细胞生物学的特点

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细胞生物学的特点范文第1篇

关键词：细胞生物学， 本科教学， 教学改革

       细胞生物学是本科院校生命科学体系中重要的基础学科，是目前自然科学中发展最迅速的前沿学科，是从不同层次上（包括细胞整体、显微、亚显微和分子等层次）研究细胞结构、功能及基本生命活动规律的学科。由于此学科本身比较抽象、深奥、枯燥，被学生普遍认为是难点课。本文就如何形成特色课程内容体系和如何处理好细胞生物学与相关学科之间教学内容衔接等问题进行探讨，并从提高学生学习兴趣入手，综合运用列表比较法、互动法和讨论法等多种教学方式方法，结合多媒体教学手段，帮助学生更好地构建细胞生物学的知识体系，培养学生的思维能力。

一、处理好细胞生物学与相关课程的衔接问题，形成特色课程内容体系

1.比较研究多本教材，引入科技前沿进展

细胞生物学课程教学以指定教材翟中和、王喜忠、丁明孝主编的《细胞生物学》第3版为主，并参考王金发主编的《细胞生物学》、韩贻仁主编的《分子细胞生物学》等多本的相关书籍。通过比较研究多本教材，取长补短，结合课程目标，精心编排教案，努力逐渐形成一套更符合授课对象特点和有特色的课程内容体系。

同时，在理论课中适当地引入一些科技前沿知识作为补充，缩短教材中的理论内容与当前理论发展之间的差距。在绪论中介绍搜索引擎Google学术搜索、NCBI PubMed等网络资源和生物谷、丁香园等国内著名的生物学论坛，并将本人的研究课题，融入到理论教学中去，以引发思考为主，培养了学生的科研思维，拓展了学生视野，教学反响良好。

   2.处理好细胞生物学与分子生物学、生物化学课程的教学衔接问题

分子生物学与细胞生物学、生物化学是本科院校生命科学体系中三门重要的基础课程。三门学科在内容上相互交叉、相互渗透，有着极为密切的联系，可以用“你中有我”、“我中有你”来形容。由于三门学科的教材有些重复的内容,给授课教师在教学中带来一定困扰。因此，如何处理好三门课程内容的教学衔接是教学实际中的一个难题。为解决此问题，笔者认为需要做好以下两点工作：

首先，重视教学团队内部及团队之间的交流沟通工作。相关学科的教学团队成员应共同备课，包括三门课程的授课教师在内教学团队需要在备课中加强沟通，通过积极讨论，达成共识，努力形成一套更科学、更符合学科内在逻辑的教学计划。

其次，制定和完善教学计划的关键在于，准确把握三门科学的侧重点。细胞生物学重点是研究细胞水平上细胞结构方面和关信号转导；而分子生物学基于分子水平入手研究大分子的结构与功能等生物现象；生物化学则是分子的代谢转化。

课程的重叠现象一般分为以下三种情况，针对不同情况，制定针对性教学方案。

（1）对于在多门课程中有重叠的部分内容，根据学科特点进行取舍，确定在最适合的课程中讲授。这样可以避免重复学习、浪费学时或者在三门课程中都未讲透。例如，“真核生物染色体的组成和组装过程”以及“线粒体和叶绿体”，虽然在细胞生物学和分子生物学中都涉及到这两部分内容，将此内容仅放在细胞生物学中重点学习更为合理，因为从内容归属上更偏重于细胞生物学。

（2）有些在两门课程都涉及到的重叠内容，是后开课程的基础，需要牢固掌握，必须在先开课的课程中重点学习。如“核糖体的类型和结构”与“蛋白质的合成”是细胞生物学和生物化学的重叠部分，在生物化学中一定要重点学习。因为此内容是蛋白质分选章节的基础。如果学生对核糖体的结构功能掌握不牢固，在学习蛋白质分选途径时就会感到知识链断层，增加了理解难度，影响学习信心，继而影响教学进度和效果。

