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细胞生物学研究范例(3篇)

来源:整理 时间:2024-05-08 手机浏览

细胞生物学研究范文

【摘要】为了了解冻存复苏过程对骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)生物学特性和支持造血能力的影响,采用常规方法分离培养骨髓MSC,将传代后的细胞用含10%二甲亚砜、40%胎牛血清的IMDM细胞冻存液保存在-196℃液氮中,观察短期(4周)和中期(9-15月)复苏后MSC的活性、免疫表型、多向分化能力和支持造血的能力,并同冻存前的MSC进行比较。结果表明:中短期冻存后的MSC的细胞活性分别为(90士3.75)%和(93士2.51)%;冻存后细胞的增殖能力、免疫表型、体外分化为脂肪和骨细胞的能力、支持集落(CFU-GM,CFU-E,CFU-GEMM)的生长作用和冻存前MSC相似。结论:骨髓MSC在液氮中短期和中期保存后,细胞活性略有下降,但是并不影响MSC的增殖、分化和支持造血能力。

【关键词】支持造血

BiologicalCharacteristicsandAbilityofSupportingHematopoiesisofBoneMarrowMesenchymal

StemCellsPre-andPost-Cryop-reservation

AbstractThisstudywasaimedtoobservethebiologicalcharacteristicsofcryopreservedbonemarrowmesenchymalstemcell(MSC)andtoexaminetheirabilitiestosupportinvitrohematopoiesis.BonemarrowMSCwerecryopreservedin-196℃liquidnitrogenfor4weeks(shortterm)and9-15months(mediumterm)withIMDMcontaining10%DMSO,40%fetalcalfserumascryoprotectant.Theviability,proliferation,immunophenotype,invitrodifferentiationandabilityofsupportinghematopoiesisofthawedMSCwereinvestigatedandcomparedwiththeseofpre-cryopreservedMSC.Theresultsshowedthatthecellviabilitywere(93士2.51)%and(90士3.75)%forMSCcryopreservedaslongas4weeksor9-15monthsrespectively.However,therewerenochangesdetected,ascomparedwithpre-cryopreservedMSCinimmunophenotype,abilitiesofproliferationandsupportingcolonyformingofCFU-GM,CFU-EandCFU-GEMM.Itisconcludedthatbonemarrow-derivedMSCcanbestoredinliquidnitrogenforshort-term(4weeks)ormedium-term(9-15months)withoutchangesofabilitiesofproliferation,differentiationandhematopoiesissupport.

Keywordscryopreservation;mesenchymalstemcell;hematopoiesissupport

间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)具有多向分化和支持造血的能力,而且来源广泛,容易在体外培养和扩增,目前已经应用于临床并显示了良好的治疗效果[1-4]。将培养后的MSC冻存,在患者需要MSC治疗时给予输注,具有很好的临床应用前景。但是,冻存是否会影响MSC的生物学特征,我们尚不清楚。因此,本研究将骨髓来源的MSC冻存于-196℃液氮中,观察中期和短期冻存后MSC的增殖、分化和支持造血的能力并同冻存前的MSC进行比较,为进一步在临床中的应用提供详尽的实验依据。

材料和方法

试剂

IMDM、DMEM、DF12、MCDB培养液、胎牛血清、马血清和甲基纤维素均为Gibco公司产品。鼠抗人CD11b、CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD105和HLA-DR抗体购自PharMingen公司;rh-SCF、GM-CSF、EPO、IL-3购自Peprotech公司;胰酶、EDTA、全反式维甲酸、1-甲基-3-异丁基-黄嘌呤(IBMX)和二甲亚砜(DMSO)购自Sigma公司。

MSC的分离和培养

骨髓来自8例健康志愿者(年龄18-34岁,平均29岁)。髂后上棘抽取骨髓,用淋巴细胞分离液(密度1.077)400×g离心20分钟,取白环以上细胞部分,计数后接种于含40%MCDB、2%FCS的DF12培养液中,置37℃、5%CO2培养箱中培养,24小时后换液,去除未贴壁细胞。当细胞达到70%融合时,常规消化传代。

MSC的冻存和复苏

将1×106细胞加入含10%DMSO和40%FCS的IMDM中,总体积1.8ml。先置于-80℃冰箱中,第二天转入-196℃中冻存。将中期9-15个月(平均13个月)和短期(4周)冻存的MSC置于37℃水浴中快速复温,冻融后加入8mlIMDM混匀后离心,然后再用IMDM洗涤1次,置于37℃、5%CO2培养箱中培养。第2天,更换新鲜培养液。

