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细胞生物学

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细胞生物学

细胞生物学范文第1篇

【关键词】 细胞生物学 教学改革

【中图分类号】 G642 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2013)01(a)-0121-01

细胞生物学是现代生物学中进展较快的学科之一。由于技术的革新和研究方法的改进,知识更新的速度较快。尽管该课程具有较好的基础,但由于学科发展迅速,课程体系、教学内容和教学手段已与现代细胞生物学的发展不相适应。我们本着全面提高教学质量,不断提高人才培养的能力和水平的方针,着重对细胞生物学课程的教学内容、教学手段、教学方法、实验模式等方面进行改革,在继承传统教学模式优点的同时,积极引进和采纳先进的教学方法,力求克服传统教学中的弊端,实现传统教学模式和新型教学模式的有机结合。以期培养出符合社会需要的高素质创新性人才。

1 教学内容改革

细胞生物学发展极为迅速,特别体现在细胞增殖、细胞信号转导等方面。本课程注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展,力求在教学内容上反映出最先进的科研成果,同时通过专题介绍,细胞生物学教学网站,将教学要求、主要内容、习题、相关科研领域、前沿进展等及时上网等一系列独特的教学方式,将细胞生物学领域的最新研究成果引入到教学中,特别是我们正在建设细胞增殖与调控论坛,使得学生可以随时开展教学和研究讨论,实现知识更新,拓宽了学生的视野。

2 教学手段的改革

细胞生物学课程具有高度的综合性、抽象性和复杂性。因此在教学中要灵活运用多种教学手段和教学形式,直观地再现抽象原理。多媒体技术在教学中具有变复杂为简明,变抽象为具体,变静态为动态[1],从而帮助学生更好地掌握相关知识的作用。使用多媒体设备的目的是为了多角度、多方位、多途径地向学生传递信息[2],增强课堂教学的生动性、形象性和科学性。

3 教学方法改革

以教学互动理论为指导,结合细胞生物学教学的现状,将教学互动模式逐渐引入细胞生物学教学之中[3]。旨在通过教师与学生之间的多向交往,调动师生间的积极心理互动,提高教学效果。

互联网的快速发展给传统的教学带来巨大的挑战。当前,网络成为学生获取信息和知识的主要途径。比起教师照本宣科的传统教学模式或让学生看了头疼的PPT课件,上网也就成了很多学生打发时间的共同选择。针对网络时代学生学习的特点,同时结合细胞生物学课程自身的特点,我们依托学校的网络课程建设平台建设了细胞生物学网络课程。本着集知识性和娱乐性与一体的建设标准,我们搜集和整理了许多和细胞生物学相关的软件、动画、趣味故事及一些重要理论提出的过程等。如,我们对Ruska于1933年制造了世界上第一台无法使用的电子显微镜(由于没有解决产热问题),随后放弃,继而又浪子回头重新立志研制电子显微镜并于1938年终于研制出世界上第一台分辨率为10 nm的商业电子显微镜的过程进行介绍。同学们听得很认真,感触也颇深。通过电子显微镜的研发过程,同学们既了解了科学史,同时又明白了对于理想和工作必须持之以恒才能有所收获的道理。可谓是一举两得。

4 实验教学模式改革

实验教学注重培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、科研创新能力,对农业院校培养都市型综合型人才尤为重要。当前,细胞生物学实验教学内容不断更新,综合性、设计性,等层次较高的实验在实验项目中所占的比重也越来越大。为适应教学改革的要求,我们逐步改革实验教学方法。

细胞生物学实验教学改革的最终目的是在实验室条件允许时实施开放式实验教学模式,即学生可以根据自己的兴趣或研究课题的需要选择实验材料,这样既可使学生实验真正成为研究课题或毕业论文的一部分,又能使学生对所学习的知识融会贯通,达到使学生了解和熟悉科研过程,培养学生独立进行科学研究工作的能力的目的。

目前,已实现部分实验药品的由学生自己配制。下一步拟主要针对将来想在细胞生物学领域深造的同学实施小范围的开放式实验教学模式,即在基本实验完成的基础上,对他们开放实验室,让他们根据自己的兴趣以及细胞生物学学科发展的特点,根据自己所学知识自主设计实验。在教师指导下修订实验方案,完成实验内容,为下一步的科研奠定基础。

参考文献

[1] 王定琴.多媒体在化学教学中的作用.甘肃教育,2012,(18):71.