（3）而某些内容即使在两门课程中有重叠，却在其中任何一门中都不可舍弃，否则会影响该课程体系的完整性。如“基因的复制”、“转录”、“翻译”是生物化学和分子生物学中的重要章节。这些内容应该根据学科的侧重点来安排：在生化教学中，应该以代谢为主线，侧重于核酸的结构组成、蛋白质的合成过程以及核酸代谢与三大物质代谢间的联系；而对于分子生物学，应以中心法则为主线,即沿着“复制-转录-翻译”这一遗传信息传递流为主线，重点是信息和调控。核酸的结构组成和核酸代谢的内容由于在生物化学中已学习过，在分子生物学中可采取布置预习作业或者提问的方式，让学生带着问题预习和复习，体现了教学中的巩固性原则。

二、综合运用多种教学方式方法，帮助学生构建细胞生物学知识体系

细胞生物学内容比较繁杂、深奥，学生在学习过程中普遍认为难以理解和记忆。教学实践中，通过梳理知识脉络，抽象理论形象化，综合采用列表比较法、互动法和讨论法等教学法，结合多媒体手段，加深了学生对课程内容的理解和掌握。

1.梳理知识脉络，形成知识框架

学生普遍认为细胞生物学难学，究其原因是学科内容比较繁杂、深奥。如果没有形成整体的知识框架，学生感觉到学到的是支离破碎的知识片段。针对这个问题，教师应发掘、把握各个章节之间的内在联系、各个章节与课程整体之间的关系，帮助学生在脑中建立起一个知识网络。

在细胞生物学中，真核细胞的结构体系包括三大系统：生物膜体系、遗传信息体系和细胞骨架体系。实际上，细胞生物学课程的主要框架就是这三大体系，涵盖了几乎全部章节。教师就要抓住这三大体系。讲授绪论时，就把整门课程的框架展现出来，把课程的各个章节归结到其中去，形成整体印象；在讲授每一章节的时候，指出此章节在课程体系中所处的地位，及其与其他章节之间的内在联系，从而强化学生的整体印象。这样一个完整的课程知识体系就建立起来了，有助于学生尽快入门。

2.联系实际生活，抽象理论形象化讲解

细胞生物学的许多理论过于抽象、难于理解，教师可以试将理论与生活实际相结合，使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景，使抽象的内容形象化和动态化，使学生对理论内容的理解变得简单。

例如，细胞生物学中的一个重要概念“细胞通讯 （cell communication）”（细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 对环境作出反应的综合细胞行为。）在教学中，引导学生通过对比联想到人与人之间的会话、交流，以助于理解。又如，“蛋白质的分选(protein sorting)”概念的讲解。蛋白质的分选是指细胞中的蛋白质在核糖体上合成后转运至细胞的特定的部位的过程，这些蛋白生来有它的“宿命”，有些蛋白质诞生后将会作为细胞质膜上的成分、有些蛋白质装配成激素分泌到细胞外，而有些内质网和溶酶体中的固有酶。由此概念引导学生联想到人类社会与细胞社会有类似的特点：在人类社会中，大学会培养出不同专业、各种类型的人才，大学毕业生要找到适合其自身特点的岗位，才能发挥所长；在细胞社会里，在细胞中每时每刻都有新的蛋白质产生，只有被运转至正确的部位，并装配成具有结构正确的复合体，才能发挥其功能，参与细胞的生命活动。

同时结合多媒体辅助教学手段，根据课堂内容播放动画讲解，结合声音、图像等多媒体手段，使复杂的分子与细胞生物学原理形象生动地表现出来，如：利用多媒体演示细胞分裂的过程、哺乳动物细胞培养的过程等。

总之，运用发散性思维将理论与生活实际联系起来，将自然科学与人文科学在某些共通点上巧妙结合起来，配合以多媒体辅助手段，使抽象的细胞生物学理论变得形象生动。

3、运用多种教学方法，提高课堂教学质量

（1）列表比较法。教学中，比较法是一种常用的、有效的手段，采取列表的方式对相应内容进行对比，学生会感到知识体系清晰，一目了然，也有助知识体系的建立。例如，比较真核细胞和原核细胞的特征，物质的三种跨膜运输方式等，使教学内容条理清晰，学生非常容易掌握，达到了较好的复习效果。

（2）互动法。在课堂上，鼓励学生提问，激发他们的学习兴趣和求知欲。同时采用组织课堂讨论的方式加强对基本概念和基本原理的理解，实现课堂上与学生互动，促进学生积极思维，而非被动接受。并配合以实验教学，理论与实践并重，逐步提高细胞生物学的教学水平和教学质量。

