细胞生物学实验范文1
【关键词】医学细胞生物学；实验教学；教学效果
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2014.05.070文章编号：1004-7484（2014）-05-2462-02医学细胞生物学是医学生至关重要的专业课程，是组织胚胎学、病理学等学科不可替代的基础。同时，它又是一门实践性很强的学科，实验操作是深化理解理论知识的最佳途径。然而目前医学细胞生物学实验多为验证性实验，内容新意不足，难以激发学生兴趣；实验教学模式单调，学生处于被动状态，难以激发学生主动性[1]。因此，为了提高医学细胞生物学实验课的教学质量，充分调动学生学习主动性，我们在优化医学细胞生物学实验教学上进行了探索。
1实验安排和教学内容的优化
经过已开设该课程的学生的问卷调查分析，发现由于医学细胞生物学的理论教学内容一般学生在高中生物中已经学习过，难度不大，多半内容通过自学也可掌握，因此决定修改理论课与实验课课时比例，将实验课时自12学时增至16学时，有了比较宽松的4学时可以增加开设一个综合性或探索性实验。根据专业的不同，我们给临床医学、口腔医学专业增加了细胞培养实验，给医学检验、卫生检验与检疫专业增加了细胞膜物质运输的探索性实验。
原本开设的细胞基本形态观察、内膜系统观察、线粒体观察、减数分裂观察都是看装片的基础性、验证性实验。在实验教学前，实验用品的准备、实验试剂的配制等，都是老师课前已经备好，学生完全没有任何参与。而课堂中，学生发现只有几张装片可看时，通常表现出兴趣缺缺的样子，学习习惯浮躁的学生甚至是随便看两眼就开小差了。现在将实验内容改为细胞计数、线粒体的超活染色和观察、细胞骨架制备及观察，以前需要观察的固定装片分配进这些实验。这些实验以操作为主，而学生都觉得动手过程远比看看已做好的装片成品要有趣得多。而且这些实验步骤必须精心操作好，才能在显微镜下观察得到细胞和细胞器，这样学生在老师讲解时就不敢懈怠，动手过程也培养了学生的精细操作能力。而实验中水浴、固定、染色等的等待期，正好可以观察固定装片，最后将固定装片与学生各自制备的临时装片作一个对比，固定装片通常要比临时装片清晰很多，这个优劣之分让学生明白了精确操作的重要性。
2教学方法的改变
我国的学习习惯使然，大部分学生是被动型的学习，如果所有信息全面呈现在课本上，他们就会纯粹的按照书上的实验步骤进行，来验证书本知识。老师讲课和演示实验的过程中，学生很少去思考为何应该那样操作，也就不能全面掌握知识。所以，“隐藏”起某些信息反倒能让学生更主动思考。例如细胞膜物质运输实验，原本教学方式是给学生讲解完原理后，让学生在等渗的葡萄糖、甘氨酸、乙醇等溶液中加入血细胞，看其是否出现溶血现象，学生兴趣不浓。我们于是将教学方式进行了一些调整。实验一开始只是简单介绍了溶血现象和实验操作步骤，然后摆出很多透明无色溶液，上面没注明试剂种类，而仅标注了不同数字，让学生先操作，各人根据溶血与否和溶血时间来判断到底是那种成分，最后再一起探讨这些等渗试剂溶血的原因，着落到细胞膜物质转运功能，与以前相比，学生对该实验明显印象深刻些。教学方式有时只需稍加修改，效果大不一样。
3多媒体辅助教学
在医学细胞生物学实验教学中，充分利用多媒体辅助教学，可以将很多生命活动的动态变化过程、一些难以操作或过于耗时的实验形象直观的展示。这样既可以极大节省实验时间，也可提高实验的成功率。例如细胞培养实验，涉及器皿清洗、烘干、消毒，培养基的配制和无菌操作的步骤，由于时间长、工作繁琐，不可能让每个学生都有机会自己动手[2]。通过播放预先录好的一个学生操作的视频，让实验同学自己来分析视频中学生操作是否严谨，学生看得兴趣盎然，也对细胞培养实验的无菌原则印象深刻。在细胞有丝分裂实验中，学生在观察装片时，很难把理论课本总结的有丝分裂各时期特征逆向用于判定和辨认典型分裂时期的图像，也很难把整个有丝分裂过程连贯起来。因此，我们播放了有丝分裂动态过程的视频，增强了整体印象，并且将各个分裂时期的显微镜像拍下来展示给学生，学生可以准确的找到处于各时期的典型细胞，这也节省了老师很多讲解的时间。
4实验课的小技巧
实验课重在动手，学生参与越多越有兴趣。从第二个实验开始，我们都安排同学轮流在课余时间来协助实验准备工作，课上讲到实验用品这个环节时，可以由实验准备的同学来帮老师介绍。例如细胞膜物质运输实验，先要从兔子的颈动脉插管取血，再用生理盐水稀释备用。参与准备工作的同学绘声绘色的形容如何采血和稀释的，其他同学露出有些害怕或者很是兴奋的表情，大家无形间已经被吸引到实验课上来了。
讲课内容联系现实情况、联系临床知识也是吸引学生的好方法。例如线粒体的超活染色的实验，只是单一的介绍线粒体的形态、数量和分布，就会太乏味，如果也联系一下线粒体的“能量工厂”职能和线粒体遗传病，当实验中学生看到自己的口腔上皮细胞的线粒体，线粒体少了，就自然会担心自己的细胞能量够不够，线粒体多了则担心是不是某种疾病状态，会提问就表示学生在参与和思考。老师可以解答部分，但也要留一些问题给学生，学生必须课后查资料才能解决的话，他们的学习就不再局限在课堂内了。
实验教学可以从多个层面上优化，教学方法是否合适，不能光看形式，关键在于能不能促使学生积极投身到实验课堂上来[3]。
参考文献
[1]刘健晖，王芳宇，曹丽敏，等.细胞生物学实验教学改革的探索[J].实验科学与技术，2011，9（6）：78-79，88.