细胞生物学范文第2篇

关键词:细胞生物学;教学效果;探索

目前,我国正大力推进研究生教育综合改革,研究生教育已从规模化发展全面进入以质量为核心的内涵发展。重视课程学习、提高课程质量是保障研究生质量的重要环节,也是当前研究生教育改革的一个重点。然而,调查发现,目前研究生课程教学普遍存在一些问题,如学校对教学不够重视、教学内容不当、教学手段单一、考核方式不灵活等问题[1]。细胞生物学是研究并揭示细胞基本生命活动规律的科学。著名的细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)讲到“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”[2]。细胞研究涉及到生命科学的各个层次和领域,细胞生物学已成为生命科学的四大基础学科之一。目前,各个高校生物学研究生均开设有细胞生物学课程,但同样存在以上问题,教学效果不容乐观。为了更好地保障和提高研究生细胞生物学教学质量,笔者从课程的教学内容、教学方法和手段、课程考核方法等方面进行了一些探索与实践,取得了较好的教学效果。

一优化课程内容,融入最新科研动态

知己知彼方能百战不殆,要想教好细胞生物学这门课,必须充分掌握课程及授课对象的特点。研究生理论课的课时一般较本科生少,更加注重前沿性和综合性,生源来自不同本科院校,学生的专业理论基础和背景也稍显参差不齐。细胞生物学涉及的内容极为广泛,与多门课程内容之间有相互交叉与联系。若想在有限的课时内,适应不同生源,拓宽学生的知识面,开阔学生视野,对提高教学效果起到事半功倍的效果,必须调整和优化课程内容。

(一)调整课程内容,避免重复和遗漏

细胞生物学课程与分子生物学、微生物学、遗传学等多门课程内容之间有交叉[3]。因此,需要各门课程负责老师就各自的讲授内容进行研讨,确定核心授课内容,避免教学重复。目前,越来越多的交叉学科出现并发挥出重要作用,多学科交叉融合是高校学科发展的必然趋势。细胞生物学的生源也由单纯的生物背景转变为由生物学、化学、食品科学、材料学等多种背景。为适应不同的生源,教师需要充分掌握学生的专业基础。如在开课前设计问卷,将课程知识点细化,每个知识点都分成熟悉、了解、陌生三个级别。统计出哪些知识点是学生都熟悉的,可以简单概括讲解甚至忽略,对多数人只是了解或完全陌生的内容需要详细或重点讲解,从而避免教学遗漏。

(二)优化课程内容,增强新颖性

教学内容在很大程度上决定了学生的知识结构和能力形成,因此,教学内容的新颖性对提高教学质量有重要作用。细胞生物学是当今发展最快的基础学科之一,知识更新快,信息量增长迅速。教师应与时俱进,掌握本学科的最新发展动态,引导学生关注、跟踪科研的发展动向。可以摒弃固有教材,加大前沿领域理论、技术及相关知识的内容比例,以增强课程内容的新颖性,激发学生的学习兴趣,拓宽眼界,活跃学生的科研思维。

二丰富教学手段,引入先进教学方法

传统的教学模式是讲授式,以教为中心,注重知识的传输,忽视了学生个性和能力的培养。为了让学生能够更加积极、主动地参与到教学过程中,应采用多样化的教学方法,注重启发式、研究式、讨论式等多种教学手段的综合运用。

(一)进行专题学习

专题学习就是结合该学科发展现状,精选具有代表性的关键内容,就某项专题进行学习,引导学生讨论与思考,让学生对该问题有更全面更深入认识的教学方式。细胞生物学课程专题的选择可参考国内或国际细胞生物学会议论文集。也可以是当前领域的热点问题,如诱导多能干细胞是十年来细胞研究的一个热点,在学习细胞分化这部分内容时,即可选择多能干细胞的诱导这一专题,既有干细胞的内容与教学内容相连贯,又涉及到新的干细胞类型作为课程内容的延伸。

(二)采用双语教学

随着国际化交流的日益增多,开展双语教学已成为必然趋势,教育部也提出了在高校开展双语教学的要求,研究生阶段开展双语教学尤为需要。近年来,细胞生物学发展迅猛,重大成果不断涌现。然而,据统计细胞生物学90%以上的新发现都以英语方式报道、传播。中文版教材存在知识滞后性及新专业术语定义模糊等弊端。为了让研究生准确把握细胞生物学的前沿知识,实行双语教学势在必行。实行双语教学对教师素质有很高要求,青年教师一般具备较好的英语应用能力,丰富的知识技能储备以及充沛的精力保证,可作为重点对象进行培养。在进行双语教学的过程中,教师应注意教材的选择要合适、采取渗透式双语教学方式,循序渐进,并应加强与学生沟通,重视学生反馈,以提高学生专业英语水平,提高学生兴趣为目的,同时,又不能给学生带来过多的学业压力。

三完善考评体系,建立综合考核机制

传统的考评即为试卷考试,难以真正反映学生的学习态度,无法充分调动学生的积极性。为了让所有学生真正做到主动学习,参与到整个教学过程当中,必须摒弃传统的单一考核方式,建立新的课程综合考核体系。如实行注重多元化的考核方式,将课程考核分为3部分,分别为理论考核(占30%)、文献学习讨论(占30%)、专题汇报(占40%)。其中每部分都侧重对学生综合能力的测评。即使在理论考核部分,除了涉及基础理论知识,还要涉及最新的研究进展和科研动态,以及实验设计环节,以综合考察学生学习的深度、广度及灵活运用能力。这样的命题方法改变了传统死记硬背的考试方式,可防止学时考前临阵磨枪,临时抱佛脚,督促学生注重加强平时的理论学习。文献学习方面,要求学生之间、师生之间进行互动交流,会促使学生积极思考,能够提出问题并找到解决问题的方法,相应地学生就必须查阅大量相关文献,可考查学生检索文献和汇报文献的能力。专题汇报部分,要求学生凝练出一个科学问题,围绕专题背景、热点、难点、常规及最新研究技术方法等展开讲述。通过学生的发言情况,了解学生对专题知识的掌握情况及学生对专题活动的参与程度。