（3）小组讨论合作法。通过组织课堂讨论、读书报告及组织学生之间进行相互点评等形式，提高学生了解专业前沿进展的兴趣，也推动了学生积极思维，并且促进了学生思考和探索如何建立良好的合作方式，培养了其团队合作能力，从而推进学生的素质教育。例如，细胞生物学的课程讨论部分，组织学生 4人为一个小组做一份读书报告，选择感兴趣的题目，自行确定组员的分工形式，每组报告结束，由其他小组对其报告效果进行打分和评判，作为期末成绩的打分提供参考。

   实践证明，综合运用以上教学方式方法能够帮助学生形成合理的知识体系，有利于有效解决细胞生物学的教学上的难点，收到了良好的教学效果。

三、结语

   以上是我们在细胞生物学教学过程中的一些实践与探索，通过编排教学内容的改革实践和多种教学方法、手段的综合运用，提高了学生的学习兴趣，使细胞生物学不再是难点课。

  

参考文献：

1. 韩端丹，洪琦.分子生物学与生物化学课程间教学衔接探析.高等函授学报, 2010,23(5): 30-32.

细胞生物学的特点范文第2篇

【关键词】细胞生物学；教学；改革

21世纪是生命科学的世纪，生物产业的开发需要生物学的发展。我国在基础科学发展规划中， 把细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科，反映了细胞生物学在生命科学中的重要性[1]。细胞生物学目前已经成为现代生命科学的一个前沿领域，随着新方法、新技术的建立，更促使该学科取得日新月异的快速发展，并且已经成为生命科学相关专业的一门必修课程[2-3]。为适应新形势下的教学要求，围绕大学生实践和创新能力的培养，结合自己多年的《细胞生物学》课程的教学实践与经验，对细胞生物学课程教学内容、教学方法及课程考核方法进行了合理的改革，并取得了明显成效，为进一步提高大学生教学质量和人才培养水平提供参考。

1 教学内容的改革

突出教学主线。《细胞生物学》课程内容多，教学过程中容易出现主线不清晰，使得学生感到内容多而乱，不容易系统地理解。如何在有限的时间内让学生熟练掌握该课程的原理和方法并能应用到实践中去，成为本课程改革的关键。比如我校生物技术专业选用了翟中和主编的《细胞生物学》第三版作为主要参考教材，全书分为15章，内容较多。我们在讲解的时候，从课程的体系出发，以真核细胞三大体系为主线。将所有部分分为膜系统（第一章到第八章及第十五章内容）、骨架系统（第九章内容）和遗传系统（第十章到第十四章内容）三大系统。

整合教学内容。《细胞生物学》课程内容多且与其它学科的交叉广，教学过程中容易出现内容重复、轻重不分的情况。针对这些特点，细胞生物学老师在讲解过程中必须合理整合教学内容，如前八章的内容可以从膜系统相关性来讲，不管是物质代谢、能量转换、还是信号传导都是发生在细胞的膜上，这样联系地讲解起来便于学生更好的理解和接受。另外，《细胞生物学》课程与其它课程，如微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等课程的内容相互联系、相互渗透。因此，在该课程的讲解过程要合理整合教学内容，避免与先行课中某些内容重复，又要为后续课程留有余地，在学生头脑中形成细胞生物学的联系性、统一性和辩证的学习方法。实践证明，这种承前启后的教学方式，既保持了细胞生物学课程的完整性、系统性，又解决相关课程间的重复教学问题，对提高单位时间内的教学效果，激发学生的兴趣具有积极作用[4]。

追踪学科前沿。《细胞生物学》课程发展快，因此，教学内容是否新颖，对提高教学质量具有重要影响。《细胞生物学》的教师需要站在该学科领域的前沿，不断更新自己的知识，并及时把该领域的发展趋势、研究热点和应用价值归纳总结后在相关的章节中进行讲授，从而来提高学生对该课程重要性的认识、产生浓厚的学习兴趣、激发起学生对该课程的学习积极性。