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教师方面的问题主要体现在个别教师对实验课的认识或态度不端正、不科学［3］。他们往往担心学生实验过程出问题，进展不顺利，对整个实验过程，尤其是注意事项再三强调，生怕学生做不好实验。对他们来说，实验教学过程越顺利，学生完成实验越快，教学效果越好。于是，就有了这样的场面:整个实验课堂格外安静，秩序井然。学生按部就班地根据书本和教师的部署有条不紊地进行实验操作，没有讨论，没有提问。实验教学开展得很顺利，学生也很顺畅地完成了实验，原本计划需要花费2个小时的实验，不到1个小时即可结束。学生得出的结果非常完美，几乎可以和书本的结果媲美。教师和学生都很高兴和满意。但这种看似完美的表象背后却是令人担忧的结局，学生只是机械地完成实验，长此以往便会形成这样的心理定势:实验就是简单的重复。细胞生物学本身就是一门探索性很强的学科，实验过程太过于一帆风顺会大大降低其探索性、新奇性和趣味性，也很难训练学生思考问题和分析问题的能力。学生很容易丧失对实验课的兴趣，因此也难以产生在未来开展深入科学研究的兴致。
2新方法的尝试
2．1反面示教法
反面示教法也称为错误示教法，简称“示错法”，通过在示教的过程中故意示范错误的方法，增强学生对错误操作的认识，以此来强化学生对正确操作方法和理论知识的理解和记忆，以反促正，从而实现正确的理解概念，或在真正的操作中避免错误［4］。这种方法对于以方法学教学内容为主的课程尤为适用，最典型的例子就是显微镜的使用。显微镜是细胞生物学实验研究最基本、最为常用的实验仪器，因此，本教研室历来都把显微镜的使用安排在本科细胞生物学实验教学的第一堂课进行。目前绝大多数教师采用的实验教学方法都是正确示教法。也就是在学生正式动手操作之前，由教师以播放视频或者亲自动手演练的方法为学生演示整个显微镜正确使用的过程，同时指出使用过程的注意事项，以期使学生掌握科学使用显微镜的方法。但是，长期以来我们发现，这样的教学效果并不理想，学生在使用显微镜的过程中依然会出现种种不规范操作。我们总是不遗余力地让学生记住更多的知识，其实这不仅违背了记忆的规律，也不符合心理学的特点。仔细分析发现，这是因为显微镜正确的规范操作内容太多，学生在记忆的过程中会因为记忆倦怠而产生遗漏，从而出现操作不规范的现象。“听而易忘，见而易记”。因此，从记忆心理学的角度出发，利用错误示教法“新”、“奇”和“少”的特点，教师先以反面教学的方式故意示范错误，比如在观察切片时故意不用低倍镜而直接从高倍镜进行观察，关闭显微镜时故意不将光源调到最低，诸如此类，然后再由学生找出教师示范过程中哪些操作是错误的。而学生遗漏的地方往往就是记忆的盲区，或者在实际操作中容易疏忽的地方，再由教师一一指出。实践发现，反面示教法的教学效果非常好。
2．2问题导向法
问题导向法(problem-basedlearning，PBL)，即“以问题为基础，学生为中心、教师为指导的小组讨论及自学的”的教学模式。最早由加拿大麦克玛斯特大学医学院提出并开始实施。其设计理念是以问题为基础，结合临床实践，倡导以学生为中心(而不是以教师为中心)、教师为引导的小组讨论学习，经过提出问题、查阅资料、讨论研究和总结反思4个主要步骤获取知识［5］。虽然这一学习方法最早是依据临床医学教育的学习特点提出来的，但也可尝试在细胞生物学的实验教学中加以应用，因为细胞生物学一样具有知识面大、知识网络性、系统性强以及理论和实践结合紧密的特点。问题导向法在细胞生物学实验教学中可以简化后加以利用，也可称为任务导向法，即由教师提出问题或任务，由学生根据问题或任务选择合适的观察对象或实验方法，对问题或任务作出回答，最终由教师进行总结点评。这一方法在利用显微镜进行观察一课中较为适用。根据教学内容，教师可提出如下三个问题或任务:①显微镜下的物像与肉眼实际看到的物象有何区别?②根据生物绘图的要求，绘制高尔基体图和中心体图;③根据生物绘图的要求，绘制有丝分裂期各个时期的图。摆在学生面前的有4张切片，分别是:①字片;②猫脊神经节切片(硝酸银染色);③马蛔虫子宫切片;④洋葱根尖切片。要求学生根据问题或任务，自己选择合适的观察对象。这样将促使学生对之前课堂上理论学习的知识进行回忆，如高尔基体和中心体的形态特征，以及有丝分裂各期的特点等，不仅有利于知识的巩固，还能训练学生如何根据观察目的或任务选择合适的观察对象。问题导向法教学有助于增强实验的目的性，提高学生的兴趣和专注度。
