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【关键词】细胞生物学 拓展 实验操作
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)07-0057-01
【Abstract】Cell biology is a basic subject of life science, which is very important in the teaching of postgraduate. This paper enhences the higher level in the teaching cell biology for postgraduste by the definite reform measures of teaching with combining the requirement teaching program, and adopt the development and progress of science and technology.
【Key words】Cell biology Expand The exprement operation
目前,随着科学和技术的快速发展,细胞生物学作为生命科学和生物技术领域的一门专业基础课,在当前该方向的研究生教学中十分重要。那么,如何使研究生的细胞生物学教学跟上时代的步伐,如何培养和提高研究生的实践创新能力,是从事研究生细胞生物学教学的教师必须认真思考的问题。根据近年来研究生细胞生物学教学的教学体会,作者认为应从以下几个方面着手进行教学改革,旨在为研究生的细胞生物学教学提供参考:
一、教学改革实践的措施
1.建立一支高水平的教师队伍
细胞生物学是一门实践性比较强的学科,要建立细胞生物学教学与实验相结合的机制,就必须选择具有扎实基本功和教学经验丰富的教师作为该课程的主讲教师。[1]必须配备一定的实验技能教师进行研究生教学实践的实验教学,培养学生的动手和创新能力,同时要求课题组形成以教师讲解与实验教学相结合的教学机制,辅以博士研究生和硕士研究生亲自动手参与实验和教学的新的教学方式。同时要注意课题组的教师经常进行教学经验和教学技能的教改研究,熟悉学科的前沿发展趋向和研究动态。[2]教师能够把最前沿的知识传授给学生,扩展视野,激发研究生进行科学实验的兴趣十分重要。同时,也为高水平的教师队伍的建设提出了更新、更高的要求。
2.结合教学大纲和教学实际,调整教学内容。
(1)力求按照教学大纲要求进行教学,培养创新能力。细胞生物学教学大纲是开展教学的基本框架和内容,为了适应未来社会的需求,教师必须让学生掌握细胞生物学的基本理论和基本内容,为将来的实际应用打下良好的基础。因此,选取教材十分重要,作者认为研究生作为高校培养的高级人才,在本科阶段已经学过细胞生物学,但是对分子细胞生物学的了解较少,应该选取分子细胞生物学教材,同时在课程安排上考虑实际情况,针对薄弱环节结合教学大纲的要求进行知识结构的调整,从一定的层次要求他们学好这门课程。例如,在教学细胞生物学的基本概念和原理时,应该给出一些事实(例)和问题,让学生积极思考回答这些问题,在理解的基础上掌握概念和原理,而不是进行单纯的讲解,同时也允许学生能够结合自己在做科研中发现的问题,进行课堂讨论,及时总结,激发学生兴趣,充分发挥学生的积极性和创造性。[3]
(2)根据课题组的实际情况,进行教学内容的调整。随着科学技术的进一步发展,细胞生物学领域的进展十分迅速,原来的细胞生物学教科书所涵盖的内容可能正在发生着新的进展,同时研究生作为学科发展的生力军,在本学科的教研中起着非常重要的作用,例如针对植物课题组的研究生教学就应该把重点放在植物细胞生物学的研究上,同时也要照顾到动物学和微生物学课题组修该课的研究生,不同的学生要求掌握的重点不一样,进行教学讲解,要做到有的放失。同时,在现行的教学研究中应该根据大纲要求的每个章节所涵盖的内容结合课题组的实际情况作以适当的调整,补充新的研究进展,开展专题讲座,做到既要顾及全局,又要点面结合,[4]做到切合实际的讲解,便于研究生更深入的了解和学习各个章节的内容。
(3)补充新的教学前沿动态研究。传统的细胞生物学研究只是研究细胞的形态、结构和功能等方面,目前细胞生物学的发展逐渐深入到分子领域,且处于快速发展的领域,例如细胞功能方面的研究已深入到分子领域,作者认为研究生细胞生物学的教学应该结合此领域新的研究进展进行讲解,使学生能够了解最新的发展动态,使其受到启发和教育,为今后的科研工作奠定一定的理念和指明方向。[5]应该在紧扣教学大纲的基础上结合分子生物学的发展进行拓展讲解,使学生能够了解该章节所涉及的发展前沿,跟上科技进步的步伐,才能在以后的科研中奠定好的基础,不致于落伍。
