细胞技术论文范例

摘要：免疫学是生物医学领域的前沿学科，免疫学实验教学是培养免疫学专业人才综合能力和创新能力的重要过程。但当前免疫学实验教学存在内容安排不合理、教学模式老旧等不足。针对这一现象进行了综合实验教学改革，详述了改革后免疫学综合实验的设计思路、实施方案、考核方式及其优势和创新点。以科研平台为支撑，以学生参与完整课题为思路，改进本科生实验教学模式，注重学生综合素质的提升以及科研思维的训练，改革后的免疫学综合实验取得了较好的教学效果。

关键词：免疫学；综合实验；教学改革

免疫学是现代生物医学领域的新兴前沿学科和支柱学科，免疫学课程是生物医学相关专业学生必修的一门专业基础课程，免疫学技术更是广泛应用于临床医学、重大疾病诊断及预防、肿瘤治疗及生物制药领域。但由于免疫学知识繁杂，免疫学技术发展日新月异，传统的示教式实验已无法让学生接触和掌握最新的免疫学相关技术［1］。目前的免疫学实验教学缺少创新性、探索性，重视实验技术的学习，与实际科研脱节，缺乏开放性和研究性实验，教学方式和内容都较陈旧。基于此，本文针对免疫学的综合实验教学模式改革进行了初步探索。

1原免疫学实验教学存在的问题

1．1实验内容分配不合理

原免疫学实验大纲中，基础性实验技术训练较多，研究型综合实验较少。基础性实验项目必不可缺，但其缺乏趣味性及创新性，无法激发学生的积极主动性，难以满足培养生物医学创新性人才的需要。而综合型实验所需课时长，涉及实验技术更为广泛、实验环节更为紧凑，能提高学生的操作水平以及独立分析和解决问题的能力［2］。

1．2实验教学管理模式固定

摘要：翻阅世界顶级科学期刊，每本期刊的封面都如同“工艺品”一般，顶级科学期刊很好地在艺术与科学之间寻到了一个完美的契合点，解析世界科技期刊封面内容与艺术画作之间的内在联系，挖掘科技与艺术间的交融互通，促进艺术于科技发展，推动国内杂志风向。从图像学、符号学出发，对科技研究成果即引用名画间内涵进行探究。

关键词：国际科学期刊；期刊封面；经典艺术；图像学；符号学

如今，国际科学期刊杂志不仅对科学知识有所研究，而且对大众所理解的具有严肃性、认真性、一丝不苟性的“科学”名词给予了另一种解释，科学也可以富有艺术气息。翻阅世界顶级科学期刊，每本期刊的封面都如同“工艺品”一般。赫伯特•斯宾塞曾指出：国际平面有时会被界定为一门研究符号学的学科，所以在理论层面，国际平面也是与符号学相关的一类。符号学当中的“能指”“所指”、信息交流方式及字面、语言和图像，在同样语言和图像的呈现当中不仅仅只代表了一种物体或观念，而是可以有着多种表达方式，此类表达并非消极，更多带有积极意义[1]。顶级科学期刊也以此为基础，通常只有专业人士才能解读的论文，通过图片或图片变形来呈现科学研究成果、传递科学知识使它们变得易于理解。现代图像艺术作为现代科技和艺术的完美结合，分享和传播必将带来更多的趣味性。顶级科学期刊很好地运用了这两大特性，在艺术与科学之间寻到了一个完美的契合点，从图像上的运用延伸至内涵之间的相互影响、借鉴。在探究世界科学期刊封面内容与艺术画作的内在联系时，笔者以封面期刊上所展示的图片、论文及所对比的艺术作品间存在的联系进行分析，品读图像与论文间的相互联系与互通内涵。钱学森先生曾在几十年前便强调过，国民不仅需要科学技术知识，更需要文化艺术修养[2]。回头看国内期刊，生硬的字体、简单的几何图形就是一期科学期刊的封面。