2．3自主探索法
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[关键词]细胞生物学实验 教学方法 教学内容 教学改革
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）12-0153-02
细胞生物学是生物学至关重要的一门基础学科，发展也是日新月异，同时也是一门实验性学科。理论教学可使学生掌握课程的基础知识、学科框架以及学科前沿，而实验课程的开设能使学生巩固所学理论知识，掌握该学科基本实验技能和研究方法，培养学生科学研究的思维和意识，提高学生的综合科研素质。细胞生物学实验不仅是理论课程的补充，也是整个生物学实验教学体系重要的一门课程。[1] [2]
随着细胞生物学实验技术方法的快速发展、教学条件的改善以及学生培养目标的调整，目前细胞生物学实验教学过程中逐渐出现了一些不足与缺陷。例如，课程内容较陈旧，不能与时俱进;教学方法单一，课堂气氛沉闷;学生缺乏积极主动性，教学效果欠佳等。如何丰富和更新细胞生物学实验内容，提高教学效果，达到培养创新型人才的目的，已成为摆在教师面前亟待解决的问题。
一、优化实验教学内容
细胞生物学实验内容广泛，基本实验包括细胞器结构观察、细胞及亚细胞组分离心分离技术、细胞常规制片技术、细胞染色体标本的制备及观察等，有些较综合性的实验涉及的实验技能较多，时间较长，如动物细胞培养实验等。
基本实验所需时间较短，在课程设置时可将一些同类的实验项目合并，合理安排时间，提高实验效率。细胞器的观察可归为一个实验，细胞核的分离与叶绿体的分离合并起来，有丝分裂和减数分裂染色体形态观察和分析合并等。通过这些措施，可以在有限的时间里做更多的实验，提高了效率，节约了时间。这些基本实验教学的目的是强化细胞生物学实验基本技能，掌握基本实验方法和技术。[2]
为了强化学生的基本操作能力，启迪创新意识，培养综合运用实验技术分析和解决问题的科研能力，应合理开设综合性实验，将单一验证性的实验项目整合为系统化的综合性实验。比如动物细胞的原代培养及保存与复苏这个实验，包含了原代培养、细胞计数及观察、细胞的保存与复苏等小的实验项目。
二、现代化手段辅助教学
多媒体教学直观生动，有利于学生对知识的理解和掌握，激发学生的兴趣，提高教学效果。在实验课中，可播放一些自己录制或购买的实验教学录像，让学生更直观、更清楚地看到整个实验过程。例如在动物细胞培养实验时，先播放动物细胞培养的视频录像，让学生了解前期准备的细节，了解动物细胞培养的过程和注意点，这样可有效地提高学生的实验技能和实验的成功率，弥补传统教学的不足。另外，随着细胞生物学实验技术的快速发展，一些重要而当前不能实际操作的实验，在课堂上可以让学生观看教学录像或网络视频资料，使学生了解其结构和用途。如流式细胞仪的使用。
通过带有显微成像系统的显微镜，将好的实验结果拍摄下来，可以对图像进行进一步的分析和长期保存，展示给学生，使学生有一个清晰、直观的认识，老师讲课的时候也更加具有针对性，内容更具体、生动。例如在植物细胞有丝分裂和减数分裂染色体形态分析实验中，学生常对典型分裂时期的图像把握不好，那么就可以拍摄该种生物各个分裂时期的图像，有针对性的讲解，学生更容易理解，也有了判断依据和标准，提高了效率。
三、逐步实施开放性实验教学，提高学生主动性
目前细胞生物学实验教学大多是验证性，学生对这种被动的、按部就班的教学方法积极性不高，难以激发其学习兴趣，效果也不理想。很多专家教授提出要打破细胞生物学实验这种传统教学模式，实施开放性教学，培养学生科研思维能力。开放性实验教学的效果毋庸置疑，但在我们的实践中以及调研其他院校后发现，开放性实验普遍存在教学时间有限、实验老师工作量巨大及需要较多实验经费等现实问题。另外，学生知识水平有限，难以把握实验难度，实验设计不够合理，往往难以获得理想的结果，有时会打击学生的学习积极性。开放性实验室的安全性和实验室日常管理等问题也是不易解决的问题。我们在实践中采用多层次、灵活的办法，适当增加一些经费和人力投入开放式教学，引导学生自己准备实验，对实验所用材料进行选择，对同一实验采用不同实验方法等不同程度的、有限的开放，达到学生积极参与的效果。
