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【摘要】 目的 研究人食管鱗癌細(xì)胞的體外培養(yǎng)及生物學(xué)性狀。 方法 自原發(fā)食管鱗癌組織中獲取標(biāo)本,應(yīng)用消化培養(yǎng)法培養(yǎng)出可連續(xù)傳代的腫瘤細(xì)胞,對培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察、免疫組織化學(xué)鑒定;MTT法測定細(xì)胞數(shù),繪制生長曲線和計(jì)算細(xì)胞倍增時(shí)間,平板克隆實(shí)驗(yàn)以測定平板克隆形成率、流式細(xì)胞儀測定細(xì)胞周期分布。 結(jié)果 30例患者的腫瘤組織有6例成功體外培養(yǎng)出腫瘤細(xì)胞,培養(yǎng)出的細(xì)胞符合鱗癌特性;細(xì)胞生長具有平臺期,細(xì)胞倍增時(shí)間(33.12±6.10)h,平板克隆形成率(15.73±4.46)%;(77.57±6.57)%細(xì)胞處于細(xì)胞增殖的G0、G1期,少數(shù)細(xì)胞處于活躍的增殖期。 結(jié)論 人食管鱗癌細(xì)胞成功獲得了體外培養(yǎng);腫瘤細(xì)胞的增殖能力不同,只有少數(shù)細(xì)胞增殖活躍。
【關(guān)鍵詞】 食管腫瘤; 癌,鱗狀細(xì)胞; 腫瘤細(xì)胞,培養(yǎng)的; 腫瘤干細(xì)胞
目前,在白血病、多發(fā)性骨髓瘤以及肺癌、卵巢癌、乳腺癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤等腫瘤的研究提示,腫瘤細(xì)胞的增殖能力不同,大部分腫瘤細(xì)胞已經(jīng)失去了生長潛能,只有一小部分細(xì)胞具有無限增殖和在體內(nèi)外形成腫瘤的能力,這些細(xì)胞被稱作腫瘤干細(xì)胞,是腫瘤組織中具有自我更新、分化及增殖能力的腫瘤細(xì)胞,雖只占腫瘤細(xì)胞的一小部分,卻是腫瘤起源、發(fā)展與轉(zhuǎn)移的根源[17]。腫瘤干細(xì)胞如能成功分離鑒定,靶向腫瘤干細(xì)胞的治療策略可能是癌癥治療的一個方向。本系列研究在成功建立能夠體外長期培養(yǎng)的食管上皮細(xì)胞系的基礎(chǔ)上,旨在研究食管癌中是否存在著腫瘤干細(xì)胞[8]。本實(shí)驗(yàn)首先對人食管鱗癌細(xì)胞進(jìn)行體外原代培養(yǎng),并對培養(yǎng)的可連續(xù)傳代的食管鱗癌細(xì)胞系進(jìn)行生物學(xué)特性研究。
1 材料和方法
1.1 人食管鱗癌細(xì)胞的體外培養(yǎng)
1.1.1 標(biāo)本 來源于本院及上海長海醫(yī)院30例行食管癌手術(shù)(術(shù)前無放、化療史)患者的腫瘤組織,均經(jīng)病理確診為鱗狀細(xì)胞癌。手術(shù)切除腫瘤后,立即切取小塊癌變組織置于含雙抗(青霉素100 U/mL,鏈霉素100 μg/mL)PBS液無菌培養(yǎng)基的小瓶內(nèi),去除壞死組織,剪碎至1~2 mm3。
1.1.2 將標(biāo)本置于培養(yǎng)瓶中,加入10%膠原酶(美國Amresco公司)的含血清DMEM培養(yǎng)基(美國Gibco公司)5 mL,在37 ℃、體積分?jǐn)?shù)為0.05的CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)消化過夜;次日1 000 r/min離心;分瓶接種,加入含血清的培養(yǎng)基,37 ℃、體積分?jǐn)?shù)為0.05的CO2中培養(yǎng),每48~72 h換液1次。待有細(xì)胞貼壁生長后,用記號筆在倒置顯微鏡下對成纖維細(xì)胞生長的地方作標(biāo)記,用自制的細(xì)胞擦刮除成纖維細(xì)胞,反復(fù)進(jìn)行,直到上皮樣腫瘤細(xì)胞純化為止。細(xì)胞生長至80%匯合時(shí),0.25%胰酶消化,繼續(xù)傳下一代。第3代起細(xì)胞生長逐漸穩(wěn)定,一般3~5 d傳代1次(1∶2~3稀釋)。
1.2 人食管鱗癌細(xì)胞的生長曲線 取20代以上的對數(shù)生長期的細(xì)胞,稀釋為2×104 mL-1,以每孔200 μL接種于96孔培養(yǎng)板中,每間隔24 h進(jìn)行噻唑蘭(MTT)法測定細(xì)胞數(shù)。每孔加入MTT 20 μL,培養(yǎng)4 h,加入二甲基亞砜(DMSO)150 μL顯色,酶聯(lián)免疫檢測儀于570 nm處測定各孔光密度值(D),繪制細(xì)胞生長曲線。計(jì)算細(xì)胞的倍增時(shí)間(Patterson公式):
Td=Tlg2/lg(Nt/N0)
Td:倍增時(shí)間(h);T:細(xì)胞數(shù)由N0增至Nt所用時(shí)間;N0:起始細(xì)胞數(shù),Nt:第t天的細(xì)胞數(shù)。
1.3 平板克隆形成率 取第20代以上的80%匯合細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,加入6孔板內(nèi),每孔接種400個細(xì)胞,培養(yǎng)13 d后,純甲醇固定30 min,Giemsa染色15 min,晾干。計(jì)算細(xì)胞數(shù)>50的克隆數(shù)。
克隆形成率=克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù)×100%
1.4 細(xì)胞周期 20代以上90%以上匯合細(xì)胞,用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液4 ℃固定1 h,加入RNA酶,孵育30 min,加入碘化丙啶染液染色30 min,F(xiàn)AC Scan流式細(xì)胞儀測定熒光強(qiáng)度,CELL QUEST軟件采集數(shù)據(jù),Modfit LT 2.0軟件進(jìn)行DNA含量分析,確定細(xì)胞周期分布。
1.5 細(xì)胞爬片免疫組織化學(xué) 把部分細(xì)胞培養(yǎng)在小蓋玻片上,3~4 d后取出蓋玻片,純丙酮固定,一抗為CK7鼠單克隆抗體(細(xì)胞角蛋白抗體,美國Sigma公司),二抗為羊抗小鼠/兔IgG(美國Santa Cruz公司),DAB顯色。
2 結(jié) 果
30例腫瘤組織有6例成功體外培養(yǎng)出腫瘤細(xì)胞,其臨床資料見表1。 表1 體外成功培養(yǎng)出可傳代腫瘤細(xì)胞的6例患者的臨床資料
2.1 形態(tài)學(xué)觀察 第2天大部分細(xì)胞已貼壁,上皮細(xì)胞聚集成小團(tuán)塊狀,較規(guī)則、圓形、透亮。原代培養(yǎng)第3~4天上皮細(xì)胞團(tuán)塊周邊開始出現(xiàn)細(xì)胞爬出,并逐漸形成上皮暈,第12~18天上皮細(xì)胞可鋪滿瓶底的70%~80%(圖1)。細(xì)胞主要呈三角形、多角形或短梭形,大小不等,細(xì)胞質(zhì)豐富,胞核圓形、卵圓形,大小不等,體積增大(圖2A、2B);電鏡下核形不規(guī)則,核質(zhì)比增大或增大不明顯,核仁明顯,1~6個,核分裂活躍,細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞器較少,線粒體峭少而短,可見較多粗大的張力原纖維束及細(xì)胞間橋粒(圖2C)。細(xì)胞爬片免疫組織化學(xué)染色示CK7染色陽性(圖2D)。傳代后,12 h后細(xì)胞基本完成貼壁,3~5 d即可形成連續(xù)的單細(xì)胞層。此后細(xì)胞生長逐漸穩(wěn)定,在體外持續(xù)生長9~12月,可傳至第40代以上。傳代細(xì)胞的形態(tài)特征和原代細(xì)胞基本相同。
2.2 細(xì)胞生長曲線 生長曲線呈近似“S”形,細(xì)胞接種培養(yǎng)后第1~2天為生長潛伏期,第3~5天為指數(shù)增生期,第7天后即進(jìn)入平臺期(圖3)。細(xì)胞群體倍增時(shí)間為(33.12±6.10)h(表2)。
2.3 平板克隆形成率及細(xì)胞周期 細(xì)胞生長融合>90%時(shí),大多數(shù)細(xì)胞處于靜止期,少數(shù)細(xì)胞處于
細(xì)胞角蛋白陽性染色位于細(xì)胞質(zhì),呈棕黃色顆粒.