四重视教学能力,提高教师教学水平

近年来,很多高校学校定位发生变化,以建设研究型大学为发展目标,以高水平科研工作为重点中心任务,对教学工作重视不够[4]。重科研、轻教学已成为高校普遍存在的严重问题,许多教师尤其是年轻教师由于刚到工作岗位,缺乏教学经验,教学能力明显不足。对此,高校应加强青年教师教学能力培养,可以采取以下措施。

(一)举办教学基本功竞赛

一般情况下教学基本功竞赛会对选题、备课、制作课件、上课等各个环节制定严格标准,并优选教学名师做评委。通过亲历比赛过程,年轻教师能够较快的掌握教学各环节要点。有些老师可能存在某些小问题,平时自己却没有意识到,通过比赛,有经验的评委老师很容易发现,并针对性帮助其解决、改进。另外,学校应重视教学,如加大教学成果在工作考核、职称评定中的比例,以激发教师教学积极性,促进教师教学能力的快速提升。

(二)建立“老中青传帮带”机制

建立专业教研室,充分发挥老教师对青年教师的传帮带作用。鼓励青年教师先助课、多听课,多参加教学研讨活动。加强学校教学指导委员会的督导和指导作用。教学指导委员会成员一般都是学校统一组织选举的有责任心、师德高尚、专业知识渊博、教学经验特别丰富的优秀教师。教学指导委员会可以不定时去听课,或针对特定教师进行跟踪听课,可以起到一定督促作用,同时帮助他们解决教学过程中遇到的各种问题。

(三)加强网络精品课程学习

现如今网络信息日益发达,尤其是教育资源的开放共享已成为一种世界潮流。我国教育部于2003年正式启动中国精品课程建设项目,拟建成数千门覆盖各学科领域,面向本科、研究生等不同层次的精品课程,而且免费面向公众,以实现优质教学资源网络共享。如中山大学、北京大学、清华大学等知名高校都有细胞生物学的资源共享课。课程计划、重点难点、课件、课后题以及教学案例都可供免费参考和学习。

参考文献

[1]韩鹤友,候顺,郑学刚.新时期研究生课程教学改革与建设探析[J].学位与研究生教育,2016,(1):25-29.

[2]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]陈芸,詹建立,阿尼克孜•吾吉.提高细胞生物学教学效果的探索与思考[J].喀什大学学报,2015,37(3):82-84.

细胞生物学范文第3篇

关键词: 细胞生物学 实验教学 改革

细胞是生命活动的基本单位。细胞生物学是生命科学中至关重要的基础学科,是生命科学与生物技术专业一门重要的专业基础课。细胞生物学实验是该课程对应的实践课,其目的不仅是训练学生的技能,培养学生的动手能力,更重要的是通过实验培养学生对细胞生物学理论知识的联想和理解,增强学生对细胞结构、功能及生命现象进行探讨的兴趣和思维的自觉性,从而提高学生的综合素质。近年来,细胞生物学和遗传学、分子生物学等的联系日趋密切,理论发展非常迅速,然而细胞生物学实验的教学普遍滞后于理论课,存在着诸多缺陷与不足,严重影响了该学科教学质量的提高[1]。如何根据高等院校培养目标,对实验课教学内容和方法进行改革和充实,全面提高学生的实际操作动手能力,充分调动学生学习的主动性,显得尤为重要。为此,笔者进行了一系列相关的有益的尝试与探索,并取得了很好的教学效果。

1.更新和完善细胞生物学实验内容体系

高等教育改革的深入,对理论教学和实践教学提出了更高的要求,重基础、重实践、重效率已成为人们的共识,细胞生物学实验也逐渐从以直观验证为主的粗放要求,朝着以技术和技能为主,着力培养学生综合运用能力和创新能力的方向发展。我们遵循该教学原则,对细胞生物学实验课教学内容进行了调整,比如:普通显微镜的使用、红细胞凝集反应、细胞膜渗透性等这些细胞学科发展最初被验证的实验我们进行了缩减,因为这些实验侧重验证书本知识,忽略了对学生综合素质和创新能力的培养。增加能培养学生独立设计能力的一些综合性、设计性实验,将国内外细胞生物学科学研究新出现的已经成熟的科学实验充实到实验教学中来。这些新实验不仅能锻炼学生的设计能力,同时更验证了一些基本的理论,比如细胞凋亡的诱导和观察。细胞凋亡机制研究作为细胞生物学领域的重要进展已经获得了诺贝尔生理医学奖,经过改进后完全可以被用于实验教学,仅仅通过对细胞凋亡的诱导和凋亡现象的观察这一个综合性实验,就可以使学生有机而系统地掌握细胞培养、玻片制作、显微镜的使用、电泳等技术。不仅可增强学生的学习兴趣,而且可以通过对细胞凋亡试验的有机编排增强学生对科学实验系统性、严谨性的认识,让学生进一步了解科研设计的思路和方法,有利于培养学生的创新意识和提高学生的综合能力。