（一）实验材料自主选择。实验课中经常是一个实验内容都采用同一种实验材料，常出现个别同学实验积极性不高，参考别人实验结果的惰。有些实验内容，老师可以很方便的准备多种实验材料，学生可根据兴趣选取不同材料。这样学生会相互间进行比较，思考由于材料不同引起的实验方法和结果有哪些不同，有利于提高学习兴趣，培养科学思维能力，丰富基础知识。例如，在植物细胞有丝分裂染色体形态分析试验中准备洋葱根尖和蚕豆根尖，学生选取其中一种材料进行染色体形态观察和分析，又如在石蜡切片制作过程中，可选用植物或动物材料。[3]这样学生就会比较两种材料有什么不同，分析实验结果的差异在哪里，为什么有这样的结果。这样带着问题做实验，在实验中寻找答案，就会调动学习积极性，提高教学效果。
（二）灵活采用实验方法。在实验方法上同样可实行开放式教学，如细胞活性测定的实验中，染料排斥法、双色荧光检测法和N11检测法都可以检测细胞的死活，而三者的原理和所需的实验仪器试剂都是不同的。在实验教学过程中可以让学生根据自己的兴趣选择其中的任意一种或多种方法，只有当学生明确了实验原理、实验方法后，才可根据已确定的实验方法进行仪器试剂的选择。经过这样的自主选择后，学生对实验原理和实验方法都有了很好的掌握。
在每一个试验中，始终贯彻科学的思维方法和实验方法，对于实验指导中给出的具体的操作可做适当的调整或改变。如在植物细胞骨架的光学显微镜观察这一实验中，细胞骨架制片效果的好坏与TritonX-100的浓度和处理时间密切相关。在上课时，讲清楚在这一实验中的TritonX-100作用和原理，可以让学生分组后改变TritonX-100的浓度和作用时间，其余步骤不变，然后比较实验效果，确定最佳条件。通过这个实验，学生不仅掌握了细胞骨架的制片技术，而且能透彻理解TritonX-100的作用原理，也使学生认识到不能教条式照搬已有知识，培养其科学的思维和方法。
（三）逐步开放实验内容。依据实验内容和实验条件，从验证性实验逐渐开展不同程度的开放性实验。首先，可以让有兴趣的学生共同参与实验前期准备工作，在实验员准备实验的时间，提前通知学生，在老师指导下学生自己准备材料，如提供给学生洋葱、蚕豆，自己培育根尖，配置实验所需的溶剂等。在动物细胞培养试验中，让学生和老师一起洗培养瓶，灭菌，配置培养基等，从而提高学生的实验技能，培养学习兴趣，理解实验准备工作的繁琐，培养吃苦耐劳的品质。其次，可开放局部实验方案确定环节，培养学生的探索精神。最后，设置开放实验，可让学生自主设计实验。老师提供多个可行的实验项目，将学生分成几个小组，以小组的形式完成实验。这就要求学生主动查阅相关文献，设计实验，通过师生之间的讨论后，制订出可行的实验方案并予以实施，这非常有利于引导学生积极思考，激发学生探索欲望。
（四）课堂教学与课外科研工作相结合。二年级以上的本科生绝大多数都进入了不同老师的科研实验室，而科研实验室的开放可让部分感兴趣的同学在实验老师和科研实验室共同指导下自行设计实验，学生根据科研实验室条件和老师研究方向，查阅文献，提出实验设计方案，老师根据学生的知识结构，对选题和实验设计做出筛选，确定后在科研实验室完成这部分工作，最后做一次实验总结报告，计入平时成绩。
四、完善成绩综合评定体系
根据实验课程的特点，应对实验课全程跟踪评定，包括出勤情况，课堂纪律，规范操作，实验态度，实验结果，实验报告，劳动纪律，责任心等多方位对学生做出综合评定。[4]可分为三个方面：平时成绩，包括出勤率和课堂实验态度，操作规范情况等，培养学生良好的实验作风，激发学生学习的积极性;实验结果，实验操作能反映学生的基本实验素养与动手操作能力，主要通过考察学生的实验表现得到，对于一些操作性强的实验课可当场记录成绩并计入最后的综合考评中;实验报告，根据学生的实验报告来评定成绩，综合性实验的实验报告可以改成论文的格式，这就要求学生对实验原理、步骤、结果以及数据等做出总结，以提高总结能力。这样，才能达到使学生加深理解细胞生物学基本理论知识，锻炼学生的实际动手能力，提高实验操作技能，培养学生的科技创新意识和综合素质的目的。
[ 注 释 ]
[1] 陈媛媛，陈付学，华子仪，等.深化细胞生物学实验教学改革，探索开放式实验模式[J].教育教学论坛，2012（40）：60-61.