(4)结合教学实验课进行教学实践总结。细胞生物学是一门实践性非常强的学科,应该在进行教学的同时给学生一个实践的机会,因此应该结合教学计划给予一些阶段性的实验操作,因为实验是教学的重要组成部分,二者相结合更有助于培养研究生的动手能力和创新能力,这样对教学的效果也起到一定的补充和检验过程。[6]
二、教学改革效果的检查和验收
现行的研究生教学必须进行改革,但是对于教学改革的效果如何?应该分阶段针对所进行的教学改革的具体实践措施进行有针对性的检查和验收,促进研究生细胞生物学教学的大胆改革和尝试,同时也为高校培养细胞生物学方面的高级人才队伍打下基础。
参考文献
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2 王 昕.教学改革的时间与思考[J].中国科技信息,2008
3 孙剑华、张红锋等.多层次系统性细胞生物学实验教学体系的建设[J].实验室研究与探索,2009(1):121~124
4 高宗华、付彩霞、胡 威.深化实验教学改革 培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2007(10):95~97
一、引言
细胞生物学是生命科学中一门重要的分支学科。细胞生物学主要从细胞的不同结构层次以及细胞间的相互关系来研究细胞生命活动(生长、分裂、分化、遗传变异、运动和兴奋、传导、衰老和死亡)的基本规律。从生命结构层次来看,细胞生物学位于分子生物学和个体生物学之间,同它们相互衔接、相互渗透。因此,从这一意义上来说,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学科的研究中,和农业、医学、生物高新技术发展有着密切的关系,是生命科学的重要支柱之一[1]。
目前,国内已有过百所高校开设了细胞生物学专业,细胞生物学专业的培养目标是“使学生既掌握本学科的发展简史和前沿领域,又掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论,使学生受到基本科学思维训练,同时使学生学会学习,具有自我开拓可获得知识和利用信息的能力。要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识,并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势,包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、神经活动的细胞及分子基础、蛋白质的加工与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等,使学生对认识细胞的生命活动具有强烈的追求和探索精神,善于从生命现象探求其内在规律,能够运用现有的细胞生物学知识去研究生命科学中与细胞生物学有关的课题。”[2]当前,许多高校开设的细胞生物课程,针对学生综合能力的培养还不够,同时,缺乏专业性与系统性。本文针对本校细胞生物学课程存在的问题,在学校教改项目的支持下,探索“授之以鱼,不如授之以渔”的优化细胞生物学教学体系,融知识传授与能力培养为一体的教学新模式。
二、细胞生物学教学内容的优化
《细胞生物学》的内容涵盖植物、动物、细菌等多种生物,并且与其他学科内容交叉渗透广泛,因此教学过程中,容易导致主线不清晰,层次紊乱,内容繁杂等问题。在教学过程中,要使学生在脑海中建立起一个较为牢固的细胞生物学的知识体系和网络,这就要求在一线教学的我们更多地考虑授课的内容。
(一)突出重点,避免重复
细胞生物学课程内容涉及到微生物学、生物化学、植物生理学、动物生理学、遗传学和普通生物学等学科,这些专业课的内容在授课的时间上不一致。为了有效避免与先行课程中所讲授的内容出现重复,并且游刃有余地突出本课程在此知识点上特有的重点,必须对教学的内容进行优化。首先在教学的过程中应该掌握每个章节的内容与哪门课程的知识点重复;其次应了解与此知识点重复的课程的授课时间是否早于此知识点。若是,则在教授此知识点时,与细胞生物学不相关的内容则一带而过。若否,则建议在传授此知识点时,即使此内容与细胞生物学的内容相关性不强,但为了方便学生更加深刻地理解此知识点,则应简单介绍。比如在介绍线粒体和叶绿体这两个章节的内容时,电子传递链、氧化磷酸化和光合磷酸化的内容在生物化学课程中是作为重点讲授的内容。因此,在细胞生物学课程中,若学生已经具备了此知识点,则在讲课的过程中,我们应当简单提及此知识点,而重点阐述线粒体与叶绿体的结构与化学组成、其上蛋白的定位、代谢自主程度,核基因对其控制及其起源等。又比如细胞核与染色体章节中,在分子生物学和遗传学的内容中,都重点阐述了此部分内容,因此在细胞生物学课程中,仅做简单介绍即可。这样,使本学科与其他课程的知识紧密衔接又避免了不必要的重复,在有限的学时内,将重点内容最大化地传授给学生。