2.改变教学模式,实行开放式实验教学

传统的实验课教学以教师为主体,从实验内容的选择、材料的准备到试剂的配制,完全由教师包办,学生无须思考,只要按照教师的讲解一步一步地去做,最后按要求写出实验报告。这种“照方抓药”的教学方式容易造成学生的依赖性,使学生缺乏独立自主的创新意识。为改革传统的实验教学模式,笔者从2004年开始,在细胞生物学实验教学中逐步采用开放式教学。①开放实验室,打破以往的实验室封闭,向学生开放实验室,学生可以向教师预约实验时间。②开放实验内容,还学生主动权,学优生可以根据所学知识,自主设计实验,在教师指导下修订实验方法,完成实验。③举行开放式实验研讨会,由学生当主角,将自选研究课题写成小论文,用PowerPoint形式演讲。④实验报告以论文形式完成,它涵盖材料与试剂、方法、结果、讨论四个部分。这些探索旨在进一步培养学生的实验兴趣和实验操作技能,培养学生的创新意识,提高分析问题和解决问题的能力。

3.重视考核,完善考评体系,促进全面发展

考核是教学效果的检查,也是督促学生学习和复习的手段。根据课程特点,细胞生物学的实验考核应以考查学生运用理论知识、运用实验技术的能力为主要内容。一般可以安排或利用一个综合性实验。首先,由教师提出实验目的;然后,要求学生利用所学的理论知识和实验技术,进行综合运用,并结合相关的基础理论知识,进行综合分析,得出结论;最后,教师根据学生的操作和分析评分。在考核过程中,对于实验技术,应以学生的直接操作作为考核方式,而对于实验理论知识的考核,可以通过闭卷考试的方式完成,也可以通过要求学生对实验结果的分析来考核。此外,在学生实验课程成绩的评定上,除了严格执行上述的考核外,也应有一定的灵活性,实行一定的加分措施。对于能够自主设计、完成实验,积极申报、完成开放性实验的学生给予一定的加分,以激发学生对科学的求知欲和对本课程的兴趣,培养学生运用理论知识分析问题和解决问题的能力。

细胞生物学的实践课程,其教学不应仅仅作为增强学生感性认识的手段,而应让实验课成为培养学生创新意识与科学思维的窗口与平台[2][3]。教师应通过调整实验内容、开放实验教学、完善考评体系等措施,发挥实验课的实践性优势,最大限度地增强学生的自主性与参与性,为创新性高素质人才的培养作出应有的贡献。

参考文献:

[1]胡敬松,黄晨,郑黎明等.细胞生物学实验课教学的现状与改革设想[J].西北医学教育,2004,12,(6):527-528.

[2]张俭,刘胜贵.细胞生物学实验课程的改革探索[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2005,23,(3):71-72.

细胞生物学范文第4篇

关键词:细胞生物学;因需导学;教学改革;人才培养

2014年9月9日,在同北京师范大学师生代表座谈时指出,“世界上没有两片完全相同的树叶,老师面对的是一个个性格爱好、脾气秉性、兴趣特长、家庭情况、学习状况不一的学生,必须精心加以引导和培育……好老师一定要平等对待每一个学生,尊重学生的个性,理解学生的情感,包容学生的缺点和不足,善于发现每一个学生的长处和闪光点,让所有学生都成长为有用之才。”随着改革开放的不断深入,市场也已经成为配置人力资源的决定性因素,毕业生深造和就业的出路已经非常宽广。因此,沿用以前的一本教材、一套讲义、一种教学方式,已经不能适应学生的需求。应当转变观念,树立以学生为本的育人理念,切实从学生的需要出发,为其提供适用的教学模式,使不同的学生在毕业之后能够用得上课堂所学的知识和方法。

