现代细胞生物学技术

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现代细胞生物学技术范文第1篇

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。

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现代细胞生物学技术范文第2篇

【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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现代细胞生物学技术范文第3篇

在应用型本科高校细胞生物学教学中，教学内容直接影响到学生的基本能力和基本知识构架，科学合理的设置教学内容，能帮助学生全面掌握基础知识，提高学生的创新意识。对于细胞生物学，其教学内容与生物化学、植物生理学、分子生物学等学科都有一定的交叉，例如细胞生物学中的“蛋白质生物合成”，在生物化学中有相关介绍;细胞生物学中的“叶绿体结构、光合作用”，在植物生理学中有相关介绍;细胞生物学中的“基因表达、调控”在分子生物学中有相关描述，因此，在教学内容设置中，要合理的取舍，从而避免教学内容的重复，各学科的教师要加强沟通交流，衔接好各课程之间关联，重点突出本专业的特有内容。对于细胞生物学，其教学内容比较繁多，加上与其他学科的交叉比较广，很容易使得学生思维混乱，难以抓住细胞生物学教学内容的重点，因此，在设置细胞生物学教学内容时，需要在第一章节全面介绍整个细胞生物学的知识结构，为学生构建一个清晰的知识整体框架，同时在每章节后面明确该章节的重点、难点。由于细胞生物学发展十分迅速，因此，市场对细胞生物学人才的要求越来越高，这就对高校细胞生物学教学提出了极高的挑战［3］。同时在细胞生物学中，越来越多的新观点、新理论涌现出来，这些新观点很有可能与以往的知识观点、理论相冲突，为满足时展的需求，必须及时更新细胞生物学的教学内容，结合当前学者的研究热点、研究成果，调整教学内容，并将这些知识引进细胞生物学教学中，如转基因技术、细胞凋亡、细胞增值调控等，使得学生更加深入了解细胞生物学的最新研究成果，提高高校细胞生物学教学质量。另外，由于增加新内容可能会增大学生的学习负担，给学生的学习带来困难，因此，要对当前的教学内容进行深入分析，有针对性、有目的选择增加的教学内容，从而在不影响学生积极性的前提下，增加学生的知识面。细胞生物学是一门综合性比较强的学科，不仅涉及到细胞的各个方面，还与其他学科相互交叉渗透，因此，在教学中要注重各个相关学科的相互比较，从而帮助学生更深入的理解细胞生物学知识。

2．灵活运用多种教学方法

2．1合理应用多媒体教学方式

多媒体教学是当前应用最广泛的一种教学辅助手段，对于细胞生物学，主要是从分子、亚显微、显微等角度对细胞的功能、结构进行分析，了解细胞增值、分化、调控、基因表达、衰老死亡等生命活动规律［4］。细胞生物学是一门极其复杂、抽象的学科，学生在学习过程中，经常会由于学习难度比较大，而丧失学习兴趣。在细胞生物学课堂教学中，合理的应用多媒体教学手段，能营造一个良好的学习氛围，帮助学生更加深入的理解教学难点。教师可以利用网络上的各种课件和视频资源，通过多媒体将细胞结构图展现出来，让学生更加形象、直观的认知理解细胞超微结构，同时教师还能通过动画演示，让学生观看理解细胞生命活动动态过程，如细胞信号传导、细胞结构组装、细胞中蛋白质的转运，这样更能提高学生的学习兴趣和对知识的掌握。

2．2注重互动教学方式

在以往的教学中，教师经常会采用“满堂灌”的教学方式，以自己为核心，学生以旁观者的身份听讲，整个课堂死气沉沉，学生不能获得良好的学习效果。因此，在应用型本科高校细胞生物学教学改革中，教师要特别注重课堂教学的互动，在教学过程中，教师可以采用提问、启发等手段来调动学生的热情，激发学生的思维，让学生积极主动的发现问题、思考问题、分析问题、解决问题，为课堂教学增添活力［5］。在正式教学前，教师可以提问学生一些之前讲过的问题，帮助学生巩固学过的知识，同时教师可以根据本节课的教学内容，设置一些启发式问题，并与学生的实际生活联系在一起，让学生主动思考。为增加师生互动，活跃课堂气氛，教师可以组织学生对细胞生物学中的一些学说、观点进行讨论，如线粒体与叶绿体起源学说、膜脂膜蛋白运动实验等。在课后，教师还可以布置一些具有思考性的问题让学生进行思考，这样学生就能在巩固学到的知识的同时，加深对知识的应用。如细胞在叶绿体、线粒体、细胞核、高尔基体等中都存在蛋白质转运的现象，但蛋白质的转运有什么不同?学生通过对这些问题的综合思考，能更加全面的掌握细胞跟部分结构及其生物学功能。