(二)贯穿前沿内容,贴近时展
细胞生物学是一门实验科学,科学在日新月异地发展,而我们的课本却并不能时刻地更新以顺应科学的发展。因此,这就要求我们的细胞生物学的教师不能因循守旧,只顾及课本的基础知识点。我们必须站在科学发展的前沿,掌握本领域科技发展动态,并将此动态转化为知识点的内容,及时传递给学生,激发学生对科研的热情,吸引其注意力。近年来的诺贝尔医学或生理学奖绝大多数都颁给了细胞生物学相关的研究领域,例如今年的奖项颁发给了日本科学家大隅良典,赞扬其在细胞的自噬作用方面的卓越贡献。当我们在传授“溶酶体的自噬作用”这一内容时,我们可以将此例先呈现出来,吸引学生的注意力,再将要讲授的知识点加以阐述,以便于学生对知识点的理解和记忆更加牢固。
(三)启发引导,对知识点适当延伸
改变传统的“教师在讲台上照本宣科,学生在台下死记硬背应付考试。”的僵化做法。在传授学生知识时,我们教师应该多用“问题导入法”来引出知识点,并让学生根据他们现有的知识,在脑海中搜寻相关的解释。这一方面让学生积极参与课堂之中,最重要的是让学生学会思考问题,比如在讲授“细胞的大小及体积恒定”这一小节时,可以先让学生思考一个问题:人和小鼠相应的器官都是由细胞组成的,比如心、肺、脾脏等,但是人的这些器官都比小鼠大很多,那么这到底是由于细胞的数量造成的,还是由于细胞的大小不一造成的?另外,每个知识点发?F过程的背后都是有很有趣的小故事,在传授这些知识点之前,我们教师不妨先讲述一下这些小故事,从而激发起学生发现新知识的热情和动力,帮助学生学会预测、预见和构想未来事物的发展变化,不断增强学生的自觉性和创造性。
三、教学手段和方法的优化
在慕课和微课逐渐发展壮大的大背景下,我们教师应该通过整合网络上优秀的资源来进行授课。虽热目前慕课和微课的资源并不能完全涵盖整个细胞生物学的所有知识点,但部分已经成型。在上课前,我们可以让学生通过自学的方式先对知识点进行预习,通过上课提问的方式来了解学生学习的动态,这样可以有效避免因为教师“填鸭式”的授课让学生出现学习上的“惰性”。在上课时,我们可以通过“自学―讨论―总结”的教学模式来激发学生对学习以及探索的热情。
四、改革考核方法
??下,各个院校最常用的考核方式局限于期末考试,这样带来的不可避免的一个问题就是,就算学生平时不怎么学习,只要在期末前几天突击一下,也可以取得一个不错的成绩。为了提高学生的综合能力,我们应当改变考核方式。考核应贯穿于整个课程学习之中,如布置课程论文就是一个提高学生综合能力的方法。在部分知识点或者章节讲授完成之后,给出一个研讨题,让学生以团队的形式共同查阅相关的文献,最终以PPT或者以课程论文形式进行专题交流研讨,这样不仅提高了学生的论文查阅能力、团队协作能力、语言表达能力,还提高了学习的主动性,对科研训练和毕业设计也将起到很大的作用。
【关键词】医学细胞生物学 实验教学 教学改革 教学方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)24-0047-02
医学细胞生物学是医学与细胞生物学结合的一门学科,是医学专业的基础课程,也是一门实验性很强的学科,为医学生学习生理、生化、微生物、临床检验等奠定重要的基础。医学细胞生物学实验课独立于理论教学体系,又与理论教学密切相关,在理论知识的验证和理解方面有着理论课无法代替的作用,因此医学细胞生物学教学必须注重学习能力与创新能力的培养,要力求培养学生独立思考、独立操作的能力,敏锐的观察能力,以及科学分析、归纳、总结问题的能力,培养高素质、综合能力强的人才,是新形势下实验教学改革的一项重要而艰巨的任务。我们经过总结医学细胞生物学理论与实验教学中的经验,对临床、药学等专业的医学细胞生物学实验教学改革进行了一些尝试和摸索,有了一些体会,现从实验内容、实验教学方法和考核方法等方面进行总结。
一 优化实验教学内容培养医学生科学素质
根据医学细胞生物学实验的教学目的,我们在强调细胞生物学实验基本操作的基础上,结合学理论知识及学科知识的更新与进展,以及科研工作的实际需要,完善了实验内容体系,选择注重结合临床医学知识,增加探索性和综合性的实验,共开设有24个学时,6个实验。医学细胞生物学是一门实验性很强的学科,理论课上的概念、原理和规律都需要通过实验推导和论证,实验教学是医学细胞生物学课程的主要组成部分之一,实验内容是对细胞生物学理论的验证和补充。例如。通过对细胞有丝分裂各个时期细胞内形态结构的观察,能够使学生对有丝分裂这一动态过程有更直观和深刻的理解。