一、科学期刊封面图像示例

（一）悄然融入的浮世绘

1.凯风快晴

《GenestoCells》是一本由日本分子生物学会发行的细胞生物学学术期刊。此期刊是一本独具风格的杂志，能将浮世绘作品与生物学不露声色地融合其中。2014年2月期刊上的画作源自“三十六景”之一的《凯风快晴》。被称为“浮世绘之王”的《凯风快晴》，描绘的是“赤富士”时的景象。在夏日晴朗之时，太阳初升。此期刊封面中的细胞质所含有的器官都包含于改写版的《凯风快晴》之中。期刊中富士山被红日映照，山体通红。“凯风”则是指从南方吹来的风，将云朵的形状自上而下呈现出不同的纹理，鳞片状的云有的似光滑内质网、有的似糙面内质网、有的似运输囊泡。由于《凯风快晴》的作者葛饰北斋受印象派影响较大，而细胞器研究出现重大突破也是出现在这个时期。不论从科学或是艺术的领域都是中西方交流与互通的最好代表。

1分子诊断学实验教学现状分析

目前整体上分子诊断学实验教学的开设情况存在以下三方面的不足：(1)教学形式单一。教学过程基本上是教师根据课本讲义上的内容进行灌输式讲授，粉笔+黑板+口头讲授，教学方法比较简单，内容陈旧，在学生来看，是以背书为主，较难调动学生们学习的兴趣。(2)实验室硬件条件相对不足。分子诊断学实验在所需的硬件设施上往往需要投入的经费较高，加之对授课教师的分子生物学基本技术要求也较高等原因，使得实验教学的受重视程度不够，最终导致学生的动手能力和分析解决问题的能力没能得到很好的发展。(3)验证性实验所占比例较大。实验教学不仅要以培养学生的动手操作能力为目的，单纯地完成一些验证性实验，更重要的是通过加强专业技术训练，培养学生的科学思维与创新能力。传统的分子诊断学实验主要是一些基本操作技术，以验证理论为目的，学生机械地按已有的操作步骤进行，缺少与其它学科的融会贯通，无法使学生形成完整的科研思路。因此，为了后续学科的学习和为培养适应新世纪医学发展要求的高级检验医学人才奠定良好基础，使教学方法和教学内容的运用趋于综合化，不断提高学生的创新科学思维素质，进一步加强学生创新能力和综合分析问题的能力是关键环节。

2优化实验教学的多样化教学模

根据多年教学、科研和临床的经验，笔者认为多样化教学模式的开展对于在课堂教学中培养学生的临床思维是非常必要的。

2.1多媒体组合教学

医检专业本科教育开设分子诊断学时间不长，实验教学中还存在一些期待改进的地方，其中实验教学软件这方面就比较欠缺，国内目前难以购置较好的整体优化的分子诊断学实验多媒体课件和影像教学片，创作整体优化的分子诊断学应用型实验教学多媒体课件将提高分子诊断学实验的教学效果，并为暂时尚不具备条件的医学院校开设应用型分子诊断学实验提供较为理想的课件，提高教学效果。多媒体组合教学就是在教学工作中运用数码相机、摄像机、录像机、大屏幕投影仪以及多媒体计算机和网络等进行整体组合优化，根据实际情况制作相应的多媒体课件、幻灯片和电视教学片等教学软件，在课堂上讲解实验理论时，可以先利用多媒体视频或动画等方式，为学生演示实验室常用仪器和器材的工作原理和规范正确的使用方法、实验室安全知识以及实验原理和步骤等，这样学生可获得直观印象，加深对实验技能的理解。教师还能利用多媒体手段在课堂外，将多媒体技术、网络技术和视频技术联合应用进行多媒体网络教学，向学生展示现代分子诊断学研究设备、新的研究技术以及受实验条件、学时和安全性的限制使得学生无法直接接触到的实验操作，使学生能够及时了解到分子诊断学实验的最新研究手段，同时同学们还可以掌握规范正确的操作，又可在网络上模拟整个实验过程，提高学生的学习兴趣和动手操作能力，进而达到加深学生对分子诊断学实验的整体认识和掌握常用疾病针对性实验室检测的目的，实现学生与计算机的交互、学生与学生的交互、学生与老师之间的交互，大家共同学习，学习的方式和环境发生了改变，知识的传播不再受时空的制约，并可实时进行。通过多媒体组合教学的方式，学生可以在短时间内增加信息量，拓展知识面，开阔眼界，从而提高实验教学的效果。

