摘要结合细胞生物学实验课程教学体会，从课程前沿与交叉、科学基本素质培养、逻辑思维分析能力与考评机制等方面探讨课程改革，旨在减少本科生与研究生的教育过渡期，加快本科生与研究生教育培养对接，塑造具备科学素质的人才。
关键词细胞生物学实验；教育培养；教学改革
中图分类号S-01；G642.0文献标识码B文章编号0517-6611（2015）28-363-03
The Bridgework of Education between Undergraduate and Graduate—A Case Study of Reform of Cell Biology Experiment
WANG Liang， LAI Min， MING Qinglei et al
（School of Life Science， Jiangsu Normal University， Xuzhou， Jiangsu 221116）
Abstract Based on teaching experiences and feelings in the cell biology experiment， the course reform was discussed from aspects of the frontier and cross in curriculum， building scientific quality， logical and analytic thinking ability and evaluation mechanism， so as to promote the bridgework of education between undergraduate and graduate and build talents with scientific quality.
Key words Cell biology experiment； Education； Teaching reform
生命科学作为21世纪迅猛发展的学科，代表了自然科学的最前沿，发展速度快、应用范围广、市场潜力大，关系到人们的生命健康，有利于社会的稳定与和谐发展。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》着重强调了生命科学与医学领域重点发展的目标、方针和技术领域。而在生命科学领域中最为关键，发展最为迅速的细胞生物学，俨然成为生命科学领域最为活跃的分支。随着与分子生物学、生物化学、神经生物学等分支的交叉融合、相互促进和协调发展，其实验技术的发展也日新月异，成为研究生命奥秘的利器。例如，生命科学领域最高奖的诺贝尔生理或医学奖最近3年的获奖都与细胞生物学领域密切相关：2012年山中伸弥等科学家由于发现成熟细胞可被重新改写为诱导性多功能干细胞而获奖，2013年詹姆斯·罗思曼等科学家由于发现细胞内囊泡运输系统而获奖，2014年莫索尔夫妇等科学家由于发现构成大脑定位系统的细胞而获奖，这些令人瞩目的成就无不展现了细胞生物学研究的发展活力，鼓励着科学研究工作者进一步揭示生命的奥秘。
细胞生物学是生命科学相关专业学生的基础课程，包含了细胞生物学理论与细胞生物学实验课程。作为一门实验性很强的学科，需要学生具有良好的动手与思考能力。为了更加有效地促进本科生学习细胞生物学的热情与效果，很多高校进行了细胞生物学实验教学体制改革，达到了不错的效果[1-4]。而笔者也一直尝试细胞生物学实验课程的教学改革，从教学体系、教学内容、教学手段等方面积极探索，本着开拓创新的精神去激发学生开放式思维，鼓励学生探索性地开展科学研究实验，笔者将基础性实验、综合性实验、探索设计性实验依次进行，循序渐进地培养学生在实验中的积极主动性和科研创新的能力。
研究生教育是本科教育之后的继续深造学习阶段，本科教育强调的是掌握基本的基础知识与从事科研的能力，而研究生教育强调的是具有坚实的基础理论与深入的专业知识，具备创新能力和独立从事科研的能力[5]。越来越多的生命科学领域的学生选择在本科学业完成之后进入研究生教育阶段，继续学习生命科学领域最前沿的知识和技术以及开展相应的科学研究工作。怎样才能有效地将差异化培养目标的本科生与研究生教育进行顺利对接，以减少本科生向研究生过渡的时间段，提高研究生学习的质量，是每一位从事教育事业的教师应该思考的问题。江苏师范大学生命科学学院细胞生物学教研组结合细胞生物学实验课程教学实践，探讨课程改革，以期有助于本科生综合发展与快速成长，加快本科生与研究生教育的培养对接。
1教育培养改革措施与建议
