中医药类硕士研究生细胞培养实验技术课程教学改革探索※

2019-01-29魏砚明刘必旺栾智华薛慧清王永辉

中国中医药现代远程教育 2019年13期

魏砚明刘必旺栾智华薛慧清王永辉

（1 山西中医药大学中药与食品工程学院，山西晋中 030619；2 山西中医药大学实验管理中心，山西晋中 030619）

细胞培养是将器官、组织或细胞从生物体中取出后，模拟体内生理环境，实现细胞在体外条件下的生存、生长和繁殖的技术［1］。体外培养的细胞可以在一定程度上维持原组织或细胞的特性，表征其体内的状态，并且排除了体内一些复杂因素的影响。与整体动物实验相比，细胞培养可以实现细胞结构与功能的直接观察，具有实验周期短、操作简单、可控性强、结果稳定可靠、耗资相对较少等优势［2］。传统中医药理论比较注重整体而忽视微观，而细胞培养技术为从微观水平进行中医药整体理论的解析提供了全新视角［3］。在中医药领域，配合细胞培养技术，已进行了大量的研究探索工作。例如，利用培养的动物细胞进行中药药效学、方剂配伍机制、中医证候本质及针灸学相关研究等［4］。

随着研究生教育和中医药现代化的快速推进，细胞培养在中医药类硕士研究生教育中的地位愈显突出。通过调查，我校约60%的中医药类专业（包括中医学、中药学、中西医结合临床医学及针灸推拿学等）硕士研究生的研究课题中涉及细胞培养技术，因此，在中医药类专业研究生课程中设置细胞培养实验技术课程，不仅可以提升学生的个人技能，也能促使其将该项技术运用于科研课题及未来的科研工作中。作者结合近几年在山西中医药大学的教学实践，总结了中医药类硕士研究生细胞培养实验技术教学现状，并针对其中的问题，以提升教学质量与效果，完善中医药学实验教学体系为落脚点，从多个方面入手，对课程教学进行了改革探索。

1 中医药类硕士研究生细胞培养实验技术课程教学现状

1.1 教学内容陈旧教学模式落后中医药类高等院校的细胞培养技术课程开设时间相对比较滞后，而教学内容也多借鉴于国内综合院校，仅安排了一些经典的细胞培养实验，而这些教学内容缺乏中医药特色，难以引起学生们的兴趣，也导致上课所学在自己的科研实践中鲜有应用。

现行的细胞培养实验技术教学模式中，研究生按照教师的所讲解操作步骤，在各种实验材料都已提取准备好的情况下完成实验操作。该教学模式下，教师主导了从实验项目的选择到实验结束整个过程，学生则自始至终处于一个被动学习的角色。这种教学模式严重禁锢了研究生的创新思维，不利于其综合能力的提升。

1.2 师资力量薄弱教学投入不足研究生细胞培养实验技术课程内容涉及多种学科知识，包括细胞生物学、免疫学、微生物学等［5］，要求任课教师既要具备深厚扎实的理论基础，又要熟悉各种仪器设备的操作，而中医药院校的细胞培养实验技术课程起步较晚，师资结构不合理，青年教师居多，缺乏教学经验。另外，受到课程经费投入的限制，生均实验配套资源不足，部分仪器设备老旧；细胞培养实验技术课程的特点也决定了实验仪器不能与其他课程共用，仪器利用率不高。

1.3 学生相关知识基础差自主学习能力不足中医药类硕士研究生多来自临床专业，在本科阶段接受的细胞生物学或细胞工程等课程训练有限，相关背景知识弱，并且受实验条件所限，大部分研究生之前只是观摩了教师对细胞培养过程的示范教学，普遍未进行实际操作，动手能力差，对细胞培养中的关键技术缺乏直观的感受。另外，受到传统中医药研究思路的局限，部分研究生对细胞培养技术的重要性认知不足，学习热情和创新性思维欠缺。

1.4 考核体系单一影响研究生学习动力由于所选实验内容多为结果已知的验证性实验，不需要过多的自主思考，导致学生忽视课前预习，操作步骤不规范，不注重对实验结果的分析。而实验课程的考核又常常依赖于学生所提交实验报告以及期末考试成绩，不能全面反映学生对知识的掌握程度，也影响学生学习的积极性。

2 中医药类硕士研究生细胞培养实验技术课程教学改革探索

针对上述教学现状，为了提升细胞培养实验技术课程的教学质量，实现增强中医药类硕士研究生的科研创新能力的培养目标，结合专业特点，我们从以下几个方面进行了教学改革探索。

