金亮
（中国药科大学 生命科学与技术学院，江苏南京 211198）
细胞是构成生物体基本的结构和功能的单位。细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能。细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程，是现代生命科学的四大支柱之一[1]。《细胞生物学》实验是一门传授研究以细胞作为生命活动的基本单位为出发点，探索揭示生命活动规律的相关研究方法与技能的实验课。细胞生物学是现代生物学的前沿学科，知识更新速度快，学科交叉特点非常突出，为了使学生更高效地掌握学科知识，课堂教学的形式也应该不断发展，使其变得更加新颖而生动[2-3]。近年来细胞生物学与分子生物学、遗传学、生物化学等其他学科相互衔接、相互渗透、相互交叉和整合，是生命科学领域的基础学科，也已成为当今非常重要的前沿分支学科之一，也是生命科学研究中发展较快、变化较大的学科之一[4-5]。作为《细胞生物学》这门基础课程的教师，不仅要让学生掌握好理论知识，同时要尽可能地提高他们的实验动手能力和操作能力，为成为一名合格的药学研究和工作人才打下坚实的理论和实践基础。如何在《细胞生物学》实验教学中激发学生的学习兴趣、调动学生的积极性，培养学生独立思考、综合运用知识和科研创新的能力，值得所有教师深入思考，因此对《细胞生物学》实验教学进行改革势在必行[6]。
传统的《细胞生物学》实验教学方法一般以教师课前备课，准备固定的实验材料，按照教材上的既定步骤、以固定的方法教授给学生，学生按照既定步骤机械地完成实验为一般流程。这样的实验教学模式已无法满足现代科学研究和实践的需求，因此我们要从中吸收宝贵经验，并且不断对教学进行改革创新和积极探索，不断调整现有教学方法，培养学生的创新能力和实践能力，让学生学会在探索中掌握发现问题、分析问题和解决问题的能力，也是在现代《细胞生物学》实验教育中应予以传授的重要内容。改进实验教学内容，增加系统性《细胞生物学》综合实验和创新性实验环节，是对《细胞生物学》实验改革的切入点。在医药院校学习过程中，科学研究理念深入人心，将与科研相关的理念、方法以及本领域产生的新的突破性研究成果引入《细胞生物学》实验教学，也是目前教学改革探索的一个重要方向[7]。
我们在长期实践中发现传统授课方式往往会限制学生的创新能力和独立思考能力[5]。学生在学习知识和实验技能时，更多是被动完成固有的任务，缺乏学习兴趣的引导，因而不能深入理解实验的根本目的和意义，更无法做到与理论知识的有机结合。长此以往，会造成培养的学生不具备高水平和复合型能力，无法满足现代社会的需要。
对此，为激发学生学习《细胞生物学》的兴趣，从实验过程的完整性、教学模式、实验报告内容和课程考核方式及线上线下混合式教学方法这些方面对课程进行改革和探索，希望能促进我校药学学生《细胞生物学》实验水平的不断完善和提高。
1 实验过程完整性
受教学条件所限，大部分实验课内容属于对课堂理论知识的复习和验证，主要是让学生通过实验，能够对课堂讲授的理论知识理解得更加深入。但是《细胞生物学》实验本质上是一门实践课程，因此在实验项目的设置上一定要注重对学生实践能力的培养。经过研究发现，应该尽量增加综合性和设计性实验，缩减验证性实验，交叉学科中可能重合的实验，开设时应格外谨慎，避免重复，这样才有助于学生思考和创新能力的提高。
例如利用显微镜观察细胞实验，原本仅设置使用普通光学显微镜观察植物根尖细胞样本这样的简单实验，但随着现代教育事业的不断发展和实验条件的不断完善，这类基础性实验在中学时期即有很多学校可以完成。因此，希望本科阶段的实验能够更加完整、更具系统性，可增加原代贴壁细胞、细胞系悬浮细胞及经细胞破碎分离后的样本，利用常规显微镜和具备更高功能的显微镜，例如相差显微镜、荧光显微镜和激光共聚焦显微镜等，观察不同的细胞结构和形态等，这样可以避免和其他实验中显微镜观察实验的重复，增加观察的立体性和层次性，也有利于学生对不同细胞结构的认识和理解。
另外，在传代细胞培养和细胞计数实验的基础上，增加细胞冻存与复苏实验、原代细胞的提取和培养实验、细胞培养实验、细胞的活力测定、细胞增殖实验、细胞凋亡实验、肿瘤细胞侵袭和迁移实验等，使实验体系更加完整，增强学生在细胞培养方面的基本操作能力，为日后从事更深层次的科学研究和相关工作打好坚实的基础。并鼓励学生可以分成几个小组，在课前时间允许的情况下，参与到前期的实验准备活动当中，加深对无菌操作的认识及对实验内容的理解，提高学生的积极性和主动性，培养学生预实验的习惯。在实验准备过程中，学生的逻辑思维能力会更加严谨，考虑问题的综合能力也大大加强，增强学生的动手能力及创新思维。