一、因需导学教学模式的提出

“因材施教”是孔子践行的最主要的教育教学原则,是指在教学中教师根据不同学生的认知水平、学习能力以及自身素质,选择适合每位学生特点的、有针对性的学习方法[1]。2010年颁布并实施的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》[2]指出,“要树立人人成才观念,面向全体学生,促进学生成长成才。树立多样化人才观念,尊重个人选择,鼓励个性发展,不拘一格培养人才”。面对新形势,笔者提出“因需导学”的教学理念。即从学生的个性和需求出发,引导学生进行有选择性和有针对性的自主学习,从而使每位学生都能获得最合适和最有效的收益。“因需导学”的理念,在各级各类教学过程中都可以贯彻,在大学生中尤其适用。大学生毕业后深造和就业的方式有多种,应该鼓励他们从自己的人生理想、学术兴趣、自身条件、深造和就业去向等各方面的因素出发,因势利导,让他们在课程中寻找到不同的体验、知识和技能,从而使收获与需求、自身条件相匹配。在我国,大学教学工作重视的是专业教育,学生从大学第一天起就确定了专业,对不同专业的学生采用不同的教学模式。拿生物学专业来说,虽然我们期望学生毕业后从事与生物学相关的工作或研究,但其实有相当一部分的学生并非如此,而是转到其他专业或行业进行学习和工作。那么对于这些学生来讲,专业教育对于他们有多大的意义?有没有更好的教育方法?笔者尝试从“细胞生物学”的教学中摸索和探讨在专业课中运用“因需导学”的原则,以期对学生有更好的教学效果。

二、因需导学教学模式的实践

(一)通过调查问卷了解学生的差异化需求

开展“因需导学”教学活动,首先应该了解学生的需求和兴趣[3]。作为“细胞生物学”课程的任课教师,笔者为了解学生的需求和兴趣,进行了细致的调研和分析。在“细胞生物学”课程的第一堂课上,教师给每位学生发放一份调查问卷,内容包括2个问题。①你对现在所学的生物学专业感兴趣吗?②你大学毕业后的打算是什么?学生们作答后上交问卷,教师对结果进行统计,以最近一届的学生为例,共统计52名学生,结果如图1和图2所示。从图1统计结果可以看出,对生物学具有一般兴趣的学生为69%,感兴趣的学生为25%,不感兴趣的学生为6%。关于毕业后的打算,从图2可以看出,63%的学生打算继续深造,23%的学生还没想好,14%的学生要直接工作。因此,笔者针对上述调查问卷的情况,结合自己多年的教学经验,拟采取以下措施开展“因需导学”教学活动,其教学策略是:①对专业感兴趣和毕业后继续深造的学生,除课堂上的专业知识学习外,还应引导他们在课外进行更深入地学习和钻研;②对专业不感兴趣、毕业后要直接工作和还没考虑好的学生,要积极培养他们的学习兴趣,讲课时力求趣味性,知识不能太难,即使他们今后不想从事与生物学专业相关的工作,也要确保他们能学到有益于今后自身发展的知识和技能。

(二)通过推荐教材为学生提供自主选择学习内容的空间

选用优秀教材是提高学生学习兴趣,保证学习效果的一个重要途径。近年来,各出版社出版了不少相关的教材和参考书,经过笔者教研室多年的教学积累,考虑到学生的差异,教师向学生推荐中文和英文2种教材,中文教材主要有翟中和教授主编的《细胞生物学》(第四版)、王金发教授主编的《细胞生物学》。翟中和教授所著的《细胞生物学》教材是我国高校采用较多的“细胞生物学”课程的经典教材之一,被众多高校、科研机构指定为细胞生物学考研参考书目;王金发教授是国家教学名师,多年来一直奋战在教学一线,并且每年都组织教学会议,使全国高校的相关领域的教师都有机会学习其教学理念和方法。这2本中文教材结合教师课堂上的讲述,能够使得绝大部分学生掌握理解“细胞生物学”课程的知识。对于有浓厚兴趣、将来要出国深造的学生,则辅以英文教材,原版英文教材信息量大、图表案例丰富、知识更新周期短。主要有Alberts等编写的《MolecularBiologyoftheCell》(GarlandScience,5thEdition,2007)、GeraldKarp等编写的《CellandMolecularBiology:ConceptsandExperiments》(Wiley,6thEdition,2010)2本教材。它们是细胞生物学领域非常经典的教材,前者是GRE专项考试的常用参考书,后者每个章节的后面都配有思考题,对于那些感兴趣和学有余力的学生非常适合。