2．3采用类比、故事、讨论教学法

细胞学属于微观学，是人体肉眼无法直接观察到的，为了使学生更加深入的了解细胞生物学知识，教师可以在教学过程中，采用类比教学法，从宏观的角度看待细胞结构、功能［6］。例如教师可以将细胞核看做城市的中心，将溶酶体看做城市的垃圾处理场，将细胞之间的通讯看做是城市之间的通讯等，这样一方面能让学生更加深入的理解教学内容，另一方面还能培养学生的形象思维，让学生换个角度思考问题。在教学过程中，教师还可以为学生讲一些关于细胞生物学的名人趣事，以此来启发学生。例如教师可以为学生讲解发现细胞的故事，鼓励学生要善于发现问题、分析问题、解决问题;通过威尔金斯、克里克等人的事迹，告诉学生要用严谨的态度面对细胞生物学。在进行细胞生物学教学时，教师还可以采用讨论教学发，在课堂上，教师可以根据当前细胞生物学研究的热点内容，为学生提供主题，让学生针对该主题进行讨论［7］。如细胞信号转导的研究、细胞凋亡作用机制等，学生在讨论结束后，教师可以引导学生写相关的小论文，这样一方面可以扩展教学内容，让学生了解细胞生物学最新研究成果，另一方面还能培养学生查阅资料、论文写作等能力，这对学生的全面发展有很大的帮助。

3．开展“双语”教学

在21世纪，生命科学得到了飞速的发展，市场对基础知识扎实、精通外语的复合型人才需求量越来越大，因此，在应用型本科高校细胞生物学教学中，要注重“双语”教学，从而培养全面的复合型人才。细胞生物学是现代生命科学最重要的一门学科，通过开展“双语”教学，能极大的提高学生的综合素质，帮助学生更加牢固的掌握细胞生物学的基础理论、基础知识，并让学生了解细胞生物学的英语专业词语，这不仅扩展了学生的知识面，还极大的提高了学生的外语能力［8］。教师在细胞生物学教学中开展“双语”教学时，要结合当前的实际情况，采用合理的教学模式。对于应用型本科高校细胞生物学教学，教师可以采用相对简单的双语教学模式，在课堂讲课过程中，教师要以中文为主，涉及到细胞生物学的专业词语或者主题时，教师可以采用英语教学，如果在讲课过程中，存在特别抽象、很难理解的知识，教师可以用汉语进行讲解。在对学生进行双语教学时，教师要循序渐进，由易到难，逐步提高学生的细胞生物学英语专业能力。在教学过程中，教师要特别注重师生互动，在很多时候，学生会随着师生互动频率的增加，而提高自身的知识接受能力，因此，在进行双语教学时，教师要经常与学生互动，对于学习能力比较差的学生，教师要积极的鼓励他们，结合这部分学生的实际情况，针对性开展教学，并不断优化教学内容，从而充分调动学生的积极性。在实际教学中，教师还需要对双语教材、教学课时等问题进行深入分析，同时学校也要不断完善细胞生物学双语教学设施，科学的调整教学计划，逐步改善教学中遇到的问题，全面提高细胞生物学双语教学质量。对于细胞生物学双语教学，必须由细胞生物学专业知识扎实、英语水平高的教师进行，因此，在开展细胞生物学双语教学时，还要加强师资队伍的建设。当前在应用型本科高校细胞生物学教学中，教师的专业知识虽然都比较扎实，但在英语水平方面还有一定的欠缺，因此，学校要加强双语教师培训，制定合理的激励措施，提高教师的积极性，从而细胞生物学双语教学打下良好的基础。

4．注重实验教学

实验教学是培养学生动手实践能力、知识应用能力的重要环节，也是培养应用型人才的重要手段，因此，应用型本科高校在开展细胞生物学教学时，要特别注重实验教学的开展［9］。对于细胞生物学，其实验性非常强，所以必须加大细胞生物学应用性实验的开设，利用细胞培养实验、细胞融合、巨噬细胞吞噬现象等综合实验，全面培养学生的知识应用能力、动手操作能力。在实验教学中，要改善学生被动操作的现象，在以往的实验教学中，实验所需要的药品、器材等大多都是教师事先准备好，学生只需要按照教材要求进行操作就可以，在这种模式下进行的实验教学，很难全面培养学生的能力，同时学生还容易对教师产生依赖心里。因此，在实验教学中，教师可以让学生自行分组，每组学生根据自己的兴趣拟定实验课题，并组织设计实验，当学生遇到问题后，各组学生自主讨论解决，这样就能有效地培养学生的动手能力和思考解决问题能力。另外，高校可以尽量加大实验室开放力度，鼓励学生在课余时间自主进行实验训练，这对培养学生的实践水平有很大的帮助。

