“金字塔-棋盘复合式”细胞生物学实验教学体系的创建

构建创新性的细胞生物学实验教学体系，是一个综合的系统工程。创新性的细胞生物学实验教学体系绝不等同于创新型的细胞生物学实验。其核心内容为革新细胞实验教学理念和优化实验教学内容；同时细化实验过程的管理并建立多元的实验考核方法。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。

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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本文受湖北大学教学改革项目（200803）以及湖北省生物学品牌专业的经费支持。