细胞活性和增殖能力测定

应用台盼蓝拒染回收率(TBR)试验检测复苏细胞的活性,TBR(%)=冻存后活细胞计数/冻存前活细胞计数×台盼蓝拒染率×100%。将冻存前后的MSC接种在24孔板中(5×103细胞/孔),置37℃、5%CO2培养箱中培养,每隔1天取2孔细胞进行计数,计算均值,绘制生长曲线。

细胞免疫表型分析

用含20g/LBSA的PBS将胰酶消化后的MSC制成1×106cells/ml的细胞悬液。每个上机试管中加入500μl细胞悬液,先加入鼠抗人CD11b、CD29、CD31、CD34、CD44、CD45、CD105和HLA-DR单克隆抗体,同时设空白对照,于4℃孵育30分钟,PBS洗3遍。再加入FITC标记的羊抗鼠IgG,4℃孵育30分钟,PBS洗4遍,用流式细胞仪检测。使用cellquest软件获取并分析数据。

体外诱导多向分化检测

成骨诱导将5×104细胞接种于6孔板中,加入含10-7mol/L地塞米松、10mol/Lβ磷酸甘油、0.05mol/L维生素C和10%FCS的IMDM,3周后应用vonKossa染色检测钙化小结。

脂肪诱导将5×104细胞接种于6孔板中,加入含10-6mol/L地塞米松、0.5mol/LIBMX、0.1mol/L维生素C和10%FCS的IMDM,7天后油红O染色检测脂肪滴。

支持造血的能力测定

将冻存前后的骨髓MSC用10.0Gy60Coγ线照射,然后更换为长期培养液(含12.5%FCS、12.5%马血清、2mmol/L谷氨酰胺、10-6mol/L氢化考的松的IMDM)。获取健康人骨髓单个核细胞,预先培养4小时以去除贴壁细胞,将悬浮细胞按照1×106/ml接种在照射后的MSC中,在37℃、5%CO2条件下培养,每周半量换液。4周后获取全部细胞接种于甲基纤维素体系中测定其集落形成能力。培养体系为:IMDM中含30%马血清、1%BSA,2mmol/L谷氨酰胺、1×10-4/Lβ2巯基乙醇、1%甲基纤维素和重组细胞因子。细胞因子包括:rhSCF50ng/ml,IL-310ng/ml,GM-CSF50ng/ml和EPO4U/ml。集落形成实验在24孔培养板中进行,于37℃、5%CO2条件下培养14天。每孔接种1×106个细胞。14天后在倒置显微镜下计数集落,50个以上细胞为1个集落。

统计学分析

采用SPSS11.0软件进行统计分析,实验数据用平均值±标准误表示,组间比较应用方差分析。

结果

骨髓MSC的形态特征和生长特点

于倒置显微镜下,冻存前骨髓MSC为成纤维样,胞浆丰富,核染色质细,核仁明显,平行排列或旋涡样生长。根据细胞生长曲线,骨髓MSC的倍增时间约为42.03士2.41小时。细胞形态和倍增时间随着细胞传代并不发生改变。

冻存后MSC的活性率和增殖能力

骨髓MSC的活性率(TBR)随着冻存时间的延长略有下降。短期冻存MSC的TBR为93士2.51%;中期冻存MSC的TBR为90士3.75%。二者之间并没有显著性差异。冻存后MSC的增殖能力同冻存前相比较,没有明显差异。依据生长曲线可以得出短期和中期冻存后骨髓MSC的倍增时间分别为39.54士3.53小时和41.64士1.68小时。

冻存前后MSC的免疫表型

通过流式细胞仪检测冻存前后骨髓MSC的免疫表型发现,冻存前后MSC均表达CD29、CD44、CD105,而CD11b、CD31、CD34、CD45和HLA-DR均为阴性(表1)。CD分子的表达量在冻存前后略有不同,但均不存在显著性差异。Table1.Flow-cytometricphenotypeanalysisofadultbonemarrowderivedMSCbeforeandaftercryopreservation(略)

多系分化的鉴定

成骨分化2周后细胞聚集成集落,并有少量钙盐沉积,继续培养1周,细胞呈现多层生长的结节状,并有大量钙盐沉积,而对照组细胞仍为单层生长,无钙盐沉积。vonKossa染色证实为钙盐沉积(图A),对照组无上述现象出现。