(三)通过布置课堂讨论课题和课后作业激发学生的学习兴趣

笔者在美国宾夕法尼亚州立大学作访问学者时,发现美国的教育很注重对学生独立思维能力的培养。教师在教学过程中,只是一个引导者,自己不一定讲很多,而是让学生自己讲,以学生为主体,调动学生的积极性去主动思考、探讨,学生在思考的过程中掌握知识和技能。学生只有自己先阅读教材和查阅相关资料,才能讲出来、讲得好。这就使学生从“被动”地接受知识转变为“主动”地掌握知识。笔者借鉴美国大学课堂的做法,在“细胞生物学”课程中组织学生开展了分组研究、集中汇报和自由讨论的教学活动。讨论以3~4人为一个小组,每组研究1个和生物学相关的课题,写出研究报告并在课堂上汇报研讨成果,然后所有上课的学生都可以针对汇报的内容提出问题和发表观点。前几年,笔者在教学讨论课上设定了参考题目,题目主要集中在细胞生物学科研究的热点领域,如“干细胞的技术和应用”“重要的细胞信号通路”等,目的是使学生的讨论相对集中、有重点,但在一定程度上也限制了学生的思路。最近几年,笔者没有设定参考题目,很多学生根据自己生活中感兴趣的问题选择题目,如学生的选题“从细胞生物学角度解读瑜伽的保健作用”,阐述了瑜伽保健的细胞生物学机理;“你好,色彩”选题探讨了日常生活中的植物和动物呈现的色彩和色素分子之间的联系。这样一来,无论对于专业课是否感兴趣,学生都能找到讨论的话题。而那些对专业课不感兴趣的学生也因为其他学生的选题逐渐对该课程产生兴趣。另外,在课后作业布置的环节上,笔者设计了不同形式的作业来引导学生进行多样化的思考。一种是传统式的题目,例如“比较线粒体和叶绿体在基本结构方面的异同”“细胞核的基本结构及其主要功能”,这些题目使所有学生都能掌握教学大纲中要求的基本知识。另外一种是开放式的题目,要求学生写出“细胞生物学”课程每一章内容的课后总结,这样做的好处有几点:①促进学生课下学习和阅读教材;②促使学生梳理知识脉络,对前后知识融会贯通;③自由发挥的空间大,对于认真钻研的学生,可以写得很深入,如有的学生用英文写总结,有的学生按照自己的理解画出一些细胞结构和过程的示意图,有的学生则结合生活中遇到的问题写课程总结,还有的学生把细胞生物学的内容和生物化学、遗传学的内容融会贯通写出总结。

(四)通过引导学生自主自发地开展课外阅读活动以满足不同的发展需求

在进行课堂教学的同时,教师设置了课外扩展阅读环节。教师将课外阅读材料在教学网络平台上,其内容主要包括下面3类。①研究方法和学习方法的文章。如“MIT实验室人员是怎样做学问的”“如何提高专业英文阅读能力”(施一公教授博客文章)等系列文章。另外一些书籍的课外阅读由该课的课代表课下组织安排,如“如何掌控你的时间和生活”“创造性的学习方法”等文章。②著名生物学家的研究经历和贡献。如:《Nature》杂志某一期的“OBITUARY”(讣告)是讲生物学家ChristiandeDuve的,他是著名的细胞学家和生物化学家,发现了过氧化物酶体和溶酶体,由于对细胞构造的研究贡献,他获得1974年的诺贝尔生理与医学奖[4]。这一内容是对课堂上细胞内膜系统一章内容的补充。③专业知识的延伸文献阅读。如近几年发表在《Science》上的文章“HowCellsKnowWhereTheyAre”(细胞如何知道自己的位置)、“Mysteriesofdevelopment”(发育的奥秘),是对生物发育知识的扩展延伸;发表在《CurrentOpinioninGenetics&Development》上的文章“RolesofG-protein-cou-pledreceptorsignalingincancerbiologyandgenetranscription”(G蛋白耦联受体的信号通路在癌症生物学和基因转录方面的作用)、“Mitogen-Acti-vatedProteinKinasePathwaysMediatedbyERK,JNK,andp38ProteinKinases”(ERK,JNK和p38蛋白激酶介导的有丝分裂原活化蛋白激酶通路),是对课堂上信号传导通路一章内容的深入扩展。以上内容基本上可以满足不同类别学生的需求。对细胞生物学不感兴趣、将来可能不在本专业就业的学生,可以只阅读第①类材料———关于研究方法和学习方法的文章;对细胞生物学兴趣一般、但将来可能在本专业就业或做研究的学生,在完成第①类阅读的基础上,可以阅读第②类材料———著名生物学家的研究经历和贡献;对细胞生物学感兴趣、将来愿意在这一领域继续研究和深造的学生,可以在完成第①②类材料的基础上,阅读第③类材料———专业知识的延伸文献阅读。这样,学生可以根据自身兴趣和需求选择阅读差异化的参考文献,为将来的发展储备适用的知识和能力。

三、因需导学教学模式的实践效果

笔者开展了5年的“因需导学”教学活动,帮助学生学会了学习,激发了学生的好奇心,培养了学生的兴趣爱好,营造了独立思考、自由探索、善于创新的良好学习环境,取得了较好的教学效果。在近几年的学生评教中,学生对于“细胞生物学”课程的课堂教学给予了较高的评价,学生网上评价为非常满意和满意,分数位于学院理论课的前5名,小班实验课的前3名。由于继续深造的学生占很大的比例,而“细胞生物学”课程又是大多数专业的必考课程,所以很多学生对“细胞生物学”课程的学习非常重视,并产生了浓厚兴趣,部分学生进入到教师的科研实验室开展相关科研项目的研究工作;部分学生已经在本学科国际和国内期刊发表文章;部分学生继续到国内外著名院校进行细胞生物学方向的深造。另外,就业与细胞生物学无关的学生,在谈起这门课程时认为“因需导学”的教学方法为他们的个性学习和发展提供了空间,使他们学到了解决问题的方法。

参考文献

[1]帅志强,辛均庚.因“才”施教与大学教育[J].湖北文理学院学报,2014,35(4):79-81.

