的学生规模相比,医学院校的规模是其数倍,这对师资力量、资源设备都带来了巨大压力,使其任何实验项目的改革都变得相对困难。现行很多医学院校进行实验项目改革的方式并不适合在教学型医学院校普遍推广[1-4]。②学时数少。与生命科学院校30-40学时以上相比,医学院校医学细胞生物学的实验教学学时一般都少于20学时,生命科学院校在开设基础性实验的基础上,一般还开设综合性实验、设计性创新型实验,而医学院校中仅有的学时数对这些实验的开设有很大限制。③师资和设备支撑力量薄弱。研究型院校有硕博士学位授权点,人才济济,科研性实验室众多,这给先进实验技术的教学带来非常大的便利,各类综合性实验、设计性实验都可以顺利进行,甚至可以安排学生分散进入各研究室,以辅助研究的形式来促进教学[1-3]。而在教学型院校,师资和设备相对缺乏,任何新实验项目的增减都顾虑重重。④培养计划侧重点受到限制。在生命科学院校和研究性院校中,细胞生物学研究技术对学生毕业后的研究和应用都非常重要,因而在培养计划设置时会处于一个有利的位置,学校经费投入多。而在教学型医学院校,学生培养计划的侧重点还在于与临床应用相关的课程上,细胞生物学则处于一个相对尴尬的次要位置,学校在教学改革的投入上关注度相对减少。面对如此多的困难,教学型医学院校的医学细胞生物学实验教学改革该如何进行才能适合当前医学生的需求呢?其关键在于如何在学校有限资源与改革所需投入之间寻求平衡,更直接的说,实验改革必定要求开设一些能反映学科技术发展的新实验项目,同时又要求不能耗费太多的投入。为此,我校医学细胞生物学采用如下改革。

1建立动物细胞培养实验平台

毫无争议的是,动物细胞培养已经成为细胞生物学研究技术的基础核心技术,是生命科学研究领域和医学研究领域的基础核心技术;同时,对于医学院校本科学生而言,医学细胞生物学是其能接触动物细胞培养知识的唯一一门课程。因而建立动物细胞培养实验平台,在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必然趋势,也更能为学生以后更深入进行医学研究、提升自身技能打下基础。动物细胞培养实验平台核心设备包括无菌室、超净工作台、CO2培养箱、倒置显微镜等等,由于其设备相对昂贵,学校可以根据自身情况建设相应规模。

2建立以动物细胞培养为基础的新实验体系

旧的医学细胞生物学实验体系建立在普通光学显微镜基础上,主要是通过普通光学显微镜来观察细胞的形态和各种生命现象。如细胞化学、细胞吞噬、细胞组分分离等。这些实验内容陈旧,与细胞生物学实验技术的发展严重脱节,难以起到锻炼学生动手能力的效果,学生也毫无兴趣。因而医学细胞生物学实验教学改革有必要将之淘汰。同时,医学细胞生物学是从细胞和亚细胞水平对细胞进行研究的学科,旧实验体系为了观察细胞生命活动,只能从外周血、骨髓、表皮等特定组织来获得单细胞,其材料非常局限,能观察的生命现象极其有限。相反,体外培养的细胞本身就以单细胞的形式长期存在,可以对它进行各种观察检测,实验结果更直观的与理论知识相印证,最后,现行医学研究领域中使用的动物细胞培养相关的部分实验项目从时间和难度上都能够适合作为本科医学学生实验,并且更能提高学生的学习兴趣。在我校的改革中,作者采用了表1中实验项目,建立了一个以动物细胞培养为基础的全新实验体系。在改革后的实验项目中,“细胞基本形态结构的观察”为实验一,是锻炼学生基本显微镜操作和细胞基本形态结构认识的基础性实验,因而选择保留;实验二“血细胞计数”为其后的动物细胞培养做准备;实验三“胎鼠原代培养”、“换液与传代”为培养学生进行动物细胞培养实验技能的基础性实验,第四、五、六个实验项目分别为细胞结构和生命活动的验证性实验,它们分别是培养学生实验技能有免疫细胞化学,荧光显微镜的原理与操作,细胞凋亡的检测、细胞染色体鉴定。我校改革后的实验体系具备很多优点。首先,除实验一以外,其它实验以动物细胞培养为基础,并引入了医学研究领域中广泛使用的新技术,在印证相关理论知识的基础上,又能反映细胞生物学的技术发展;其次,开设本实验体系对师资要求不高,所涉及的技术都在广泛使用,因而现行相关专业的硕士学位的教师基本都能掌握;再次,实验四、实验五采用细胞爬片的形式进行,能有效降低耗材的耗费,并且对于部分需要相对昂贵的荧光显微镜的实验,可以换成使用一般染色剂染色后用一般显微镜观察,以降低实验建设和运行成本;另外,本实验体系只有实验二、实验三需要在无菌室操作,其余实验主要在一般实验室操作,因而可以使无菌室适合大规模授课;最后,本实验体系具有很大的延展空间,在条件允许的情况下,可以结合细胞融合、细胞周期同步化、细胞染色体提前凝聚等实验项目开设综合性实验,并为未来开设自主设计性创新实验打下一个结实的基础。由此我们可以看出本实验体系具有非常好的适应性、灵活性和延展性,因而其具备很大的推广性。