2 实验课程教学模式
从课程教学模式角度，改变传统的实验模式，提高学生获取知识的能力。在《细胞生物学》实验中，由于部分关键实验耗时长，仪器昂贵，操作要求较高，且不适合人数众多的学生实验，例如诱导细胞凋亡过程、细胞自噬的过程、流式细胞术检测过程等。但是这些实验技能又是药学学生在后续深造过程或在相关工作岗位上必需的实验技术和能力，这就可能造成学生学习过程知识获取与人才需求不匹配。对于这样的关键性实验部分，可以充分利用虚拟仿真实验平台，让学生对实验方法和操作步骤高度熟悉。虚拟仿真实验平台的搭建可以使学生充分了解和认识在实际使用中比较难接触到的大型高值仪器，解决了一些大型高精度高技术仪器在实验教学中只能看不能做的难点问题，通过虚拟仿真实验，有效拓宽了学生的知识面，学生的综合实验技能和创新能力得到很大提高。
还可以设计性实验的形式，以小组为单位开展实验方案的设计。通过讨论、交流、相互点评和教师点评等环节，确定实验方案的科学性和可行性。并且后续可以选择方案中可实现的部分实验，利用一定的实验学时让学生付诸实践。通过这样的方式可以很好地增强学生学习的主动性，激发学生自主学习的兴趣，提高教学质量。尝试这种方式后，学生反映能够更深入地理解目前开展的一些实验内容的设计原理和操作目的，能够让理论更透彻、更牢固地联系实践内容，是对理论知识的更深入巩固过程。
3 实验报告及考核方式
传统的《细胞生物学》实验课程成绩一般以实验报告书写情况来评定，这种方式的缺点是会使部分学生更加关注实验报告的书写，而忽视对实验过程的操作、观察。实验报告一般包括实验原理、实验步骤、实验结果和数据分析讨论等部分，事实上实验报告的书写情况并不能全面真实地反映学生的实验操作能力和对实验内容的掌握情况。以往批改实验报告过程中，也时常会发现生搬硬套课本内容的现象，所以传统的成绩评定方法并不全面客观，得出的实验成绩可靠性不高。为此，改革后的实验报告中，让学生加入自己的想法，如此次实验过程中的注意事项、实验可以改进的方案及其原因以及在相关领域中可能的应用等，让学生敢于表达自己的看法，调动积极性，同时还可提高学生的观察表述能力和创新能力[8]。
另外，综合评定《细胞生物学》实验成绩时，除了对实验报告进行评定外，还可以将范围扩大到上课情况、实验操作、实验结果、实验分析、实验知识考核等指标，在此基础上还可以酌情结合学生的实验预习情况、实验室纪律、实验态度、实验台的卫生整洁情况等，从多方面、多角度去考量学生对实验的理解程度和熟悉程度。通过完善考核方式，使考核方式多维度、多元化，确保了实验成绩考核的全面性和真实性，有助于培养学生良好的实验及操作习惯，使学生掌握实验内容、提高归纳总结能力。
4 线上线下混合式教学
受线下课时所限，上课时间内主要保证正常教学任务的完成，所以学生和教师的交流讨论时间一般都十分有限，因此建立一种更方便的交流平台就十分必要。依托超星在线开放课程平台，建立课程体系，上传一些课内学习资料的同时，学生可以将自己的问题在讨论区内发布，教师和学生共同参与讨论。对于参与讨论的学生，可以给予一定的分值奖励，鼓励学生积极参与到学习探讨当中。教师在课程伊始，可以适当引导学生发表讨论主题，可以根据实验内容提出一些讨论内容，例如，肿瘤细胞的侵袭和迁移实验中，都会用到Transwell 小室，那么这两个实验中所用到的Transwell 小室是否完全相同？原因是什么？学生通过对实验中相关问题的讨论，可以更全面地理解实验内容和相关知识点。对学生发布的讨论主题，教师要及时回复和评价，通过置顶、加精等操作，调动学生参与讨论的积极性。另外，教师可以在线上平台上给出一些实际实验操作中获得的真实实验数据，让学生进行相应的软件分析，掌握对实验数据的处理方法，这也是学生日后深造和在工作岗位上需要掌握的必备技能。
通过建立线上课程平台，对已有的实验内容进行补充和延伸，保证课程的完整性、综合性和系统性，同时也让学生拓宽了视野，获得更完整的技能训练，并锻炼学生发现问题、思考问题和解决问题的能力。
本文探讨了传统《细胞生物学》实验教学过程中存在的一些问题，针对这些问题提出了相应的改革措施。通过以上改革措施，希望能将传统的实验模式转变为理论与实践并重，具有一定创新性和探索性的实验模式，培养学生严谨的逻辑思维方式和实事求是的科学态度，为今后从事生物学领域及生物技术产业研究等工作奠定良好的理论实践基础[5]。《细胞生物学》实验是生物类专业学生所学的一门非常重要的专业必修课，不断探索内容和方法上的改革和创新，加强与科研的结合，才能满足社会对高素质应用型人才的需求。