[2]侯自新.注重学思结合注重知行统一注重因材施教———人才培养模式改革创新中的数学课程建设与改革[J].中国大学教学,2012(3):4-7.

[3]梁秋英,孙刚成.孔子因材施教的理论基础及启示[J].教育研究,2009(11):87-91.

[4]邹青.刍议美国大学教育对学生独立思维的培养[J].知识经济,2014(8):158.

细胞生物学范文第5篇

RT-PCR检测耐药相关基因MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA的表达取对数生长期细胞,TRIzol试剂提取细胞总RNA,反转录试剂盒合成cDNA,SYBYGreen方法进行实时荧光定量PCR实验。引物设计由Invitrogen公司合成,见表1。PCR反应体系:cDNA1μl,2×SYBRGreenPCRMastermix12μl,引物F/R(上下游引物的终浓度各为15pmol/μl)各0.3μl,DEPC水11.4μl,共25μl。PCR循环设置:50℃2min95℃10min(95℃15s60℃1min)×40个循环(生成扩增曲线)95℃15s60℃15s95℃15s(生成溶解曲线)。SDS2.2软件分析处理数据,管家基因校正目的基因的表达,得到相对定量结果。1.6耐药细胞的保存耐药细胞SKOV3/TAX30分别冻存于含0、10、30nmol/L紫杉醇药物的冻存液里。于冻存后1、3、6月分别复苏细胞,观察复苏情况,MTT法检测IC50。1.7统计学方法对有关数据采用SPSS13.0软件进行独立样本t检验(independentsamplet-test)、单因素方差分析(OnewayANOVA),P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1耐药细胞的建立

SKOV3经300μg/ml大剂量的紫杉醇作用2h后,大部分细胞死亡漂浮,剩余细胞肿胀,伸出树枝状突起呈蜘蛛状,胞质见空泡形成、颗粒增多。少量存活的细胞克隆生长,恢复生长至对数期消化传代,再进行下一次冲击;SKOV3经10~30nmol/L小剂量的紫杉醇作用24h,约50%的细胞死亡,细胞体积增大,形态不规则,胞质内颗粒增多,贴壁性变弱,给药24~72h内最明显,96~120h后逐渐恢复原状。经两种诱导方法获得的耐药细胞系,分别命名为SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30。

2.2耐药细胞的生物特性

2.2.1耐药指数MTT实验结果显示,耐药细胞及其敏感细胞的IC50值及耐药指数,可见小剂量浓度递增诱导的耐药细胞SKOV3/TAX30耐药性较强,见表2。2.2.2平板克隆形成实验在无药物作用时,SKOV3敏感细胞较两种耐药细胞系的克隆形成能力强,见图1A的d组,SKOV3敏感细胞的克隆形成数为(934±16.37),SKOV3/TAX300的克隆形成数为(440±13.75),SKOV3/TAX30的克隆形成数为(579±9.50)。与敏感细胞SKOV3相比,两种耐药细胞克隆形成数少,差异有统计学意义(P均=0.000),见图1B。而在相同浓度紫杉醇作用下,耐药细胞形成的克隆明显多于敏感细胞。在紫杉醇浓度为5nM时,SKOV3/TAX30可形成(1206±9.50)个克隆,SKOV3/TAX300可形成(870±32.30)个克隆,而SKOV3形成的克隆数仅(202±6.08),差异有统计学意义(P均=0.000);当紫杉醇浓度进一步升高为50nM和500nM时,SKOV3/TAX30和SKOV3/TAX300形成的克隆数仍明显高于敏感细胞SKOV3。紫杉醇浓度为50nM时,SKOV3细胞与SKOV3/TAX300细胞形成的克隆数相比,差异有统计学意义(P=0.013),SKOV3细胞与SKOV3/TAX30细胞形成的克隆数相比,差异也有统计学意义(P=0.000);紫杉醇浓度为500nmol/L时,SKOV3细胞与SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞形成的克隆数相比,差异有统计学意义(P=0.009、0.0001),见图1B。2.2.3生长曲线倍增时间的差异SKOV3敏感细胞和两种耐药细胞系在相同条件下培养7天,细胞增殖产生一定的差异。耐药细胞的生长较敏感细胞减慢,生长曲线的斜率减小,见图2。同时,根据生长曲线计算出SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞的倍增时间分别为28.90h、24.0h,与敏感细胞的倍增时间20.84h相比也有所延长。

2.3耐药相关基因

MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA在各细胞中的表达MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCAmRNA在SKOV3、SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞中的相对表达丰度见图3A、3B。两种耐药细胞中,MDR1的表达明显增高,提示SKOV3/TAX300、SKOV3/TAX30对紫杉醇的耐药与MDR1高表达有关。SKOV3/TAX300细胞中PRKCA、LRP的表达均高于SKOV3细胞,差异有统计学意义(P=0.016,P=0.005),BCL2L1的表达与敏感细胞比较,差异无统计学意义(P=0.815)。而SKOV3/TAX30细胞的PRKCA、LRP的表达与敏感细胞比较差异无统计学意义(P=0.154,P=0.206)。BCL2L1的表达低于敏感细胞(P=0.001),见图3B。以上数据表明不同诱导方式导致耐药细胞发生不同生物学变化,可能存在不同的耐药机制。

