细胞生物学研究技术范文

导语：如何才能写好一篇细胞生物学研究技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【摘要】

目的探讨四物汤对环磷酰胺所致贫血小鼠血清促红细胞生成素（EPO）及肾EPO mRNA表达的影响。方法用环磷酰胺腹腔注射建立小鼠贫血模型，同时给小鼠灌服四物汤，ELISA方法检测小鼠血清EPO的含量；Trizol试剂提取肾组织总RNA，反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）方法检测肾组织EPO mRNA表达情况（β-actin为内对照标准）。结果四物汤能显著升高小鼠血清EPO水平，明显促进肾组织EPO mRNA的表达。结论四物汤能抑制环磷酰胺所致的小鼠贫血，其作用机制可能是通过促进肾组织EPO mRNA的表达，使肾脏合成EPO增多，从而促进红系细胞生长。

【关键词】 四物汤；促红细胞生成素；基因表达

Abstract：ObjectiveTo investigate the effect of Siwu Tang on erythropoietin(EPO) and EPO mRNA expression of Anemia induced by cyclophamide in mice.MethodsAnemia was induced by cyclophamide in mice，and Siwu Tang were administered.Serum EPO level was measured by ELISA.Total RNA was isolated by Trizol reagent.The mRNA expression of EPO in mouse kidney was measured by RT-PCR(β-actin gene as a control).ResultsSiwu Tang could significantly increase serum EPO level and promote the mRNA expression of EPO in kidney.ConclusionSiwu Tang has inhibitory effects on Cyclophamide-induced anemia in mice and the mechanism may be related to increasing EPO production by promoting the mRNA expression of EPO in kidney，and stimulating the growth of erythroid cells.

Key words：Siwu Tang； Erythropoietin； Gene expression

四物汤是祖国医学补血调血的经典方剂，其功用是补血调经，主治血虚兼血滞，疗效显著，但其作用机理尚未完全阐明清楚。本研究用环磷酰胺（cyclophamide ，CY）腹腔注射建立小鼠贫血模型，拟考察四物汤对小鼠血清促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）及肾脏EPO mRNA表达的影响，从分子水平探讨四物汤补血作用的机理。

1 材料与仪器

1.1 动物昆明种小鼠，6～8周龄，体重20～25 g，雌雄不限，由赣南医学院实验动物中心提供。

1.2 四物汤的组成及煎制四物汤由熟地、当归、白芍、川芎组成，购于本院附属医院中药房。按《太平惠民和剂局方》规定的剂量称取，熟地15 g，当归10 g，白芍10 g，川芎6 g，共计41 g/d。按《中药药理研究方法学》［1］计算小鼠的等效剂量为10 g/(kg·d)。传统方法煎制两次，合并后过滤、浓缩，配制成1∶1的药液（即每毫升药液含生药1 g），置4℃保存备用。

1.3 仪器及试剂TGL-16G型高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂）；全自动PCR扩增仪（2700型，美国Applied Biosystems公司）；电泳仪（北京六一仪器厂）；紫外分光光度计（2100型，美国Amersham Biosciences公司）；凝胶数字成像系统（法国EEB公司）；环磷酰胺（江苏恒瑞医药公司，批号03041521），Trizol试剂、Oligo(dT)16、Taq DNA聚合酶和dNTP（上海生工）、M-MuLV 反转录酶和50bp DNA Marker（MBI）、EPO检测试剂盒（德国BM公司），其余试剂均为国产分析纯。

2 方法

2.1 动物模型的建立小鼠常规饲养数天适应环境后，按小鼠体重100 mg/kg于给药第1天用CY腹腔注射1次，造成贫血模型［1］。

2.2 动物分组及给药方法30只昆明种小鼠随机分成3组，每组10只，分别为正常对照组（对照组）、CY组、CY+药物组（药物组），灌胃给药。药物组给予四物汤，对照组与CY组给予等体积蒸馏水，连续7d。

2.3 血清EPO的测定小鼠眼眶取血，按常规方法分离收集血清，采用ELISA方法测定血清EPO含量（严格按试剂盒说明书操作）。

2.4 肾脏总RNA的提取断颈处死小鼠后取肾，取100 mg肾组织用1 ml Trizol试剂提取总RNA（按说明书操作），1％琼脂糖-甲醛变性凝胶电泳及用紫外分光光度计测定OD260/OD280比值鉴定RNA质量。

2.5 反转录（RT）取总RNA 1 μg， Oligo(dT)16 0.5 μg在70℃变性5 min后，依次加入5×反转录缓冲液4 μl，10 mM 4 dNTP 2 μl，RNA酶抑制剂20U，混匀后置37℃ 5 min，再加入M-MuLV反转录酶200 U，总反应体积20 μl，混匀后置42℃反应60 min，然后于70℃加热10 min，终止反应。

2.6 聚合酶链反应（PCR）小鼠EPO cDNA引物与β-肌动蛋白（β-actin）引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。EPO cDNA引物序列为：5'-CTC TGG GCC TCC CAG TC- 3'和5'-TGT TCG GAG TGG AGC AG- 3'；小鼠特异性的β-actin引物序列为：5'-GTG GGC CGC TCT AGG CAC CA -3'和5'-CGG TTG GCC TTA GGG TTC AGG GGG-3'。EPO cDNA 与β-actin cDNA PCR扩增片段长度分别为410bp与245 bp。PCR反应总体积为50 μl，其中含反转录产物2 μl，EPO cDNA引物各0.08 μmol/L，β-actin引物各0.04 μmol/L，dNTP 0.2 mmol/L，Taq DNA聚合酶2.5 U， MgCl2 3.0 mmol/L，10×PCR缓冲液5 μl。PCR扩增条件：94℃预变性2 min，然后94℃ 30 s，55℃ 45 s，72℃ 1 min，循环30次，最后72℃延伸5 min。

2.7 凝胶扫描将PCR产物于2.0％的琼脂糖凝胶电泳（50bp DNA Marker作分子量标准），在凝胶成像系统中扫描并分析电泳带的灰度，以特异的EPO cDNA扩增带灰度与同管扩增的β-actin cDNA扩增带灰度之比表示EPO mRNA表达水平。

2.8 统计学处理所有资料均以±s表示，组间比较采用t检验，所有数据资料采用统计软件包SPSS11.0完成。

3 结果

3.1 对小鼠血清EPO的影响注射CY后小鼠血清EPO含量明显升高，CY组与正常对照组比较差异非常显著（P＜0.001）；四物汤能促进EPO的合成，与正常对照组（P＜0.05）和CY组（P＜0.01）比较均有显著性差异。四物汤对血清EPO的影响见表1。表1 四物汤对小鼠血清EPO的影响（略）

3.2 四物汤对小鼠肾脏EPO mRNA表达的影响经凝胶成像系统扫描并分析电泳带的灰度，CY组与正常对照组比较，肾脏EPO mRNA表达无显著差异（P＞0.05）；四物汤能促进小鼠肾脏EPO mRNA表达，与正常对照组和CY组比较均有显著差异（P＜0.05）。四物汤对小鼠肾脏EPO mRNA表达的影响见表2。表2 四物汤对小鼠肾脏EPO mRNA表达的影响（略）

4 讨论

在造血过程中，骨髓干细胞首先增殖分化为各系定向祖细胞，包括红系祖细胞（CFU-E）、粒-单核系祖细胞（CFU-GM）、巨核系祖细胞（CFU-MK）和淋巴系祖细胞（CFU-TB），然后逐渐分化成前体细胞（幼稚细胞）和终末血细胞。EPO是一种特异性作用于红系祖细胞的激素糖蛋白，主要在肾脏合成，并通过与促红细胞生成素受体（erythropoietin receptor，EPOR）相结合而发挥作用。缺氧和贫血是刺激EPO合成的主要因素［2］。红系祖细胞（CFU-E）表面存在EPO受体，为EPO反应细胞，EPO与EPOR结合后，激活蛋白激酶，导致反应细胞内蛋白质磷酸化，刺激红系祖细胞不断增殖、分化、成熟，从而促进红系造血。