[2] 李小燕，刘江东，郑凌，等.深化细胞生物学实验教学改革 培养创新型人才[J].实验技术与管理，2011（4）：116-119，142.
细胞生物学实验范文4
[关键词]细胞生物学；医学检验；实验教学；教学改革
[作者简介]黄蕾（1983—），女，江苏赣榆人，本科，实验师，研究方向为实验教学；王芳（1974—），女，江苏扬州人，博士，教授（通信作者），研究方向为免疫学。
[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]1674-9324（2020）37-0383-02[收稿日期]2019-12-17
细胞生物学作为当前生命科学领域中最活跃、最富有发展前景的学科之一，细胞生物学的研究方法、技术在医学基础科学研究中处于重要的地位[1]。南京医科大学医学检验技术专业在基础医学阶段开设了细胞生物学这门课程，侧重讲授了细胞生物学理论知识，然而在专业课学习阶段，很多学校并没有开设细胞生物学实验技术这门课程，大多数高校认为细胞生物学实验技术对于临床常规检验工作无直接关联，且开设这门课的硬件和软件要求都较高，对于本科阶段的学生没有开设的必要性。
南京医科大学医学检验学系自2001年招收本科生以来，一直关注学生动手实践能力的训练，拓展学生的知识面和毕业后的就业广度。在此过程中，我们发现越来越多的学生对科学研究充满兴趣，本科毕业后进入科研机构、研究室以及升入硕士研究生阶段的学生比例逐年递增。细胞生物学实验技术是一门与生命科学密切相关的基础研究手段，因此，我们认为开设细胞生物学实验技术这门课很有必要，并且在专业发展的十几年里不断学习，总结经验得失，改革教学的内容与形式，使得课程设置更具有科学性，让学生在最精简的课时里获得最优化的教学效果。
一、改革经验
本学系自设置细胞生物学实验技术课程后，经过十几年的教学实践和探索，总结出以下几方面的教学经验：
（一）教学模式的改革，培养学生的科研思维
运用科研思维可以让学生更深入地了解科学，增加学习热情，明确发展方向，提高教学效率，让实验内容由验证型向研究创新型转变[2]。本学系实验室是“江苏省医学检验学实验教学示范中心”“中央与地方共建高校特色优势学科实验室”及“江苏省高等学校特色专业建设点”，不仅承担本科生的实验教学，还承担了硕士、博士研究生的科研培养。同时，本学系采用的是“系科合一”的模式，即医学检验系设在南京医科大学第一附属医院医学检验学部，检验专业主干课程的老师多来自临床检验一线医生和技术人员，师资力量雄厚。但是考虑到每年的本科生人数较多，而传统意义上的大课教学特别是实验教学无法兼顾到每个学生，不利于引导和挖掘在本学科上有特长的学生。因此，我们在教学模式上进行改革，将本科生教学和研究生教育结合起来，相互促进。具体做法：将本科生划分为每四人为一小组，让硕士研究生以教学助教的身份参与到实验课带教中，形成一个学习小组，指导本科生查阅细胞生物学技术方面的文献，指导学生实验操作，引导学生的科研思维。研究生在助教的过程中也得到了锻炼和成长，促进教学相长。
（二）以细胞培养技术为主体的实验课内容改革
细胞培养技术是细胞生物学研究的基础，因此我们将细胞培养技术作为细胞生物学实验技术实验课程的主要内容。我们在多年的教学过程中，根据学生的反馈以及相关学科的融合，不断改革与调整课程内容，形成了现在的实验教学课程体系。在此体系中，包含了细胞提取、培养、换液传代、冻存复苏、细胞融合和单抗制备技术，由浅入深展开，有助于学生以后在科学研究方向的发展。
（三）建立细胞生物学实验技术特色的考核评定模式