2.4耐药细胞的保存

耐药细胞SKOV3/TAX30分别冻存在含有0、10、30nM紫杉醇的冻存液中,于冻存后1、3、6月复苏,检测IC50,见表3。1、3月后检测结果提示,在3种药物浓度条件下的细胞IC50没有明显区别,但冻存6月后,无药冻存组的耐药细胞与两种加药冻存组的细胞比较,其IC50明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。同一个药物浓度条件下,无药冻存组的耐药细胞在冻存6月时,出现耐药性下降,而两种加药冻存组细胞在6月的冻存过程中,细胞IC50虽然出现轻度下降,但差异无统计学意义。

3、讨论

3.1耐药细胞的建立

本实验结果提示:增加给药剂量、适当延长无药间歇期,可能延缓细胞的耐药性。由于大剂量冲击诱导与临床治疗模式相似,临床上体内耐药指数≥2倍即足以导致化疗失败[5],因此大剂量冲击诱导产生的耐药细胞虽然耐药指数较低,也是模拟临床耐药的良好模型。

3.2耐药细胞的特性

本研究的结果表明:在无药物作用时,SKOV3细胞的集落形成能力强于两种耐药细胞SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30,但在不同浓度紫杉醇药物条件下,耐药性最强的SKOV3/TAX30集落形成能力也最强,而敏感细胞SKOV3的集落形成能力最弱,此结果与MTT法检测的耐药性一致。紫杉醇的作用机制是促进微管蛋白二聚体装配成微管,抑制纺锤体形成,将细胞阻断于G2/M期,细胞的有丝分裂异常或停止,使多核细胞的形成增多[6]。诱导的过程中耐药细胞膨胀、形态不规则、细胞体积的增大可能与细胞群体中多核细胞的增多有关。本研究的生长曲线实验中,SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30的倍增时间分别为28.9、24.0h,与敏感细胞SKOV3的倍增时间20.84h相比有明显延长,显示耐紫杉醇的卵巢癌细胞生长速度减慢。细胞周期的阻滞,除导致一些细胞周期特异性药物失效外,肿瘤细胞处于相对静止状态,易对化疗药物产生耐受。

3.3耐药相关基因的检测

卵巢癌紫杉醇耐药机制的研究中,多药耐药(multidrugresistance,MDR)一直是热点。多药耐药是指对一种药物具有耐药性的同时,也对其他结构和作用机制完全不同的化疗药物产生交叉耐受的一种现象。多药耐药的产生是一个多因素的过程,主要包括:(1)细胞内有效药物浓度的降低;(2)细胞内药物活性的改变;(3)凋亡的抑制;(4)肿瘤细胞微环境改变化疗敏感度。P-gp是多药耐药基因MDR1编码的相对分子质量为17kD的一种跨膜糖蛋白,其功能是使细胞内药物浓度降低,药物的作用减弱或丧失,细胞由此获得耐药性。与大多数其他化疗药物的多药耐药机制相似,紫杉醇作为P-gp的作用底物之一,其耐药机制与MDR1基因扩增导致的P-gP高表达密切相关[7-8]。肺耐药相关蛋白LRP是在多药耐药的肺癌细胞株中发现的与MDR相关的非糖蛋白,相对分子质量为110kD,能阻止药物通过核孔进入细胞核,避免其作用于核内靶点,药物运送到胞质的囊泡中,再通过胞吐作用将药物排出体外,从而发生紫杉类药物耐药[9-10]。凋亡抑制基因也参于紫杉醇耐药。BCL2L1基因,全称为BCL-2样1基因(BCL-2-like1),编码蛋白属于BCL-2蛋白家族,BCL-2蛋白家族通过抑制肿瘤细胞凋亡,导致耐药性[11-12]。PRKCA基因为蛋白激酶Cα(proteinkinaseCalpha),也被称为PKCA、PRKACA、KPCA、AAG6。细胞过度增殖和抗细胞凋亡机制障碍都可导致肿瘤进展和耐药现象发生[13]。另外PKC的作用是使底物蛋白磷酸化而活化,p-gp是PKC的作用底物,当其表达增加或活性增强时,可使大量的P-gp磷酸化而活化,从而产生耐药性。本研究结果提示。SKOV3/TAX300细胞PRKCA、LRP的表达均略高于敏感细胞。但SKOV3/TAX30细胞的PRKCA、LRP的表达与敏感细胞比较差异无统计学意义。BCL2L1在SKOV3/TAX30细胞的表达低于敏感细胞,但SKOV3/TAX300细胞中BCL2L1的表达略高于敏感细胞,结果提示不同方式诱导的耐药细胞,可能存在不同的耐药机制。

3.4耐药细胞的保存