抗肿瘤药物环磷酰胺（CY）对骨髓干细胞增殖有明显的抑制作用，是引起肿瘤患者化疗后贫血的主要原因之一。CY以其细胞毒作用抑制细胞分裂，损伤骨髓造血机能，引起血红蛋白减少，包括红细胞在内的多系细胞数量减少。研究表明，四物汤能明显减轻CY对骨髓的抑制、促进骨髓干细胞增殖［3～5］。本实验在注射环磷酰胺后CY组小鼠血清EPO显著升高，与正常对照组比较差异非常显著，而肾脏EPO mRNA表达与正常对照组EPO mRNA表达无显著性差异，说明CY诱发小鼠贫血后血清EPO水平升高与肾脏EPO mRNA表达不呈平行关系。可能的原因是，CY抑制了红系祖细胞的生长，使EPO反应细胞减少，EPOR也相应减少，使EPO不能与EPOR结合，即红系祖细胞对EPO的消耗利用减少，使血清EPO水平增加；而CY引起的贫血对EPO mRNA表达的刺激作用不明显或刺激时间不够长，故CY组EPO mRNA表达无明显增加。药物组EPO mRNA表达明显高于正常对照组与CY组，表明四物汤不但能拮抗CY所引起的骨髓抑制，使骨髓干细胞增殖能力恢复正常，而且具有很强的促进小鼠肾脏EPO mRNA表达的作用，从转录水平使肾脏合成EPO增加并释放入血，从而使血清EPO含量增加。故即使有部分EPO与EPO反应细胞上的EPOR结合，即EPO被消耗利用，药物组小鼠血清EPO仍然明显升高。

四物汤是经典的中医补血活血方剂，本实验结果表明四物汤能明显增加CY所致贫血小鼠肾脏EPO mRNA的表达，从转录水平使其血清EPO含量增加，是减轻CY毒副作用、增强其疗效的一种有效途径，可用于肿瘤患者化疗后改善贫血状况的辅助治疗。

【参考文献】

［1］陈奇.中药药理研究方法学［M］.北京:人民卫生出版社，1996:1103.

［2］朱宪彝.临床内分泌学［M］.天津：天津科学技术出版社，1993:574.

［3］王碧英，陈玉春.四物汤补血调血作用机理的研究［J］.深圳中西医结合杂志，2000，10(5):198.

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关键词：生物科学；核心课程；逻辑关系

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

参考文献：

[1]沈振国.细胞生物学（第2版）[M].北京：中国农业出版社，2011.

[2]欧阳五庆.细胞生物学[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]翟中和，王喜忠，丁明孝.细胞生物学[M].北京：高等教育出版社，2007（8）.

[4]George M.Malacinski，David Freifelder.essentials of molecular biology（third edition）[M].北京：科学出版社，2003.

[5]Jeremy M.Berg，John L. Tymoczko，Lubert Stryer[J].Biochemistry，2002.

[6]徐晋麟.现代遗传学原理[M].北京：科学出版社，2000.

[7]王亚馥，戴灼华.遗传学[M].北京：高等教育出版社，1999.

[8]孙乃恩.分子遗传学[M].南京：南京大学出版社，1990.

[9]Robert H.Tamarin：Principles of Genetics[J].5th ed.，1996.

[10]朱玉贤，李 毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[11]杨业华.普通遗传学[M].北京：高等教育出版社，2000.

[12]Hartwell L，Hood L，Goldberg M L，et al.Genetics：From genes to Genomes（first edition）[J].McGraw-Hill Companies，Boston，2000.

[13]马建岗.基因工程学原理[M].西安：西安交通大学出版社，2001.

篇3

【关键词】细胞生物学 教学

细胞生物学是生命科学的基础学科，其理论知识已经渗透到生物学相关课程的各个领域，是高校生物学相关专业的一门重要基础课。细胞生物学以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点， 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命现象。细胞生物学研究的是细胞的微观世界，是一门比较抽象的学科，不容易理解。在教学过程中如何将抽象的微观世界更加精彩、形象的展示给学生，如何将复杂的生命活动事件简明、扼要的讲述给学生，使学生清晰准确地掌握抽象的知识，要求高校生物学教学工作者不断地进行探索和尝试。

1.教学内容的优化

细胞生物学是一个前沿学科，它的讲授需要与时俱进。但是很多高校教师只是在年复一年的重复自己的授课内容，而这些教学内容有些可能会随着生物学的不断发展已经失去原有的价值。作为教师，我们不仅要让学生掌握细胞生物学这门课的基本知识体系，还要将细胞生物学的前沿知识传递给学生。这就要求教师阅读大量细胞生物学相关的国内外优秀的书籍、文献[1]，根据每年新的研究热点以及生物学发展动态补充教学内容。例如，在讲述高尔基体的功能时，将病原菌入侵机体如何限制MHC分子的表达及抗原提呈实现自身潜伏感染的报道融入教学，使学生更加深刻的掌握高尔基体胞内运输蛋白的功能。

细胞生物学既是一门基础学科更是交叉学科，教学内容需要避免重复。细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学、微生物学等生物学相关课程均存在相互联系、相互渗透的关系。这就要求教师要对教学内容进行研究、归纳、取舍，既保证细胞生物学课程体系的系统、完整，又避免重复教学的问题。例如，细胞生物学第三章中细胞内生物大分子的结构与功能主要讲述的是核算与蛋白质的结构与功能，而此部分内容在生物化学这门课程中会重点讲述，因此此部分内容在细胞生物学教学内容中可以略讲；此外《细胞核与染色体》这一章中染色体的复制与表达内容在分子生物学课程中是重点讲述的内容，我们把核膜、核孔复合体结构及生物学功能作为本章重点，这样既可以在有限的课时内避免知识的重复赘述，又可丰富细胞生物学特有的内容。

细胞的生命活动与我们人类身体有着密切的关系。将理论知识与人的日常生活现象紧密结合，学生很容易掌握相关的知识。例如，缺少维生素C时，脯氨酸的羟基化受到影响，从而引起坏血病。这是由于形成胶原蛋白的前a链未经羟基化不能形成稳定的3股螺旋结构而很快在细胞中降解，结果导致胞外基质中较远的不断丢失而引起血管脆性增加、牙齿松脱以及创生不能恢复。又如，做面膜补水，不是向细胞内补水，而是向胞外基质中补充各种可以吸收水分的多糖成分，糖胺聚糖可以像海绵一样吸收水分，使皮肤变得水润。通过这些例子学生极容易记住相关的知识点，而且也不容易忘记。

2.教学方法的完善

教学方法是教学活动的基本要素，是增强教学效果和提高人才培养质量的重要手段[2]。细胞生物学是一个动态发展的学科，要改变传统的教学模式。课堂上以教师为中心单纯的知识传授不能调动学生学习的主动性和积极性。因此我们采用多种教学方式，如启发式、讨论式并且结合双语教学。例如，在细胞生物学教学中开设专题讨论课，每个专题讨论一个问题，问题提前设置，学生以组为单位上课之前查找相关资料，并对资料进行整理、综合、提炼，形成报告，其他小组成员进行质疑和补充。经过证实，我们的专题讨论课极大地调动了学生的学习积极性、提高了学生收集整理资料的能力，锻炼了学生的勇气、增强了学生的自信。专题讨论的形式加深了学生对知识的理解程度，同时在查阅资料的过程中也拓展了学生的知识面。实践证实多种教学方式联合应用能够充分调动学生的学习热情，培养学生获取知识和独立思考的能力，增强学生分析解决问题的能力，有利于学生对理论知识的理解和记忆。