成脂肪分化3-5天后发现少量细胞中有小脂肪滴出现,继续诱导,1周后可以看见大部分细胞胞体变大,胞浆出现大量脂肪滴,油红O染色证实为脂肪滴(图B),而对照组细胞胞浆中无脂肪滴出现,油红O染色为阴性。

冻存后的MSC同样具有成骨和成脂肪分化能力(图C,D)。

支持造血作用

为了评估冻存是否影响MSC支持造血的能力,将骨髓单个核细胞接种于照射过的冻存前和复苏的MSC中,在长期骨髓培养液中培养4周后检测CFU生成情况。如表2所示,冻存前后MSC均具有支持造血作用。CFU-GM,CFU-E和CFU-GEMM的产率在以冻存前、短期冻存和中期冻存后MSC为滋养层的骨髓长期培养体系中并无显著性差异。Table2.HematopoiesissupportedbyMSCinlongtermbonemarrowculture(略)

讨论

MSC是造血微环境中主要组成部分,通过合成、分泌多种造血因子和黏附分子来调控造血干细胞的增殖、分化和自我更新。既往研究显示,MSC可以合成并分泌多种造血细胞生长因子,具有维持长期培养起始细胞(LTC-IC)的能力,促进造血干细胞的增殖和分化[5]。联合MSC的移植方案还可以促进HSC的植入和移植后的造血恢复[6]。但是,在体外培养扩增中,MSC的增殖能力会逐渐下降并发生分化,支持造血的能力减弱。将扩增后或者增殖旺盛的MSC进行冻存,在需要的时候复苏培养,可以有效地解放上述问题并确保提供足够的MSC应用于临床。

既往的大量研究显示,造血干细胞可以在液氮中长期冻存,复苏后仍然具有良好的造血重建能力。但是,MSC经过低温冻存和复苏,其增殖和分化能力、支持造血功能是否受影响,尚不明确。因此,我们观察了骨髓MSC经过短期(4周)和中期(9-15月)冻存后的生物学特性和支持造血能力。结果显示,经过中期和短期冻存后MSC的形态并未发生改变,仍为梭形,贴附在培养瓶底。冻存后MSC的活性略有下降,但冻存并不影响细胞的增殖能力,冻存前和中期、短期冻存后MSC的倍增时间在40小时左右,经统计学分析不具有显著性差异。通过FACS检测,冻存前后的MSC的免疫表型没有明显改变,表现为CD29、CD44和CD105为阳性,而CD11b、CD34、CD31、CD45、和HLA-DR为阴性。多向分化能力是MSC的主要特征之一,我们将经过中期和短期冻存后MSC诱导向脂肪和骨分化,结果显示冻存后MSC仍然具有向脂肪和骨分化的能力,而且这种分化能力,并不随着复苏后细胞的传代而发生变化。由此可见,中期和短期冻存并不影响MSC的生物学特性。

支持造血是骨髓MSC的重要功能之一,冻存后MSC支持造血能力是否发生变化将直接影响MSC的临床应用。Majumdar等[7]的研究显示,骨髓MSC可以分泌多种造血生长因子,具有支持造血作用,能促进骨髓来源的CFU-GM,CFU-E,CFU-Meg和CFU-GEMM的增殖。但是冻存后MSC支持造血能力如何变化,既往并无报道。在本实验中,我们通过检测体外长期培养体系中集落形成情况来评估冻存后MSC对造血干细胞的支持作用。骨髓单个核细胞在以冻存前、短期冻存和中期冻存后MSC作为滋养层的骨髓长期培养体系中培养,4周后的骨髓单个核细胞的CFU生成率在各体系之间没有显著性差别。这说明经过中期和短期冻存后MSC仍具有支持造血能力,同冻存前比较,支持造血能力没有明显变化。进一步分析上述不同培养体系中CFU-GM、CFU-E和CFU-GEMM的生成情况,结果表明:冻存前后MSC均可以促进CFU-GM、CFU-E和CFU-GEMM的增殖,而且MSC促进定向祖细胞的增殖能力在冻存前后没有明显差别。这些结果表明,冻存并不影响MSC促进不同阶段造血祖细胞增殖、分化的能力。