5．总结

现代细胞生物学技术范文第4篇

素质教育历来是高等教育阶段的主要任务，提升学生的科学素养是素质教育中一项最基本的内容，尤其是对生物学而言，更应该注重提高和培养学生的生物科学素养，这样才能够培养出能适应当代生命科学发展需要的应用型专门人才。所谓生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法，以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。①细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，是21世纪自然科学的三大前沿学科之一，是当前生命科学领域中最活跃、最富有发展前景的学科，是生物类专业的主干课程之一。因此，在细胞生物学教学中如何提高学生的科学素养对于培养新时期的生物人才至关重要。本文主要对当代大学生生物科学素养现状、实施生物科学素养教育的重要意义以及如何在细胞生物学教学之中提高学生的科学素养进行了综述，旨在为生物教学提供一定的参考价值，以供方家借鉴。

1　当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣，生物科学技术基础知识扎实，对生物技术发展持积极的肯定态度，具备良好的科技强国的信念。但是，他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少，生物科学实验实践技能较差，对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明，当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解，但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上，有43%的学生是盲目的怀疑，或者是盲从专家和他人的观点，对事物较少有自己的看法；在探索求知精神上，“科学功利主义”对学生的影响最大，使得学生视本文由收集整理野狭窄、目光短浅；在实证精神上，有62%的学生缺乏实验实证精神，偏重抽象思维，缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外，许多高校只注重生物专业课的常规教学，很少举办专门的科研活动，且科学技能培养与锻炼的途径缺乏，这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围，学生较难形成一定的科学技能，由此科学实践能力也较差。

2　细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课，是现代生命科学的前沿分支学科之一，它是以细胞为研究对象，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活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科，和分子生物学一起同是现代生命科学的基础，并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中，和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系，是生命科学的重要支柱之一，在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时，细胞生物学又是一门实践性很强的学科，重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展，对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见，细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系，培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3　细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程，在培养学生的科学素养方面，具有举足轻的重要作用。然而，科学素养的提高不是一朝一夕之功，教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养，以下是笔者的一些想法和体会。

3.1　加强课堂教学中的“生活化”融合

细胞生物学的知识理论性强，内容抽象深奥、难于理解，教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系，使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物，这不仅使抽象的内容具体化和动态化，使其容易理解，而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时，引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分，只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体，才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中，各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之，运用发散性思维，尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来，并配合以

多媒体辅助手段，使抽象的内容变得形象生动，易于理解掌握。

3.2　侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速，随着科学家们研究成果的不断涌现，其内容处在不断更新的动态过程中。因此，教师在教学过程中，要注重联系学科的前沿和热点，讲述较先进的科学结论，跟踪国际上最新进展。此外，教师在注重教学的同时，宜以科研并举，以科研引导和促进教学；教学与培养科学研究型人才紧密结合；教学内容与最新科研进展同步，使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合，结合教学内容介绍自己的科研成果，这样既生动又贴切，学生又很熟悉，使学生获得学习的兴趣和动力，亦可以启发学生的创新思维能力，培养学生的科研钻研精神。

3.3　增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用，实验原理和方法步骤较为复杂，可以使学生更好地理解实验原理，正确使用仪器设备，锻炼学生综合分析问题的能力；设计性实验是指学生根据实验项目，自主设计实验方案，自主准备实验材料，自主配制实验所需试剂，根据自己的时间自主安排实验进程，设计性实验可以充分调动学生的实验积极性，培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见，综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制，细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主，综合性和设计性实验较少甚至没有，这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此，教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验，膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验，这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体，同时，在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验，使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术，并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳，有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。

3.4　组织各种“科学小组”，布置学科发展前沿的讨论，与全程科研训练对接，以培养学生的科学态度和科学精神

现代细胞生物学技术范文第5篇

研究性学习 细胞生物学 实践教学

教学模式不是固定不变的公式。任何教师组织研究性学习都不能机械地套用它；同时，任何学生都没有一成不变的学习方式。细胞生物学作为一门理论性与实践性较强的学科，其方法与技术已经渗透到现代生命科学的各个分支领域。面向21世纪，为了跻身世界先进行列，为了完成我国高等教育“培养具有创新精神和实践能力的专门人才”的光荣任务，深化高等教育改革势在必行。深化高等教育改革的关键在于探索以培养学生创新能力为重点的新型教学模式。为了能在有限的课时内，让学生在理论与实验技能方面有一个全面的提升，笔者将研究性学习模式引入细胞生物学实践教学。