3 討 論
食管癌腫瘤細(xì)胞原代培養(yǎng)較為困難[9]。目前已報(bào)道的來源于中國人原發(fā)食管癌細(xì)胞系大約10個。筆者采用的30例標(biāo)本中,只有6例獲得成功。目前培養(yǎng)的方法有消化培養(yǎng)法、組織塊培養(yǎng)法、機(jī)械分解培養(yǎng)法。筆者前期比較了這幾種培養(yǎng)方法,只有消化培養(yǎng)獲得成功。這可能是因?yàn)榻M織塊經(jīng)膠原酶消化后上皮細(xì)胞間粘附較疏松,易于游出生長;膠原酶能較特異地消化纖維組織,使纖維組織分散表2 食管鱗癌細(xì)胞培養(yǎng)的倍增時(shí)間、平板克隆形成率及細(xì)胞周期
成單個細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán),而癌上皮細(xì)胞團(tuán)對膠原酶較不敏感,消化后形成細(xì)胞團(tuán),比重較大,選擇細(xì)胞懸液的下層細(xì)胞懸液進(jìn)行培養(yǎng)提高了成功率。因此筆者在食管癌腫瘤細(xì)胞原代培養(yǎng)時(shí)傾向使用消化培養(yǎng)法。
筆者初步建立的食管癌細(xì)胞系均是來源于分化較高(中至高分化)的食管鱗狀細(xì)胞癌患者。培養(yǎng)的細(xì)胞電鏡下具有核形不規(guī)則、核質(zhì)比增大、核仁明顯、核分裂活躍等細(xì)胞異型性,具有張力原纖維束及細(xì)胞間橋粒等鱗狀上皮細(xì)胞的特點(diǎn);細(xì)胞爬片免疫組化染色示CK表達(dá)強(qiáng)陽性,表明其為鱗狀上皮來源。對可連續(xù)傳代的食管鱗癌細(xì)胞系進(jìn)行生物學(xué)特性研究,發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞的生長曲線呈近似“S”形,約到7 d進(jìn)入平臺期生長;在平板形成克隆的能力較強(qiáng),但并非所有腫瘤細(xì)胞都能無限生長;大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞增殖的G0、G1期,少數(shù)細(xì)胞處于活躍的增殖期。這些結(jié)果初步驗(yàn)證了腫瘤干細(xì)胞的理論,即腫瘤細(xì)胞的增殖能力不同,大部分腫瘤細(xì)胞在增長過程中逐漸失去了生長潛能,處于細(xì)胞增殖的靜止期,只有少數(shù)細(xì)胞增殖活躍。
本研究成功對人食管鱗癌細(xì)胞進(jìn)行了體外培養(yǎng),并對培養(yǎng)的可連續(xù)傳代的食管鱗癌細(xì)胞系進(jìn)行生物學(xué)特性研究,為下一步研究食管癌中是否存在著腫瘤干細(xì)胞奠定了基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué);應(yīng)用型;教學(xué)改革;實(shí)踐
中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)14-0158-02
Abstract:In order to meet the needs of the development of applied undergraduate colleges,and improve the teaching quality of cell biology,the reform of the cell biology in teaching content,teaching method and examination mode must be carried out. Teaching content should be continuously optimized,to pay attention to the combination of the theoretical teaching and scientific research and the practice teaching;teaching method should be diversified,which it could be stimulate students' interesting;reasonable appraisal way should reflect students' mastery of knowledge. Through the reform,it could improve the teaching quality of cell biology and transmit of cell biology talents with applied for the society.
Key words:Cell biology;Applied;Teaching reform;Practice
細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿基礎(chǔ)學(xué)科,緊跟時(shí)展。隨著新技術(shù)、新方法、新研究的不斷出現(xiàn),細(xì)胞生物學(xué)迅速發(fā)展,已經(jīng)成為21世紀(jì)生命科學(xué)研究的重要領(lǐng)域,直接影響和改變著人類的生活[1]。細(xì)胞生物學(xué)也是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門必修課程。作為應(yīng)用型本科院校,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),為適應(yīng)新形式下的教學(xué)目標(biāo)要求,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才,結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對細(xì)胞生物學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方面進(jìn)行改革,目前取得了一定的效果,為提高大學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力提供參考。
1 教學(xué)內(nèi)容的改革
應(yīng)用型本科院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),通過課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)和校企合作來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、應(yīng)用能力[2]。教師在教學(xué)中,也要以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為理念,結(jié)合學(xué)生自身情況,在教學(xué)內(nèi)容上體現(xiàn)應(yīng)用性知識和能力的傳授和培養(yǎng),提高教學(xué)水平。
《細(xì)胞生物學(xué)》課程內(nèi)容繁多,與其他學(xué)科交叉較多,學(xué)生容易出現(xiàn)思維混亂,難以抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)。所以,在與其他學(xué)科交叉的問題上,可以合理取舍教學(xué)內(nèi)容。比如,細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性中關(guān)于原核生物、真核生物、病毒的介紹。由于這部分內(nèi)容在《微生物學(xué)》課程中已經(jīng)詳細(xì)介紹過,采用以學(xué)生自學(xué)為主,課堂上不再介紹這部分內(nèi)容。再比如,物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、蛋白質(zhì)的合成,在《生物化學(xué)》課程中都有介紹,課堂上可以采用提問的方式,幫學(xué)生回顧這部分的內(nèi)容,但不再詳細(xì)講述。細(xì)胞生物學(xué)雖然內(nèi)容龐雜,但也有自己的邏輯性,我們采用的是翟中和第4版的教材,本書分為17章內(nèi)容,第4章至第12章主要介紹細(xì)胞的結(jié)構(gòu),內(nèi)容方面或多或少與膜有關(guān),比如細(xì)胞質(zhì)膜、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、膜相細(xì)胞器、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、與細(xì)胞質(zhì)膜有鏈接等,這樣連起來講解,讓學(xué)生知道這些章節(jié)的共性和聯(lián)系,學(xué)生就更容易理解。
細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展十分迅速,新理論、新觀點(diǎn)、新發(fā)現(xiàn)不斷的涌出,為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容必須改革,緊跟前沿發(fā)展動態(tài),及時(shí)將新知識傳授給學(xué)生。比如,在轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞凋亡方面,由于新研究不斷增多,在上課時(shí),可以選擇部分有代表性的知識講解給學(xué)生聽。再比如,清華大學(xué)教授施一公在細(xì)胞凋亡方面的研究,揭示了細(xì)胞凋亡通路中的一系列分子過程,這一成果已被應(yīng)用于治療癌癥的新藥。對于這樣的實(shí)例,既能增加學(xué)生的興趣,又啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造思維。同時(shí)教師還可以把自己科研體會融入教學(xué)中,以科研促教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對科研和應(yīng)用的興趣。
2 教學(xué)方法的改革
1當(dāng)前護(hù)理專業(yè)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中面臨的問題
盡管從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了一定的嘗試,獲得了良好的教學(xué)效果。但是,在教學(xué)過程中也碰到一些問題:①教學(xué)時(shí)數(shù)的限制。我院細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)理論時(shí)數(shù)為30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)為20學(xué)時(shí)。如何在有限的時(shí)間內(nèi)既要完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,又要適時(shí)補(bǔ)充前沿動態(tài)、保證教學(xué)質(zhì)量是一個挑戰(zhàn)。②醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)不僅教學(xué)內(nèi)容多,而且知識枯燥抽象,因此,如何把這些微觀事物,生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前是教師面臨的關(guān)鍵任務(wù)。③鑒于部分護(hù)理專業(yè)學(xué)生在高中階段沒有接觸或?qū)W習(xí)過生物學(xué)及其相關(guān)知識,而一進(jìn)校就學(xué)習(xí)需要較高基礎(chǔ)背景的細(xì)胞生物學(xué),由于課時(shí)數(shù)的限制,在教學(xué)過程中顯得很吃力。如何兼顧基礎(chǔ)扎實(shí)和基礎(chǔ)相對薄弱的同學(xué),采取何種教學(xué)方法,值得進(jìn)一步摸索。
2護(hù)理醫(yī)學(xué)本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐
2.1調(diào)整課程實(shí)施計(jì)劃