3.教学手段的扩充

细胞生物学给学生呈现的是一个微观的世界。如何把一个微观、抽象、复杂的细胞世界形象、直观、生动的展现给学生？简单的挂图已经不能满足细胞生物学教学的要求，这就要求教师在教学过程中应用多媒体课件[3]。采用多媒体技术，细胞生物学教学摆脱了传统的“黑板+ 粉笔 + 挂图 + 模型”静止化的教学模式，以声音、图像、动画、视频等相结合的方式形象化教学[4]。在细胞生物学教学过程中，我们收集了大量国外知名大学制作的动画，定期对多媒体教学资料库、教学课件库进行更新和整理同时设立课程教学网页，为教师和学生提供一个知识共享的平台。我们细胞生物学每一章都设计了相应教学内容的动画和视频。例如，在细胞培养与细胞工程这一节内容中，我们将克隆羊多莉的制备过程从卵母细胞开始，以动画的形式将全过程形象直观的展示给学生。除此之外物质跨膜运输、细胞信号转导、细胞分裂、线粒体相关疾病等视频会在相应的章节一一展示给学生。多媒体课件的应用不但增大了教学信息、扩展了教学容量，还大大地增强了视听效果，加深了学生的记忆力。实践证明学生对形象的图解的记忆能力要远远高于对文字的理解能力，以此我们的课件涉及概念、细胞各种生命活动过程都有相应的图解或动画视频。

4.考核方式的改革

改变以往“重知识、轻能力”的考核方式，树立以能力和素质考核为中心的考试观念[5]，完善考核方式是为了更好地进行细胞生物学教学改革。为了调动师生的教与学的积极性，我们制定了细胞生物学课程考核方式改革实施方案。（1）把考核内容定位在对以往知识的理解和对学生独立思考能力的考查上，即增加应用、创新知识的考核；减少单个知识技能的考核，增加知识能力体系的考核。在具体考核内容的设计上，要求授课教师将考核内容延伸到课外知识上。（2）考核形式多样，具体包括开卷、闭卷、开闭卷结合、答辩、实验操作、撰写专题报告、学术论文以及多种方式结合等。同时要求考核形式要推行多个阶段，如平时测试、作业测评、课外阅读、期中考核、期末考核等。（3）改变考核成绩的构成，加大学习过程、到课率、平时作业、平时表现得分率，加大实验课成绩构成比例，适当体现阶段性考核成绩比例，降低期末成绩考核的占分比例，推行多种成绩评定方式。期末考核成绩占50%，平时成绩、单元考核及期中考核成绩共占50%。课程平时成绩包括课程教学过程中的测验、作业、实验报告、课堂讨论等成绩。通过改革我们已经初步建立了双向式、沟通式的考核信息反馈机制，并且发挥了考核促进教法和学法改进的作用，强化了学生课外自主学习的积极性。

改革之后的细胞生物学教学体系已经应用于生物技术、生物科学专业的学生，并且获得了预期的效果。今后，我们将在教学实践中继续完善该教学体系，不断提高细胞生物学教学质量，保证“教”与“学”的有效性。

【参考文献】

[1]曾军，陈宏远.研究性教学模式在医学细胞生物学教学的应用[J].山西医科大学学报，2010，12（4）：350-352.

[2]别敦荣.大学教学方法创新与提高高等教育质量[J]. 清华大学教育研究，2009，30（4）： 95-101.

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>> “医学细胞生物学”资源共享课程网络建设的实践与思考 生物技术专业细胞生物学双语教学方法的探讨 双语讨论课在细胞生物学教学中的应用研究探讨 《细胞生物学》双语教学的思考与探索 保持式双语教学在医学细胞生物学教学中的运用 保持式双语教学在“医学细胞生物学”教学中的运用 网络视频示范教学在细胞生物学实验中的应用* 微课在大学细胞生物学实验中的应用 合作学习教学模式在医学细胞生物学课程中的应用 高校细胞生物学课程教学改革的探讨 医学细胞生物学整合式实验课的课程改革 《细胞生物学》课程教学方法的探索与实践 细胞生物学实验课程的教学改革探索 临床专业医学细胞生物学实验课程改革的几点建议 细胞生物学课程考试方法改革的研究与实践 细胞生物学教学中融入医学人文素质教育的探讨 以科学方法教育为导向的细胞生物学实验改革 对符合创新型国家人才需求的细胞生物学课程建设的思考 基于天空教室软件平台的医学细胞生物学双语网络课程的构建 基于PBL与LBL的交互教学模式在细胞生物学双语教学中的应用 常见问题解答 当前所在位置：l），该实验室1997年提供了化学变构假说的直接证据。这些教学方法不但拓宽了学生的视野，还调动了学生学习的主动性，受到了学生的普遍欢迎。

三、课程网站的建设

为了让学生更好地了解《细胞生物学》课程的相关信息，目前我们将与课程有关的所有信息都公布于互联网上，包括教学大纲、教学进度、教学课件、课后复习题、考试样题及标准答案等。2008年本课程通过国内专家的评审入选教育部双语示范课程建设项目，按照课程的建设规划，我们将完成本课程所有章节的授课录像工作，将厦门大学生命科学学院《细胞生物学》课程的教学成果与其他兄弟院校共享。网站建设的最终目标是建立国内第一个互动型的《细胞生物学》教学网站，通过网络这一平台，引导学生参与课程相关知识的学习讨论，任课教师及时解答学生疑问，使之成为课程教学的第二课堂。

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关键词：贵州大学；细胞生物学；双语教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0104-02

一、在贵州大学开展《细胞生物学》双语教学的必要性

美国细胞生物学家威尔逊（E.B.Wilson）曾经说过：“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”，“细胞生物学”是现代生命科学中最重要、最基础的学科。“细胞生物学”的新知识新内容层出不穷，其发展日新月异，几乎涵盖了当今生命科学研究的所有前沿热点领域，包括细胞信号转导、细胞周期调控以及细胞基因表达调控等前沿领域。它作为现代生命科学的四大支柱及前沿学科，已渗透到生命科学的各个层次，成为人们揭示生命奥秘及攻克医学难关等的重要基础，并且成为了现代生命科学中最具有代表性和国际性的课程。据统计，90%的“细胞生物学”有关的研究成果以英语方式传播，高质量的学术论文都是用英文撰写然后通过SCI期刊发表。我国由于细胞生物学科起步较晚，高等院校目前所用的好的《细胞生物学》教材也主要来自国外英文原版教材的翻译及不断的修订再版，这不可避免地存在知识滞后及新专业术语直译所造成的模糊等问题。为了将“细胞生物学”的新知识、新技术及新学说引入我国高等院校《细胞生物学》的课堂教学中，让学生直接感受和接触细胞生物学的前沿知识，使学生了解细胞生物学的最新研究进展，在高校教育中实施《细胞生物学》双语教学模式是该学科国际化不可避免的趋势，也是我国高等教育课程改革的一个发展方向。近几年，国家教育部在2001―2007年先后出台的有关双语教学文件中，高度强调在高校本科课程中开展双语教学的重要性，要求高校20%的本科课程要进行双语教学，并且明确提出了生物技术等专业需要在双语教学上先行一步。目前在全国范围内，一些比较好的高校都已经在其生命科学学科建设中开展了《细胞生物学》理论课程的双语教学，并取得了良好的教学效果。

《细胞生物学》双语教学课程能以全新的视角展现生命科学领域，拓宽学生知识面，帮助学生接触学科前沿发展，为学生选择进入各个实验室进行实习或毕业论文设计或者将来考研从事科研工作奠定良好基础。同时，双语教学还能锻炼学生以英语为工具获取专业知识，增强学生英文水平，提高他们阅读文献的能力，一举数得。贵州大学地处西部，由于师资力量、生源质量等各方面因素的限制，一直未开展《细胞生物学》双语本科教学工作，但是作为教育部在西部地区重点建设的“211”高校，贵州大学一直坚持把提高教育教学质量作为学校生存发展的生命线。因此，为了提高本科生生物科学的整体素养，培养出适应当代生命科学发展需要的应用型专门人才，在我校开展细胞生物学的双语教学是十分必要的。