医学细胞生物学作为生命科学的前沿学科,新的技术和手段不断涌现,并且许多方法在医学领域都得以应用。因此实验教学的内容本身必须不断更新,除了经典的细胞生物学实验内容外,其他如光学显微镜技术、电子显微镜技术、细胞的有丝分裂与减数分裂、细胞化学技术、细胞器的观察与显示等新的实验内容应尽可能地增添进来,以涵盖细胞生物学前沿知识和技术方法。近年来,我们根据实验条件的改善逐步增加了细胞生理的一些实验内容,如细胞吞噬和细胞融合等,并且计划继续增加有关免疫荧光细胞染色内容,如细胞的原代与传代培养、细胞增殖和细胞凋亡的诱导,以及观察绘制细胞生长曲线等。这些实验旨在培养学生实验设计能力和综合分析能力,使学生能够用所学过的理论知识和实验技术解决实际问题,培养学生的创新意识,这是高校培养创新人才的重要环节之一。
二 运用多元化实验教学方法激发学生的学习兴趣
在重视基础实验教学的基础上,改变传统灌输式的教学,建立以学生为中心的教学模式,灵活运用多种教学方法和手段,鼓励学生发现、思考和探索,培养并激发学生兴趣,增进教学效果。应用启发式教学、PBL教学模式和开放式教学等多种方法组合加强对实验课程的监控,在某些综合性、验证性实验课中,采用实验与课堂分析讨论相结合的形式,充分调动学生的主观能动性,使学生在构建广博而灵活的理论知识基础之上,能真正地掌握一些细胞生物学最基本的实验技术。
1.启发式教学法
采用启发式教学,引导学生积极思考,培养学生思维能力。例如,在讲授细胞蛋白质分布和显示实验时,可以向学生提出以下问题:蛋白质种类有哪些、分别有什么化学性质、根据其化学性质采用什么样的方法进行显色才能确定蛋白质在细胞中分布位置等。这样,一方面调动了学生的学习积极性,另一方面,鼓励学生运用理论知识进行积极思考,加深对实验原理的理解,掌握实验方法。
2.PBL式教学法
PBL式教学是近年来兴起的一种新式教学模式,是在实验教学的相关环节中以问题为中心展开讨论的一种教学方法。PBL模式实验教学能促进师生间的互动交流,激发学生的自主学习兴趣,提高学生对某一方面知识、资料的查找和自我观点的表达,是增强学生综合素质的有效手段,是现代教育中颇具潜力的一种教学模式。教师在实验课的课前、课中和课后有计划有步骤地向学生提出问题,学生学习时以一个问题为起点,由此带出一系列相关的基础知识的问题。其中,问题设计和选择的好坏直接关系到最终的教学效果。我们对生物技术专业学生进行了探索研究性实验教学,收到了良好的效果,具体为:带教教师布置相关实验课题,以每4~5位同学自由组成小组后通过图书馆和上网查阅相关的参考文献后,由其中一位同学做好PPT在实验课堂上演示实验设计方案,带教教师予以点评及修正,其他同学参与讨论。这样可以充分调动学生的学习积极性,培养学生主动分析问题、小组成员间分工协作、查阅相关文献资料、运用所学知识解决实际问题的能力。PBL模式实验教学打破了传统的以学科为基础,以教师为中心,以课堂讲授为主的教学模式,是将医学细胞生物学和其他临床或基础学科相结合的一种教学方法,能与多种教学模式相融合,是一个自学、讨论、再自学、再讨论的学习过程,学生成为学习和教学的主体。将PBL模式融入到细胞生物学实验教学后,发现学生的自学能力及独立分析解决问题的能力明显提高,同学们能更深入地学习和理解细胞生物学的相关实验内容,同时也增强了学生书面材料的整理归纳能力及口头表达能力等。
3.开放式教学
所谓开放式实验教学,指的是实验资源、实验内容、实验时间、教学方法和教学评价等对学生开放,充分发挥学生的主体作用,提倡其自主学习,提高其动手能力和创新能力的实验教学模式。对进行开放式实验教学的实验室应实行全天候开放制,使学生能够合理利用时间,自行安排实验计划,随时可以到实验室进行实验,大大丰富了教学的多元化和多样性,满足了不同层次学生学习的需求。开放式实验教学可由学生自己选定实验内容,制订实验步骤,选择仪器设备,处理、分析实验结果和实验数据等,在此过程中教师可以为学生提供解答实验中出现的问题等方面的服务,主要是起一个把关作用。在开放式实验教学中,教师的主导作用应着重于启发、引导,充分发挥学生的积极主动性;教师应指导学生放手去做,鼓励学生多尝试。在教学评价方面,对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等。
除以上几种教学方式之外,我们还对五年制临床本科专业学生进行了双语实验教学,提高学生的英语学习能力,掌握必要的专业词汇,为学生英文文献查阅提供了扎实的基础。多元化实验教学方法能发展学生理解、分析和解决问题的能力,同时也能培养学生的自主学习能力、实践能力和团队合作精神。
三 改革实验考核方法
传统的实验考试只依据每次实验报告成绩,操作能力和实验技能在实验成绩中没有体现,造成学生对实验课过程不重视,实验操作只求结果,敷衍了事,最后抄一下实验报告就行了,使得实验课没有达到应有的目的。为了完善对实验的考核,不能仅仅依靠实验报告成绩,必须全面考核,包括出勤、操作、口试、实验报告(包括对实验结果的分析和讨论)等各个环节,对每一项考核内容提出具体要求。口试重点考核学生对实验设计基本原理、常规仪器设备的使用与注意事项等掌握上。实验操作考核需包括基本操作是否规范,观察玻片标本的能力,临时制片的能力等。严格实验考核制度后,虽然增加了教师的工作量,但是从各个方面确保了实验成绩的真实性和公正性,增加了学生对实验课的主动性。