由于細(xì)胞生物學(xué)的快速發(fā)展已廣泛輻射醫(yī)學(xué)及生物的各個學(xué)科,為夯實(shí)醫(yī)學(xué)生的生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)以適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更高要求,經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn),已將原有醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程由40學(xué)時(shí)增加為50學(xué)時(shí),其中理論課由原有的24學(xué)時(shí)增加為30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課由原有16學(xué)時(shí)增加為20學(xué)時(shí)。作為醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,既往我校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程安排在第一學(xué)年的第二學(xué)期,即學(xué)生接觸、學(xué)習(xí)的第一門生物或醫(yī)學(xué)學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)課程的前導(dǎo)課程僅為高中生物學(xué),并且護(hù)理本科專業(yè)一部分學(xué)生沒有接觸或?qū)W習(xí)過生物學(xué)及其相關(guān)知識。受其限定,既往細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)深度、廣度顯然已不能適應(yīng)現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展,同時(shí)由于主要相關(guān)生物學(xué)科如生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)的課程均設(shè)置在第二學(xué)年,為逐步實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科的系統(tǒng)教學(xué),經(jīng)相關(guān)學(xué)科一起反復(fù)論證,并經(jīng)廣泛調(diào)研國內(nèi)、國際細(xì)胞生物學(xué)課程,經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn),已將醫(yī)學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)課程調(diào)整至第三學(xué)期(第二學(xué)年的第一學(xué)期)。
2.2針對專業(yè)特點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才
筆者在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中,以突出護(hù)理醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)為宗旨,一方面遴選合適的教材。目前我校使用的是衛(wèi)生部規(guī)劃教材《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》(陳譽(yù)華主編),該教材的優(yōu)點(diǎn)是在保證細(xì)胞生物學(xué)基本知識、基本理論的前提下,與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的聯(lián)系比較密切,刪除了一些經(jīng)典細(xì)胞生物學(xué)的內(nèi)容,如有關(guān)低等生物細(xì)胞、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其功能(包括葉綠體等細(xì)胞結(jié)構(gòu))的描述等。另一方面,對教學(xué)大綱進(jìn)行修訂,以堅(jiān)持“基礎(chǔ)實(shí)、內(nèi)容新、知識活”的原則,大膽對教材內(nèi)容進(jìn)行了合理的取舍、調(diào)整、深入或更改。鑒于細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容多,知識枯燥抽象,筆者重新對教學(xué)方法進(jìn)行了審視,作出了以下改進(jìn)。除了講述式外,還可以采用問題式、啟發(fā)式或討論式等多種教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,注意啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生多動腦筋,帶著問題去學(xué)習(xí)。比如筆者介紹細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一章,在導(dǎo)入的時(shí)候,先放幾張臨床病人的照片。如肢端肥大癥病人和重癥肌無力病人的照片,然后告訴學(xué)生這些人的患病是因?yàn)榧?xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制出現(xiàn)了問題。通過學(xué)習(xí)這一章的內(nèi)容,學(xué)生就可以利用所學(xué)知識來解決問題。為了改革傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)模式和教學(xué)方法,國內(nèi)有一些院校也在嘗試使用PBL,但在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中還少有運(yùn)用。我們正在嘗試將PBL教學(xué)法引入醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)中,并且取得了一定成效。
2.3倡導(dǎo)多媒體教學(xué)
多媒體教學(xué)是建立在擁有大量動態(tài)圖像(視頻、動畫)、靜態(tài)圖像(圖片、圖形)、文字、聲音、電子模型等教學(xué)資料基礎(chǔ)上,以電子技術(shù)媒體的研究和應(yīng)用為核心,利用各種電教器材綜合處理文字、聲音、圖像、圖形、動畫、電子模型等信息的技術(shù)[2]。多媒體教學(xué)具有形象、生動,感染力強(qiáng),節(jié)省時(shí)間,容量大等優(yōu)點(diǎn),深受廣大師生歡迎的教學(xué)方法。例如醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課中關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程是學(xué)生較難理解的內(nèi)容,在應(yīng)用多媒體課件后,能展示不同物質(zhì)在跨膜運(yùn)輸過程中的動態(tài)過程。學(xué)生容易理解,反應(yīng)良好。在講授有絲分裂和減數(shù)分裂這兩部分時(shí),利用多媒體靜態(tài)圖像、連續(xù)動畫、片段動畫、多側(cè)面、多層次形象地模擬出染色體在整個細(xì)胞分裂過程中的變化,以及分裂過程的差錯將產(chǎn)生何種遺傳病及其病例照片,這種圖文并茂的授課方式增強(qiáng)了教學(xué)的直觀性、生動性,使學(xué)生印象深刻,從而提高了教學(xué)效率,起到事半功倍的效果。
2.4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生動手能力
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教材使用的是本科室2007年編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),并且在此基礎(chǔ)上筆者不斷充實(shí)、完善和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)詳細(xì)介紹了常用的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),增加了新實(shí)驗(yàn)以提高學(xué)生動手能力。針對醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)也有所側(cè)重,如除了讓學(xué)生熟練使用普通光學(xué)顯微鏡,還讓學(xué)生親自動手制作各種涂片、滴片和壓片等,并且能熟練運(yùn)用光學(xué)顯微鏡對自己制作的標(biāo)本進(jìn)行觀察,從而能認(rèn)識常見細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下的一些基本形態(tài),為其后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作打下基礎(chǔ)。另外還增加了骨髓細(xì)胞染色體制備、觀察實(shí)驗(yàn),鍛煉了學(xué)生的動手能力。這些實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng),動手較多,學(xué)生興趣濃厚,教學(xué)效果好。
2.5充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,建立輔導(dǎo)網(wǎng)站
在課堂教學(xué)之后引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔導(dǎo),是對細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的有效補(bǔ)充[3]。教研室在2007年成功申報(bào)校級精品課程的基礎(chǔ)上,制作了細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)網(wǎng)站,該網(wǎng)站覆蓋了講授的細(xì)胞生物學(xué)理論課程,還包括學(xué)生練習(xí)自測、模擬實(shí)驗(yàn)。同時(shí)在授課過程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)資源,給學(xué)生介紹一些生物方面的網(wǎng)站以及優(yōu)秀雜志的網(wǎng)站,讓學(xué)生及時(shí)了解在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域或生命科學(xué)領(lǐng)域最新進(jìn)展或解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。學(xué)生通過瀏覽網(wǎng)站,查詢、下載相關(guān)文獻(xiàn),完成作業(yè),成為知識體系的主動建構(gòu)者,提高了分析問題、解決問題的能力,同時(shí)還培養(yǎng)了獲取信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力。
2.6采取多種形式,提高教師的教學(xué)、科研水平
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);選修課;存在問題;對策
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)08-0277-02
隨著對細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能及其分子機(jī)制研究的不斷深入,細(xì)胞生物學(xué)的相關(guān)知識和理論在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也變得越來越廣泛,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的重要基礎(chǔ)課程,也是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一。對于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生,具備醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識和基本技能,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他課程的重要基礎(chǔ)[1]。在我校,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)這門課程,對于臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生它是一門必修課,而對于口腔醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、醫(yī)學(xué)影像、護(hù)理、助產(chǎn)和藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生,它則屬于一門限定選修課。這門課作為必修課時(shí),學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)態(tài)度明顯優(yōu)于選修課。本文對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)這門選修課出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的解決問題的對策,以期為這門選修課更好地開展提供參考。這門選修課存在問題主要有四方面。