二、在贵州大学开展《细胞生物学》双语教学的师资条件已经基本具备

一般认为，双语教学（Bilingual Teaching）是指采用国外具有代表性和先进性的原版教材，用两种语言作为教学媒介语言，通过学习达到掌握科目知识和语言的目的。我国目前开展的双语教学主要是指在学校中全部或部分地采用外语作为教学媒介，传授非语言学科的教学。研究发现，制约双语课教学效果的因素主要包括：双语教学师资问题，学生英语水平问题，双语教材选择以及学校双语氛围等。双语教学对老师的要求很高，既需要掌握综合运用外语的能力，又要求精通本专业知识。因此，在高校推进双语教学工作过程中，首先会遇到的难题就是该专业的双语师资不足。双语师资最好是有过海外留学经历的专业人才，现在，贵州大学开展《细胞生物学》双语教学已经具备了这个基本的双语师资条件。近几年来，学校为了提高大学的整体实力，大量引进高水平专业人才。我们学院也采取了派出去、请进来的办法，一是采取选派青年教师出国进修的方式，加快培养本院现有师资，特别是青年教师；二是通过引进人才政策，外引海外归来的博士。通过这些手段，极大地加强了我院的师资力量，如今我们院的海归博士比例与2010年相比，增加了50%。这些留学回来的教师在承担科研工作的同时，还担负了本科生的教学工作。在我们院，有实力讲授本科生《细胞生物学》课程的专业老师一共有八位，全部是博士，其中有三位教授，五位副教授，并且有六位老师有海外留学两年以上经历。这些优秀的师资人才，为我校推进《细胞生物学》双语教学奠定了坚实的基础。

三、在贵州大学推进《细胞生物学》双语教学面临的主要问题以及解决方案

2010年，我们曾在本院对另一门和生命科学相关的学科――《基因工程》进行了双语教学尝试，当时因为缺乏相关师资力量，并且没有从贵州大学学生生源的实际情况考虑，制订的教学目标太大，整体教学效果不是很理想。尽管如此，关于双语教学的首次尝试还是为后来的双语教学改革和建设奠定了相关的理论和实践基础。针对双语教学初始阶段存在的问题，结合目前我院的师资力量和学生整体水平，我们认为在贵州大学开展《细胞生物学》双语教学主要受限于学生的英语水平。

贵州大学地处西南地区，招收的学生主要也是来自西南地区，该地区基础教育水平相对滞后，大部分学生英语水平不高，这一点从历年的高考英语成绩以及以往的英语听力和口语训练情况就可以反映出来。同时，《细胞生物学》作为生命科学的代表学科，涉及的都是科学发展前沿的最新内容，对于刚入校的大学生来说，该专业课本身就有一定难度。双语教学过程中，学生的英语水平和对专业知识的理解能力是能否搞好双语教学的重要因素。根据以往中文授课的经验，在大学二年级的时候开设该课程，学生会理解的好一点但是结合贵州大学本科生源英语水平较差的情况，我们认为开展《细胞生物学》双语课程的授课对象应为三年级上学期的学生。因为这个时期，在英语水平上，大多数学生已经达到了大学英语四级，积累了足够的词汇量，口语和听力也得到了一定的训练；在专业知识上，学生已经熟悉了本专业的相关基础知识，这个时候开设双语教学，能让学生更好地理解双语讲授的学科理论知识，并较快地融入适应双语教学。

在学生英语能力较差的情况下，如果要顺利开展双语课程，对双语教师的教学方法要求就会更高。一方面，在课前，双语老师要积极引导和鼓励学生进行预习，熟悉课程中的相关英文词汇；在课后，要和学生进行沟通和交流，了解他们的真实接受程度。另一方面，每一位双语教师都需要花大量的时间与精力做课前准备，学习借鉴一些其他高校精品双语课程中的教学方法，课前进行试讲，尽量做到用简单、通俗、流利的英语讲解该双语课程。在双语课的最初阶段，笔者认为，双语教师应该把握好教学目标，不要把双语课的精力放在“外语”上，使教学走入“学外语”的误区。《细胞生物学》中文版教材的课程内容大部分是从外文研究结果中翻译编著而来，由于翻译者具有不同的文化背景、语言习惯、理解方式与处理方法，加之译文时间相对滞后，导致学生在获取信息方面不够准确、及时或加大了学生的理解难度。我们采用双语教学的目标是要通过学习英文的研究成果和内容使授课对象能更好地理解本领域的专业知识，并在理解掌握专业知识的基础上，提高学习外语的能力。也就是说，我们双语教学的目标是专业知识，而不是外语。

刚开始上课时，为了使学生能顺利适应双语，我们可以采用过渡性双语教学，强调的原则是在教学过程中逐渐增加主流语言（英语）的使用比例。在这里具体表现为：用英文展示课件，用中、英文讲解教材的教学模式。在讲解过程中对简单的内容，比如专业词汇的名词解释，可以用英文讲解；而对于复杂难理解的内容，比如细胞信号转导的原理和过程等，给予中文解释，但考试为全英文。另外，在教材的选择上，我们认为如果一开始就以原版英文教材为主，学生还没有这个能力去理解，并且原版英文教材纸质版本也比较贵，不符合大多数学生的经济情况。因此，我们选择以中文教材《细胞生物学》（瞿中和，高教第四版）为主，国外原版英文教材《Molecular biology of the cell》为辅，结合教师精心制作的全英文PPT教程进行教学。

总之，《细胞生物学》双语教学是我国高等教育适应国际发展形势的需要，是培养社会高素质复合型人才的有效途径，也是把我国高校素质教育向前推进的一个新举措。虽然现阶段在贵州大学推进双语课程还存在一定的问题和困难，但是对该课程双语教学条件和教法研究进行积极的探讨，有助于我们开展和深化该课程的教学工作，也为贵州大学《细胞生物学》双语教学从最初的探索性尝试到逐步建立双语教学的模式提供了良好的理论和实践基础。另外，随着国家对西部教育事业的不断关注、贵州大学师资人才队伍的不断建设、本科生英语水平的不断提高以及教师对该课程的不断探索和研究，我们相信，贵州大学的双语教学必将实现由量变到质变的跨跃。

参考文献：

[1]叶军.教育部双语示范课程《细胞生物学》的建设与发展回顾[J].教育教学论坛，2014，（14）.

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【关键词】高校专业课 教材 教学内容 教材模式 细胞生物学

【基金项目】本文系河南省高等教育教学改革研究省级研究项目（2012SJGLX134）和河南师范大学教学研究基金重点项目（521751）的研究成果。

【中图分类号】Q2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）10-0175-02

一、高校专业课教学的现状

提高教学质量是教育的根本目的，课程是教学的最根本依据和最基本的知识源泉和表达形式[1]。细胞生物学是生命科学领域的基础和前沿学科，是从不同层次上（包括细胞整体、显微、亚显微和分子等层次）研究细胞结构、功能及基本生命活动规律的学科。细胞生物学是当今生命科学发展最为迅速的学科之一，学科的活跃发展为教学提供了日益丰富的内容。但是在高校课程改革的形势下，基础课和专业课的课时在不断的压缩，这就要求教师在有限的课时内，不仅要引导学生建立完整的课程体系，而且要及时补充最新的学科进展，平衡好教学内容和课时缩减之间的矛盾，因此高校专业课教学改革势在必行。

在以细胞生物学为例的专业课调查中发现，学生普遍认为细胞生物学是难度较高的课程，学习起来压力较大，这一方面是由于该学科发展迅速，内容更新快，教材内容多、难度大，尤其是研究层次已经进入分子水平，学科本身具有深奥和抽象的特点，一些涉及细胞功能和调控的实验难以通过学生实验开设，加上该学科研究技术难度提高、对实验设备和操作人员水平的要求严格，无法满足学生亲自操作的要求，所以总的感觉是理论教学和实验教学严重脱节，实验课已经不能起到深化理论课教学的作用；另一方面，对于有进一步深造意愿的学生来说（占我校生命科学学院应届毕业生的95%以上），细胞生物学常常是许多专业研究生入学的必考课程，因而学生对课程的学习要求很高，希望教师在教学中充分考虑重点院校和科研院所考研试题难度的要求，结合考研的要求把理论课讲深讲透，同时也希望通过课堂弥补理论和实验教学之间的断层和缺口，提高自身的考研竞争力，获得更多的深造机会。综上所述，我们认为教材和教学模式的研究对于提高专业课教学质量尤为重要。