2.2分组讨论

1分子诊断学实验教学现状分析

目前整体上分子诊断学实验教学的开设情况存在以下三方面的不足：(1)教学形式单一。教学过程基本上是教师根据课本讲义上的内容进行灌输式讲授，粉笔+黑板+口头讲授，教学方法比较简单，内容陈旧，在学生来看，是以背书为主，较难调动学生们学习的兴趣。(2)实验室硬件条件相对不足。分子诊断学实验在所需的硬件设施上往往需要投入的经费较高，加之对授课教师的分子生物学基本技术要求也较高等原因，使得实验教学的受重视程度不够，最终导致学生的动手能力和分析解决问题的能力没能得到很好的发展。(3)验证性实验所占比例较大。实验教学不仅要以培养学生的动手操作能力为目的，单纯地完成一些验证性实验，更重要的是通过加强专业技术训练，培养学生的科学思维与创新能力。传统的分子诊断学实验主要是一些基本操作技术，以验证理论为目的，学生机械地按已有的操作步骤进行，缺少与其它学科的融会贯通，无法使学生形成完整的科研思路。因此，为了后续学科的学习和为培养适应新世纪医学发展要求的高级检验医学人才奠定良好基础，使教学方法和教学内容的运用趋于综合化，不断提高学生的创新科学思维素质，进一步加强学生创新能力和综合分析问题的能力是关键环节。

2优化实验教学的多样化教学模式

根据多年教学、科研和临床的经验，笔者认为多样化教学模式的开展对于在课堂教学中培养学生的临床思维是非常必要的。

2.1多媒体组合教学

医检专业本科教育开设分子诊断学时间不长，实验教学中还存在一些期待改进的地方，其中实验教学软件这方面就比较欠缺，国内目前难以购置较好的整体优化的分子诊断学实验多媒体课件和影像教学片，创作整体优化的分子诊断学应用型实验教学多媒体课件将提高分子诊断学实验的教学效果，并为暂时尚不具备条件的医学院校开设应用型分子诊断学实验提供较为理想的课件，提高教学效果。多媒体组合教学就是在教学工作中运用数码相机、摄像机、录像机、大屏幕投影仪以及多媒体计算机和网络等进行整体组合优化，根据实际情况制作相应的多媒体课件、幻灯片和电视教学片等教学软件，在课堂上讲解实验理论时，可以先利用多媒体视频或动画等方式，为学生演示实验室常用仪器和器材的工作原理和规范正确的使用方法、实验室安全知识以及实验原理和步骤等，这样学生可获得直观印象，加深对实验技能的理解。教师还能利用多媒体手段在课堂外，将多媒体技术、网络技术和视频技术联合应用进行多媒体网络教学，向学生展示现代分子诊断学研究设备、新的研究技术以及受实验条件、学时和安全性的限制使得学生无法直接接触到的实验操作，使学生能够及时了解到分子诊断学实验的最新研究手段，同时同学们还可以掌握规范正确的操作，又可在网络上模拟整个实验过程，提高学生的学习兴趣和动手操作能力，进而达到加深学生对分子诊断学实验的整体认识和掌握常用疾病针对性实验室检测的目的，实现学生与计算机的交互、学生与学生的交互、学生与老师之间的交互，大家共同学习，学习的方式和环境发生了改变，知识的传播不再受时空的制约，并可实时进行。通过多媒体组合教学的方式，学生可以在短时间内增加信息量，拓展知识面，开阔眼界，从而提高实验教学的效果。

2.2分组讨论

摘要：

针对社会对人才培养质量的要求，结合地方院校的实际，对遗传学实验教学改革进行了探索．通过优化实验内容，丰富实验材料，运用现代教育技术，开放遗传学实验室，建立实验评价体系等途径，培养学生的专业实践技能和创新能力，提高学生的综合素质．