2 教学方法的改革

全面推行“问题式”教学法，激发学生的学习兴趣与主动性。强调以培养学生发现、分析、解决问题的能力为主要目的。“问题式”教学方法的正确使用对于提高学生的素质，强化学生学习的兴趣，调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力有积极作用。课堂教学是教学过程的主要环节，兴趣是最好的老师，浓厚的兴趣可以转化为强烈的学习动力和创造性。在教学过程中，我们要自始至终都围绕问题而展开教学活动，激发学生自觉思考、和主动探索，引导学生不断发现现象、提出问题、分析问题并最终解决问题，培养学生的创造性思维。

课后小论文，提高学生的综合应用能力。可以一个学习小组或一个宿舍集体为单位，进行课后小论文。在一些重要章节讲解介绍后，为了巩固学生的理论知识和培养学生的知识应用能力，课后布置一些相关的论文题目，通过学生的查阅文献、设计方案、过程操作、结果分析和论文写作等环节。同时，可以提高学生学习的主动性，对以后的科研训练和毕业设计的文献综述写作大有帮助。

加强课程实践环节。细胞生物学是一门试验性很强的学科，光是“听”和“读”是不够的，在努力提高课堂教学的同时，必须加强实践环节，开设一些综合性实验。实践教学是培养学生的动手能力、基本科研能力和创新能力的重要手段。找出与本课程的实践结合点，培养对知识应用的能力，在设计实验的时候、一改以往有的单纯的、验证性的实验，开设一些具有设计性的综合实验，使得学生在实验设计、过程操作和结果观察与分析中了解该课程的内容，并对整个研究内容有一个全面的、深入的学习，培养综合应用能力和创新意识。对于有科学研究的教师，要鼓励一些对科研感兴趣的学生参与自己的一些课题。一般到大三时候，学生完全可以利用他们学过的一些专业基础理论设计一些他们感兴趣的小实验，通过他们的收集资料、设计方案、实验过程和结果分析的全过程，大大提高其科研创新能力。

3 考核体系的改革

树立科学的考核观，使课程考核过程化。课程考核不仅要检验学生对理论知识的掌握，更应该评价学生综合应用知识的能力。课程最后成绩包括考试成绩（50%）、实验成绩（30%）和平时成绩（20%）。课程考核过程化不仅有助于理论知识的掌握，还能起到引导学生勤于思考、善于发现问题、启迪学生创新思维的作用；实施多元化的考核方式，把考核有机融入教学的全过程，促使“教、学、考”有机结合，形成“教、学、考”互动，调动学生学习积极性和创造性，消除部分学生平时松懈、考前背诵、考试作弊、考后遗忘的不良现象。

通过对细胞生物学课程教学体系的研究与探索，我们对细胞生物学课程的教学内容、教学方法、课程考核方法进行了合理的改革，优化改革后新教学体系已在生物技术专业的细胞生物学教学中应用，并且取得了良好的效果。

【参考文献】

[1]朱宏.细胞生物学教学与改革的思考[J].黑龙江高等教育，2004（4）.

[2]余晓丽，杨珂金，高宛丽，陶爱丽，吴红.高师院英语专业创新人才培养与新课程设置研究[J].南阳师范学院学报，2006（6）.

细胞生物学的特点范文第3篇

关键词：细胞生物学实验；网络视频示范教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0056-03

作者简介：田男，女，讲师，研究方向为细胞分子生物学；范春雷，男，教授；窦晓兵，男，副教授；钱颖，女，讲师；胡林峰，男，讲师，第二、三、四、五作者的研究方向均为中药抗动脉粥样硬化。

伴随着信息化和新技术革命的发展，生命科学领域的竞争在全世界范围内不断开展。生命科学最突出特点就是基础理论与操作技能相结合，决定了生命科学学院培养人才的竞争力很大程度取决于学生的实验操作能力。因此，生命科学实验课程体系的教学宗旨在不断改善学生专业知识结构的同时，兼顾如何增强学生对实验的积极性，以及如何引导学生自主学习实验课程，从而使学生能够积极地提高自己的实验操作能力。

细胞生物学与分子生物学，神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科，[1]其对学生的生命科学知识、能力、素质的发展具有直接和长远的影响。从其研究对象及研究方法上已体现出，这门学科涉及各种显微镜的使用、细胞培养、细胞器提取及基因重组等一系列实验操作。因此，如何不断提高学生实验操作技能，成为细胞生物学实验教学亟待解决的问题。而网络的兴起正改变着传统的教学方式和教学理念，实验教学正在酝酿一场新的变革，网络远程教学、多媒体课件等将有可能成为实验教学的崭新手段。笔者结合多年的教学经验，对网络视频示范教学在细胞生物学实验课程中的应用进行了初步探讨。