一、學(xué)生到課率低
這門課作為限定選修課學(xué)生的到課率比起作為必修課到課率明顯降低。學(xué)生到課率降低主要有兩方面原因:一方面,學(xué)生對選修課不夠重視,部分學(xué)生選修這門課是為了“湊學(xué)分,混畢業(yè)”,出現(xiàn)“選而不修”的現(xiàn)象;另一方面,由于學(xué)校教室資源短缺,選修課往往被安排在晚上或周末上課,一小部分學(xué)生,由于要參加學(xué)校組織的其他的一些活動,不得不請假。
二、學(xué)生上課不專心
學(xué)生對選修課缺乏足夠的認(rèn)識和重視,選修只是為了應(yīng)付學(xué)校對學(xué)生在校期間修習(xí)學(xué)分的要求。對于選修課,有的學(xué)生為了應(yīng)付老師的考勤而到課,雖然每節(jié)課都在聽,但卻往往是“身在曹營心在漢”,上課時(shí)心不在焉,更談不上知識面的擴(kuò)充、綜合素質(zhì)的提高和能力的更上一層樓了。選修課對這樣一些學(xué)生來說,完全失去了它應(yīng)有的意義[2]。學(xué)生上課心不在焉主要有三個方面的原因:(1)醫(yī)學(xué)生的專業(yè)課比較多,學(xué)習(xí)任務(wù)比較重,學(xué)生疲于對付,導(dǎo)致一些學(xué)生在上選修課時(shí)把時(shí)間花在他們認(rèn)為比較重要的課程的學(xué)習(xí)上或者把時(shí)間花在即將要考試的科目上。(2)在網(wǎng)絡(luò)及其發(fā)達(dá)的今天,小部分不愛學(xué)習(xí)的學(xué)生,抵制不住網(wǎng)絡(luò)的誘惑,在課堂上偷偷用手機(jī)上網(wǎng)。(3)周末晚上上課時(shí),經(jīng)常會遇到學(xué)校有晚會活動,教室外充滿誘惑力和干擾力的聲音,讓學(xué)生無法專心學(xué)習(xí)。
三、課程較為抽象,學(xué)生基礎(chǔ)較低
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門在細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平和分子水平上研究細(xì)胞生命活動的學(xué)科。主要研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的生命活動、細(xì)胞的功能及分子機(jī)制等,所以這門課的抽象性可想而知。《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》作為護(hù)理,醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等專業(yè)的學(xué)生的選修課,這些專業(yè)的學(xué)生甚至還有小部分是文科生,比起臨床本科專業(yè)的學(xué)生來說,基礎(chǔ)相對薄弱,加之這門課較為抽象,所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來難免會感到吃力。
四、學(xué)時(shí)少,內(nèi)容多
這門課一共有十三章內(nèi)容,包括緒論、細(xì)胞的基本特征、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換、細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、干細(xì)胞與組織再生、細(xì)胞衰老以及細(xì)胞死亡,包含內(nèi)容比較多。學(xué)校安排18個學(xué)時(shí),要求完成這門選修課的教學(xué)任務(wù),顯然時(shí)間上是捉襟見肘的。
五、問題對策
1.要解決學(xué)生到課率低的問題。首先,學(xué)校應(yīng)對選修課給予重視,盡量不要把選修課安排在晚上或周末上課,這樣學(xué)生就不會因?yàn)橐獏⒓悠渌囊恍┗顒佣埣俨簧险n;其次,應(yīng)該改革選課制度,讓學(xué)生能真正選修到自己感興趣的科目;再者,教師也應(yīng)該采取一定的措施來杜絕學(xué)生“選而不修”現(xiàn)象的發(fā)生,可采取多種方法,比如不定時(shí)的考勤,課堂提問,課堂作業(yè)等方法。當(dāng)然由于課堂的時(shí)間有限,不可能每次課都進(jìn)行考勤。課堂提問可在一定程度上提高學(xué)生的出勤率。每次課盡量留出一些時(shí)間給學(xué)生做課堂作業(yè),作業(yè)的成績直接和這門課的最終成績掛鉤。課堂作業(yè)不僅可以鞏固課堂知識,也可大大提高學(xué)生的到課率。出課堂作業(yè)也有講究,盡量不要全部出選擇題,這就可在一定程度上避免到課同學(xué)幫缺課同學(xué)做作業(yè)的現(xiàn)象發(fā)生。
2.要解決學(xué)生上課不專心的問題。首先教師要讓學(xué)生認(rèn)識到選修課的重要性,嚴(yán)格要求學(xué)生,課堂采用多種教學(xué)方法,避免“滿堂灌”,盡量調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,比如,這門課比較抽象,可通過多媒體向?qū)W生多展示一些精選的精美圖片或動畫視頻,使學(xué)生有一個直觀的認(rèn)識。另外,盡量和醫(yī)學(xué)結(jié)合起來,多舉一些與醫(yī)學(xué)有關(guān)的例子,這樣才能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感到學(xué)有所用,這樣學(xué)生才會專心聽講。課堂上還可以和學(xué)生互動,讓學(xué)生回答問題,這樣也會提高學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。還有,在切換幻燈片時(shí),可適當(dāng)加一些背景聲音,這些背景聲音也可以起到一定的“提神”作用。
3.要解決課程抽象,學(xué)生基礎(chǔ)低的問題,教師應(yīng)該考慮到授課對象不同而調(diào)整課程的難度,充分利用多媒體,講授盡量通俗易懂,深入淺出,既注重知識性,也要注重實(shí)用性,盡可能與醫(yī)學(xué)結(jié)合,使學(xué)生更容易理解和接受。
4.選修課和必修課一樣,都需要有足夠的學(xué)時(shí)才能保證學(xué)生從教師那里獲得應(yīng)得到的知識,所以學(xué)校應(yīng)盡可能增加授課學(xué)時(shí)。在授課學(xué)時(shí)有限的情況下,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,精選教學(xué)內(nèi)容,既要突出重點(diǎn),也要兼顧內(nèi)容的新穎性與實(shí)用性[3]。
總之,要解決選修課中存在的問題,需要學(xué)校、教師和學(xué)生的共同努力。學(xué)校應(yīng)重視選修課,改革選課制度,合理安排上課時(shí)間;學(xué)生應(yīng)認(rèn)識到選修課對擴(kuò)充自身知識,提高自身素養(yǎng)的重要性;教師應(yīng)有飽滿的上課熱情,調(diào)動學(xué)生上課的主動性和積極性,并不斷實(shí)踐,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能真正讓學(xué)生學(xué)有所獲、學(xué)有所長、學(xué)有所用。
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基金項(xiàng)目:廣西壯族自治區(qū)教育廳項(xiàng)目(201106LX440)。
關(guān)鍵詞:留學(xué)生;醫(yī)學(xué);細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)模式;改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0098-02
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)最前沿的學(xué)科之一,是21世紀(jì)生命科學(xué)研究最受青睞的領(lǐng)域[1]。伴隨著先進(jìn)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的到來,細(xì)胞生物學(xué)新理論、新技術(shù)越來越多地滲透到臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)各學(xué)科中[2]。因此,細(xì)胞生物學(xué)成為當(dāng)代醫(yī)學(xué)院校臨床醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生的基礎(chǔ)課程之一,是學(xué)生理解疾病形成過程中所涉及的遺傳和分子機(jī)制的前提,是明確包括分子靶向、干細(xì)胞療法等新穎的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)手段的基礎(chǔ),其學(xué)科地位不可替代[3]。然而,目前對醫(yī)學(xué)專業(yè)本科留學(xué)生開設(shè)該門課程的院校數(shù)量較少,筆者將以浙江中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)留學(xué)生《細(xì)胞生物學(xué)》課程實(shí)施過程中面臨的問題為基礎(chǔ),對教學(xué)模式進(jìn)行探索,旨在提高醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生課堂教學(xué)效果和推動醫(yī)學(xué)教育的國際化進(jìn)程。
一、臨床醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)模式改革的重要性
《細(xì)胞生物學(xué)》課程理論性強(qiáng)、知識更新快、內(nèi)容豐富且深奧難懂,使用我國“老師講,學(xué)生聽”為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,不利于調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,容易使學(xué)生因?yàn)檎n堂內(nèi)容枯燥乏味而失去聽課興趣。再加上授課對象為來自不同國家的、教育背景較為復(fù)雜的國際班學(xué)生,使得教師在《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)中面臨著諸多亟待解決的問題:(1)各國學(xué)生教育背景不同,對《細(xì)胞生物學(xué)》認(rèn)識程度參差不齊;(2)課程理論性強(qiáng)且較為抽象,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)教學(xué)目標(biāo)死板教條,忽略了學(xué)生對于重點(diǎn)知識的主動挖掘和深入理解;(4)教學(xué)過程中仍采用“教師教為主體,學(xué)生學(xué)和考為任務(wù)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式;(5)英語對于教授方(教師)和學(xué)習(xí)方(學(xué)生)都不是母語,而不同國家和地區(qū)來源的人,其英語發(fā)音都帶有濃重的地方口音,增加了授課和口語交流的難度。教師花費(fèi)成倍的精力,學(xué)生學(xué)習(xí)效果卻難令人滿意。因此,尋找適合留學(xué)生的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)模式顯得尤為重要。
二、醫(yī)學(xué)院校本科留學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)模式的初探