关键词：

地方院校；遗传学实验；教学改革

遗传学实验是高等学校生物类专业的必修课．通过遗传学实验教学，对于培养学生动手能力、遗传研究能力，以及学生发现问题、分析问题和解决问题能力［1］，具有重要的作用．但是，现行的遗传学实验教学中，普遍存在以验证遗传的基本规律为主，缺乏综合性、研究性实验；多数遗传学实验经历时间长，一次实验课仅有约3学时，许多实验操作不得不由教师代替完成，学生真正动手操作时间较少，很难对学生开放实验室；教学手段上以一台显微镜打天下，实验内容多局限于细胞遗传学范围内；实验成绩评定上，不管实验过程和结果，只要实验报告写得好，实验成绩就高．这些问题制约了学生发现问题、分析问题、解决问题能力和动手能力的培养［2－5］．面对这些困难和挑战，必须改变实验教学的传统思想和观念，开辟实验教学新思路，构建适应新形势的新型实验教学模式．为此，我们针对社会对人才培养质量的要求，结合地方院校的实际，对遗传学实验教学改革进行了探索，取得了一些成效．

1优化实验内容，构建合理的知识体系

遗传学科的不断发展和研究领域的不断扩大，遗传学实验与生物专业中的很多学科的实验相互渗透、相互联系．在遗传学实验教学中，我们对实验体系和教学内容做了如下改革．

摘要:创新能力培养是研究生科研能力培养的关键环节。文章旨在从研究生专业课教学课程改革入手，融入科研创新性培养内容，如进行科研课题综述、设计和解析高水平研究论文的创新点，使课堂呈现科研的创新氛围，以培养学生的创新意识。

关键词:基础医学;科研创新能力;研究生培养

在高等教育的研究生阶段如何培养学生的创新能力是未来国家科技人才培养的关键环节。我国目前已进入全面发展阶段，创新是保持国家长久竞争力的基础，是推动社会进步和经济发展的动力和源泉。《中华人民共和国学位条例》明确规定，硕士生应“具有从事科学研究工作或独立担负技术工作的能力”;博士生应“具有独立从事科学研究工作的能力”。因此，研究生教育的目的是培养研究生的科研能力，即独立思考、分析问题和解决问题的能力。具体的科研能力包括:科学理性思维能力，发现问题和解决问题能力，收集和处理资料能力，逻辑思维与展示能力，动手操作能力等［1－4］。但是创新能力是科研能力的基石，具备创新能力是科学工作者必备的基础［5，6］;任何科研活动如果不具备创新性，仅仅是简单的重复或老调新弹，其研究出来的成果则缺乏生命力，也不具备基本的社会价值和经济价值，既浪费了人力和物力，也浪费了国家有限的资源。因此，对研究生创新能力的培养极其重要。大多数硕士研究生是本科毕业后直接考取生源，他们入学后第一学期首先进行课程学习，其中包括专业课学习，为后续科学研究打基础。以往这部分专业课讲座内容是关于本专业的新理论、新进展、新技术、新方法和研究手段等介绍［6，7］。由于是理论讲解课，研究生的创新能力培养很难在这个阶段通过这样的课程体现出来。如果研究生继续按本科阶段被动接受教师授课，学习、复习、熟记，然后结业考试，这样的模式显然不利于研究生的能力培养和后续科学研究实践。为此，创新能力的培养应该从研究生入学的初始即主动培养学生的创新性思维和意识，让学生了解创新性在科学研究中如何体现及其重要性。进而，我们通过专业课程教学中以下改革过程以培养研究生的创新意识和能力。

1课程设置

我们以研究生心血管药理学专业课设置为例，本课程共4个讲座，分别讲授抗血栓药物的研究进展、高血压治疗进展、离子通道药理学、细胞内钙信号转导和研究方法与手段，共20学时。除这4个原有课程设置外，我们在课程最后阶段增加学生的科研项目介绍(3学时)，重点介绍学生各自科研项目的立题、实验设计及其实验内容(涉密内容除外)，尤其侧重介绍此立题的背景、解决的问题和创新点。通过此过程训练的目的是让学生从入学初始即开始熟悉自己课题，在讲解和查找文献背景过程中发现不足处，加深理解其研究内容，寻找自己课题的创新点和研究价值及其科学意义所在，这样便于研究生快速建立科学思维与培养学生在科研中的创新意识。此外，每次课上留给学生几篇顶级学术刊物中与本专业相关论文进行课后研读，后期的授课中陆续请同学们自己讲解本论文研究的基本内容，解决了何问题，其创新点和意义何在。通过这种作业形式培养学生正确解读科研论文的能力，并逐步理解原创论文研究的精髓所在。