实验考试是考核学生掌握实验知识与技能的一种手段，是检查教师教学工作、了解教学成果、总结教学经验、改进教学方法的一个重要途径[3]。以往的实验教学考核主要根据最后一次的实验考试成绩及每次实验报告分数来评定，导致难以调动学生的学习积极性与主动性，并且一次考试的成绩存在偶然性，不利于考查学生对知识、动手操作技能的掌握程度。因此，我们采用“全程考核”的模式动态考核学生的学习成绩，这样的考核模式更全面客观，更具公平性。具体做法：将实验考核成绩分为三个部分，第一部分，以学习小组为单位，由研究生助教根据每位小组成员在每次课程学习过程中的表现打分，再结合每位成员的细胞生物学方面的文献汇报评分，最终评定一个分数；第二部分，分为实验理论知识答题和实验技能考核两个部分。以随机抽题的方式回答两个问题，老师根据学生的回答情况评分。同样以随机抽取的方式让学生抽取一个实验操作试题，老师根据学生实验操作的流程是否规范以及操作的手法是否流畅来评分，最终将这两个分数汇总评定为实验考试分；第三部分，学生平时表现分，包含考勤、课堂回答问题、动手操作情况及实验报告评分等。汇总这三部分的考核分即为学生的实验课成绩。通过多样式的考试模式，能较客观地反映学生的学习成效，调动了学生的自主学习兴趣，同时也丰富了教学形式，课程中充满了挑战和趣味性，学生对我们的课程反馈良好。
二、改革成效
我们在数年的教学过程中不断总结，在教学改革中取得了一定的成果。我们以细胞培养技术为切入点，让参加的学生参与导师的课题研究，这样的形式非常有助于我们发掘科研的好苗子，近年来我们有多名学生在本科阶段申请到学校《大学生创新实验》课题项目，发表SCI论文以及获得发明专利，取得了许多教学成果[4]。我们的本科学生经过训练，在研究生招生面试中更具竞争力，近年来保研、考研的人数逐年递增，导师们对学生评分很高。
三、改革方向
通过多年的努力，我们在课程教学改革中取得了一定的成果，未来我们将在以下几个方面推进教学改革。
1.针对课程内容较单一现状，将进一步提高实验课时比例，而理论课课时的不足将通过引导学生上网课、微课以及开选修课的形式来补充。
2.与学校医学模拟中心合作，尝试开展新型的虚拟实验的教学形式，便于我们开设那些现有实验室条件下无法开展的实验课程，丰富我们的教学形式和教学内容。
3.通过调查发现，本专业细胞生物学实验技术这门课各高校开展情况不同，并且缺少统一的教材，我们希望推广这门课，并联合其他院校一起制定适合本专业的统一教材。
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【关键词】高中 生物教学 植物细胞 实验
在生活中，植物细胞的失水、吸水现象比较多见，学生会对此现象较为熟悉，若将观察植物细胞失水、吸水现象做为实验内容，会让学生有较高的实验兴趣，再通过合适引导，可使其从主观感受上升到理性认识，取得良好的学习效果，该实验的具体操作方式是本文关注的重点。
一、实验原理
渗透作用为本实验原理，其发生条件为：首先，存在半透膜；其次，半透膜两侧溶液中存在浓度差。大分子（如蔗糖等溶质微粒）无法透过，小分子（如水等）可自由透过的膜状结构，就是半透膜。半透膜两侧水分子可移动就是因为浓度差的存在，水分子具自由能，若提高溶液浓度、可使自由能下降，于是，水分子可在能量驱动下实现从低浓度处至高浓度处的移动。
植物细胞的液泡膜及细胞膜均为半透膜，因此，可视此二膜及其间物质为复合半透膜。此原生质层外侧为溶液，内侧为细胞液，若其浓度不同，就会使细胞失水或吸水。若将溶液设为高浓度蔗糖溶液，可使细胞液中水流出，导致质壁分离的出现；若置此细胞于清水中，可使水流入细胞中，使该细胞逐渐复原。