教學(xué)模式是教學(xué)理論、教學(xué)原則、教學(xué)方法和技巧等的集中體現(xiàn),科學(xué)高效的教學(xué)模式對提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[4]。留學(xué)生迫切的學(xué)習(xí)需求與高校嚴(yán)峻的教學(xué)現(xiàn)狀,迫切需要我們教學(xué)人員在現(xiàn)有課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上,摸索出一套適應(yīng)留學(xué)生學(xué)習(xí)《細(xì)胞生物學(xué)》的教學(xué)模式,從而提高效率,獲取更好的教學(xué)效果。
1.簡化知識點(diǎn),巧用比喻和視頻素材。大部分國際班學(xué)生反映《細(xì)胞生物學(xué)》課程信息量大,記憶點(diǎn)多,課堂上無法跟上教師步伐,時(shí)常伴有挫敗感。因此,我們對教學(xué)方法進(jìn)行修改,對知識點(diǎn)化繁為簡、抽絲剝繭,用形象的比喻和直觀的視頻素材來展示晦澀的生物學(xué)現(xiàn)象。比如,在講述Importins介導(dǎo)Cargo蛋白入細(xì)胞核的機(jī)制時(shí),將Importins比喻成Uber打車,Cargo蛋白NLS序列與Importins相互識別就好比客人信息與Uber司機(jī)的信息匹配,成功匹配后才能上車。通過簡單的比喻,使復(fù)雜的生物學(xué)機(jī)制變得一目了然,加速學(xué)生理解。
2.優(yōu)化教學(xué)模塊,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。盡管教師在授課時(shí)已經(jīng)借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)增加了視頻素材,但是許多復(fù)雜機(jī)制仍較為抽象,留學(xué)生難以理解和掌握。通過仔細(xì)分析,我們首先將教材知識分割、提煉成不同的專題,每次課圍繞一個專題進(jìn)行闡述,避免過度灌輸。其次,我們對教學(xué)模塊進(jìn)行優(yōu)化,將課堂教學(xué)分為五個階段。
第一階段“引入”:通過觀看視頻短片、提出貼近日常生活的問題等課前活動引出主題,活躍課堂氣氛的同時(shí)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要求學(xué)生聯(lián)系已經(jīng)掌握的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生的思維走進(jìn)課堂。比如,講授“細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)”這一專題時(shí)引入與學(xué)習(xí)任務(wù)緊密聯(lián)系的主題――腫瘤,鼓勵學(xué)生自由發(fā)言闡述腫瘤的致病因素,有哪些行為會增加患癌幾率等問題。
第二階段“探索”:在此階段,教師為學(xué)生提供活動基礎(chǔ)(小組討論的方向),引導(dǎo)學(xué)生完成特定目標(biāo)的探索。如布置學(xué)生隨機(jī)從多種致病因素中選出一種作為研究對象,通過查閱文獻(xiàn)及教材分析各因素映射到細(xì)胞水平所對應(yīng)的通路類型以及傳導(dǎo)過程,學(xué)生建立起自己對“細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)”的理解方式。
第三階段“闡述”:該階段是基于學(xué)生在前兩階段積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,為學(xué)生提供一個展示自己對于概念理解、問題處理技能和行為的機(jī)會。
第四階段“加工“:教師對本專題知識點(diǎn)系統(tǒng)地講解,闡述各種概念之間的聯(lián)系,點(diǎn)出本專題重點(diǎn)、難點(diǎn),幫助學(xué)生鞏固前三階段學(xué)習(xí)的知識。
第五階段“評價(jià)”:此階段為教師評價(jià)教學(xué)效果和學(xué)生能力提供依據(jù),也鼓勵學(xué)生評價(jià)自己的理解能力和認(rèn)知水平。
3.強(qiáng)化學(xué)習(xí)主題,突出學(xué)生主體地位。我國傳統(tǒng)教育方式是“教師為中心,教材為導(dǎo)向”,對于教育背景復(fù)雜的國際班學(xué)生并不適用[4]。盡管有部分教師已開始引導(dǎo)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、綜述總結(jié)的方法接觸細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域最前沿的知識,但大部分還是羅列文獻(xiàn)數(shù)據(jù),沒有科學(xué)地引導(dǎo),學(xué)生很容易在復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù)中喪失學(xué)習(xí)的信心。因此,我們認(rèn)為國際班學(xué)生的《細(xì)胞生物學(xué)》授課應(yīng)通過設(shè)計(jì)真實(shí)性任務(wù),強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)融入到接近日常生活、有意義的問題情景中,通過學(xué)生的自主探究和學(xué)生間相互幫助來解決問題,從而主動挖掘隱含在任務(wù)背后的科學(xué)知識,不斷增加解決問題的技能,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
4.弱化期末考試,構(gòu)建多元化考核體系。普通層次本科生細(xì)胞生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果通常采用終結(jié)性評價(jià)方式,即――課程結(jié)束時(shí)閉卷考試的分?jǐn)?shù)決定一切。試卷中理論性、概念性、原理性的考題偏多,需要花大量時(shí)間記憶,不適合教育背景復(fù)雜、學(xué)習(xí)習(xí)慣差異的留學(xué)生班。為了更科學(xué)地評價(jià)留學(xué)生的教學(xué)效果,我們構(gòu)建多元化考核體系。首先,降低期末考試分?jǐn)?shù)所占比例;其次,將課堂報(bào)告納入考核,留學(xué)生可以對課程中自己感興趣的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展,寫出專題報(bào)告在課堂上和教師、全班同學(xué)進(jìn)行交流和討論,記錄分?jǐn)?shù);另外,將課堂提問、隨堂測試和課后作業(yè)加入考核體系,均記錄分?jǐn)?shù)。
5.克服英語障礙,自編細(xì)胞生物學(xué)教材。我校本科留學(xué)生來自不同國家,學(xué)生英語口語能力差異較大且地方音濃厚,授課教師和學(xué)生之間存在口語交流障礙。為了提高教學(xué)質(zhì)量,教師在努力提高自己的聽說能力,標(biāo)準(zhǔn)自己的發(fā)音的同時(shí),更應(yīng)該在課下多與留學(xué)生交流,在日常交流中適應(yīng)他們的英語口音。另外,為了便于留學(xué)生的學(xué)習(xí),授課教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,參考國內(nèi)外的優(yōu)秀《細(xì)胞生物學(xué)》教材,自編適合留學(xué)生專用的基礎(chǔ)教育教材,并每年根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)結(jié)合本年度細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)對教材內(nèi)容進(jìn)行更新。
以上是筆者從事醫(yī)學(xué)專業(yè)本科留學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的一些心得。隨著我國綜合國力的不斷攀升,來華學(xué)習(xí)的留學(xué)生越來越多,留學(xué)生教育已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)院校本科教育的重要內(nèi)容。《細(xì)胞生物學(xué)》作為當(dāng)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)課程,在醫(yī)學(xué)本科教育中占有重要地位,應(yīng)該成為醫(yī)學(xué)本科留學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識和基本實(shí)驗(yàn)技能,是留學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)課程的前提。留學(xué)生教育是我國高校面向世界的窗口,提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量是每一位從事留學(xué)生教育教師的責(zé)任。面對教學(xué)過程中面臨的問題與挑戰(zhàn),教師應(yīng)在尊重各國留學(xué)生信仰的前提下,充分了解各國學(xué)生的知識背景和學(xué)習(xí)習(xí)慣,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段上的不斷探索創(chuàng)新,才能在教學(xué)工作中積累更加豐富的經(jīng)驗(yàn),教學(xué)水平獲得更大程度的提高。
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Research on Teaching Reform of Cell Biology for International Students of Clinical Medicine
TIAN Nan*,F(xiàn)AN Chun-lei
(Life Science College of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou,Zhejiang 310053,China)
1 當(dāng)代大學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀及其存在問題
生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對生物科學(xué)技術(shù)具有濃厚的興趣,生物科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識扎實(shí),對生物技術(shù)發(fā)展持積極的肯定態(tài)度,具備良好的科技強(qiáng)國的信念。但是,他們對高新生物科學(xué)技術(shù)知識和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解較少,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能較差,對生物科學(xué)科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調(diào)查表明,當(dāng)代大學(xué)生對于當(dāng)前的一些生物熱點(diǎn)問題有一定的了解,但是對于高新技術(shù)的應(yīng)用和新的科學(xué)研究領(lǐng)域的認(rèn)識不足。在理性上,有43%的學(xué)生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點(diǎn),對事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學(xué)功利主義”對學(xué)生的影響最大,使得學(xué)生視野狹窄、目光短淺;在實(shí)證精神上,有62%的學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)實(shí)證精神,偏重抽象思維,缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和價(jià)值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業(yè)課的常規(guī)教學(xué),很少舉辦專門的科研活動,且科學(xué)技能培養(yǎng)與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學(xué)缺乏濃郁的科學(xué)素養(yǎng)氛圍,學(xué)生較難形成一定的科學(xué)技能,由此科學(xué)實(shí)踐能力也較差。