2授课内容

在理论授课内容中增加新理论、新方法和新技术的演变和发展过程的内容介绍。例如，在第4讲座(细胞内钙信号转导和研究方法与手段研究)中讲解离子通道常用膜片钳技术时，增加了整个离子通道研究历史的演变过程，先介绍电压钳技术的研发和发展及其在膜电位发现中的作用，再讲解膜片钳技术发现和发展及其技术的创新意义和应用价值所在。让学生了解任何新技术和新方法的出现不是凭空产生，均为应运而生并有效应用于实践解决科学难题，从而使科学研究发展大幅前进。如电压钳技术使科学家发现了膜电位是由离子通过各自通道跨膜转运的结果，从而揭示了生物体中离子通道的存在和分别在细胞膜电位形成中的作用。正是由于这一技术的应用发现了钠通道和膜电位的新理论，发明者因此获得1963年诺贝尔生理学或医学奖。而膜片钳的研发成功使科学家进一步发现单个离子通道开启与关闭动力学及其调控规律，进而研发了一系列选择性作用在离子通道的药物，如钙通道阻断剂维拉帕米用于心血管疾病的治疗，使医药学领域出现重大突破。也正因如此，膜片钳技术的发明者获得1991年诺贝尔生理学或医学奖。此外，在课程中还增加我们课题组科研中具有明显创新价值和科学意义的研究论文介绍，让研究生具体体会某一个项目是如何提出问题、分析问题和解决问题，此研究及其分析过程中所呈现的科学价值及研究乐趣。最为重要的是体会每个科研项目都是一个创新的过程和创新性成果的产出，只有具备创新性和研究价值才值得我们努力进行探索。

摘要:基于OBE理念，从课程目标及毕业要求、课程理论部分内容设计、教学过程改革与实施等环节对细胞工程课程进行了规划，从而有效提升了教学效果，提升了学生的自主学习能力和实践技能水平，为学生未来的职业发展奠定了良好基础。

关键词:OBE理念;细胞工程;课程设计

1OBE理念概述

OBE理念是一种基于目标导向的反向教学方法，教师在教学过程中要以学生为中心，以学习成果为出发点反向设计教学目标、教学过程、教学评价体系等教学环节。截至2016年，教育部高等教育评估中心和中国工程教育专业认证协会共同认证了全国高校812个工科专业，同年我国正式加入《华盛顿协议》，标志着我国工程教育认证体系与国际教育认证体系实质等效，对于推动我国工程技术人才跨境流动和执业具有重要意义。细胞工程专业作为一门实践性和应用性较强的新工科专业，亟需通过课程改革提升教学效果。

2基于OBE理念的课程目标及毕业要求

2.1课程目标

本课程旨在培养学生运用细胞工程中动植物细胞培养、组织工程、干细胞、细胞融合、细胞重组等核心章节理论知识。第一，掌握细胞工程领域相关概念、原理和技术，掌握细胞分化与全能性，动植物组织与细胞培养的基础理论，细胞融合与细胞重组概念及相关应用，克隆动物的制备技术(包括一般细胞克隆及体细胞克隆)，了解转基因相关的分子生物学知识。第二，理解细胞工程各类技术(包括细胞融合、染色体工程、胚胎工程、克隆技术及转基因动物等)在现代生物技术领域的相关应用与未来发展方向，并掌握这些技术的实现工艺，能根据相关课题进行简单的工艺路线设计，培养学生具备生物技术相关领域的问题分析和解决能力。第三，通过本课程的学习，学生能查阅细胞工程各类技术最新进展及应用前景等相关资料，提升自主学习能力。

实验方案包括实验题目、实验的理论依据、实验的基础要求、详细的实验步骤、可能遇到的困难及解决方案、预期的实验结果、老师的评审意见。实验方案经老师讨论批准后，学生按实验方案所需的材料、试剂和仪器等用品申请单，主管教学老师审批签字后，交实验带教老师购买，领取实验用品后按照实验方案开始实施实验，对实验过程中存在的问题及时调整，小组内讨论，必要时请老师帮助解决。认真做好原始数据的记录，对实验结果进行统计分析，最后完成实验报告。