参考文献
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中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)10-0028-03
“细胞生物学”是生命科学的基础学科,也是前沿学科,是教育部规定的生命学科各专业学生必修的7门主干课程之一[1],在生命科学教育中占有核心地位,近年来,随着新的仪器设备、先进手段的应用,尤其是细胞生物学与医学、分子生物学、神经生物学等学科的相互渗透及交融,已成为21世纪生命科学的重要研究领域[2]。商洛学院作为地方应用型本科院校,以培养应用型人才为目标,在细胞生物学教学中不断更新教育观念,钻研新的教学方法,也取得了一点成绩,现就该课程建设实践与经验进行总结探讨如下。
一、商洛学院细胞生物学课程发展的历史沿革
追溯商洛学院的办学历史,它经历了专科和本科两个阶段。在专科教学阶段,商洛学院创办的生物类专业先后有生物教育、生物技术及应用,“细胞生物学”作为该专业的基础课、必修课,在该专业的人才培养方案课程体系中起着重要的作用,课程教学共设54学时,其中课堂教学36学时,实验教学18学时,这一阶段的教学活动都是以教师为中心,学生在教与学的过程中是被动地认知信息的接受者。这种教学方式,往往忽视学生主动获得知识的潜在能力和理解知识的差异性,以及发展知识的创造性。这种传统的“讲授式”教学模式虽然在教学中统一了大纲,确定了标准,规范了教学制度,但同时也阻碍了学生个性的发挥,忽略了学生积极思维的发展,不利于面向21世纪的高素质应用型人才的培养。
2006年2月经教育部批准我校升格为本科院校,同时更名为商洛学院,2011年起成为省市共建高校,2014年被陕西省教育厅确定为向应用技术大学转型发展试点高校。随着商洛学院学科发展、人才能力培养需求及现代网络技术的冲击,原先知识体系、师生互动模式、考核方法等方面已不能满足课程教学要求和学生学习兴趣要求。伴随生命科学的发展,细胞生物学课程内容也出现了调整,教学重点从过去对细胞形态结构与功能定位的描述,转移到细胞重大生命活动及其分子机制的研究上来。这种课程内容结构的转变和对新时期人才能力培养的要求致使“细胞生物学”的教育教学改革势在必行。目前商洛学院生物类专业“细胞生物学”课程教学共设72学时,其中课堂教学36学时,研究性教学课程论文18学时,实验教学18学时。特别是对于新建地方本科院校而言,目前能充分体现应用型人才培养目标和以能力培养为核心的人才培养规格的研讨式教学模式的更新更加迫在眉睫了。
二、细胞生物学精品课程建设的意义
2003年,教育部在全国高校启动精品课程建设,其目的是为了切实推进教育创新、深化教育教学改革、培养创新型人才[3]。而商洛学院作为应用型本科院校,主要培养具有创新能力和实践能力的应用型人才,目的是面向地方,服务于地方区域经济社会发展。在教育教学过程中,商洛学院自升本以来不断修订完善人才培养方案,通过教育教学改革,促进学生了解学科前沿和热点问题,培养学生的自主学习能力,提高学生分析、解决问题的能力等,保障新时期对创新型人才的需求。
“细胞生物学”是现代生命科学的三大基础之一[4],而细胞的研究既是生命科学的出发点,又是生命科学的汇聚点,著名科学家E.B.Wilson在1925年就曾提出:“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找”[5],因此,建立好细胞生物学理论与实验的学科基础,从显微、亚显微、分子水平,从细胞系统化、动态化的角度认识生命和生物科学,为后续课程的学习打下良好基础。
然而在教学中,我们发现地方高校“细胞生物学”教学模式陈旧,学生只知道听、记、背,这种“灌输式”的教学模式已经不能满足现代社会对创新型人才培养的需求,呈现出学生学习积极性不高、自主学习能力不强、所学知识不能紧跟时展等问题。同时,本课程内容多、抽象难懂,又是一门前沿性学科,在教学上既要保证学生对基础性知识的掌握,又要尽可能地介绍新的理论和方法,让学生了解本学科的前沿动态,更好地达到应用型人才培养的目标。为了解决地方高校“细胞生物学”教学过程中产生的诸多问题,培养学生的学习兴趣,提高教学质量,我们就有必要建立“细胞生物学”精品课程。