综上所述,本研究通过体外实验初步证实:经过中期和短期低温冻存的骨髓MSC并不改变其固有的生物学特性。虽然冻存可以导致部分细胞损伤,但是并不影响剩余细胞的增殖能力和多向分化能力。此外,冻存后的MSC仍然具有支持造血的功能。但是,冻存后MSC是否在体内仍具有上述生物学性状和支持造血功能,尚需进一步研究证实。

【参考文献】

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5MajumdarMK,ThiedeMA,MoscaJD,etal.Phenotypicandfunctionalcomparisonofculturesofmarrow-derivedmesenchymalstemcells(MSCs)andstromalcells.JCellPhysiol,1998;176:57-66

细胞生物学研究范文

[关键词]气滞血瘀;血液流变学;红细胞膜;生物学差异;血瘀证

[中图分类号]R-33[文献标识码]A[文章编号]1674-4721(2013)05(b)-0006-03

血瘀证是许多复杂性重大疾病过程中的常见证候,也是中西医结合研究最为活跃的领域之一。从20世纪60年代开始,中医药工作者就开始了血瘀证及活血化瘀治法的研究,随着科学技术的不断进步,人们对疾病的认识更加深入,有关血瘀证及活血化瘀治法的研究也不断深入,相关研究更加活跃[1]。本文从气滞血瘀这种公认的血瘀证动物模型入手,借助已建立的红细胞膜生物学特征研究平台,探求气滞血瘀证在红细胞膜上的生物学差异。今后将为方药活血化瘀机制的研究提供参考价值。

1材料与方法

1.1动物

清洁级Wistar老龄大鼠20只(15~17周龄),雌雄各半,体重(263.0±12.9)g。由黑龙江中医药大学实验动物中心提供(动物合格证号:SCXK(黑)2008004)。

1.2仪器

Anthos2010酶标仪(郑州博赛生物工程有限责任公司),BECKMAN低温超速离心机(美国贝克曼库尔特有限公司),LBY-N6B型血液黏度仪(北京普利生仪器有限公司),LBY-BX型红细胞变形仪(北京普利生仪器有限公司),TGL-16G型高速台式离心机(上海医用分析仪器厂),Waters2695高效液相色谱仪(美国Waters公司),蒸发光散射检测器ELSD2000(美国Alltech公司)。

1.3试剂

甲醇(色谱纯,美国迪马技术有限公司),甲醇(分析纯,西陇化工股份有限公司),氯仿(分析纯,天津市化学试剂六厂分厂),胆固醇对照品(美国Sigma公司)。

1.4方法

1.4.1分组及模型的复制

20只Wistar大鼠随机分为2组,即气滞血瘀组和空白组,气滞血瘀组每天采用声光电复合刺激加钳尾方法复制血瘀模型,模拟气滞血瘀证[2-5]。将10只大鼠正式造模前1d禁食不禁水,采用不可预知的慢性应激刺激方法进行干预,包括大鼠足底电击刺激10~12h(电压在25~35V,持续时间为60~120s,每间隔8~15分钟给予刺激1次);噪声刺激10~12h(噪音频率为5~15KHz;强度等级为3;持续时间为60~120s,每间隔8~15分钟给予刺激1次);闪烁光刺激(频率为1~3Hz;持续时间为60~120s,每间隔8~15分钟给予刺激1次)。24h光照与黑暗刺激(将大鼠日夜颠倒饲养,白天12h置于暗室中;夜晚12h置于日光灯下饲养)以及夹尾刺激10~12h(以钳子夹大鼠的尾根至尾尖处,持续时间为60~120s。每间隔8~15分钟给予刺激1次)。以上方法每5天为一个周期,不重复使用。如此连续操作15d。末次造模后禁食不禁水12h。次日以乌拉坦1g/kg麻醉,固定,取血进行指标的测定。

1.4.2红细胞膜的制备

取新鲜肝素抗凝血2mL以及枸橼酸钠抗凝血6mL。其中枸橼酸钠抗凝血以3000r/min离心10min,弃上清液,除去中间的白细胞和血小板层,再以1∶3比例加入等渗pH7.4PBS,3000r/min离心10min,弃上清液,反复洗涤3次,最终得到干净的红细胞。按照1∶80比例向红细胞中加入预冷的5mmol/LpH7.4Tris-HCl溶液[6],同时加入0.1mmol/L蛋白酶抑制剂PMSF(对甲苯磺酰氟),超声15min(80Hz,20℃),放入4℃冰箱过夜使其充分溶血。红细胞溶血液以15000r/min离心10min,弃上清液,加入5mmol/LpH7.4Tris-HCl溶液以15000r/min离心10min,反复洗涤3次,最后得到乳白色膜,将其1∶1悬浮在PBS溶液中,膜蛋白定量后置于低温冰箱备用。