2.1 优化实验内容调整教学模式教学内容选择上不再局限于固定教材，而是结合研究生培养方案和课程的教学目标，通过对研究生的调研反馈，精选适宜的、富有中医药特色的细胞培养实验技术内容，强调学以致用。例如采用体外培养肿瘤细胞进行各种半夏炮制品作用效果的比较等，或运用细胞培养技术阐明中医理论中“证”的本质等。此外，考虑到中医药类硕士研究生的细胞培养实验技术课程多以动物细胞为实验对象，较少涉及到植物细胞培养，我们增设了利用丹参细胞培养技术进行丹参酮代谢的研究等实验项目［6］。这些内容既充分体现了中医药特色，丰富了课程的教学体系，又与现代科技手段交融，帮助研究生深刻领会传统中医药理论的精华，拓展中医药科研方法和思维。

教学模式上，进行了角色的转换。在整个教学过程中更多地围绕学生为中心，教师则发挥引导和启发作用。相应地，教学形式也进行调整。除了包括要求按照规定操作步骤进行的验证性实验，还将科研项目引入实验教学中，讲解实际案例的设计思路和验证方法；增加设计性实验，将学生分为若干小组，要求各组学生根据课题的要求，自主查阅文献，运用课堂所学的实验方法，设计完整的实验方案，通过课堂汇报形式，由教师组织学生讨论并确定优化方案。这种模式下可使研究生更深刻地体会和掌握细胞培养实验技术课程的精髓，培养研究生的科研设计能力和团队协作精神，为其今后从事课题研究或相关工作奠定基础。

2.2 强调细节夯实基本功细胞培养过程严格要求无菌，操作过程繁杂，技术性强，并且存在一定的生物安全风险［7］，要求学生必须具备扎实的操作技能。为此，在进入细胞培养室进行实验操作前，首先让学生观看相关视频，通过观摩学习，直观地了解细胞培养室的构造、基本设施、规章制度及生物安全知识等，然后再由教师进行详细地分步示教，涵盖了细胞培养的整个过程，包括了从培养前的准备过程如试剂的配制、材料的消毒灭菌等，直至细胞培养结束后生物废料的无害化处理等。而学生在进入细胞培养室进行正式实验前，需要进行无菌模拟操作，并由教师进行现场监督，不放过任一细节。实践证明，经过多次系统模拟训练后，学生基本都能树立严格的无菌观念，形成规范的操作手法。

2.3 重组教学资源注重教师队伍建设结合学校的具体情况，我们通过购置仪器设备，整合、优化仪器设备资源，提高设备利用率，努力改善细胞培养实验技术课程所需实验条件。考虑到细胞培养实验周期长，例如实验材料的清洗和消毒需要3~4 h，而某些原代细胞培养甚至需要1周或更长的时间，实验时间上具有不连续性［8］，仅仅依靠课程安排的课时远不能满足实际需求。因此，我们推行了实验室开放制度。开放实验室的管理采取指导教师监督和学生自我管理相结合的方式，既保障了细胞培养实验技术教学的完整性，也为学生提供更多的科研平台。

优秀的教师队伍是保证教学质量的关键［9］。为了适应课程发展和研究生培养目标的需求，任课教师应时刻关注细胞培养技术的前沿进展，增加知识储备，同时不断地更新教学理念与方法。学校也采取了多种举措加大对教师队伍的培养力度。例如建立教研室集体备课制度，集思广益，敦促教师之间互相交流借鉴教学经验；定期邀请国内外相关专家做专题学术报告或参加学术会议和校际交流等，拓宽视野，学习先进的教学理念和方法等。

2.4 重视教学效果评价构建合理的考核评定体系及时的教学评价有助于教师了解课程讲授中存在的问题，因此，授课结束时，采用调查问卷表或座谈的形式，对课程教学效果进行评价，评价内容主要包括课程内容设置、教师授课形式、课堂氛围及学生接受程度等方面。根据反馈，任课教师在以后的教学中做出针对性改进，保证教学效果。

与本科教育不同，研究生教育着重于科研和自主创新能力的培养［10］。为了更好地衡量教学效果和督促学生主动学习，课程的考核更加重视对学生学习过程的评价，通过制定详细的评分细则和量化指标对学生的预习情况、实验操作的规范化、仪器的使用、实验结果分析能力进行评价，鼓励学生在学习过程中尽可能发挥探索精神，尝试新的实验方法。这样的考核体系既避免了学生只关注实验报告的弊端，又充分调动了学生在学习过程中的积极性，体现了对学生科研素养的综合评价。