优化医学院校细胞生物学教学模式的探索与实践

摘"要：医学细胞生物学是临床医学相关专业的重要基础学科，在新医科背景下，医学院校细胞生物学教学在培养学生探索精神和创新能力上亟待提高。本文提出了创新实验教学方式，注重学生动手能力和独立思考能力的培养，将医学案例引入细胞生物学的教学中，加深学生对科学问题的理解，提高学生从医学实例中提出科学问题，通过学习相关知识来解决这些问题的能力。此外，开展“翻转课堂”等教学方式，提高学生自主探索科学问题的能力并发展创新思维，为学生后续医学相关基础课程的学习和科研能力的提高奠定坚实的基础。

关键词：细胞生物学；教学改革；创新思维

细胞生物学在现代生命科学和基础医学课程体系中扮演着举足轻重的角色，该学科利用现代物理和化学方法，结合分子生物学技术，深入细胞层面探究生命活动及其规律。作为医学院校各专业中不可或缺的基础课程，细胞生物学在生物制药、再生医学、精准医疗等领域的作用日益凸显［1］。医学院校肩负着培养具有实践和创新能力的医学人才的重任，随着“新医科”理念的推广，医学教育需要从传统以治疗为主的教学模式，转向重视预防与治疗并重、覆盖整个生命周期和健康全过程的大健康理念［2］。在目前时代背景下，细胞生物学的教学目标不应仅仅局限于理论知识的传授，更应着力于培养具有坚实专业基础和科研实践能力的医学人才。

面对新时代对创新型医学人才的需求，细胞生物学的教学改革势在必行。通过深入理解细胞生物学在精准医学、转化医学、人工智能等领域的应用，以探索细胞结构与功能为主线，不断提升学生创新意识，树立“大健康”的理念，为未来临床能力和科研创新能力的培养打下坚实的基础。细胞生物学的教学内容应当紧密跟随医学发展和产业需求，不断更新和拓展，这包括加强实验实践环节，引入最新科研成果，帮助学生构建完整的细胞生物学研究框架。

1"医学院校细胞生物学教学改革的必要性

在现代教育体系中，传统的细胞生物学教学模式往往侧重于理论知识的传授，但这种模式在培养学生的创新思维和科研素养方面存在不足。医学院校的细胞生物学教师多数具有生物学背景，而具有临床医学背景的教师相对较少。这种背景差异导致在教学中，细胞生物学与临床医学的融合不够，难以充分展现细胞生物学在临床实践中的应用价值。在新医科理念的推动下，这种专业局限性愈发明显。随着人工智能和精准医学的兴起，传统的教科书知识已无法满足学生对前沿科学的追求和学科发展的需要。教师在运用数字化教学资源时缺乏足够的主动性，且往往未能紧密地将基础理论知识与当前医学研究热点相结合，在一定程度上导致教学缺乏吸引力，从而出现学生学习兴趣不高、师生互动困难等问题。为了进一步提升教学质量，教师应注重理论与实践的结合，多采用启发式、探究式和讨论式等教学方法，以激发学生的学习兴趣和学习热情，这不仅有助于学生掌握细胞生物学的基本知识，还能培养他们更强的专业技能和科研思维。

中国学生在学习和接受已知书本知识方面表现出色，但在辩证思考和质疑精神方面还有待加强。教师应鼓励学生对现有知识进行批判性思考，培养他们的创新意识和解决问题的能力，以适应未来医学领域的挑战，培养具有创新精神和实践能力的医学人才。

2"细胞生物学教学模式的改革

2.1"创新实验教学方式

细胞生物学是一门实验性基础学科，其研究方法和成果不断迅速更新。然而，传统的细胞生物学实验课程侧重于验证性实验，一定程度上限制了学生的自主学习和探索能力，而且传统的细胞生物学实验比如细胞复苏、细胞传代、免疫荧光染色等是独立的，导致学生对实验操作的连贯性和关联性缺乏认知［3］。在新的教学改革中，教师应该将几个相关性较强的独立实验合并为综合性实验，使学生对整个细胞生物学实验有深入的理解［4］。以细胞微丝染色实验为例，实验过程包括细胞复苏、细胞计数、细胞传代、免疫荧光染色这些连续过程。教师在实验课前2周将基本的实验方案、实验操作视频在微信群中分享给学生，让学生提前了解细胞复苏、细胞计数、细胞爬片制作、免疫荧光染色的基本方法和原理。然后将学生分为5人/组去查阅相关文献，设计每个独立的实验，小组成员间讨论并确定具体的实验步骤及每一步的注意事项［5］。开课前3天，教师引导学生准备材料（例如，磷酸盐缓冲液、M缓冲液等）。具体实验过程中，学生自主进行实验，教师负责监督并及时提醒学生关键步骤，在学生出现错误操作时及时指出并纠正。通过实验操作，学生了解到各个独立实验之间的关系，比如细胞如果污染了，就没有细胞进行后续实验；如果细胞计数出现错误，则会影响细胞爬片制作。在教师的指导下，各组学生对实验结果进行分析并思考实验失败的原因。