1.4.3观察指标及测定

1.4.3.1表征观察及体重变化观察大鼠造模前后外观表征、活动等状态;测定造模前后大鼠体重变化。

1.4.3.2血液流变学指标测定全血黏度、血浆黏度及红细胞变形性采用相应仪器测定;全自动生化分析仪对血浆CHO(胆固醇)、TG(甘油三酯)测定;FIB、PT、TT和APTT按照试剂盒说明书测定。

1.4.3.3红细胞膜组分变化红细胞膜唾液酸、巯基含量、Na+-K+-ATP酶活性、SOD及MDA水平测定根据试剂盒说明书进行测定;红细胞膜胆固醇含量采用HPLC法测定。

1.5统计学处理

统计学方法采用SPSS16.0软件处理所得数据,选用One-wayANOVA进行统计分析,数据以x±s表示。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1造模前后大鼠动物表征观察及体重变化

2.1.1造模前后大鼠动物表征观察

造模前,两组大鼠均活动正常,反应灵敏;毛色浓密有光泽;鼠尾温度正常。造模2周后气滞血瘀组大鼠体重稍有下降趋势。毛暗淡无光,易脱落。眼球突出,磨牙次数增多,脸部扭曲变形,腮部呈不规则凹陷或突出,易颤。鼠尾出现不同程度的瘀斑。反应灵敏,对外界刺激敏感,好斗、暴躁、易怒、易受惊。大小便失禁,便溏。

2.1.2造模前后大鼠体重变化情况

与空白组比较,造模前大鼠体重无明显差异;造模1周后,气滞血瘀组大鼠体重有下降趋势,但无显著差异;造模2周后,模型组大鼠体重明显下降(P<0.01)。见表1。

2.2血液流变学指标测定结果

2.2.1全血黏度及血浆黏度测定结果

与空白组比较,全血黏度、血浆黏度以及红细胞变形指数无显著变化,但有下降的趋势(P>0.05)。见表2。

2.2.2血脂含量及凝血4项的测定结果

与空白组比较,血浆胆固醇和甘油三酯无显著变化;对APTT降低显著(P<0.01);对PT、FIB和TT无显著影响。见表3。

2.2.3红细胞膜组分变化结果

与空白组比较,气滞血瘀组Na+-K+-ATP酶活力及SOD活力均显著降低(P<0.01,P<0.05);唾液酸含量显著降低(P﹤0.05);MDA含量显著升高(P﹤0.05)。见表4。

3讨论

喜怒忧思悲恐惊是人体受到外界刺激之后正常的情志反应,但若情志过激、过久、过量则会对机体产生不良影响,甚至导致疾病。早在《素问·举痛论》中就有“怒则气上,喜则气缓,悲则气消,恐则气下……惊则气乱……思则气结”的记载。现代医学研究认为,不良情绪刺激可直接影响中枢神经系统而造成血管痉挛,引起血液循环障碍[7]。其中发怒可使交感神经兴奋,儿茶酚胺大量释放,表现为心跳加速,呼吸加快,血压升高,血管(脑血管、冠脉)痉挛,血流加快,红细胞增多等[8]。由此可见,中医有关忧思郁结、愤懑恼怒等情志所伤,使气机不畅甚或郁滞而致血行迟滞而成瘀的这一观点有其现代医学的诠释。