一、中国高校实践教学的困境

过去很长一段时间，实践教学由于受到主、客观因素的束缚，从总体上说不很令人满意。主要表现在门类众多、内容单一、重复严重、学时不够、方式呆板、考核不力等诸多方面。

1.课时减少，内容滞后。实践教学课时减少，是近几年新教学计划的特点之一。课时的减少与加强实验课、扩充实验内容的普遍趋势形成尖锐的矛盾。由于学科的高速发展，使得实践教学满足不了与理论接轨，往往实验内容滞后于理论发展，存在着很多缺陷。而随着教学形势和任务的改变，这些弊端显得更加突出，影响了该学科教学质量的提高。

2.教学方法单一陈旧。不少教师观念保守，满足于完成既定教学任务，只教书，不育人。集中表现在因循知识的“注入”而不重视思维的启迪；固守教师在课堂上信息的单向传递，而不重视学生的主动参与；局限于基本教材的知识面而不重视引导学生涉猎更广泛的知识领域。“让学生成为学习的主体”、“让学生学会学习”还未能得到落实。因而，我国大学生的独立性、批判性、创造性、应用性等能力与国外大学生相比显得较差。

3.考核方法片面。一般是根据学生的实验报告来直接打分，但是这样做的弊端是教师的主观性较大，同时对学生实际的实验操作掌握水平很难有一个正确的评价，较难客观的反映实践教学的效果。

二、研究性学习模式引入细胞生物学实践教学

1.统筹课程安排，改进实验方案。不开设验证性的实验，只开综合性、系统性强的实验，将学术研究比较成熟的研究结果改造成符合实验教学要求和特点的综合性实验。系统教授完理论课程后，利用集中的几周时间进行实验教学，使理论课和实验课有一个有效的衔接，使学生能够系统掌握细胞生物学的基本实验技能。

2.自编实验教材，重新设置内容。在实验教学过程中，根据精选的教学内容，编写了《生物学实验教程》实验指导书；在教学过程中，以自编教材为主，并参考其他辅助教材。教师只讲解基本的操作方法和技术，既不是严格的实验顺序，也不是标准的操作程序，学生可根据自己的实验方案参考使用。

为学生创设实际情境，以便提出高质量问题，并以“课题研究”作为载体，激励学生寻找问题的答案。这些问题应该是：

（1）新的，即呈现的是不熟悉的情境；（2）在学生的能力范畴之内，即在先前学会的知识和技能的范围之内时。学生自主组队，根据提出的问题，选用合适的实验方法，解决问题。

3.全面开放实验室，以科研带动教学。实验室开放是实验教学方式、手段的革新，我们要树立教学与科研相结合的思想，“以科研促教学，以教学带科研”，在教学中研究，在研究中教学。实验室的开放包含两个方面：实验设备资源的开放和教学方式的开放。实验设备资源的开放，即学生可以合理选择、使用适合的实验仪器设备，完成实验项目。教学方式的开放，也就是教与学的开放。主要表现在学生对实验内容、实验方法等的选择，实验运行的环节，完成实验的形式，以及指导教师指导方法的开放，强调学生的主体地位。

4.利用网络，实时指导。由于现代教学手段的广泛应用，基于校园网的Black Board网络平台已经成为传统教室的延伸。教师和学生可以通过网络随时进行交流和答疑。充分利用计算机辅助教学实验软件和多媒体教学课件。网络的充分利用可以实现教师与学生之间的实时互动，大大提高实验教学的效率。这种教学方式不受时间和空间的限制，充分利用了师生的空闲时间。

5.建立合理的考核机制。实践教学的效果不应该由原有单一的考试或实验报告成绩老考核。我们的教学目标直接指向学生多方面的发展变化，因此评价的指标也应该以学生多方面的发展变化为依据。以现代的教学质量观来指导学生学习效果的评价，必须以是否有利于学生的进步与发展作为考核指标。如可由实验态度（10%）、基本理论（15%）、操作技能（50%）、实验结果（25%）综合评定产生。实验考核以学生实际操作技能和分析解决问题的能力为主。

三、结束语

总之，在当前高校课程实践教学中，改革的目的是改变传统教学中的一些不合理的教学方法和手段，提高教学质量，激发学生的创新思维，促进学生学习的自觉性和主动性，使培养的学生更能适应现代社会发展对生物类专业专门人才的需求。

细胞生物学实验是一门重要的实验课程，把握好理论课程和实验课程的有效衔接，才能真正提高实验教学的质量和效果。在本科生中开设细胞生物学实验这样的综合性实验课的改革是一个系统工程，除了在教学实践中不断改进教学方法外，我们教师自身也要为人师表，不断提高自己，以科研工作充分带动教学，应在教学过程中对应学生自身的特点，根据自己的学科特点和学生未来发展的不同要求对他们进行因材施教，培养更多高素质的人才。

参考文献：

[1]刘慧莲.细胞生物学实验教学改革探索[J].潍坊学院学报，2008，8(2)：154-156.