2 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意義
細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類本科生一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,它是以細(xì)胞為研究對象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是一門承上啟下的學(xué)科,和分子生物學(xué)一起同是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ),并廣泛滲透到遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等的研究中,和農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高新技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系,是生命科學(xué)的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮重要的基礎(chǔ)作用。同時(shí),細(xì)胞生物學(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,重要理論與實(shí)踐密切地聯(lián)系著。隨著生命科學(xué)自身和生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細(xì)胞生物學(xué)課程中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)對于建立與其專業(yè)層次、研究方向相符合的細(xì)胞生物學(xué)知識構(gòu)架體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力具有非常重要的作用。
3 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
細(xì)胞生物學(xué)作為生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學(xué)素養(yǎng)的提高不是一朝一夕之功,教師應(yīng)始終將其貫穿于自己的教學(xué)之中。如何在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),以下是筆者的一些想法和體會。
3.1 加強(qiáng)課堂教學(xué)中的“生活化”融合
細(xì)胞生物學(xué)的知識理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象深奧、難于理解,教師可以試將抽象的內(nèi)容與日常生活相聯(lián)系,使學(xué)生有此聯(lián)想起有趣的、熟悉的生活場景或事物,這不僅使抽象的內(nèi)容具體化和動態(tài)化,使其容易理解,而且激發(fā)了學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。例如講解“蛋白質(zhì)的分選”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生由細(xì)胞社會聯(lián)想到人類社會。細(xì)胞中的各種蛋白質(zhì)發(fā)揮結(jié)構(gòu)或功能作用的部位幾乎遍布細(xì)胞的各種膜區(qū)和組分,只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)各就各位并組裝成結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合體,才能參與細(xì)胞的各種生命活動。這就好比在人類社會中,各專業(yè)的畢業(yè)生只有找到適合其自身特點(diǎn)的工作崗位才能發(fā)揮所長??傊?運(yùn)用發(fā)散性思維,盡可能地將細(xì)胞生物學(xué)抽象的理論知識與生活實(shí)際聯(lián)系起來,并配合以多媒體輔助手段,使抽象的內(nèi)容變得形象生動,易于理解掌握。
3.2 側(cè)重教學(xué)內(nèi)容的前沿性和新穎性
細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展極為迅速,隨著科學(xué)家們研究成果的不斷涌現(xiàn),其內(nèi)容處在不斷更新的動態(tài)過程中。因此,教師在教學(xué)過程中,要注重聯(lián)系學(xué)科的前沿和熱點(diǎn),講述較先進(jìn)的科學(xué)結(jié)論,跟蹤國際上最新進(jìn)展。此外,教師在注重教學(xué)的同時(shí),宜以科研并舉,以科研引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué);教學(xué)與培養(yǎng)科學(xué)研究型人才緊密結(jié)合;教學(xué)內(nèi)容與最新科研進(jìn)展同步,使學(xué)生在正確掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)上學(xué)會解決與之相關(guān)的科學(xué)研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎(chǔ)理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹自己的科研成果,這樣既生動又貼切,學(xué)生又很熟悉,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的興趣和動力,亦可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研鉆研精神。
3.3 增加細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例
綜合性實(shí)驗(yàn)注重知識的綜合運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)原理和方法步驟較為復(fù)雜,可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理,正確使用儀器設(shè)備,鍛煉學(xué)生綜合分析問題的能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,自主配制實(shí)驗(yàn)所需試劑,根據(jù)自己的時(shí)間自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實(shí)驗(yàn)條件和課時(shí)安排的限制,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。④因此,教師應(yīng)根據(jù)科學(xué)性、可行性和實(shí)用性原則增大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴(kuò)增、酶切、重組、轉(zhuǎn)化、篩選的大實(shí)驗(yàn),膜蛋白的分離與鑒定等綜合設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)中的每個實(shí)驗(yàn)都構(gòu)成了一個綜合性整體,同時(shí),在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上盡量做到由學(xué)生自主選擇。通過每一次的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步鞏固了已學(xué)習(xí)的知識和已掌握的技術(shù),并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神、創(chuàng)新思維及分析問題和解決問題的能力。
3.4 組織各種“科學(xué)小組”,布置學(xué)科發(fā)展前沿的討論,與全程科研訓(xùn)練對接,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
一、合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)課程,教材普遍篇幅較大、知識覆蓋面很廣,內(nèi)容涉及許多后續(xù)的相關(guān)學(xué)科。學(xué)生覺得教學(xué)內(nèi)容多,重點(diǎn)不突出。首先需要教師在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍,和相關(guān)學(xué)科進(jìn)行探討,了解細(xì)胞生物學(xué)與它們的銜接、重復(fù)部分,做好對后繼課程的引導(dǎo)作用。比如在講授生物大分子時(shí),重點(diǎn)講解脫氧核糖核酸的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu),對于其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,在生物化學(xué)課程中要重點(diǎn)學(xué)習(xí),因此在這里只需要簡單介紹中心法則即可。其次每章的授課內(nèi)容要做到條理清晰、重點(diǎn)分明,引導(dǎo)學(xué)生理清知識脈絡(luò)。要求學(xué)生有大局觀,掌握整個知識體系,注重醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容上的系統(tǒng)性與全面性。教學(xué)章節(jié)是以“細(xì)胞器”為單位,按照“顯微、超微結(jié)構(gòu)—化學(xué)組成—功能—和疾病的關(guān)系”為知識鏈講解,將醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與其他課程相關(guān)知識點(diǎn)有機(jī)融合,使學(xué)生建立起細(xì)胞整體進(jìn)行生命活動的概念,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在基礎(chǔ)理論內(nèi)容上的系統(tǒng)完整與學(xué)科交叉性。同時(shí),及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,將自己的科研工作及專家前沿講座、學(xué)術(shù)報(bào)告等,引入課堂,保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性與科研性。在豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時(shí),開闊學(xué)生眼界。培養(yǎng)學(xué)生的醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)能力,作為一年級醫(yī)學(xué)生,要引導(dǎo)他們思考基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識和將來的臨床工作之間的關(guān)系,認(rèn)識到學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的重要性。
二、更新教學(xué)方法和形式
1.理論課教學(xué)與臨床聯(lián)系的緊密性。