一、细胞生物学实验教学现状分析

近年来，细胞生物学和遗传学、分子生物学的联系日趋密切，新理论、新概念、新技术层出不穷，使得细胞生物学理论发展非常迅速。然而，目前细胞生物学实验教学普遍滞后于理论课，存在着种种缺陷：

实验教学模式单调，学生处于被动地位，难以激发其积极性和主动性。[2]目前的实验教学模式往往强调知识的传授、实验的验证和实验结果的获得，而较少重视学生学习积极性、主动性的调动，学生只是被动填鸭式的接受，教学效果不佳。

实验内容陈旧、单一。实验内容多是验证性实验，难以培养学生的创新能力，不利于学生综合素质的培养。[3]

实验教学手段生硬、单一，主要是口授和板书。[4]一方面口授和板书直观性较差、讲课速度慢，课堂信息量有限；另一方面由于口授的差异性与板书的局限性，教师常常难以把实验内容准确而规范地传授给学生，并且学生的接受能力不同，对实验原理、实验操作的理解也会出现偏差，做实验时经常出现错误。

现在基本所有的细胞生物学实验是由教师做实验准备工作，学生对实验前准备、预实验认识不够。实验前准备包括配制试剂、预定设备、各种实验耗材的准备、器具的灭菌等等，学生对实验缺乏整体观，只是机械地按照实验流程操作，导致学生动手能力、处理解决问题能力得不到充分的锻炼，有违教学初衷。

由于实验课程各章相对独立、上课时间间隔较长，具体实验程序复杂，动手操作多，学生多而专职教师少，导致细胞生物学实验课程教学效果不佳。

所以，想在有限的时间内既完成大量教学任务，又提高学生的实验技能，引导学生更好地进行自主学习，达到开展实验课程的目的，就需要利用多媒体计算机通信技术，结合现代化网络教学平台，实施实验操作视频示范教学与课堂教学相结合，充分利用学生的课余时间，提高教学效能。为培养飞速发展的生命科学所需要的、具有更强竞争能力的高素质创新人才创造条件。

二、细胞生物学实验教学改革及优势

1.将传统单一的实验教学模式转变为基于网络平台的实验视频示范教学模式，与传统课堂教学相结合

用摄像机拍摄下细胞生物学实验课程。该课程由专职教师根据自己的专业特长选择实验进行操作，在实验开始前向学生讲解实验原理、对本节实验所需器材一一介绍，在实验操作过程中强调操作的重点、难点。实验视频拍摄完成后，使用相关软件对其进行加工处理。实验课程视频制作、处理完成后，通过多媒体计算机信息技术将操作视频放入本院网站中，并同时在页面中设置实验原理、实验目的、器材设备、注意事项及课后作业的选项，方便学生在观看视频的同时掌握实验的原理及目的意义。

提前告知学生在学院网站上预习实验视频，鼓励学生自主学习，带着问题来上实验课，而课堂上教师可以参考学生的问题有的放矢，着重强调重点、难点。因为学生已经观看过视频对实验操作有了一定的认识，课堂上教师再次进行示范操作时，学生可以选择自己不太了解的部分有目的地学习，更有利于增加学生的积极性，提高动手操作能力。这样网络视频示范教学就与课堂教学结合，构筑现代化细胞生物学实验视频示范教学模式。从而实现真正意义上的以学生为中心、以教师为主导，强调学习者认知主体作用的模式，同时又不忽略教师的指导作用。基于网络环境下的视频教学，能够使学生充分发挥主观性和独立性，有利于教师引导学生自主学习，增强学习实验课程的积极性，适合学生在课前进行实验预习，课后巩固复习，再结合课堂上教师的手把手指导，使学生不断提高实验操作技能，进一步理解基础理论。

2.组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作，也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验

