细胞生物学实验方法及时间统筹安排的改进

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细胞生物学实验方法及时间统筹安排的改进

来源：学术堂作者：韩老师

发布于：2014-08-21 共4707 字

引言

以细胞生物学实验为代表的生物学实验教学中，存在知识点多、技术操作要点多，课时有限等

具体问题。如何在有限的课时内，既完成大纲要求的教学任务，又激发学生的学习热情、培养

学生综合分析解决实际问题的能力和科学思维，就成为现代生物学实验教学及教学改革的重要

内容及方向。细胞生物学是一门实验性很强的学科，也是生命科学领域中重要的基础课程，学

生通过细胞生物学课程了解细胞结构及细胞活动的基本规律，细胞生物学理论课与实验课密不

可分。细胞生物学实验课既是理论课程的验证和补充，又是培养学生创新能力、独立思考能

力、分析解决问题能力的重要手段。而细胞生物学实验专业性较强，只有在顺利完成基础实验

培训之后，才有可能作进一步的设计创新实验及科研性实验，这就要求我们合理分配基础性实

验与设计创新实验、科研性实验各部分的时间，充分提高时间利用率，使学生得到更多的独立

动手机会，提高其独立思考、分析解决问题的能力。

笔者结合细胞生物学实验课的教学实践，对实验方法及时间统筹安排等方面进行了改进，希望

通过本实验课教学，使学生在相对较短的时间内掌握基本的细胞生物学实验技术，增强学生对

理论课知识的理解，为接下来的设计创新实验及研究性实验打下基础。

1 统筹安排实验时间

我院细胞生物学实验教学任务繁重，每学期 64 学时，参与实验的本科生人数近 200 人，分 6

组进行，每组需要做: ①培养技术、切片机使用技术; ②倒置显微镜的使用技术; ③植物组织培

养; ④石蜡切片; ⑤细胞内多糖观察; ⑥细胞内核酸观察; ⑦鸡血红细胞的融合实验等多个实验

项目。我们曾经将每一部分分开进行( 见图 1) ，虽然这样可以避免各实验项目之间的相互干

扰，减少错误发生率，但是会大大延长实验时间，学生完成实验需 7 天。由于实验时间分配不

合理，有时学生忙的不可开交，不能很好掌握实验内容; 有时却又无事可做，使学生产生厌烦

情绪，对实验效果影响颇大。为此，我们将其中的部分实验进行整合，将实验分 3 天进行( 见

图2) : 第1 天，进行仪器设备及相关技术培训，动物处死，组织切取及固定( 过夜) ; 第2 天，

进行植物伤愈组织培养、石蜡切片实验的脱水、透蜡、包埋( 过夜) 、动物细胞融合; 第3 天，

进行石蜡切片实验的切片、展片、烘干、复水、HE 染色与福尔根染色、PAS 染色。但是由于

实验时间限制，展片后烘干时间较短( 1 至2 h) ，为避免在复水、染色步骤组织切片的丢失，

学生往往利用酒精灯外焰对载玻片上的蜡带进行较长时间的展片操作，往往会造成蜡带熔化和

组织破坏，学生很难针对展片程度进行准确判断，进而影响实验的成功率和效果。为了避免上

述问题，学生通常会反复向教师询问，是否可以进行下一步操作，不仅大大增加了实验教师的

工作量，而且来自教师多次否定的回答，使学生产生较强的挫败感，降低了对实验的兴趣。针

对以上问题，我们对实验中的限速步骤进行了改进，缩短了操作时间，进而使展片、烘干操作

提至前 1 天，然后过夜，充分延长烘干时间，下文将对实验方法改进进行进一步阐述。【图1-

2】

另外，原来动物细胞融合实验安排在石蜡切片之后进行，学生观察到的细胞融合率非常低，经

过分析，我们认为细胞融合率低的原因主要是由于融合时间比较短，于是对实验时间进行调

整，将动物细胞融合安排在石蜡切片实验中间( 从脱水到包埋步骤之间) ，具体时间由学生自主

统筹。这样在石蜡切片实验过程中，学生可以随时观察细胞融合结果，感兴趣的学生还可以在

实验教师的引导下，看到动物细胞融合状态随时间的变化，可以自主设计研究动物细胞融合实

验中 PEG 添加量、融合温度对实验结果的影响，可以进行融合率与时间关系的研究，在不增

加实验投入前提下，使学生能够得到在同一实验进程中从多角度多层次进行分析的训练，提高

了学生的实验兴趣与科研能力。

2 改进实验方法

石蜡切片实验是细胞生物学实验的重要部分，迄今为止石蜡切片仍然是疾病诊断，尤其是病变

性质判断的重要手段。实验中涉及到断头处死小鼠，剖开腹腔，取出组织，冲洗，修切成小

块，加入固定液进行固定，各级乙醇脱水，二甲苯透明，浸蜡，包埋，切片，染色，显微镜下

观察等多个操作步骤，每一步操作都会对结果造成至关重要的影响，要求操作者具有很好的实

验技巧，对于某些步骤( 如包埋) ，不得不由实验教师进行演示实验，而学生不能参与，造成学

生动手能力得不到提高，因此我们把其中某些步骤操作进行改进，使其更适宜学生操作，让学

生更多的参与到实验中，动手动脑，不仅提高学生实验技能，而且使他们具有分析问题、解决

问题的意识，提高其独立研究能力。

石蜡切片过程中，最易受操作人员实验技术影响的步骤是浸蜡、包埋，而且包埋效果直接影响

到实验结果的好坏。原来本科学生浸蜡、包埋部分操作成功率仅为10% ～16%，甚至更低，不

仅大大降低整体实验的速度、延长实验时间，而且由于大量重复操作，很容易造成学生产生厌

烦情绪，对实验失去信心。已经有相关研究人员对常规石蜡切片方法进行了研究，并取得了较

好的效果。中国科学技术大学的杨捷频提到在夏季、冬季分别选择高熔点( 58 ～60 ℃) 高硬度

的蜡和选择低熔点( 54 ～56 ℃) 低硬度的蜡，并且不同组织采用硬度不同的蜡。但是在本科教

学实验中我们试用之后效果并不明显，这可能与本科生实验操作技术的熟练程度有关，所以进

一步发掘新的实验技术改进，降低这一操作的技术门槛，除了对相关研究人员具有一定的辅助

意义外，对本科生石蜡切片实验教学就显得尤为重要; 弯雪燕等自制铁皮包埋盒，利用这一改

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细胞生物学实验方法及时间统筹安排的改进来源：学术堂作者：韩老师发布于：2014-08-21共4707字引言以细胞生物学实验为代表的生物学实验教学中，存在知识点多、技术操作要点多，课时有限等具体问题。如何在有限的课时内，既完成大纲要求的教学任务，又激发学生的学习热情、培养学生综合分析解决实际问题的能力和科学思维，就成为现代生物学实验教学及教学改革的重要内容及方向。细胞生物学是一门实验性很强的学科，也是生命科学领域中重要的基础课程，学生通过细胞生物学课程了解细胞结构及细胞活动的基本规律，细胞生物学理论课与实验课密不可分。细胞生物学实验课既是理论课程的验证和补充，又是培养学生创新能力、独立思考能力、...

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