二、对专业课教材的思考

以细胞生物学为例，为适应高校课程改革背景学生的需求，首先我们对现有的国内外优秀的细胞生物学教材进行了分析，从以下方面进行了探索和尝试。

1. 教材体系的构建：

专业教育的改革是以课程内容为重点的，教材是教学的重要载体，是学生学习的主要参考书，对学生学习有着深刻影响[2]。笔者认为教材应具备以下特征，首先是科学性和先进性，即与时俱进，及时反映学科发展的最新成果；其次是系统性，即注重知识的衔接和前后呼应，有助于学生学科知识体系的建立；再者是实用性，教材的编写从学生的实际出发，符合学生的求知实际，有助于学生科学素养、探索精神和创新思维的培养；此外，教材还应具有灵活性，即内容编排有弹性，给教师课堂教学留有较大的空间，对学生课外拓展和提高具有一定的指导作用。

教材是对课程标准的一次再创造、再组织。不同版本的教材具有不同的编写体例、切入视角、呈现方式、内容选择及图像系统。通过对国外优秀教材Karp的《cell and molecular biology》（第6版），以及目前国内著名的翟中和主编《细胞生物学》（第3版和第4版）、王金发主编的《细胞生物学》、韩贻仁主编的《分子细胞生物学》等教材的分析，结合课程目标、我校学生的培养方案和一线教师的教学体会，我们对课程结构和内容进行了重新的梳理和整合，本着教师易教、学生易学的指导思想，突出了教材的实用性、前瞻性、系统性和灵活性，将课程内容划分为概述和方法、细胞结构和功能、细胞生活和调控三个模块，以真核细胞结构、功能和调控为主线，将细胞生物学课程内容通过相对独立的11章贯穿起来，构建了一个特色鲜明、简洁清晰的细胞生物学教材体系，该教材已经于2012年8月由科学出版社作为生命科学核心课程系列教材之一出版发行。

2. 教学内容的衔接：

大学生四年系统的专业学习，将形成学生完整的专业知识体系。在教学实践中，我们发现一些进入大四准备考研的同学，甚至是考研面试的同学，并未完成专业课的系统梳理，还未达到融会贯通的境界，所以在专业基础理论的测试中存在不少问题。这些现象也提醒专业课教师，专业课程的开设，既要考虑学生的知识背景，也需要考虑课程设置的合理性和系统性。作为专业课任课教师，是否在教学中忽略了对本课程在专业知识体系中地位的介绍，以及与其他专业课之间联系的铺垫。

以细胞生物学教学为例，该课程在我校大二第二学期开设，在此之前，学生已经系统学习了植物学和动物学，所以在教学中，细胞生物学教学是从植物细胞和动物细胞的结构导入的，在复习旧知识的同时，引导学生从细胞这一层面上认识生物的统一性和多样性，进而导入原核细胞、真核细胞和古核细胞的概念，使学生非常自然的理解细胞生物学和已经学习的植物学、动物学之间的联系，也为学生继续学习微生物学等学科做了铺垫。从学生的认知上看，是以植物细胞和动物细胞的知识基础为起点的，接受起来并不困难，教师需要引导学生认识到细胞生物学是向更深、更广和更精方向的渗透和延伸，专业课之间是相互联系、各有侧重的关系。

3. 教学内容的整合优化：

内容重叠问题是专业课教学中经常遇到的问题，包括许多专业课在内容上存在部分的重叠，例如：关于真核基因表达的内容，在生物化学、分子生物学、分子遗传学和细胞生物学中都有涉及，给授课教师在教学中带来一定困扰。如何解决这一问题，避免各专业课老师都讲，但是都讲得不深不透这一问题呢？从学科特征上分析，细胞生物学侧重在细胞和分子水平上研究细胞结构、功能和调控；分子生物学则是从分子水平入手，研究大分子的结构与功能等生命本质问题；而生物化学则关注大分子的代谢本质。因此，在教学中，对真核基因表达调控部分的讲述在细胞生物学中突出遗传物质的组织、基因表达调控的多层次性，在分子生物学中则侧重于遗传信息遵循中心法则流动的分子机制，在生物化学中则将重点放在生物大分子的结构、功能和代谢的介绍上。

在侧重点的把握上，我们主要遵循两个原则，首先，一些最为基础的内容放在培养方案中最先开设的课程中详细讲解，例如：对生物大分子结构的介绍放在生物化学课程中，对真核生物遗传物质的组织和包装主要在细胞生物学课程中讲解，而遗传物质的复制、转录和翻译的分子机制则是分子生物学课程重点讲解的内容。这样学生在学习的过程中，不断有温故知新、渐入佳境的感觉，无形中也调动了学生的学习的积极性，激发了学生强烈的求知欲望，培养了学生的科学素养和探索精神。其次，要充分考虑学生的认知情况，根据学科特点进行取舍，确定在最适合的课程中讲授，尽量避免学生的知识链产生断层，挫伤学生的学习信心，影响教学进度和效果。

4. 保持教学内容的开放性：

尽管高校在课程的规划与设置上有较大的自，教师在课程设计和教学中也有较大的自主性、灵活性，但在教学实践中，教材与课程的关系处理不当，不仅影响学生的学习热情，而且将影响教学质量的提高。

在细胞生物学教学中，我们一贯重视教学内容的优化和更新问题，从国内外优秀教材中吸取精华，取长补短，结合教师自身的教学实践和体会，充分考虑学生的特点和需求，以易教易学为指导思想，在保证教学内容的基础性、创新性的同时，还贯彻了开放性、可塑性和灵活性，将学科前沿和进展与教学内容有机结合，使学生及时了解学科发展的新成果和趋势，拓宽学生思路，扩展学科知识的空间。例如：与细胞生物学有关的最新诺贝尔奖获得者的成就和对学科的贡献，在相关的章节讲解中都会涉及；在Science，Nature等期刊发表的最新进展也是任课教师考虑补充更新教学内容的来源。所以一些有考研打算的学生虽然在大二已经学习了细胞生物学，但是在大四，他们仍然会旁听细胞生物学课，因为他们了解细胞生物学这门课每年的教学内容都不会完全相同，一些补充更新的内容是他们在学这门课时没有听过的，所以细胞生物学的课堂总是座无虚席。其实，作为细胞生物学任课教师，也能感受到学生对于新知识的渴求。虽说保证教学内容常讲常新需要花费更多的时间备课、制作课件，但是学生从中获益，这样的付出是值得的。

三、对教学模式的思考

教材的主旨在于培养学生自主学习和创新能力，在我国现行课程体系中，细胞生物学是生物学类、医药学类、农学类和林学类本科生一门专业基础课。理论课教学学时在48～54 学时左右，有统计显示，全国仅设有生物科学、生物技术和生物工程三个专业的学科点共500 余个，在校本科生总数近10万人，因此教学需求量大。但是高校专业课教学，大多有重理论轻实验的传统，常常存在理论和实践脱节的问题，在课程建设上，处理好二者之间的关系，也是亟待解决的问题。

鉴于学科的特点，要将细胞生物学许多过于抽象、难于理解的理论讲明白，除了引导学生将理论与生活实际相结合，发挥想象力，使抽象的内容形象化和动态化之外，实验教学也是不容忽视的重要环节。为进一步贯彻《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》（教高[2007]1号）精神[3]，提高高校本科教学质量，推广研究性学习和个性化培养，我们对细胞生物学实验进行了改革，增大了设计性、创新性和综合性实验的比例，降低了验证性实验的份量，学生普遍反映改革后的实验课更加有趣，学生参与的主动性明显提高。同时，我们鼓励学有余力的同学积极参与大学生创新性实验项目，通过以大学生为主体的创新性实验改革，一部分学生得到了科学研究与发明创造的初步训练，学生的创新意识和实践能力增强。一些学生设计的细胞生物学实验不仅获得了大学生创新项目的支持，还获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖，学生的培养质量受到了广泛好评。

参考文献：

[1]刘昌，阎锡海.我国高校生物学专业课程现状及其改革的理论思考，高等理科教育[J]，1995，4：52-57

[2]邹方东，王喜忠.细胞生物学“教师、教材、教法”三位一体课程建设与改革，中国大学教学[J]，2009，1：52-54

[3]教育部.财政部“高等学校本科教学质量和教学改革工程”（2007年1号文件）

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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。

参考文献：

[1]刘锋利.创新实验教学模式，不断提高实验教学效果.高教论坛.