本实验中参考文献方法,应用不可预见的声、光、电复合刺激模拟慢性应激性刺激,以钳尾激惹造成大鼠愤怒、惊恐,两种方法相结合以最大限度模拟中医七情所伤而气滞血瘀[9-12]。随着造模时间的延长,动物普遍出现对外界刺激敏感、好斗、易激惹、易怒、易惊的情绪变化,外观上表现出眼球突出,磨牙次数增多,面部扭曲变形等表现,大鼠尾部出现瘀斑,说明表征上具备血瘀表现。造模2周后,取血测得该组全血黏度、血浆黏度、红细胞变形性等与空白组比较虽然没有明显差异,但Na+-K+-ATP酶、SOD活力、唾液酸含量均显著降低,MDA含量显著升高,并且APTT降低明显(P<0.01)。唾液酸是红细胞膜表面负电荷的主要来源,气滞血瘀大鼠红细胞膜唾液酸含量减少,其所带负电荷就减少,则红细胞聚集性增加,并伴随血液黏度的升高,可以加速红细胞老化,使红细胞寿命缩短,凝聚性及膜的脆性增加,从而导致血液流变性改变;而气滞血瘀大鼠红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性降低,红细胞内将失K+量增加,水分亦随Na+进入细胞内,这样可使红细胞体积增大而变成球形甚至水肿破裂,红细胞的变形性下降;红细胞膜上SOD活力降低反映机体清除氧自由基的能力低下。因此气滞血瘀大鼠红细胞膜上这些指标的变化从不同角度阐述了红细胞变形性降低的机制。本实验结果与文献有出入,原因可能是本实验中施以大鼠的刺激强度虽大而刺激时间略短造成的。而APTT明显变化以及分子流变学指标中的差异处提示下一步实验应适当延长造模时间,并应该同时考虑除红细胞以外的因素在该模型中的贡献度,鉴于课题研究时限,这些探讨将在今后的研究中开展。

[参考文献]

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细胞生物学研究范文篇3

关键词:细胞生物学;研究型课堂教学模式;教学效果;调查分析

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)27-0171-03

细胞生物学是生命科学中的前沿和枢纽学科,生命科学的各个分支学科在细胞层次上进行交汇。细胞生物学同时作为一门重要的基础学科,是本科院校生命科学、医学、农业等专业的重要专业核心主干课程。近年来细胞生物学新的知识内容和研究方法层出不穷,发展迅猛。要使教学内容紧跟细胞生物学发展的前沿;要使学生能了解细胞生物学最新研究成果,培养学生自主获取新知识的能力;传统的教师为主体的课堂教学模式已无法满足要求[1]。在有限的课内教学学时内提高课程教学效果,必须对现有的教学手段和教学方法进行改进,摸索出一种新的课堂教学模式。

传统的教师为主体的教学忽视了学生自主学习、自主探究能力的培养,抑制了学生的研究兴趣与创造性,与对创新人才的强烈需求形成尖锐矛盾[2]。细胞生物学教学根据课程的特点和培养目标,构建课内互动教学结合课外自主学习的“研究型”课堂课教学模式。在研究型教学中,学生是教学过程的主体,学生要在研究中学习和成长,培养学习的主动性和独立性;教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。课内教学中教师发挥主导作用:对细胞生物学中的经典部分进行讲解;突出学生主体地位:通过案例、专题知识等环节采用启发引导、讨论互动的教学方式,通过科学研究式的学习激发学生学习兴趣,提高教学效果,使学生掌握细胞生物学中的前沿部分。因细胞生物学课内教学学时有限,研究型课堂教学强调课外学生的自主学习。课外自主学习通过教师每次课后推荐的相关文献、视频等资料进行拓展学习,同时结合文献阅读撰写小论文和自主学习小组研讨活动开展,课外学习效果纳入过程性考核成绩。

细胞生物学研究型课堂教学模式从杭州师范大学生命与环境科学学院生物技术专业2009级学生开始,连续实施了四届。为了解学生对细胞生物学研究型课堂教学模式实施的意见和效果评价,以期在今后的实施过程中进一步完善,对2016年6月授课结束的2013级生物科学(非师范)专业学生进行了课程的问卷调查。

一、调查对象与方法

(一)调查对象

杭州师范大学2016年完成学习细胞生物学课程的2013级生物科学(非师范)专业的学生。

(二)调查方法[3-4]

采用问卷调查的方法,共发放调查问卷36份,收回有效问卷34份,有效回收率为94.44%。调查问卷由学生独立填写,当场回收。

二、调查内容

调查内容主要涉及:研究型课堂教学模式对细胞生物学课程内容学习的影响;对本专业学习的影响;对学生综合能力的影响;学生对研究型教学模式适应性评价;学生对研究型教学模式课堂效果的评价和建议。

三、调查结果分析

(一)研究型课堂教学模式对课程内容学习的影响

研究型课堂教学模式对课程内容学习的影响见表1,在被调查的34名学生中,选择研究型课堂教学模式能促进理解掌握每次细胞生物学课堂教学内容的学生为32人,占调查对象的94.12%;31名,占调查对象91.18%的学生认为新的教学模式能更系统地掌握细胞生物学整门课程的知识;85.29%的学生认为新教学模式能帮助了解细胞生物学课程的前沿内容。