二、实验过程
（一）选择材料
可将实验材料确定为紫色圆葱叶外表皮，其原因是：首先，细胞液为紫色，便于观察；其次，圆葱表皮撕取方便，制作临时装片较为容易。
（二）制作临时装片
1.撕皮
对新鲜圆葱表皮以镊子撕取，取得的组织应完整、较薄，面积约0.25cm2―0.75cm2。
2.展平
事先于载玻片上滴一滴清水，并将取得圆葱组织放到此片上，仔细铺平、防止出现表皮重叠。
3.盖片
将盖玻片一侧以镊子夹紧，另一侧与水滴接触，斜度为30―45度，再放下，注意不得出现气泡。
4.滴水
准备蔗糖溶液，其浓度为30%质量分数，并滴1―2滴此溶液于盖玻片一侧。
5.吸引
对盖玻片滴有溶液的对侧以吸水纸接触，这样可使溶液流过样本材料，此步须重复进行2―3次，保证组织材料于溶液中充分浸泡。
（三）观察
调焦低倍镜，找到目标，然后以高倍镜观察。质壁分离现象在低倍镜下就可被看到。
（四）细胞吸水复原
将样本置于清水内，并迅速观察。
三、实验的关键影响要素
（一）材料应完整，且要薄
若材料不薄，会影响观察，原因是：首先，成像受到影响；其次，内部细胞对溶液的接触受到影响。建议的取样方式为：于外表皮上以刀片划“井”字，应保证“口”具约1cm的边长，再以镊子将一角夹住，慢慢撕下表皮。有学生会在实验中撕取过大面积的样本，这样不仅无法提高观察效果，还增加了操作难度；还有人为撕取较薄样本，破坏了细胞，导致紫色细胞液渗出，表皮为透明状，也使接下来的操作受到妨碍[1]。
（二）仔细展平
实验者应于清水中展平表皮，不得重叠，然后再盖片，此过程中实验者应耐心、仔细。
（三）观察部位应正确
很多学生操作正确，但均实验失败，其原因是未将目标细胞找到。样本边缘处会充分接触溶液，质壁分离出现最早，建议学生可在边缘处寻找目标。
（四）调好溶液浓度
在实验中，并非溶液浓度越高越好，浓度过高会损伤细胞，影响接下来环节的进行，因此，学生在调配溶液浓度时，使其略高于细胞液浓度即可[2]。
（五）吸水应重复进行
在对盖玻片吸水时，若只进行一次，有使溶液分布不均的可能，为顺利观察到质壁分离全过程，须重复操作2―3次，保证细胞浸泡充分。
（六）观察质壁分离复原
因定位目标细胞不容易，使得此环节具有一定难度。实验者在将样本置于清水后，可看到质壁分离细胞越来越少，但想观察到某细胞复原全程并不容易。建议学生可将一质壁分离细胞锁定，在不移动装片的前提下，直接替换溶液，然后迅速观察。因此过程并不容易，可由教师演示、或找动手能力佳的同学进行操作[3]。
教师应当在实验中，仔细观察学生是否出现操作不当，并适当给予纠正和指导。为让学生了解正确实验操作的重要性、了解不当操作的后果，教师可进行对照实验。此外，在实验结束后，带学生进行总结与讨论也比较关键，这样可帮助学生通过交流，发现自身不足，并不断进步。很多时候，实现实验目标本身并不是真正的教学意义所在，实验教学的最终目的是让学生掌握学习的方法和不断思考的能力。最后定向、定性分析实验，让学生由主观感受上升到理性认识，了解到自己操作中的问题、并改进，才会充分培养其克服困难的勇气和能力。
结束语：
植物细胞的失水、吸水现象的原理为渗透作用，在实验时，教师可引导学生调配合适浓度的蔗糖溶液，并对圆葱组织科学取样、保证其完整、较薄，且不发生重叠，此外、重复吸水、准确定位目标等也比较重要，在最后环节，教师应带学生进行总结、讨论，全面促进学生学习能力、思维能力的提升。
【参考文献】
[1]吴云丽.高中生物植物细胞吸水和失水实验教学探讨[J].中国教育技术装备，2016（3）：158-158.