作為醫(yī)學(xué)生,關(guān)注所學(xué)的知識和將來的臨床工作有何關(guān)聯(lián)。同學(xué)覺得學(xué)習(xí)細(xì)胞膜、細(xì)胞核這些中學(xué)都知道的內(nèi)容,今后的臨床工作能用到嗎?因此第一章緒論部分的講授非常重要,要學(xué)生們明確醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門什么樣的課程,和醫(yī)學(xué)有什么樣的關(guān)系,重點(diǎn)介紹細(xì)胞生物學(xué)近年來的前沿領(lǐng)域和重大發(fā)現(xiàn),特別介紹了在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。如2010年的生理或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎,獲獎內(nèi)容是試管嬰兒技術(shù),2012年日本科學(xué)家研究可以重新編程的成熟細(xì)胞以及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,獲得諾貝爾獎,對再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影響,通過這些介紹,讓學(xué)生切實(shí)地感受到細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐的相互促進(jìn)和發(fā)展,并非只是毫無價(jià)值的基礎(chǔ)理論,從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與臨床密切相關(guān),在每一章節(jié)的教學(xué)中,也可以引入相關(guān)病案分析,比如在講解受體介導(dǎo)的胞吞作用中,提出大家都比較熟悉的疾病高脂血癥,介紹家族性高膽固醇血癥的發(fā)病機(jī)制,學(xué)生對大分子的物質(zhì)運(yùn)輸作用有了更深刻的認(rèn)識。同時(shí)也使具體疾病和發(fā)病機(jī)理通過細(xì)胞生物學(xué)有了直觀聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識時(shí)增強(qiáng)了主動性和自覺性。
2.BOPPPS教學(xué)法。
在教學(xué)過程中,教師也要不斷學(xué)習(xí),引入先進(jìn)的教學(xué)理念,并在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用。筆者在山東大學(xué)教師培訓(xùn)中心培訓(xùn)中,學(xué)習(xí)了BOPPPS教學(xué)模式,是近年來北美諸多知名院校所采取的一種互動教學(xué)模式,并在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用。BOPPPS式教學(xué)在加強(qiáng)教學(xué)反思、師生互動性等很多方面起到了良好的教學(xué)效果。BOPPPS式教學(xué)6個板塊:
(1)Bridge-in(導(dǎo)入),采用靈活多樣的方式引入教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生興趣。
(2)LearningObjectives(學(xué)習(xí)目標(biāo)),明確教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生知道本次課的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容。
(3)Pre-as-sessmen(t前測),了解學(xué)生的知識基礎(chǔ),為后續(xù)內(nèi)容做鋪墊。
(4)ParticipatoryLearning(參與式學(xué)習(xí)),課堂教學(xué)的主體,通過提問、小組討論等方式讓學(xué)生參與,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。
(5)Post-assessmen(t課內(nèi)評估),檢測本次課的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)到,評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
(6)Summary(總結(jié)),對課堂教學(xué)的內(nèi)容總結(jié),強(qiáng)調(diào)教學(xué)目標(biāo),并引出下次課內(nèi)容。例如在講染色體時(shí),首先問:大家知道唐氏篩查嗎?這和臨床婦產(chǎn)科相關(guān),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引入了本次課的教學(xué)目標(biāo):學(xué)習(xí)染色體的組成、形態(tài)結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)染色體的化學(xué)組成時(shí),提問學(xué)生以前學(xué)過的DNA的組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)而引入染色體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),在講解染色體的基本結(jié)構(gòu)單位———核小體時(shí),采取了角色扮演的教學(xué)形式,請幾位學(xué)生上講臺,利用自己的一只手當(dāng)作組蛋白八聚體核心顆粒,圍巾當(dāng)作DNA鏈,纏繞組蛋白核心,另一只手當(dāng)作組蛋白H1,每位同學(xué)是一個核小體。下面的同學(xué)可以同桌模擬。以前在講解核小體組成和結(jié)構(gòu)時(shí),學(xué)生覺得很抽象,通過自己演示了核小體的結(jié)構(gòu),達(dá)到了很好的教學(xué)效果。最后總結(jié)核小體的組成和結(jié)構(gòu),并引入下一部分內(nèi)容:染色體的二級結(jié)構(gòu)。BOPPPS教學(xué)模式從教師教學(xué)組織實(shí)施層面,進(jìn)行了“教學(xué)目標(biāo)教學(xué)行為學(xué)習(xí)活動教學(xué)評估教學(xué)目標(biāo)”的教學(xué)循環(huán)過程,督促教師有效地組織課程教學(xué),從學(xué)生方面,改變了學(xué)生被動地聽老師講課,增強(qiáng)了師生互動,學(xué)生有機(jī)會更多地參與到課堂教學(xué),提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
三、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)在人們的生活和學(xué)習(xí)中占據(jù)了重要地位。對于教師而言,傳統(tǒng)的教學(xué)模式受到了巨大的沖擊,翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等新興教育教學(xué)形式已對我國傳統(tǒng)教育理念帶來革命性變化,越來越多的教師已積極投身于這一生動實(shí)踐之中。為推動高等教育教學(xué)質(zhì)量提升,教師也要提高教育技術(shù)應(yīng)用能力和信息化教學(xué)水平,引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式改革,推動信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)具備學(xué)習(xí)資源充足、學(xué)習(xí)方式自由、不受時(shí)間限制等眾多優(yōu)勢,結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué),對于當(dāng)前課時(shí)數(shù)有限與教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾,能夠在一定程度上緩解、彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)合起來,既發(fā)揮了教師引導(dǎo)、啟發(fā)教學(xué)過程的主導(dǎo)作用,還可以給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性,充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性、創(chuàng)新能力和人文精神等。教學(xué)過程中,教師可以提前在課程網(wǎng)站課前預(yù)習(xí)內(nèi)容、相關(guān)參考資料等,課堂授課中利用多媒體教學(xué),采用圖像、視頻、音效等多種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在有限的課時(shí)里完成教學(xué)內(nèi)容,課后教師通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺上傳課件、布置習(xí)題、批改作業(yè)及答疑等輔助教學(xué)活動,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。學(xué)生在課后可以自主分配學(xué)習(xí)時(shí)間,進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)課程平臺進(jìn)行下載學(xué)習(xí)資源、復(fù)習(xí)、在線自測、實(shí)時(shí)討論交流等學(xué)習(xí)活動。教師引導(dǎo)學(xué)生積極參與開放的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)。師生之間還可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,以及QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)交流工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流等。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)相互融合,不斷補(bǔ)充和完善,逐漸形成實(shí)踐教學(xué)中有效可行的教學(xué)體系。這種教學(xué)模式發(fā)揮了課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)各自優(yōu)勢,突出了教師的引導(dǎo)作用,激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作和創(chuàng)新能力,并有效增強(qiáng)了師生間的交流互動,真正意義上實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長,起到了很好的教學(xué)效果。
四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力
關(guān)鍵詞: 合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 應(yīng)用
合作學(xué)習(xí)(cooperative learning)是一種以小組學(xué)習(xí)為形式,旨在促進(jìn)學(xué)生合作,從而達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果的教學(xué)方法。它能改善課堂氣氛,大面積提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績,并且能滿足學(xué)生的心理需要,促進(jìn)學(xué)生情感的發(fā)展,已經(jīng)廣泛地受到世界各國的青睞,并成為當(dāng)代主流教學(xué)模式,被越來越多的教師所認(rèn)可并采用。
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是我院大一新生第一學(xué)期開設(shè)的課程。由于醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,且為后續(xù)其它的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床課程的學(xué)習(xí)搭建牢固的知識平臺,因此,熟練掌握其基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)技能,對醫(yī)學(xué)院的學(xué)生來說十分必要。
一、合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式的必要性
1.生物學(xué)基礎(chǔ)知識參差不齊。
我院生源不統(tǒng)一,如護(hù)理、預(yù)防專業(yè),招收的高中文、理科畢業(yè)生皆有,因此剛接觸學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)時(shí),文科畢業(yè)生不太習(xí)慣這種知識體系,對學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)相對倦怠和恐懼,容易產(chǎn)生抵觸學(xué)習(xí)情緒,很大程度地影響了學(xué)習(xí)成績。