在专业课的自主设计性实验中，我们综合细胞生物学、遗传学、生物化学等系统理论基础，利用组织细胞培养技术、形态学技术、生物化学检验技术、分子生物学技术，结合临床检验基础、临床血液学检验、临床免疫学检验及临床微生物学检验等其他医学检验专业课的知识，设计实验方案，遵循“科学性、自主创新性、可行性、实用性”的原则，设计了一系列实验，如人外周血淋巴细胞的培养及染色体G－显带制备方法、成纤维细胞生长因子21影响因素、烯霉毒素诱导卵巢癌细胞凋亡的实验研究、新生豆芽中酶含量的测定、洗涤剂中磷含量的测定、维生素C及抗生素对血液及尿液生化物质测定的干扰、竹纤维物品抑菌作用、林蛙油对肝纤维化的影响的组化免疫，这些自主设计性实验无论是在临床检验工作中还是在医学科学研究中都是一些基础实验，同时也贴近生活，富有意义。自主设计实验不仅激发了我们主动参与实验的热情，培养创新意识，提高动手操作和独立思考的能力，把所学的知识运用到实践中，融会贯通，而且通过小组内成员的团结协作、相互配合，培养了团队意识，增强了医学检验专业学生的责任感和主人翁意识，在整个实验过程中，小组内的每个成员都努力完成自己的任务，这一点对于我们今后的学习工作有着重要的意义。

在自主设计性试验中，我们充分利用已掌握的知识和技能对自己感兴趣的题目自主设计，亲自动手，从平时被动地按照实验指导机械地完成实验操作转变为主动设计实施实验，最终得到实验结果，分享实验成功的喜悦。同时我们将实验结果发论文形式报告并向杂志投稿，有的一个实验小组发表了4篇文章。我们小组在自主设计性实验中，选择了“人外周血淋巴细胞的培养及染色体G－显带制备方法”这个题目，确定了实验题目后，我们通过查阅文献资料，初步拟定了实验方案，经指导老师的审阅和修改后，进一步完善实验方案。这个实验主要利用细胞培养技术和形态学技术，而且所需的实验器材与试剂、仪器设备实验室都能够提供。染色体显带技术在临床中对于遗传性疾病和恶性血液病的诊断举足轻重，临床上已用于疾病的诊断、分型、治疗方案的选择，在预后判断和微小残留病灶的检测方面发挥着越来越重要的作用，然而在遗传学和临床血液学检验实验课中却没有安排这一实验，所以我们选择本实验来补充我们检验专业的基础技能实验。在充分完成实验准备(包括试剂的配制、器材的清洗和高压灭菌)后，分别采集小组成员的静脉血加入植物凝集素在体外培养，72h后加入秋水仙碱应用液后经离心、低渗处理、固定、Giemsa染色后在显微镜下观察淋巴细胞有丝分裂中期的染色体。当小组成员在显微镜下看到自己的染色体时，兴奋、自豪和喜悦的心情无以言表。

21世纪是生命科学的世纪，而分子生物学是当今生命科学研究领域的前沿与核心，在分子水平上揭示生命现象的本质有力地推动了生命科学向前发展。分子生物学研究的基础就是染色体中的遗传物质，之前的许多课程都已经接触到了染色体，但一直都停留在感性认识，通过这次实验我们有了切身的体会:一条小小的染色体竞包含了庞大的遗传信息，控制着复杂而精细的生命活动，生命的奥秘如此神奇。在这一实验中，我们没有采用先经过淋巴细胞分离后再进行培养这一步骤，大胆创新，直接将静脉全血在体外培养以获得有丝分裂中期的细胞，考虑到淋巴细胞占外周血的比例非常少，而且分离步骤繁琐，尚需要分离液，分离效果不佳，容易丢失，最终导致实验失败。通过简化实验步骤，节约了实验成本，取得了预期的实验结果。自主设计性实验以学生为主体，在老师的指导下，设计并实施自己的实验方案。通过自主设计性试验，丰富了我们专业实验课程，充分调动了我们学习的积极性和主动性，培养创新思维，提高我们的综合素质和团队协作精神，使我们初步具备了科研能力和科学素养，让每一个同学都获益匪浅。

作者：霍毅 明盛金 李俊 尹彬彬 郝峰 王杰 李艳 单位：吉林医药学院检验学院