细胞生物学实验范文6
细胞生物学 “金字塔－棋盘复合式” 实践教学
实践教学是带着学生走向知识的重要路径，是学生理解理论知识、形成主动学习精神、锻炼综合素质和能力的重要手段。细胞生物学实验的目的，不仅是训练学生技能，培养动手能力，更重要的是通过实验培养学生对细胞生物学相关理论知识的联想和理解，搭建宏观世界和微观探索之间的桥梁，增强学生对细胞结构、功能及生命现象进行探索的热情和能动性。
创新性实验作为近年来细胞生物学实验教学领域里的一股鲜活的力量，对于培养学生探索科学的精神等方面都有着不可替代的重要意义和作用。随着高校实验教学改革的深入，创新性实验教学在各高校正在蓬勃兴起，一些重点大学创建了比较有效的模式，但大多数普通高校往往是资金投入大，设备更新多，而产生的效益少，学生的创新能力和动手能力并没有得到明显提高。
一、细胞生物学实验教学的现状
1.忽视基础知识的训练，一味强调创新
所有的实验教学的改革和提升必须有一个坚实的前提，那就是学生具备扎实的基本实验技能，否则，创新型实验以及自主实验都将只是空中楼阁。因此，在创新性实验教学过程中，首先需要从点滴去训练学生的基本实验技能和良好的实验习惯，然后关注学生对实验内容更新的欲望，组织引导学生对提出自己的问题，通过自己独立的思考和操作来解答内心的疑惑。
2.过分追求教学内容的更新，忽视实验教学的整体创新思考
在创新性实验教学过程中，更新实验教学内容是很有必要的，但过分强调更新实验内容和实验教材，不仅不利学生创新能力的培养，而且会造成极大的浪费。真正有利于学生创新能力的教学，一定是丰富的教学内容和新颖教学方法的有机结合，二者始终不能分离。在实验教学改革中，二者也要协调前进方可收到明显的成效。
3.目前创新性实验缺乏学科之间的内容交叉，缺乏对学生已掌握技能的综合应用
当谈到创新性实验教学时，往往只注重单个实验的改革与创新，缺乏对整个课程实验教学进行创新思考，忽视了对课程实验教学全过程的创新，这种创新只是开出了某个创新的实验，算不上创新性实验教学。完成课程内“金字塔”式的知识积累之后，要引导学生将已经掌握的相关学科的实验技能进行综合，注重学科内和学科间知识的纵横交叉。
二、构建“金字塔－棋盘复合式”细胞生物学教学体系
构建创新性的细胞生物学实验体系，是一个综合的系统工程。要改革目前细胞生物学实验教学中存在的问题，必须对整个的实验教学体系进行全面革新，而不是在大部分核心内容原样保留的基础之上，美其名曰点缀几个创新型实验就创新了细胞生物学实验教学体系。既注重学科知识纵向积累的金字塔规律，又关注学科之间横向交叉的棋盘模式，倡导“金字塔－棋盘复合式”实验课程体系。
1.革新细胞实验教学理念
实验教学应以培养创新性人才为核心，与理论教学体系有机结合，但又相对独立。除了注重培训学生的基本实验技能、科学规范的实验方式和方法，同时还必须培养学生对于科研的兴趣和探索精神，引导学生自主学习、合作学习以及研究性学习，发挥其主观能动性和积极性，使其对理论知识有更深入的理解和掌握。
2.优化实验教学内容
（1）金字塔－棋盘复合模式教学体系的建立
打破学科界限、章节界限，开发复合型、积木型实验；既注重学科知识纵向积累的金字塔规律，又关注学科之间横向交叉的棋盘式模式，倡导“金字塔－棋盘复合式”教学体系。
设计开发某一项实验要有全局性、复合性，要能够为多个学科研究服务，特别是相关学科。现在每个实验往往是和某一章节相对应，各个实验之间缺乏必要的联系，不利于学生学习知识的连续性。如HELA细胞凋亡的诱导和检测实验，包含动物细胞的基本培养，化学试剂对凋亡的诱导处理，形态学的显微观察以及电镜观察，细胞核染色的荧光观察，DNA电泳的检测等方法综合检测。该实验涉及细胞工程，显微观察，荧光标记，电泳分析等多项实验技能，相对综合连续的实验有利于学生全面掌握相关知识。单个的独立的实验学生往往印象不深，很难留下深刻的记忆。
（2）基础型、综合型、创新型实验的合理比重以及循序渐进地推进
实验项目的设计是创新实验的关键。题目应体现内容新、难度适中和可操作性强。设计适当比例的基础型（40％），综合型(40%)，创新型(20%)的实验内容，循序渐进地推进。首先，注重学科知识纵向积累的金字塔规律，打破章节界限，以问题为线索，开发复合型、积木型实验。在基本技能和综合实验完成之后，引导学生关注学科之间横向交叉的问题，利用已经掌握的所有方法和技能，以某一典型实验材料为线索，设计一些以细胞生物学为主，交叉其他学科如遗传，生化，分子生物学的实验项目。倡导“金字塔－棋盘复合式”教学体系。最后，鼓励学生以问题为线索和以材料为线索两种思路去自由设计创新型实验项目，经历选题，课题论证，课题指导与实践，课题答辩与总结等阶段，最终完成创新性实验。
“金字塔－棋盘复合式”细胞生物学实验教学体系已成功开展两年，细胞生物学实验呈现全新的面貌，不仅教学内容更加先进，更加符合学生需求，而且教学的组织管理也将更加科学规范。创建了新的实验教学模式和管理模式，具有一定的借鉴意义。
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