由于传统细胞生物学实验是由教师做实验准备工作，学生对实验前准备、预实验认识不够，学生对实验缺乏整体观，学生只是机械地按照实验流程操作，导致学生动手能力、处理解决问题能力得不到充分的锻炼。因此，有计划的组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作，也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验。这样教学，学生不但熟悉了实验室规章制度，掌握了一些试剂配置和仪器使用方法，还提高了动手操作能力，特别是在综合性和设计性实验中发挥了很好的带动作用，[5]对学生以后就业、继续深造都有好处，学生踊跃报名，很积极。

三、网络视频示范教学在细胞生物学实验教学中主要优势

1.使学生的被动学习转变为主动学习

在学生实验前，先观看实验操作录像，例如细胞培养录像，使学生在操作前对实验的程序、方法、注意事项有了直观的了解，然后实验教师亲手示范整个实验操作步骤，最后再让学生进行实验。这样，一方面大大缩短实验时间，同时也使学生加深了印象。也可以把观看视频等作为实验教学的平时成绩，提高学生学习实验的积极性。据课后学生反馈，这样实验教学效果很好，深受欢迎。

另外，细胞生物学实验课程中常常有很多的等待时间，如材料固定、离心及染色等，充分利用这一时间，以让学生观察相关实验的装片或切片，也可以观察上届学生制成的永久装片，这样可以将实验结果提前展示给学生，增强学生对实验结果直观性的认识；[6]另外，教师也可以结合自己的科研经历，给学生介绍实验中技术发现的历史及其具体应用，或相关的科普小故事，或可以和学生讨论本实验可能出现的结果等，培养他们分析问题和解决问题的能力，同时也极大调动学生上实验课的积极性和主动学习的热情。同时缓解学生多教师少的局面，实现高效能教学。

2.教学中的视频、课件及教师的示范的有机结合，符合学生的认知规律

细胞生物学实验教学涉及显微镜的使用、细胞培养、细胞器提取及基因重组等一系列实验操作。由于实验操作中有许多小的细节需要注意，实验中微小的差异就可能导致实验结果不同。由于时间、无菌原则的限制，许多内容无法演示，直观认识的缺乏常常限制了学生的思路。网络视频示范教学可再现许多以往的实验操作错误，使学生在短时间内了解到大量直观信息。同时可以把实验原理通过动画、课件展现给学生，加深对实验原理的认识。

四、总结

网络视频示范教学作为一种新兴的实验教学手段，还应有一个不断改进和完善的过程。例如，由于受硬件条件的限制，部分影像效果不太理想；学生注意力不很集中；教师为了讲解多媒体课件与学生间的交流较差；教师、学生对网络（校园网）的利用率低；如何实现现代化网络视频示范教学与传统课堂教学的有机结合，等等。相信随着实验室硬件的改善、视频和课件制作水平以及网络与实验课程教学结合水平的提高，这些问题将逐步得到解决。

在实验教学过程中，要合理有效地运用网络视频示范教学手段，以达到提高教学效果和教学效率的目的。把握好网络视频示范教学与传统教学方法的有机结合，真正发挥网络视频示范教学在实验教学中的作用，使得实验课程真正向学生开放。一方面使学生共享不同的教学资源，丰富学习内容，另一方面又可以使学生享受图文并茂、视听一体的动态课程，改变学生固有的学习模式，使其发挥主观能动性、提高实验学习的积极性，从而在实践操作过程中不仅学到知识，而且体会到动手的乐趣。

参考文献：

[1]李蕤.细胞生物学是生命科学的重要基础学科[J].合肥联合大学学报，2000，（1）.

[2]张莉.浅谈高等师范院校细胞生物学实验的教学改革[J].安徽农学通报，2008，14（11）.

[3]鲍明升等.医学细胞生物学多媒体教学的改革与探索[J].中国西部科技，2008，32（07）.

[4]宋宏涛，张伟.细胞生物学实验教学网络课程实例应用[J].中国现代教育装备，2011，117（5）.