[2]彭万英.创新性实验教学模式的构建与实施.辽宁教育学院学报.

[3]章新友.关于高校创新性实验教学的思考.实验室研究与探索，2005，(6)：68-72.

[4]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.实验技术与管理，2002，(2)：8-11.

[5]彭安，桑建利.细胞生物学实验教学的创新探索.实验室科学，2007，(5)：42-44.

[6]孙剑华，张红锋.基于学生发展的细胞生物学实验评价.实验室研究与探索，2010，(3)：127-129.

[7]王金发.构建开放式研究性的教学与学习新模式.中国高等教育，2007，(21)：20-22.

[8]王金发，戚康标，何炎明.实行研究性实验教学 培养学生的研究能力.中国大学教学，2005，(4)：8-9.

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关键词 细胞生物学 自主学习 合作研究 教学模式

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.10.049

Research and Practice of Autonomous Learning and Cooperative

Research Model in "Cell Biology" Teaching

HOU Lixia， ZHANG Yuxi， YANG Hongbing， LIU Xin

（College of Life Sciences， Qingdao Agricultural University， Qingdao， Shandong 266109）

Abstract Cell biology is one of the four basic disciplines in the life sciences， but also a frontier-based experiments. "Autonomous learning， cooperative research" mode is especially important for students in the habit of lifelong learning， this paper discusses the teaching mode in cell biology course in practice.

Key words cell biology; autonomous learning; cooperative research; teaching mode

细胞生物学是生命科学领域的四大基础学科之一，在生命科学中占有举足轻重的位置，细胞生物学课程是生物科学和生物技术专业的必修课。其教学质量的好坏直接影响到生命科学学院学生的基本素质和质量。“自主学习、合作探究”的学习模式是“终身学习”的基础，可以使学生终身受益，正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”，也是培养应用型人才、创新型人才的手段之一。结合笔者的教学经验，对该模式进行了探索与实践。

1 “自主学习、合作研究”教学模式的涵义

自主学习、合作探究的教学模式重视学生学习和探索的过程，注意学生在学习中的体验。自主学习的特点主要表现在：自主性、独立性、自控性、过程性。①自主性是指学生处于主体地位，积极参与较教学过程，也就是有学习的内在需要;独立性是指学生能够总结出适合自己的学习方法，从而独立解决学习中遇到的问题;自控性是指学生对学习的过程能够按照自己遇到的问题总结经验并且进行修正;过程性是经过学生分析、比较、判断等过程进行总结，并最终得出结论，强调的是在过程中学习。

合作探究的特点主要表现在互动性，交往性，问题性和开放性。②互动性是指老师与学生的互动以及学生之间的互动，尤其是后者容易被忽略。合作学习的倡导者们认为：在课堂上，学生之间的互动关系对于其学习成绩、社会化和发展的影响力至关重要;交往性主要是指在学习过程中，除了对知识的掌握和理解，也是一种人与人之间的交往过程;问题性是指整个学习的过程就是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。开放性是指给学生一个自由发展的空间，有利于学生思维的活跃。

2 “自主学习、合作研究”教学模式的必要性

传统的教学中，教师往往着重知识传授而轻视了思维的训练，着重知识的单点深入而轻视了纵横联系;着重理论知识的记忆而轻视实践操作。这种模式不利于学生思维的发展，而且抑制了学生的个性。③为了学生充分理解和掌握细胞生物学的基本内容和研究方法，同时，在遇到最新的研究课题时能够独立思考，找到解决问题的思路和方法，“自主学习、合作探究”的教学模式是很有必要的。此外，“终身学习”一直以来都是教育工作者们所倡导的一种学习方式，可以使学生终身受益，正所谓“授之以鱼”不如“授之以渔”，学生在“自主学习、合作探究”的氛围中愿学、乐学、会学、善学，养成终身学习的习惯，④锻炼学生的思维能力，提高学生解决问题的能力和创新能力。

3 “自主学习、合作研究”教学模式的实施

3.1 激发学习动机，使学生的学习具有持久的动力

3.1.1 讲好第一节绪论课，激发学生的好奇心

绪论课是一门课程的开始，这节课的效果直接影响学生对细胞生物学的学习兴趣，甚至影响学生对这门课的学习效果。在绪论中要强调细胞生物学领域的一些新发现、新技术、新兴的研究领域、著名科学家的事迹等来激发学生潜在的主动学习兴趣。此外还要注意理论联系实际，介绍日程生活中应用到的细胞生物学的知识和技术，激发学生的好奇心。

3.1.2 成立兴趣小组，关注细胞生物学领域的某方面的研究进展

老师设计题目，如：细胞信号转导与癌症的关系;植物细胞凋亡研究进展;细胞器与遗传病等内容，或者选择自己感兴趣的领域，让学生们自己结成5人左右的小组，负责关注本领域的新闻，新的科学发现，新的成果应用等信息，并阶段性总结汇报。

3.2 以思维训练为中心，使学生学会思考问题

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关键词：留学生；医学；细胞生物学；教学模式；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0098-02

细胞生物学是生命科学最前沿的学科之一，是21世纪生命科学研究最受青睐的领域[1]。伴随着先进“大数据”时代的到来，细胞生物学新理论、新技术越来越多地渗透到临床医学专业各学科中[2]。因此，细胞生物学成为当代医学院校临床医学相关专业本科生的基础课程之一，是学生理解疾病形成过程中所涉及的遗传和分子机制的前提，是明确包括分子靶向、干细胞疗法等新颖的转化医学手段的基础，其学科地位不可替代[3]。然而，目前对医学专业本科留学生开设该门课程的院校数量较少，笔者将以浙江中医药大学临床医学留学生《细胞生物学》课程实施过程中面临的问题为基础，对教学模式进行探索，旨在提高医学本科留学生课堂教学效果和推动医学教育的国际化进程。

一、临床医学本科留学生《细胞生物学》教学模式改革的重要性

《细胞生物学》课程理论性强、知识更新快、内容丰富且深奥难懂，使用我国“老师讲，学生听”为主的传统教学方法，不利于调动学习积极性，容易使学生因为课堂内容枯燥乏味而失去听课兴趣。再加上授课对象为来自不同国家的、教育背景较为复杂的国际班学生，使得教师在《细胞生物学》课程教学中面临着诸多亟待解决的问题：（1）各国学生教育背景不同，对《细胞生物学》认识程度参差不齐；（2）课程理论性强且较为抽象，影响了学生的学习兴趣；（3）教学目标死板教条，忽略了学生对于重点知识的主动挖掘和深入理解；（4）教学过程中仍采用“教师教为主体，学生学和考为任务”的传统教学模式；（5）英语对于教授方（教师）和学习方（学生）都不是母语，而不同国家和地区来源的人，其英语发音都带有浓重的地方口音，增加了授课和口语交流的难度。教师花费成倍的精力，学生学习效果却难令人满意。因此，寻找适合留学生的细胞生物学教学模式显得尤为重要。

二、医学院校本科留学生细胞生物学教学模式的初探

教学模式是教学理论、教学原则、教学方法和技巧等的集中体现，科学高效的教学模式对提高教学效率和教学质量发挥着至关重要的作用[4]。留学生迫切的学习需求与高校严峻的教学现状，迫切需要我们教学人员在现有课程设置、教学计划的基础上，摸索出一套适应留学生学习《细胞生物学》的教学模式，从而提高效率，获取更好的教学效果。

1.简化知识点，巧用比喻和视频素材。大部分国际班学生反映《细胞生物学》课程信息量大，记忆点多，课堂上无法跟上教师步伐，时常伴有挫败感。因此，我们对教学方法进行修改，对知识点化繁为简、抽丝剥茧，用形象的比喻和直观的视频素材来展示晦涩的生物学现象。比如，在讲述Importins介导Cargo蛋白入细胞核的机制时，将Importins比喻成Uber打车，Cargo蛋白NLS序列与Importins相互识别就好比客人信息与Uber司机的信息匹配，成功匹配后才能上车。通过简单的比喻，使复杂的生物学机制变得一目了然，加速学生理解。