(二)研究型课堂教学模式对本专业学习的影响

研究型课堂教学模式对本专业学习的影响见表2,在被调查的34名学生中,选择通过研究型课堂教学模式的学习获得的能力能帮助本专业其他课程学习的学生为25人,占调查对象的73.53%;79.41%的学生认为能激发其学习本专业的兴趣;91.18%的学生认为能拓宽本专业知识面。

(三)研究型课堂教学模式对学生综合能力的影响

研究型课堂教学模式对学生综合能力的影响见表3,在被调查的34名学生中,选择通过研究型课堂教学模式的学习提高了文献检索查阅能力的学生为29人,占调查对象的85.29%,其中20.59%的学生认为有明显提高;58.82%的学生认为能增加解决问题的能力;67.65%的学生认为能增强团队协作意识;64.71%的学生认为能增强与他人交流的能力。

(四)学生对研究型教学模式适应性的情况

学生对研究型教学模式适应性的情况见表4,在被调查的34名学生中,选择对授课教师满意34人,占调查对象的100%;61.76%的学生认为与传统的教学模式相比能适应研究型的教学模式;67.75%的学生课程考核方式合理;76.47%的学生认为新的教学模式占用的课余时间比较合理。

(五)学生对研究型教学模式课堂效果的评价

学生对研究型教学模式课堂效果的评价情况见表5,在被调查的34名学生中,23名学生更喜欢教师采用研究型教学模式进行授课,占调查对象的67.65%;82.35%的学生认为能够提升学习积极性;79.41%的学生认为课程的教学互动和课堂氛围好;91.18%的学生建议学弟学妹们继续采用研究型教学模式。

四、讨论

细胞生物学的发展迅猛,课程内容难以用教材来全部涵盖,也无法仅靠课内有限学时来更好地提高教学效果。因此必须发挥学生的自主性,引导其开展研究性的学习,以获取新的知识[5]。自推动《细胞生物学》课程新教学模式以来,受益学生的实践能力普遍有明显提升,受到实习学校和用人单位的一致好评。学生的科研创新能力明显提高,学生以第一作者发表科研论文4篇,获8项的科研立项,6项的科研竞赛获奖。

通过本次细胞生物学研究型课堂教学模式效果调查结果显示,通过研究型课堂教学,大多数的学生认为能帮助对细胞生物学课程系统性的学习,更好地能了解细胞生物学课程的前沿内容。同时通过新教学模式的学习能增强文献检索查阅能力、解决问题能力;通过新模式中的自主学习小组研讨活动增强了团队协作意识和交流能力。获得的能力能帮助专业其他课程的学习,从而激发学习本专业的兴趣,拓宽专业的知识面。大部分的学生认为能较好地适应新的教学模式。因为新的教学模式除了课内的学习还有较多的课外自主学习,大多数的学生认为占用的课余时间比较合理。91.18%的W生建议继续推行研究型教学模式。

以上{查结果表明,细胞生物学初步建立的研究型教学模式提高学生综合能力和提高课堂积极性上取得了较好的效果。但同时调查问卷中学生对新的教学模式的建议环节中也显示在具体的某些教学环节衔接,课后的自主学习环节互动上还需要调整和完善。

高校应用专业的人才培养目标,不仅是掌握基本的专业知识、熟悉实际的工作方法和技能,而且是能将理论成果转化成技术产品的高级应用研究型人才。有效的课程教学模式和方法作为培养环节中重要的因素,成为众多应用性质专业的关注的热点,通过此次调查发现问题、解决问题,为后续更好地实施研究型教学模式提供参考。

参考文献:

[1]杨利艳,王t玲,马娜.细胞生物学研究性教学模式的探索与实践[J].教学研究,2013,36(6):65-67,77.

[2]王忠华,斯越秀,俞超.“分子生物学与基因工程“教学方法改革与探索[J].课程教材改革,2013,(7):127-128,140.

[3]张磊,刘可越,余敬谋.《药剂学》课程PBL联合案例教学效果调查分析[J].九江学院学报:自然科学版,2012,(3):21-23,26.

[4]张鹏,沈海龙,郭敏,范海娟.种苗学课程研究性教学效果调查分析[J].安徽农业科学,2014,42(25):8825-8826,8845.

[5]郭纯,鲁耀邦,彭菲.基于学生发展的细胞生物学课堂教学模式探讨[J].湖南中医药大学学报,2013,33(2):89-90,107.