课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点,而“细胞生物学”精品课程建设能在很大程度上改善学生的学习条件,提高学生的学习热情,塑造良好的学习氛围,提高教学质量。通过精品课程建设,教师转变了教学理念,改进了教学方法,创新了教学模式。精品课程建设也是地方高校深化教育教学改革的一项重要任务。
三、细胞生物学精品课程的主要特色
(一)以“学生为主体、教师为主导”创新教学模式
教学改革的一个重要趋势是教育工作者要以人为本,促进大学生全面发展,尤其是注重从知识的传承向能力的培养的转变[6]。“细胞生物学”教学紧跟学科发展趋势,在近七年的教学中,课程组成员积极改变传统的教学模式,在教学中践行了“以学生为主体、教师为主导”的研究性教学模式。
为了充分调动学生的积极性,提高教学质量,课程组成员不断修订人才培养方案,调整教学大纲,在教学内容中增加了合作研讨教学环节,从已授理论课的重点内容中提炼一些具有综合性、趣味性、争论性的讨论话题,并将其作为合作讨论式教学的论题,如线粒体与阿尔兹海默症、p53与衰老的关系、细胞膜与癌症等,通过学生查阅文献及自主学习,使学生能自主参与知识的获得过程,有利于学生实践能力和创新能力的培养。
本次改革分别以商洛学院生物技术、生物科学专业学生为对象,进行了五轮合作讨论式教学的尝试。教学过程分两部分,即大班上课和小班讨论,在大班上课中,由教师讲解本课程的基本理论,而针对一些具有共性意义的重大问题或热点问题所涉及的“细胞生物学”知识及前沿动态进行小班讨论,有效地培养了学生的自主学习能力、团队合作精神,促进了学生个性的发展,对学生综合能力的培养起到了较好的效果,对于以应用型人才培养为目标的其他高校生物类专业的“细胞生物学”教学和其他专业课教学也具有一定的借鉴意义。
(二)以“教学奠基科研,科研反哺教学”培养创新人才
高校的根本任务是人才培养,人才培养的质量是衡量一所高校教育教学水平的一个重要标志,也是高校生存和发展的唯一途径。只有将科研成果转化为教学资源并融入教学实践,才能弥补课堂内容的不足,实现教师的专业化发展,形成专业特色,培养创新型人才,进而提高课程教学团队的整体水平,实现“以教学奠基科研,科研反哺教学”的目标。
近年来,课程组成员能结合地域资源特点,积极申报科研项目,将科研成果及学科前沿动态融入教学。同时,通过鼓励学生积极参与教师科研项目、大学生科技创新项目及课外实践活动等多种方式对学生进行科学素质培养和创新思维训练。这种方式极大地促进了课堂教学的延伸,显著地提高了学生的创新意识和创新能力,涌现出了一批优秀的学生。近年来,在学生毕业论文选题中与该课程相关的论文题目每年平均占该专业的26.7%,整体上反映了学生良好地掌握了基础理论、专业知识和应用知识的能力。从近三年生物技术专业学生考研情况来看,以该课程作为专业课的学生平均每年占考研上线率的46.7%。
(三)以“理论联系实际,技术支撑产业”服务地方经济
服务地方经济社会发展是推动高校科学发展的一个重要方面,也是商洛学院响应转型发展的一项重要职能。随着大学从“精英教育”向“大众教育”发展转型和地方经济发展对人才需求的增加,这一职能显得尤为重要。
为了适应新形势的需要,拓宽学生的知识面,提高学生的实验操作技能,培养学生的创新能力,更好地适应社会对人才的需要,本课程组依托商洛学院生物学优势学科和GAP科研工程中心,结合地方资源和产业特点,积极申报各类科研基金项目,利用“细胞生物学”中的核心技术开展了五大商药、秦岭野生兰花、秦岭高山杜鹃等研究,为相关产业的发展提供技术支撑和服务平台。同时,这也是商洛学院面临转型发展,根植地方行动的重要举措。
(四)注重实践教学,提高学生的综合素质
实践教学是“细胞生物学”教学中不可缺少的环节,2014年,商洛学院成立生物医药与食品工程学院,为促进细胞生物学学科发展,我们对生物技术及生物科学专业的人才培养方案进行了调整,坚持以先进的教学理念为指导,改造传统的以依附和印证理论为主的实验模式,建立以能力培养为主线,分层次、多模块的实验教学体系的基本框架[7]。课程实验内容分基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次设置实验项目并实施。如:学习完细胞融合知识后,完成鸡血细胞计数与PEG诱导的细胞融合实验项目,使学生明确细胞融合的原理及方法。学习完线粒体结构及功能后,进行线粒体的超活染色与观察,明确细胞器的超活染色技术;学习完植物组织与细胞培养知识后,让学生查阅文献,自行设计实验方案,撰写实验论文。
教学方法上采用统一模式、开放模式和导师模式等多种方式。教学手段上,充分发挥现代化教学手段在实验教学中的作用,使实验课程和实践教学资源陆续上网。建立多种实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,激发学生实验兴趣,提高实验能力。采取平时成绩同期末考试成绩相结合的办法,严把毕业论文关,鼓励学生在实验中有所创新。