教师在讲解实验原理时，可以先提出问题：“细胞的生长、分裂、迁移等动态变化中，细胞骨架的不同组分如何发挥作用？”这样的问题不仅能够激发学生的思考，还能自然地引入微丝的分布、结构组成、基本特征、生理功能等相关知识。在学生参与实验的过程中，教师可以继续提出启发式问题，如：“微丝在维持细胞形态、肿瘤细胞转移方面有哪些作用？如何发挥作用？”这样的问题有助于学生深入理解细胞微丝的概念，并通过实验观察更好地掌握细胞微丝的形态特征。这种在实际操作中发现问题的探究式教学模式有助于促进学生的自主学习能力，培养学生的批判性思维、问题解决能力和科研创新能力，为他们未来的科研工作和临床实践奠定坚实的基础。

2.2"将医学案例引入细胞生物学的教学实践

细胞生物学的理论知识虽然复杂且抽象，但其根基深植于对现实生活问题的探讨，并且其成熟与应用紧密相连。因此，将医学案例融入教学是将细胞生物学的复杂理论简化为易于理解内容的重要策略。以常见的临床问题为例，引出科学问题，引导学生在细胞层面上思考并解决这些问题，从而加深他们对细胞生物学理论的理解。例如，从遗传学角度了解家族性高胆固醇血症的发病机制，血浆低密度脂蛋白（low"density"lipoprotein，LDL）增加，引起冠状动脉粥样硬化性心血管病。家族性高胆固醇血症一种常染色体显性遗传病，纯合子患者的LDL受体基因突变导致细胞摄取LDL能力降低而致病。在《细胞内膜系统》章节中，以此引入LDL受体介导的胞吞作用［6］。通过将细胞骨架的功能与工厂中的物流系统相比较，学生可以形象地理解细胞骨架在细胞内物质运输中的重要性。这种比喻有助于学生认识到，一旦细胞骨架的“运输轨道”出现问题，就如同工厂中的物流受阻，可能导致疾病如阿尔茨海默病的发生。同时，强调微管结合蛋白在微管功能中的作用，以及其异常磷酸化如何导致微管解聚，影响神经元轴突的运输功能，从而深入理解阿尔茨海默病的发病机制［7］。通过探讨单克隆抗体的制备过程，学生可以思考细胞膜的流动性以及细胞融合技术的应用。这种教学方法有助于学生理解细胞膜的结构和功能，以及它们在生物技术中的重要作用。通过分析降糖药利拉鲁肽的作用机制，学生可以学习到细胞信号转导的基本原理。利拉鲁肽与人胰高血糖素样肽1的结构相似，能够激活胰岛β细胞膜上的受体，通过cAMPPKA信号转导途径，增加细胞内钙离子浓度，促进胰岛素的合成与分泌［8］。

在细胞生物学教学中，通过生活中常见的医学案例引出科学问题，不仅能够增强学生的学习兴趣和探索精神，为学习细胞生物学理论知识打下坚实的基础，而且能够提高学生从医学实例中提出科学问题，通过学习相关知识来解决这些问题的能力，这对于他们未来的临床学习和科研工作来说，是宝贵的经验。随着科学技术的不断进步，新的研究发现不断涌现，可能会推翻或更新现有的认知。从生活中的免疫学现象出发，提出相关问题，引导学生从细胞生物学理论体系中寻找答案，对于充分理解细胞生物学和免疫学在临床医学专业中的重要性具有重要作用。同时，这也有助于学生基于对科学问题的理解，自主探索科学问题并发展创新思维。

2.3"细胞生物学的“翻转课堂”初探

翻转课堂（Flipped"Classroom）是一种颠覆传统教学模式的教学方法，它将知识学习的过程转移到课堂之外，使课堂内的时间更多地用于知识的内化和掌握［9］。在课堂上，教师的角色从知识的传授者转变为引导者，真正实现以学生为中心，帮助学生完成知识的内化、解答问题和进行讨论等。这种教学模式通过改变教师和学生在教学模式中的角色关系，实现了以学生为中心的教学环境，从而激发学生的学习自主性和积极性，促进学生的知识内化、问题解答和讨论，进而提升学生的创新能力。

提升课堂效率的一个重要方法是让学生做好课前预习，特别是在进行翻转课堂教学之前，教师应尝试让学生设计一些启发性的问题作为预习内容，这样学生可以充分了解课堂教学内容，并鼓励他们带着问题参与课堂讨论。在翻转课堂模式下，教师首先根据教学大纲准备学习资料，明确学习内容、重点和难点，并提前一周在教学平台上发布。发布的学习资料应包括学习任务单、微课视频等，并提供相关文献和病例，以便学生能够自行查找资料，满足个性化的学习需求［10］。教师需要根据课程的教学目标，有针对性地引导学生在课前完成预习，并找到学生在相关知识上的难点。课前预习的另一个重要作用是提高学生自主学习能力，在传统的教学过程中，课堂资料的准备往往依据教师的个人兴趣来开展，导致课件内容和学生的兴趣点有所差异。在翻转课堂中，教师可以提供教学大纲，引导学生搜索学校图书馆和互联网的信息资源，通过文献搜索方式，满足学习需求。这不仅丰富了课堂内容，提高了课堂效率，还在一定程度上锻炼学生的问题解决能力。学生通过这种高效的课前预习活动，可以为即将进行的翻转课堂做好充分的思想准备，从而在课堂上提出独特的见解，进而增强学习兴趣和提高科研创新能力。