细胞生物学的特点范文第4篇

1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

  细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要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。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项

目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神

细胞生物学的特点范文第5篇

细胞生物学是以细胞为研究对象，从整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次，以动态的观点，研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。它作为生命科学的四大前沿学科之一，与分子生物学、神经生物学和生态学并列[1]，是学习分子生物学和遗传学的基础。随着该学科新技术和新方法的建立，细胞生物学已成为各大高校医学、农学和生物学等专业的一门必修课[2]，反应出细胞生物学在未来生命科学领域的重要性。自从我校生命科学院成立以来，细胞生物学就是生物科学、生物技术专业的学科基础、必修课和主干课，是学生在我校的医学大背景下理解疾病形成中的遗传和分子生物学过程的基础,是理解包括分子靶向、干细胞疗法等新颖的转化医学手段的基础，其学科地位不可替代。

二细胞生物学教学中存在的问题

随着先进生命科学“大数据”时代的到来，无论是基础理论还是应用技术研究，细胞生物学都处于生命科学最活跃的领域，知识更新快、内容丰富且深奥难懂。我院生物技术专业的本科学生多为专业调剂，初高中生物学基础知识欠扎实，学科兴趣不足，学生自主学习的能力较弱。如果教学只按图索骥照本宣科，根本无法调动他们学习的积极性。另外，课本知识过于陈旧，无法适应新时代学科发展的需要。尽管近些年部分教师已开始引导学生通过查阅文献、综述总结的方法接触细胞生物学领域最前沿的知识，但大多止步于盲目填鸭式罗列国外文献数据，没有加以甄别和指导，学生很容易在复杂的信息和数据中丧失学习的信心。因此，如何使细胞生物学教学紧跟学科发展的步伐，使学生在有限的学时中既能具备扎实的细胞生物学基础知识和基本技能，又使学生及时掌握最新的细胞生物学理论和应用技术，能为他们将来的考研深造学习阶段和日益剧烈的职场竞争中打下良好的基础，这成为生物技术专业本科生细胞生物学教学中待解决的问题。仅靠教师讲授为主的传统教学方法和教学模式已不适应目前学科的发展和人才培养的需求，难以提高教学质量。

三以问题为导向的教学方法(PBL)的优势

1969年美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创了一种以问题为导向的教学方法———PBL（Problem-Basedlearning）教学法[3]，它倡导让学生通过自学、分析、讨论和合作解决问题，从而培养学生自主学习能力，发展学生综合思考能力。这种以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标的教学方法与传统的教学方法相比有诸多优势。

1突出学生的主体地位

PBL教学法强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主；通过设计真实性任务，强调把学习融入到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，培养解决问题的技能和自主学习的能力[4,5]。

2提高学生对细胞生物学的学习兴趣

细胞生物学基础知识内容较多且大部分深奥难懂，传统教学模式主要通过教师制作丰富的多媒体课件将知识灌输给学生，起初能够激起学生兴趣，但随着知识的不断深入，学生就会感觉枯燥无味，学习的积极性大大降低。而PBL教学可通过设计与日常生活息息相关的医学实践问题，使学生充分认识自己的主人翁意识，主动运用细胞生物学知识解决这些问题。这种“提出问题———解决问题———归纳总结”的教学方法不但使学生巩固了先前学过的知识，而且激发了他们主动学习新知识的动力。

3拓宽了学生的知识面

PBL教学中，为了解决教师提出的问题，学生必须查阅相关文献和收集材料。在这个过程中，学生不仅可以掌握本课程重点内容，而且可以了解相关领域的热点以及前沿进展，拓宽了学生的知识面，有利于知识的理解和融会贯通。

4培养了学生团队协作意识

PBL教学中需要小组成员分工查阅、收集和整理材料，一起合作讨论、总结、制作多媒体课件，最后安排一人进行陈述。通过此过程让学生意识到团队协作的重要性，增强团队意识。经过多轮合作还有利于各位成员挖掘自己的潜力、发挥各自特长、树立自信。

5增强了教师自身素质

PBL教学过程中，教师虽然不再是主体，但导向作用不容忽视。首先在“提出问题”阶段，教师要根据本堂课应该教授的基本知识，结合该领域前沿热点，设计出合理的案例，使学生通过解决此案例，既掌握了课本知识又了解了很多相关领域的前沿进展；其次在学生“解决问题”阶段，还需要尽可能回答学生提出的问题引导学生向正确的方向查阅资料；最后在“归纳总结”部分，教师还需要运用丰富的知识对遗留问题进行解释，并对整个讨论结果进行总结。这就要求教师不仅熟练地掌握本学科及相关学科的知识，而且要深入广泛了解相关领域前沿进展，对知识具有融会贯通、灵活运用的能力。在此过程中使得教师拓宽知识面，增加知识储备，完善知识结构，促进教与学的互动，真正做到教学相长。