实验教学加深了学生对课程理论知识的理解,也激发了学生的专业学习兴趣。近年来,依托本区域优势、特色资源,结合生物技术学科领域的发展,主要侧重于“细胞生物学”实践应用方面的选题,大部分选题结合教师科研或来自生产第一线,有较大的实用价值或参考意义,有一定的创新性。
(五)应用现代教育技术,提高教学效果
“细胞生物学”属于生命学科领域的课程,授课内容和知识点存在客观、微观和抽象等特点,因此,国外许多教学机构很早就开展了将深奥难懂的理论知识以直观、形象的方式呈现出来,尤其需要现代多媒体技术辅助教学[8]。该技术以其大信息量、文字、图像、声音多形式的信息传播方式,在课堂教学中越来越受到重视。“细胞生物学”的教学内容中包含许多细胞和亚细胞精细结构,功能原理复杂、抽象难懂,尤其缺乏动态的机理解释,这使得原本客观实际的文字介绍,在初学者眼中变得抽象而枯燥,学习效果差,学习兴趣不高。多媒体技术,可以将文字、图片包括其中,使教学内容图文并茂,专题视频形象生动,使学生对细胞的微观构造产生直观的认识,如细胞内部结构视频、细胞功能动画、细胞重要生命活动相关图片、视频等。“细胞生物学”课程组通过近年来教学实践的积累,已完成全套“细胞生物学”课堂教学多媒体课件及收集到相关章节的视频及动画,使“细胞生物学”知识由抽象变具体、由静态变动态、由微观变宏观,有助于提高学生的学习兴趣,加深学生的理解和记忆,增强教学效果。
“细胞生物学”网络课件就是用于辅助学习的网络资源。近年来,课程团队致力于相应课件、电子教案、习题集和专题视频的收集、制作与更新,补充完善和充实了课程网络资源。为了使初学者能尽快熟悉课程教学组织形式,把握学习重点,做好课前准备工作,网络平台还专设了研究性教学单元模块,包括研究性教学题目来源、近年来小班课组织形式、学生汇报ppt、自主学习报告等内容,便于师生有效地开展教学活动。
根据历年来生物技术专业部分学生的考研复习需求,网络平台还增设了考研专题模块,涉及相关学校的考研信息、电子图书、历年考研真题等资料,反响良好。为了便于自学和师生交流,不断提高课程网站建设质量,拓宽服务面,网站系统开通了信箱答疑和在线沟通平台。
四、细胞生物学精品课程的建设成效
【关键词】 细胞生物学 双语讨论课 教学改革
随着生命科学的新知识新进展不断涌现,经典的细胞生物学也逐渐向分子细胞生物学发展,细胞生物学课程教学内容和方法手段也应该不断丰富和调整。学科的不断渗透,知识点的不断前沿化成为了细胞生物学课程教学的新的触点[1]。课堂讲授的形式和内容已远远不够,如何提高学员自主学习能力、及时掌握学科领域最新进展的能力是细胞生物学教学面临的新问题[2]。提高学员专业英语水平,尽早进行专业技能培训是解决上述问题的重要举措之一。为此,我们在医学本科生《细胞生物学》课程的教学中首先开展了双语讨论课,使学员在关注学科前沿的同时,专业英语阅读和交流等方面的能力也得到初步的锻炼,并就教学方法和模式进行了一些有益的尝试。
研究对象与方法
1.研究对象
选取第四军医大学2011年度开设细胞生物学课程的五年制临床医学和口腔医学一年级本科生共493名学员作为研究对象。
2.研究方法
双语讨论课按以下步骤实施。讨论课的形式以小班课进行,每小班分成7组,每组5-6人。由全体教员商讨确定7个讨论主题,分别是:1. 细胞如何死亡——自噬的功与过 (How dose cell die? Merits and demerits of cell autophagy)。2.端粒与肿瘤 (Telomere and cancer)。3. 原核细胞骨架 (Procaryon cytoskeleton)。4. RNA家族的新成员:siRNA. miRNA和piRNA。(The new members of RNA family- siRNA, miRNA and piRNA)
5. 诱导多能干细胞(iPS)与细胞重编程(Inducing multipotent stem cell and cell re-programming)。6. 线粒体与细胞凋亡 (Mitochondrion and cell apoptosis)。7. 内质网应激与疾病进展 (Endocytoplasmic reticulum stress and disease progress)。
讨论课前一个月将讨论主题公布于全体学员,学员以小组为单位,每个小组确定一个讨论主题,并自行完成小组内部项目分工,包括查阅英文资料、撰写综述报告和制作幻灯,并确定一名主讲学员。每个小组可自行选择采用中文或者英文形式汇报(鼓励英文汇报)。在讨论课前夕,组织所有主讲学员预讲一次,由教员提出修改补充意见。讨论报告会由全体教员和学员参加,分专题进行报告和讨论,每个主讲学员报告完毕,台下学员可以用中英文自由提问,台上学员解答,最后由教员总结。
3.结果分析