2.优化教学模块，激发学生学习兴趣。尽管教师在授课时已经借助现代多媒体技术增加了视频素材，但是许多复杂机制仍较为抽象，留学生难以理解和掌握。通过仔细分析，我们首先将教材知识分割、提炼成不同的专题，每次课围绕一个专题进行阐述，避免过度灌输。其次，我们对教学模块进行优化，将课堂教学分为五个阶段。

第一阶段“引入”：通过观看视频短片、提出贴近日常生活的问题等课前活动引出主题，活跃课堂气氛的同时调动学生的学习兴趣。要求学生联系已经掌握的基础知识和学习经验，引导学生的思维走进课堂。比如，讲授“细胞内信号传导”这一专题时引入与学习任务紧密联系的主题――肿瘤，鼓励学生自由发言阐述肿瘤的致病因素，有哪些行为会增加患癌几率等问题。

第二阶段“探索”：在此阶段，教师为学生提供活动基础（小组讨论的方向），引导学生完成特定目标的探索。如布置学生随机从多种致病因素中选出一种作为研究对象，通过查阅文献及教材分析各因素映射到细胞水平所对应的通路类型以及传导过程，学生建立起自己对“细胞内信号转导”的理解方式。

第三阶段“阐述”：该阶段是基于学生在前两阶段积累的经验基础上，为学生提供一个展示自己对于概念理解、问题处理技能和行为的机会。

第四阶段“加工“：教师对本专题知识点系统地讲解，阐述各种概念之间的联系，点出本专题重点、难点，帮助学生巩固前三阶段学习的知识。

第五阶段“评价”：此阶段为教师评价教学效果和学生能力提供依据，也鼓励学生评价自己的理解能力和认知水平。

3.强化学习主题，突出学生主体地位。我国传统教育方式是“教师为中心，教材为导向”，对于教育背景复杂的国际班学生并不适用[4]。尽管有部分教师已开始引导学生通过查阅文献、综述总结的方法接触细胞生物学领域最前沿的知识，但大部分还是罗列文献数据，没有科学地引导，学生很容易在复杂的信息和数据中丧失学习的信心。因此，我们认为国际班学生的《细胞生物学》授课应通过设计真实性任务，强调把学习融入到接近日常生活、有意义的问题情景中，通过学生的自主探究和学生间相互帮助来解决问题，从而主动挖掘隐含在任务背后的科学知识，不断增加解决问题的技能，培养自主学习的学习习惯。

4.弱化期末考试，构建多元化考核体系。普通层次本科生细胞生物学课程的学习效果通常采用终结性评价方式，即――课程结束时闭卷考试的分数决定一切。试卷中理论性、概念性、原理性的考题偏多，需要花大量时间记忆，不适合教育背景复杂、学习习惯差异的留学生班。为了更科学地评价留学生的教学效果，我们构建多元化考核体系。首先，降低期末考试分数所占比例；其次，将课堂报告纳入考核，留学生可以对课程中自己感兴趣的内容进行扩展，写出专题报告在课堂上和教师、全班同学进行交流和讨论，记录分数；另外，将课堂提问、随堂测试和课后作业加入考核体系，均记录分数。

5.克服英语障碍，自编细胞生物学教材。我校本科留学生来自不同国家，学生英语口语能力差异较大且地方音浓厚，授课教师和学生之间存在口语交流障碍。为了提高教学质量，教师在努力提高自己的听说能力，标准自己的发音的同时，更应该在课下多与留学生交流，在日常交流中适应他们的英语口音。另外，为了便于留学生的学习，授课教师应根据教学计划，参考国内外的优秀《细胞生物学》教材，自编适合留学生专用的基础教育教材，并每年根据学生特点结合本年度细胞生物学领域研究热点对教材内容进行更新。

以上是笔者从事医学专业本科留学生细胞生物学教学的一些心得。随着我国综合国力的不断攀升，来华学习的留学生越来越多，留学生教育已经成为医学院校本科教育的重要内容。《细胞生物学》作为当代医学的基础课程，在医学本科教育中占有重要地位，应该成为医学本科留学生必备的科学素养。掌握细胞生物学基础理论知识和基本实验技能，是留学生进一步学习其他医学课程的前提。留学生教育是我国高校面向世界的窗口，提高留学生教学质量是每一位从事留学生教育教师的责任。面对教学过程中面临的问题与挑战，教师应在尊重各国留学生信仰的前提下，充分了解各国学生的知识背景和学习习惯，在教学内容和教学手段上的不断探索创新，才能在教学工作中积累更加丰富的经验，教学水平获得更大程度的提高。

参考文献：

[1]翟中和，等.细胞生物学[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]李蕤.细胞生物学是生命科学的重要基础学科[J].合肥联合大学学报，2000，（1）：88-91.

[3]余晓丽，等.细胞生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报，2006，5（6）：75-78.

[4]谢晖，高明悦，刘天骄，朱汉越.医学院校留学生（英语授课）对外汉语教学模式初探[J].首都医科大学学报：社会科学版，2010，（00）：352-355.

Research on Teaching Reform of Cell Biology for International Students of Clinical Medicine

TIAN Nan*，FAN Chun-lei

（Life Science College of Zhejiang Chinese Medical University，Hangzhou，Zhejiang 310053，China）

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关键词：生命科学；开放式讨论教学；案例分析

生命科学是研究生命活动的本质和发生规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。近年来，生命科学研究的新方法、新技术的不断涌现为解析各种生命现象构建了研究平台，使科研人员从分子、细胞、个体和群体各层面深入探讨生命活动的基本规律成为现实，促进了生命科学领域中一系列观念和认识的更新［1］。与此同时，生命科学领域基础研究的进步也促进了应用，其成果正在以前所未有的速度向农牧渔业、能源工业、环境保护、食品轻工和医药卫生等多个方面渗透，产生了巨大的经济效益、社会效益和环境效益［2］。因此，目前高校生命科学相关的专业课程中既包含基础理论又包含技术手段，既包含研究前沿又包含应用进展，内容丰富、信息量大、逻辑性强。在当今以素质教育和创新型人才培养为核心的教育思想指导下，生命科学相关课程的教学过程中应采取灵活多样的教学方式，帮助学生夯实基本概念，掌握前沿进展，培养创新意识，适应现代化建设和未来社会发展的需要。传统的课堂授课方式以教师主动讲述、学生被动接受为主。这种授课方式教师讲授偏多，学生主动性发挥不足，从而导致学生对部分知识点掌握的深度和广度受到限制，仅停留在熟练记忆的层面。近年来，笔者对生命科学专业课程教学方式进行了初步的改革尝试，将教师讲授式授课与开放式讨论授课相结合，注重对学生的学习方法、思维能力、综合素质和创新能力的培养，产生了积极的反响。我们在学期伊始便给学生介绍与本课程相关的参考书、期刊和网站，教授学生查阅中英文相关文献的方法，随后将与课堂教学内容密切相关的知识延伸、科研进展、研究方法等作为小组（每小组学生4～6人）讨论题目布置给学生。学生通过在课下查阅文献、积极思考和相互交流等方式深入认识讨论题目，并在课堂上以视频、PPT和presentation的方式向全班同学展示。而小组展示过后，教师会引导学生对所讲内容展开讨论并对讨论内容进行归纳总结。同时，教师根据学生报告情况予以打分，并按一定百分比计入期末成绩。下面笔者以生命科学专业的骨干必修课“细胞生物学”和专业必修课“植物生理学”为例，阐述如何在生命科学专业的教学中引入开放式讨论教学模式，引导学生深入探究生命科学理论的内涵。

一、开放式讨论教学应用于“细胞生物学”课程教学的案例展示

细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位，既是生命科学发展的生长点，又是生命科学发展的汇聚点。细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，是当代生命科学的重要基础学科。目前，细胞生物学的研究日益深入，已成为21世纪生命科学研究的重要领域。“细胞生物学”课程既是北京林业大学生物科学与技术学院理科基地生物科学专业的重要主干课程，也是生物技术专业重要的专业基础课程。