1.1加强细胞生物学实验前沿性与交叉性实验建设
生命科学特别是细胞生物学是一门实验性质很强，研究成果日新月异，实验技术突飞猛进的学科，细胞生物学是本科生与研究生的基础性学科，要进行本科生教育与研究生教育的有效对接，则应该在条件允许的情况下，将当下较为前沿的实验与技术融入细胞生物学实验课程，及时展示最新的研究成果与技术，合理有效地促进细胞生物学理论与实验的同步化发展，增进学生对于最前沿知识与技术的了解和对于细胞生物学的兴趣，增强其好奇心，从而有效促进学生的积极主动性。
目前生命科学前沿学科发展迅猛，各个分支学科也存在交叉融合，出现很多交叉领域，比如分子细胞生物学、神经细胞生物学等，因此单一的实验内容与技术往往不能够有效地满足科学研究的要求。比如，细胞生物学实验课程中一般都是采用显微镜观察的手段去观察细胞、组织的形态结构，分子生物学实验课程与生物化学实验课程又分别从基因、蛋白等角度去学习相关的技术，该部分内容在本科生培养阶段是孤立学习的，没有让学生形成实验内容与手段是科学研究的有机整体的思维，只有通过各个层面的实验分析才可以得出较为完美的实验结果，而在研究生的科学研究当中又需要使用这一系列的实验手段去进行实验，因此是脱节的，需要加强这方面的改革。在学习完细胞生物学实验课程、分子生物学实验课程与生物化学实验课程之后，笔者在大四上学期设计了综合性生物技术大实验，将细胞生物学等相关学科主要实验技术综合运用，训练学生系统性的科学研究思路，使其深入了解生物学研究的综合性与复杂性，提前接触科学研究者要具备的综合基础知识。
1.2加强细胞生物学实验灵活性与学生科学素质培养
生命科学是一门实验性较强的学科，要加强实验课程的内容，要为以后进入研究生阶段培养或进入企事业单位研发部门的学生之后的科学研究做好充分的准备。在安排实验课程的时候，应充分考虑到生命科学实验课程的特殊性。
1.2.1合理安排实验过程，灵活运用教学时间。因为有时实验等待的反应时间较长，一方面可以安排穿插细胞生物学理论课程的讲授，另一方面可以安排其他细胞生物学实验操作，这种科学统筹的安排会给学生起到示范作用，教会学生合理安排时间，尤其是到了研究生阶段，同时操作几个实验是经常发生的。要使得研究生具备统筹规划、合理安排时间的能力，那么就必须在本科阶段就开始培养。另外，除了上实验课进行操作的时间之外，为鼓励学生灵活性地自主学习实验相关技术，笔者开辟了网络信息化实验教学手段：江苏师范大学生物学教学实验中心（http：//biolab.jsnu.edu.cn），改变传统实验课堂的单一性，全方位立体覆盖课外与课内空间，实现课堂外实验技术的学习。“工欲善其事必先利其器”，熟练掌握相关实验技术是研究生进行科学研究的关键，是获得基本、可靠、真实的科学事实的重要先决条件，因此需要加强本科生进入研究生之前的技能培训。
1.2.2加强实验室规章制度与仪器设备管理规范建设。在本科生实验课程过程中，要求学生遵守实验室实验纪律，在实验过程中严格遵循实验室仪器操作规范，养成实验室重要的仪器使用预约与登记习惯，以及向他人咨询未使用过的实验室仪器操作步骤的习惯；养成做实验的良好习惯，例如实验室中试剂使用完毕后要归置原位，废液废物要分门别类贴标签处理，使用后的瓶子试管要清洗烘干等。良好的实验习惯是个人品质的延伸，是确保实验成功的保障，是研究生科学研究的基本素养。
1.2.3调动学生实验分析的积极性，使学生参与到实验课程的学习中来。细胞生物学实验课程很多的课程内容是属于可以预知实验结果的验证性实验，但有时也会出现结果不理想的状态，一般情况下教师会告知哪些因素影响了正确结果的出现，但是为了更加激发学生的积极性与好奇心，教师应当鼓励学生动手查阅相关资料与文献，充分利用学校的图书馆与网络数据库资源，进一步分析问题形成原因，并且通过实验来验证是否改变这些因素就能够使实验结果达到预期，以此加深学生对于实验的理解，满足实验成功的成就感，促进其主动性与科学思维能力。另外，实验课上的各个实验小组可以模仿研究生组会的形式，将各实验小组的实验结果展示出来，汇报各个小组的实验结果，共同分析非预期结果的根源，找出问题所在，通过该途径可以培养学生的学术交流能力，有助于学生进一步适应将来工作或者学习上与其他科研工作者的科学问题讨论氛围。
1.3加强学生科学的逻辑思维、分析能力与科学实验严谨性精神的培养
生命科学是一门具有逻辑性和严谨性的科学，真理的发现是由辛勤工作的科学家一点一滴积累起来的。细胞生物学实验课对于培养学生实践探索能力和科学创新能力具有理论课无法替代的重要作用，是提高学生科学素质的有效途径[6-7]。教师在实验课程教学时，要本着实验的科学性、严谨性、逻辑性去教育学生，从本科阶段就应该培养学生严谨的科学精神和分析思维能力。