(1)教员根据学员在文献综述、幻灯汇报及讨论交流等表现多方面综合评价双语讨论课实施结果。
(2)课后进行问卷调查,教员归纳出学员对相应调查内容的反应,形成结果报告。
结 果
1.双语讨论课实施结果
本次讨论课有493名学员和2011年度全体代课教员参加,每个小班有7名学员上台主讲。报告过程流畅,内容充实,信息量大,重点突出,英文表述清晰,幻灯片制作新颖别致。台下学员在听完汇报后积极发表自己的观点和看法,并向主讲学员提问,对目前一些细胞生物学的热点问题,讨论更是激烈。本次讨论课采用英文讲解和提问的人数统计结果见表1,有81.5% 的主讲学员采用英文形式讲述,有44.9% 的学员采用英文提问。
2.问卷调查结果
在讨论课实施后,我们又针对这次讨论课的改革试验效果进行了一次问卷调查。问卷内容及结果见表2。
本次调查共发放调查问卷493份,其中有效问卷493份。有效率为100%。由表2可知,被调查的学员中,有98.6%的学员认为细胞生物学双语讨论课这种形式很好,有93.1%的学员认为采用双语形式对专业学习是有帮助的。
讨 论
1. 通过双语讨论课,提高学员的自主查阅所需要知识的能力
面对当前知识大爆炸的社会,如何从海量的信息中获得自己所需要的知识,这就需要学员具备快速筛选、去伪存真,获得有用信息的能力, 而我国学生在这方面的能力比较欠缺。通过这次双语讨论课的实施,许多学员第一次尝试使用了维普,Pubmed, Sciencedirect等数据库,并开始尝试在专业的医学或生命科学网站上搜索资料,初步学会了从海量的信息中寻找自己所需要的信息的能力,为他们今后科研及医疗能力的提高打下了基础。
2. 通过双语讨论课,提高学员阅读英文文献和用英文表达交流的能力
通过查阅英文原版文献,学员的英文文献阅读能力大大提高。许多学员表示,通过英文文献的阅读使他们感到阅读英文并不是一件枯燥无味的事情,而是结合在自己感兴趣的知识领域阅读,在掌握知识的同时显著提高了英文阅读能力。通过在课堂上的英文讲解和讨论,使得学员英文发音,口语表达等能力也得到了相应提高。
3. 通过双语讨论课,提高学员对生命科学前沿知识的关注度
通过直接查阅《Cell》、《Nature》及《Science》等这些细胞生物学专业顶级杂志,获得第一手的英文原版信息,使学员们深切体会到,细胞生物学乃至整个生命科学并不是深奥不可理解的,作为大学一年级的新生也可以通过查阅英文文献等方法直接接触科学领域的前沿研究进展,因此更激发了学员的学习热情。通过双语讨论课教学,使学员更加关心科学时事,扩展了知识面,进一步提高了专业修养。学员通过对文献的设计思路、研究手段、取得结果的分析初步了解了研究科学问题的思维脉络,明白应该怎样去发现科学问题,怎样去研究科学问题。通过设立讨论课,学员普遍对细胞生物学这门学科产生了浓厚的学习兴趣,并对自主式学习有了较深入的了解,学员对于英文原版专业书籍、辅导材料、生命科学网络资源、专题讲座等方面的需求明显增加。
4. 几点问题有待进一步完善
讨论课结束后,我们还组织学员对这种教学模式进行了探讨,学员们表示仅仅通过课堂讲解对所学知识印象浅,通过改变灌输式教学法而采用互动教学模式,可以提高自主思考、独立学习的能力,同时加深对重点内容的理解。学员建议可适当增加双语讨论课次数,并希望部分讨论题应由学员自己选题,题目应更贴近学员感兴趣的细胞生物学前沿课题。还有部分学员表示希望教员在课堂讲解时适当加入双语讲解,以便学有余力的学员掌握。
结 语
通过双语讨论课的实施,我们意识到通过不断引导学员采用多种方法去学习专业课,使得学员的思维方式和掌握知识的方法都有了明显的改变,由“死记硬背,被动接受”转变为“活学活用,兴趣浓厚”,这正是学员综合素质提高的具体表现之一。教学过程包括“教”和“学”两个方面,由教员和学员的共同活动所构成。如何处理好教员和学员的关系,如何处理好“教”与“学”的关系,既要调动教员教的主动性与积极性,想方设法改进教学方法,同时又要把最佳学习方法交给学员,充分利用有限的资源,最大限度地调动学员学习的主动性和积极性,这对提高学员自学能力、解决实际问题的能力、增强学员学习兴趣、拓展知识面,培养有国际视野的合格人才具有十分重要的作用。同时,在改进教学方法的过程中我们认识到:作为一名教员,必须注重提高自身素质,不断进行知识结构和教学手段的更新,在力争使学员与教员思维同步的同时努力使教员与本学科的发展同步[3],在教学的过程中不断总结经验,进一步完善教学手段和教学方式,把细胞生物学的教学水平提高到一个新的层次。
参考文献:
[1]蒋建利,刘宏颀,边惠洁等.细胞生物学讨论课教学改革尝试[J].西北医学教育,2004,12(1):56-57.
[2]张思河,陈志南,邢金良,蒋建利.医学本科生细胞生物学双语教学调查评价[J].西北医学教育,2005,13(1):59-62.