（一）通过开放式讨论教学引入最新科研进展内容

“细胞生物学研究方法”是“细胞生物学”课程中承前启后的一个章节，该章节从细胞形态的显微观察、细胞及其组分的分析、细胞培养与生物工程、细胞及生物大分子的动态变化等几个方面介绍了有关细胞生物学的研究方法。其中关于细胞形态的显微观察，课本中主要介绍了光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和电子显微镜的原理和使用方法。这些显微成像技术可以帮助研究者从分子和细胞等微观层面观察生命过程中的变化，揭示生命活动的物质基础和动态规律。近年来，科学家们不断尝试，实现了突破衍射极限的光学显微成像，即超分辨荧光显微术［3］。2014年诺贝尔奖即授予了其中两种超分辨率光学显微镜的发明者———受激发射损耗显微术（以下简称为STED）的发明者StefanW．Hell和光激活定位显微术（以下简称为PALM）的发明者EricBetzig、WilliamE．Moerner。由于教材内容篇幅的限制以及修订和出版时间的周期性，这一重要内容并没有被及时收录在内。于是，我们选择这一部分内容作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生强调衍射极限的概念，从成像的角度来说，衍射极限影响下的显微成像系统只能分辨有限小的细节，一般在200nm到300nm之间。德国物理学家ErnstAbbe发现了这一现象，并将其公式刻在自己的墓碑上。在教师的引导下，学生们播放了在网上查找到的诺贝尔奖获得者的采访视频和超分辨率显微术动画，激发大家的学习兴趣；另一组学生则通过PPT和presentation展示了STED和PALM技术的原理和特点。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：相对于传统光学显微术，STED显微术和PALM显微术通过何种方式突破了刻在墓碑上的公式———光学衍射的极限，实现了在纳米级对生物大分子和细胞结构进行清晰成像。最后，教师对学生讲述中提到的多种超分辨率显微镜的优势和不足加以补充和总结。通过这次讲述和讨论，学生们增长了知识，开拓了视野，知道了超高分辨率显微镜通过多种技术革新大大提高了人们对细胞内大分子物质定位和功能分析的观测尺度，深刻理解了显微镜是认识复杂生命现象的窗口这一观点。由上述案例可知，通过开放式讨论教学可将更多的研究进展融入到课堂教学中，更新和充实基础理论。

（二）通过开放式讨论教学将理论与实际应用相结合

“细胞增殖调控与癌细胞”是“细胞生物学”课程中备受学生关注的一个章节。细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础，是受到高度严格调控的细胞生命过程。在细胞增殖中任何关键步骤的错误，都有可能引发严重后果。在动物体内，异常旺盛增殖的细胞会发生癌变转化为癌细胞，对生命安全造成严重威胁。“细胞生物学”课程中大多数章节理论性较强，知识较为抽象，然而“细胞增殖调控与癌细胞”一节与每位同学的身体健康密切相关，学生们有着强烈的学习兴趣和探索欲望。因此，我们借助学生的学习兴趣，将癌细胞的形成与特征部分作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生概述癌细胞的定义和与细胞增殖调控的关系。紧接着，有学生讲解癌细胞的基本特征及肿瘤的发生过程，另一组学生讲解肿瘤发生的细胞信号调控网络以及目前针对特异信号通路的癌症治疗靶向药物。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：癌症的发生与环境因素是否密切相关？癌症是不是遗传性疾病？癌症是不是可以称为老年疾病？癌症的产生除了基因突变，有没有其他遗传机制的参与？等等。最后，教师对学生讲述中提到的癌基因、抑癌基因和生长因子等重要知识点加以强调和深化。通过这次讲述和讨论，学生不但对课本知识理解得更为深刻，也真正认识到细胞生物学与人类生活的密切关系，以及细胞生物学在解决人类所面临的重大健康问题中所发挥的重要作用。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以将与理论知识密切相关的实际应用融入课堂教学中，激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动地学习和运用知识。

二、开放式讨论教学应用于“植物生理学”课程教学的案例展示

植物生理学包括植物生命活动过程中物质代谢、能量转化、信息传递及由此表现出的形态建成等多方面内容，是从不同层次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。植物生理学既在基础研究领域探究相互联系、相互依存、相互制约的生命现象本质，又为农业和林业生产实践提供了理论指导和技术支持。正是因为“植物生理学”课程的重要性，这门课程成为北京林业大学生物、林学、园艺和水保等多个专业的专业必修课程。

（一）通过开放式讨论教学展示多种技术手段

“植物矿质与氮素营养”是“植物生理学”课程中介绍植物生命活动横断面中的一章，围绕高等植物矿质元素的概念及生理作用、矿质离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程和特点等几部分展开讲述。膜片钳技术和非损伤微测技术均可用来测量和研究生命体外微环境中的离子／分子流，在植物矿质元素转运研究中均获得成功应用［4］。膜片钳技术利用微玻管电极接触细胞膜，对膜片上离子通道的离子电流进行监测记录，从而反映单个或多个离子通道的分子活动。非损伤微测技术利用选择性电极，可在保证被测样品完整性和近似实际生理环境状态下，对进出样品的各种离子／分子流进行三维、实时和动态的测量，从而获得离子／分子流的浓度、流速和运动方向等多方面信息。我们将这两种研究植物矿质元素转运的重要技术的比较作为开放式讨论教学的内容，作为该章理论知识介绍的补充。首先，教师为学生讲授膜片钳技术和非损伤微测技术的历史由来，再由一组学生讲解膜片钳技术的原理、特点和应用举例，而另一组学生讲解非损伤微测技术的原理、特点和应用举例。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：膜片钳技术和非损伤微测技术相比，分别有哪些优势和劣势？应该应用在哪些不同的领域？最后，教师为学生们讲述现实中两种技术的应用并加以总结，指出膜片钳技术是研究植物细胞膜离子通道的传统工具，但非损伤微测技术可以使植物矿质离子转运研究更加深入和丰满。通过这次讨论和讲述，学生们在明确植物矿质元素转运、吸收和生理功能等理论的基础上，进一步了解了进行上述理论研究的技术手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以有的放矢地加强学生对研究方法和技术手段的学习。

（二）通过开放式讨论教学锻炼学生科学思维的能力

“植物生长物质”是“植物生理学”课程中内容相对独立的一章，主要介绍多种植物激素和植物生长调节剂的生物学功能。在这一章中，教师不但需要为学生介绍生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等5大类经典激素，还需要为学生讲解油菜素内酯、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯等4大类新型植物激素。每种激素都需要围绕激素的发现与种类、分布与运输、合成与降解代谢、生物学功能和信号传导途径等多方面进行讲述。我们希望学生在听教师讲授完其中8大类植物激素的相关知识后融会贯通、举一反三，对最后一种也是最新的一种植物激素———独脚金内酯展开开放式讨论。首先，教师向学生强调植物激素的定义和特征。紧接着，一组学生讲解独脚金内酯的发现和分布、结构和合成，而另一组学生讲解独脚金内酯的生物学功能和信号传导。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：独脚金内酯的各种生物学功能中，哪些是与其他激素的生物学功能协同作用，哪些是与其他激素的生物学功能相拮抗的？独脚金内酯的信号传导途径与哪些激素的信号传导途径具有相似性，而不同之处又在哪里？最后，教师对独脚金内酯的各种信息进行梳理，加深学生对植物激素特征和生物学功能的理解。通过这次讨论和讲述，学生们可以从对每种激素具体细节的领会中跳出来，对植物激素从最初合成到最后发挥生物学功能的一系列过程加以宏观把握。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以锻炼学生的科学思维能力，引导学生由个别到一般、由局部到全面，独立有序地完成教学内容。通过上述“细胞生物学”课程和“植物生理学”课程中多个教学案例可以看出，开放式讨论教学可以补充讲授型课堂教学的不足，帮助学生在教师的指引下进行积极而独立的思考和自主而深入的学习，了解科研进展，知晓实际应用，掌握研究方法，锻炼科学思维，培养创新意识。

参考文献

［1］张道民．对生命科学前沿问题的几点思索［J］．前沿科学，2010，4（14）：26－32．

［2］熊国梅．生物工程技术的发展对社会经济发展的影响［J］．教育教学论坛，2012，45（38）：171－172．

［3］吕志坚，陆敬泽，吴雅琼，等．几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展［J］．生物化学与生物物理进展，2009，36（12）：1626－1634．