四PBL在生物技术专业本科生细胞生物学教学中的具体实施方法

为了能够在我院生物技术专业本科生细胞生物学教学中顺利开展PBL教学，并取得良好效果，在开课前，授课教师参加了2012年上海复旦大学举办的PBL教学培训，掌握了相关教学技能。在充分调查了我院生物技术专业本科生知识结构及对细胞生物学知识的掌握情况后，我们制定了如下实施方案。

1实施对象

浙江中医药大学生命科学学院2011级生物技术专业1个班的学生。

2教学内容的选择

我院生物技术专业属于三本专业，学生又大多为专业调剂，初高中生物学基础较弱。因此，在教学过程中，细胞生物学基础知识部分如各种细胞器的结构和功能、细胞膜系统以及细胞骨架等可采用教师多媒体教授的传统教学方法；而本学科的难点以及前沿问题，如细胞的信号转导、细胞的增殖与周期、细胞分化、细胞凋亡与自噬、DNA的损伤与修复以及基因表达调控等则采用PBL教学，以问题为基础，通过收集资料、论证、实施以及总结归纳，使学生切实感受到细胞生物学与人类日常生活间的联系。进而通过自主学习，提高学生自信心，更有利于激发学生学习兴趣。

3教师提出问题

PBL教学中问题的设计非常重要，我们遵循以下原则:第一，根据教学大纲的要求及章节重点内容，结合目前细胞生物学领域的研究热点设计问题；第二，根据生物技术专业学生知识构架，设计难易适中的问题；第三，设计结合日常生活中大家关注的生命科学问题。例如，细胞的信号转导这一章围绕G蛋白偶联受体结构和功能这一知识点，设计了G蛋白偶联受体突变与哪些疾病息息相关？与肿瘤相关的信号转导途径有哪些，如何预防和治疗?针对细胞分化这一章的干细胞这一重点知识，设计了干细胞的临床应用情况如何?干细胞与器官移植等问题。

4学生分组查阅资料

问题提出以后，要分组解决问题。每组5人，分别设立组长负责本组问题的分工、督促查找资料和组织组内讨论等任务。提前一周将问题分发给学生，各小组经过充分的调研和讨论选取共同感兴趣的问题。根据分工，各小组成员开展工作。同时要求教师配合每个小组，随时与各小组进行沟通和答疑。

5课堂讨论

各小组根据分工将材料做成PPT，由组长进行10分钟陈述，组员补充，其他组进行质疑和指正。若交流中出现学生解决不了的问题，教师适当进行启发和引导，如果问题仍解决不了，则由教师解答。

6总结归纳以及教师评价

课堂讨论结束后，首先，学生对本组存在的问题进行归纳总结，自我评价学习过程和学习结果，思考知识、技能、小组成员协作和认知策略各方面的收获。其次，教师应对各小组信息是否完整与前沿、是否有创新与团队合作性、整理资料是否有逻辑性与条理性、是否按时完成、小组成员在小组讨论时的参与积极性以及各组的汇报是否精彩等方面进行评价。同时对于表现优异的小组给予适当奖励，进一步提高学生的参与积极性。总之，为了提高教学质量，培养和提高我校生物技术专业学生的实践创新能力，促进学生综合素质的提高，我们积极进行教学改革。在结合细胞生物学课程特点和生物技术专业学生实际情况下，我们将PBL教学模式引入课堂，并且获得了较好的教学效果。我们希望通过PBL教学模式的实施，能够充分激发学生的学习兴趣及积极性，培养出具有良好学习能力、实践能力及创新能力的高素质人才。

参考文献

[1]翟中和，等.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2]余晓丽等.细胞生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报,2006,5(6).

[3]BarrowsHS,TamblynRM.Theportablepatientproblempack:aproblem-basedlearningunit[J].JofMedEdu,1977,52(12):1002-1004.

[4]MancyLJ,AnnMP,AnnL,etal.Developingaproblem-basedlearning(PBL)curriculumforprofessionalismandsci-entificintegritytrainingforbiomedicalgraduatestudents[J].MedEthics,2010,36:614-619.