在课堂实施阶段，教师需要高效地组织和管理课堂，妥善处理可能出现的各种情况。课堂内的主要活动形式包括小组讨论、组间竞赛和教师总结。教师可以将学生分成若干小组，各组取一个组名并进行积分排名，提高课堂的趣味性和学生的积极性。小组讨论是根据课程大纲和知识点，让小组成员之间相互协作，完成教师指定的任务，并进行汇报，以此提高学生的团队协作能力。在小组讨论过程中，教师旁听讨论内容，并进行补充和解释。各组派代表进行知识点的讲解和展示，呈现形式包括角色扮演、思维导图、PPT讲解等。教师在各小组讲解后，要及时进行点评。此外，教师可以采用探究式教学，鼓励学生独立收集资料并发表自己的观点，从而提升学生的信息整合能力；或者采用项目教学法，提前在课堂上布置实例，激励学生进行讨论和交流，这有助于激发学生的学习主动性，加深对知识的理解和吸收。在课堂上，教师应对细胞生物学的教学内容和重难点进行精准讲解，确保教学目的明确。授课教师通过设置小组必答题、小组抢答题等形式，以及小组间的互问，来提高学生学习的趣味性和积极性，同时不断加深学生对知识点的理解和掌握。最后，教师需要对整个授课内容进行总结，以巩固学生对重点和难点的理解。通过这种教学模式，学生能够在课堂内更深入地参与学习过程，教师也能够更有效地指导和促进学生的学习，共同推动知识的深入理解和应用。

3"结论

在现代生物医学领域的迅猛发展中，细胞生物学的基础理论和实践技术在临床诊断、治疗和科研中扮演着日益重要的角色，精通细胞生物学对于推动科学理论的进步和临床实践的创新至关重要。本文针对医学院校细胞生物学教学的现状，分析了学生在学习过程中普遍面临的问题，并提出了一系列教学策略，包括实践式、启发式、案例式和探究式教学。这些策略经过教学实践验证，能够显著增强学生的学习动力，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度，还能增强学生提出和探索科学问题的能力，有助于学生全面理解细胞生物学和免疫学的知识体系，以及深入掌握复杂的知识点。

虽然这些教学与学习策略可能无法彻底解决学生在细胞生物学学习中遇到的所有挑战，但在“互联网+”时代背景下，人工智能、大数据和信息技术与细胞生物学教学的深度融合，将进一步放大这些策略的效果。通过实施这些策略，我们可以期待学生在细胞生物学领域的学习将变得更加高效，为他们未来的科研和临床工作奠定坚实的基础。

参考文献：

［1］朱永生，张洪波，张宝，等.新医科背景下《医学细胞生物学》一体化教学探索［J］.医学教育研究与实践，2023，31（2）：211214.

［2］赵凌宇，肖轩，吴锋，等.新医科背景下医学细胞生物学形成性评价体系的构建［J］.中国卫生产业，2023，20（15）：196199.

［3］陈婷婷，卢硕，李博，等.医学细胞生物学实验教学中多元化教学方法的研究［J］.世界最新医学信息文摘（连续型电子期刊），2024，24（8）：260263.

［4］黄欣媛，范红波.基于科研思维培养的细胞生物学实验教学改革［J］.湖北工程学院学报，2024，44（3）：7476.

［5］张妍.基于细胞生物学实验培养医学生的科研创新能力［J］.科教导刊，2023（32）：5456.

［6］刘洋，金玉姬，孙奇，等.家族性高胆固醇血症教学案例设计与实践［J］.基础医学教育，2024，26（10）：833836.

［7］李小玲，华智锐.为细胞生物学教学插上“微翅膀”：以“细胞骨架”为教学案例［J］.科技与创新，2019（1）：2527.

［8］杨昆，石晓梅，郭睿.OPIRTAS翻转课堂结合TBL在基础医学课程素质教育中的实践：以“细胞信号转导的分子机制”为例［J］.中国生物化学与分子生物学报，2023，8（39）：12001211.

［9］井维鑫，韩洋洋，袁芳.医学细胞生物学翻转课堂教学模式的探索与实践［J］.教育现代化，2022，9（12）：79.

［10］孟盈，孟然，彭智邦.翻转课堂的细胞生物学实验教学设计与改革［J］.教育现代化，2018（25）：5051.

基金项目：细胞生物学教学创新团队（2023cxtd037）；安徽省高校自然科学研究项目（KJ2021A0281）；安徽省教育厅教学研究项目（2022jyxm698）

作者简介：李新颖（1987—"），女，汉族，安徽阜阳人，博士，讲师，研究方向：细胞生物学。

*通信作者：刘晓颖（1973—"），女，汉族，安徽阜阳人，博士，教授，研究方向：细胞生物学。