3授课时间差别化编排

在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必需的,但同时它也存在着非常大的缺点,如动物细胞培养实验室的建设费用高,占地面积大,无法建立一个适合大批量学生同时操作的实验室规模,这也是现阶段限制其在教学中使用的一个重要因素,对于医学院校来说更是如此。但此时医学细胞生物学实验学时少的缺点则可以变成优势。我们的策略是针对不同班级的授课时间进行差别化编排,采用分阶段分时段进行授课。以我校医学细胞生物学实验课教学为例,理论课30学时,分15周进行授课,6次实验课只需6周时间进行。在带教教师准备材料的情况下,只有实验二、实验三需要学生在无菌室操作,其它实验主要在一般实验室操作,因而只有实验二、实验三是限制学生规模的瓶颈。我们进行如下安排:将不同专业、不同班级的学生分成不同批次,第一批次的学生在第二周授课,其它批次的学生实验课开课时间依次后延2星期时间,这样在第15周理论课授课结束时,实验课总共可以进行五批次的学生授课。如果强调与理论课授课同步,还可以采用另一种安排方式:实验一统一在第二周授课,实验四、实验五、实验六则分别在理论课的最后三周(即13-15周)授课,而中间有十周的时间可以在无菌室对实验二、实验三进行五批次的学生授课。由此,我们可以发现,通过授课时间差别化编排,就能提高动物细胞培养实验室的使用效率,使小规模的实验室建设适合大批量学生使用。

4实验预操作

细胞生物学实验技术篇8

关键词:细胞生物学实验;网络视频示范教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)29-0056-03

作者简介:田男,女,讲师,研究方向为细胞分子生物学;范春雷,男,教授;窦晓兵,男,副教授;钱颖,女,讲师;胡林峰,男,讲师,第二、三、四、五作者的研究方向均为中药抗动脉粥样硬化。

伴随着信息化和新技术革命的发展,生命科学领域的竞争在全世界范围内不断开展。生命科学最突出特点就是基础理论与操作技能相结合,决定了生命科学学院培养人才的竞争力很大程度取决于学生的实验操作能力。因此,生命科学实验课程体系的教学宗旨在不断改善学生专业知识结构的同时,兼顾如何增强学生对实验的积极性,以及如何引导学生自主学习实验课程,从而使学生能够积极地提高自己的实验操作能力。

细胞生物学与分子生物学,神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科,[1]其对学生的生命科学知识、能力、素质的发展具有直接和长远的影响。从其研究对象及研究方法上已体现出,这门学科涉及各种显微镜的使用、细胞培养、细胞器提取及基因重组等一系列实验操作。因此,如何不断提高学生实验操作技能,成为细胞生物学实验教学亟待解决的问题。而网络的兴起正改变着传统的教学方式和教学理念,实验教学正在酝酿一场新的变革,网络远程教学、多媒体课件等将有可能成为实验教学的崭新手段。笔者结合多年的教学经验,对网络视频示范教学在细胞生物学实验课程中的应用进行了初步探讨。

一、细胞生物学实验教学现状分析

近年来,细胞生物学和遗传学、分子生物学的联系日趋密切,新理论、新概念、新技术层出不穷,使得细胞生物学理论发展非常迅速。然而,目前细胞生物学实验教学普遍滞后于理论课,存在着种种缺陷:

实验教学模式单调,学生处于被动地位,难以激发其积极性和主动性。[2]目前的实验教学模式往往强调知识的传授、实验的验证和实验结果的获得,而较少重视学生学习积极性、主动性的调动,学生只是被动填鸭式的接受,教学效果不佳。

实验内容陈旧、单一。实验内容多是验证性实验,难以培养学生的创新能力,不利于学生综合素质的培养。[3]

实验教学手段生硬、单一,主要是口授和板书。[4]一方面口授和板书直观性较差、讲课速度慢,课堂信息量有限;另一方面由于口授的差异性与板书的局限性,教师常常难以把实验内容准确而规范地传授给学生,并且学生的接受能力不同,对实验原理、实验操作的理解也会出现偏差,做实验时经常出现错误。

现在基本所有的细胞生物学实验是由教师做实验准备工作,学生对实验前准备、预实验认识不够。实验前准备包括配制试剂、预定设备、各种实验耗材的准备、器具的灭菌等等,学生对实验缺乏整体观,只是机械地按照实验流程操作,导致学生动手能力、处理解决问题能力得不到充分的锻炼,有违教学初衷。

由于实验课程各章相对独立、上课时间间隔较长,具体实验程序复杂,动手操作多,学生多而专职教师少,导致细胞生物学实验课程教学效果不佳。

所以,想在有限的时间内既完成大量教学任务,又提高学生的实验技能,引导学生更好地进行自主学习,达到开展实验课程的目的,就需要利用多媒体计算机通信技术,结合现代化网络教学平台,实施实验操作视频示范教学与课堂教学相结合,充分利用学生的课余时间,提高教学效能。为培养飞速发展的生命科学所需要的、具有更强竞争能力的高素质创新人才创造条件。

二、细胞生物学实验教学改革及优势

1.将传统单一的实验教学模式转变为基于网络平台的实验视频示范教学模式,与传统课堂教学相结合

用摄像机拍摄下细胞生物学实验课程。该课程由专职教师根据自己的专业特长选择实验进行操作,在实验开始前向学生讲解实验原理、对本节实验所需器材一一介绍,在实验操作过程中强调操作的重点、难点。实验视频拍摄完成后,使用相关软件对其进行加工处理。实验课程视频制作、处理完成后,通过多媒体计算机信息技术将操作视频放入本院网站中,并同时在页面中设置实验原理、实验目的、器材设备、注意事项及课后作业的选项,方便学生在观看视频的同时掌握实验的原理及目的意义。

提前告知学生在学院网站上预习实验视频,鼓励学生自主学习,带着问题来上实验课,而课堂上教师可以参考学生的问题有的放矢,着重强调重点、难点。因为学生已经观看过视频对实验操作有了一定的认识,课堂上教师再次进行示范操作时,学生可以选择自己不太了解的部分有目的地学习,更有利于增加学生的积极性,提高动手操作能力。这样网络视频示范教学就与课堂教学结合,构筑现代化细胞生物学实验视频示范教学模式。从而实现真正意义上的以学生为中心、以教师为主导,强调学习者认知主体作用的模式,同时又不忽略教师的指导作用。基于网络环境下的视频教学,能够使学生充分发挥主观性和独立性,有利于教师引导学生自主学习,增强学习实验课程的积极性,适合学生在课前进行实验预习,课后巩固复习,再结合课堂上教师的手把手指导,使学生不断提高实验操作技能,进一步理解基础理论。

2.组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作,也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验

由于传统细胞生物学实验是由教师做实验准备工作,学生对实验前准备、预实验认识不够,学生对实验缺乏整体观,学生只是机械地按照实验流程操作,导致学生动手能力、处理解决问题能力得不到充分的锻炼。因此,有计划的组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作,也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验。这样教学,学生不但熟悉了实验室规章制度,掌握了一些试剂配置和仪器使用方法,还提高了动手操作能力,特别是在综合性和设计性实验中发挥了很好的带动作用,[5]对学生以后就业、继续深造都有好处,学生踊跃报名,很积极。

三、网络视频示范教学在细胞生物

细胞生物学实验技术范文

细胞生物学实验技术篇1【关键词】 细胞生物学 实验教学 科研素质细胞生物学是生命科学中重要的组成部分,它能够反映生命科学的形成进程,同时也体现生命科学的最新进展
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