1.3.1撰写实验报告。向学生强调应如实描述在实验过程中所得到的实验结果，要真实的去反映基本科学事实。实验报告中所张贴的实验结果图片要进行必要的标注与说明，比如，在细胞生物学实验课程中，很多学生在写实验报告时，实验结果展示部分仅仅把得到的实验图片贴上去，不进行标注，这是不科学的，教师应教育学生将实验图片的比例尺、标注与说明做好。如果所得到的实验结果不是预期的，那么可以科学分析产生的原因，以及提出改进的措施，并将这些内容写到实验结果分析中。
1.3.2要向学生讲述怎么进行科学的设计实验，讲述实验过程中要设立对照组实验的意义，灌输实验设计的逻辑性，更好地培养学生的分析能力。在进行细胞生物学实验时，实验内容都是教师在上课时讲述的，包括实验内容、实验步骤与注意事项，最后让学生按照既定的实验路线去做，但是这种灌输式的教学方式效果不甚理想。在探索教学改革的过程中，笔者采用阶梯式、渐进式的实验内容安排方案，将基础性实验与综合性设计实验相结合，以此激发学生主动性与创新性[8-9]。如，在细胞生物学实验课程之后安排了大四的细胞工程大实验，通过进阶式学习，逐步实现自主性实验操作与教师合理指导的模式。进一步应该在各个分支学科基础性实验的基础上，将生物学的各实验进行有效融合，形成行之有效的综合设计性实验，才更能体现出生物学各分支学科的交叉性与前沿性，为以后的研究生教育奠定基础。设计实验实施过程应循序渐进、由易到难、由浅入深，在教师的悉心指导下，学生进行实验相关的操作，到实验的后期，分析实验数据，整理实验数据并撰写实验报告。并且，有部分的设计实验与教师的科研题目挂钩，由科研项目教师结合自身科研课题设计题目，让学生去查阅文献、设计方案、讨论实施，并鼓励学生参加大学生创新实验项目，在实践实验过程中可以促进学生思考问题、分析问题、解决问题的能力，提高自身的同时也促进教师科研项目的开展。当由基础性实验至综合交叉性设计实验逐步过渡，学生就会逐步融入到科学的海洋。
1.4加强细胞生物学实验科学考评与学生评价机制
生物实验课是一门以实验操作为主的课程，强调学生的动手能力，因此在考评的时候应该与理论课区分开，注重实验过程与科学素质培养[10-12]。在细胞生物学实验课的考评中，笔者以期末考试为辅（占40%），平时实验操作与实验报告撰写为主（占60%）的考评机制，强调实验课程中学生的真实实验技能水平，但是不一味强调实验结果是否达到预期，实验结果不理想、但实验分析写得好的学生也会得到较高的实验报告分数。在实验操作过程中，积极主动去操作实验、主动分析问题，体现良好的科学实验习惯的学生，将在期末的总评中获得较高的实验操作分数。
本科生毕业前的本科毕业学位论文阶段是本科生集中进行科研训练的阶段，是为之后的科学研究积累科学素养、熟知科学技能的阶段，该阶段注重实验设计与过程，注重实验结果的分析，实验结果不是唯一衡量标准，经历该阶段之后所获得的心得体会与科学素养才是重要的，因此在评价学生的本科论文时应注重其实验的目的性与实验设计的针对性，考察学生是否深刻理解实验验证观点、分析出现目前结果的原因，为之后研究生阶段培养奠定一定基础。
2结语
该文讨论了通过教学改革来促进与研究生教育的对接问题，但是即使学生最终的选择不是考取研究生继续深造，上述改革措施也不是无用的，因为无论是选择继续深造还是选择工作，对于一个完整科学素养的人的塑造都是必须的。在科学实验的过程中，培养了学生的积极主动性，包括主动查阅资料了解相关内容、主动与他人交流解决问题、主动进行日常实验室管理，培养了学生科学的逻辑思维能力与认真的态度，实事求是、戒骄戒躁与踏实肯干的精神，这些在社会工作当中也是至关重要的品质，对于职场发展是必须的。
因此，在生命科学领域的本科生人才培养与研究生人才培养对接问题中，在实验前、实验实施过程中、实验结束之后的三阶段均要融合研究生培养模式要点，重点培养本科生科学知识的前瞻性、科学技术的先进性、科学素养的完整性、科学思维的缜密性，使学生进入到研究生培养阶段可以更快更好地融入研究生培养当中。该文探讨的细胞生物学实验课程的教学过程中的实施措施与想法，还需不断检验与完善，教师在教学上的思索是探索向前的，不能也不会一帆风顺与立竿见影，这就使得教师要结合平时的教学体会，不断地探索前进，最终做好学生的教育工作。
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