2.傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適用于新興人才的培養(yǎng)。
傳統(tǒng)的以教師為“絕對中心”、滔滔不絕的“填鴨式”教學(xué)法,使學(xué)生失去以飽滿狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)聽取整堂課的興趣,學(xué)習(xí)氣氛沉悶,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性得不到充分的調(diào)動和發(fā)揮,教學(xué)效果不敬人意。
合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式以面向全體學(xué)生為原則,不僅有利于促進(jìn)每個學(xué)生的發(fā)展,而且突出教學(xué)過程中學(xué)生的主體地位,能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)的實(shí)效性。因此在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)中,以合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式作為對傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種突破和補(bǔ)充,是十分必要的。
二、合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中的應(yīng)用
合作學(xué)習(xí)模式是一種責(zé)任分工學(xué)習(xí)模式,也是一種互助學(xué)習(xí)模式,是教師營造民主、平等的學(xué)習(xí)氛圍,通過生生互動、師生互動的交流方式,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)潛能,齊心協(xié)力共同完成教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)模式。該模式由以下幾個步驟構(gòu)成。
1.學(xué)生自主合理劃分小組,以小組為單位收集資料(課前)。
合作學(xué)習(xí)以學(xué)生為中心,其基本教學(xué)形式是小組活動。分組采取自愿原則,但必須兼顧“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”,即按照性別、興趣愛好、知識基礎(chǔ)、語言能力和學(xué)習(xí)能力等特征將整個班級平均分成若干組,每組6―8人。每組設(shè)一個組長,負(fù)責(zé)工作。組長可以由組內(nèi)成員輪流擔(dān)當(dāng)。組內(nèi)成員有男有女,有文有理,有強(qiáng)有弱。這樣互補(bǔ)型的組內(nèi)成員優(yōu)化組合,不僅能使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感,而且能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)生興趣。
組內(nèi)成員課前各自預(yù)習(xí)即上新內(nèi)容(如小分子的跨膜運(yùn)輸),并相互協(xié)作通過課本、互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等途徑收集即上新內(nèi)容的相關(guān)資料,達(dá)到預(yù)習(xí)的功效。
2.教師課堂進(jìn)行班級集體授課,制訂教學(xué)目標(biāo)(課堂20min)。
合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式中的班級集體授課,是合作學(xué)習(xí)的一種前提準(zhǔn)備,也是合作學(xué)習(xí)模式策略中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。在集體授課中,教師需要解決的任務(wù)有以下幾個。
(1)激發(fā)興趣。教師在計(jì)劃時(shí)間內(nèi),高效講授新的課程內(nèi)容的基本點(diǎn),以積極、振奮、飽滿的情緒感染學(xué)生,用影視、圖像、聲音、動畫與文字等多媒體信息進(jìn)行授課,如各種小分子跨細(xì)胞膜膜轉(zhuǎn)運(yùn)的動畫素材,感染學(xué)生的聽課情緒,激發(fā)學(xué)生的聽課興趣。
(2)目標(biāo)設(shè)計(jì)。做好合作學(xué)習(xí)的啟動工作,根據(jù)講授內(nèi)容抓住重、難點(diǎn),按照“從大到小”的原則提出在學(xué)生能力范圍內(nèi)的可操作性問題。如:“細(xì)胞膜是不是完全封閉的結(jié)構(gòu)?”“是不是所有的小分子跨膜運(yùn)輸都需要膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白?”“小分子跨膜運(yùn)輸都需要消耗ATP嗎?”“小分子物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)主要分為哪兩種?”
3.學(xué)生小組研究討論,教師走動觀察(課堂15min)。
各小組分別就所提出的問題,根據(jù)課前收集的信息和資料進(jìn)行“主動參與、交流合作”的組內(nèi)研究和討論,由組長總結(jié)得出的結(jié)論。
教師在班級里走動觀察各組討論情況,及時(shí)表揚(yáng)一些好的行為,鼓勵一些膽小不愛表達(dá)的同學(xué)積極發(fā)表意見,及時(shí)將一些偏離主題的同學(xué)拉回正題上來。另外,如有必要,要讓學(xué)生掌握一些必要的合作技能,如善于傾聽別人的意見,在合作學(xué)習(xí)過程中要學(xué)會尊重,如有不同意見,應(yīng)先保留,等對方講完,再提出不同的見解。
這樣能使每個學(xué)生都積極、平等地參與到問題的討論中來,共同討論,共同進(jìn)步,既可以從別人那里獲得寶貴知識,對所學(xué)知識產(chǎn)生深刻的認(rèn)識,又能加強(qiáng)語言表達(dá)能力和發(fā)展人際交往能力。
4.師生共同總結(jié)工作(課堂10min)。
先由某一組組長匯報(bào)討論結(jié)果,如“小分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)主要有簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和載體蛋白耗能介導(dǎo)的運(yùn)輸”。然后其他組組長作出評價(jià)和補(bǔ)充,如“簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散屬于被動運(yùn)輸方式,載體蛋白介導(dǎo)的耗能運(yùn)輸是主動運(yùn)輸方式”。最后教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)和啟發(fā),師生共同對本課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),達(dá)成一致共識,得出結(jié)論:小分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)按照是否需要消耗能量被分為被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸。
5.建立獎勵制度(課后)。
獎勵合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)優(yōu)異的小組,如分工最為明確的小組、最為團(tuán)結(jié)互助的小組、最具發(fā)散思維的小組、最具創(chuàng)新能力的小組、言語最為精煉的小組等,形成“組內(nèi)成員合作,組間成員競爭”的新格局,使每個同學(xué)都加強(qiáng)個人的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)意識。且每次得優(yōu)的小組成員都會在平時(shí)分上加相應(yīng)的分?jǐn)?shù),以資鼓勵。
三、結(jié)語
合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)中的科學(xué)、合理應(yīng)用,有利于學(xué)生對完整知識體系的構(gòu)建,有利于激發(fā)學(xué)生的最大程度地發(fā)揮其主動學(xué)習(xí)的潛能,有利于學(xué)生從他人的思維中獲得啟發(fā)和創(chuàng)新思維,有利于學(xué)生培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的精神,有利于學(xué)生整體素質(zhì)的全面提高,有利于建立和諧、平等的師生關(guān)系和生生關(guān)系,有利于教師發(fā)現(xiàn)自身存在的知識和能力不足,有利于教學(xué)質(zhì)量的不斷改進(jìn)。像這樣“師生共同進(jìn)步、共同分享教育成果”,才是教育的真諦。
參考文獻(xiàn):
[1]荊艷萍,潘超.美國大學(xué)的生物教學(xué)方法與啟示[J].中國大學(xué)教學(xué),2005,(3):61-62.
[摘 要] 目的:探討經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)。方法:從分子解剖學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)、細(xì)胞藥理學(xué)等方面已取得成果,多層面分析、探討。結(jié)論:傳統(tǒng)中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象之秘將會在細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等邊緣學(xué)科研究進(jìn)展中得以揭示。
[主題詞] 經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì);經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象;經(jīng)絡(luò)學(xué)說;解剖學(xué);神經(jīng)生物學(xué)StudyandAnalysisofMeridianEssenceChenJunde,
LiWu(HejinMunicipalDeformityFederationRehabilitationCenter,Shanxi0433
00,China)
[Abstract] Purpose Toapproachmeridianessence.Methods
Analyseandstudymeridianessencefromachievmentsattainedbymolecularana
tomy,cytophysiology,cellularpharmacology,etc..Conclusion
MeridianessenceintraditionalChinesemedicinewillbeexploredinstudyadv
ancesofcytobiology,molecularbiologyandothersciences.
[Keywords] MeridianEssence;MeridianPhenomenon;
MeridianTheory;Anatomy;Neurobiology
針灸學(xué)的發(fā)展,離不開經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象與經(jīng)絡(luò)學(xué)說。
近年來由于細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等邊緣學(xué)科不斷取得的研究進(jìn)展,使得人們有可能從更為細(xì)微的水平來認(rèn)識人體結(jié)構(gòu)和功能活動發(fā)生、調(diào)控等方面的客觀運(yùn)動變化規(guī)律,這就為經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)的揭析提供了科學(xué)的基礎(chǔ)。圍繞著這方面的研究進(jìn)展,有可能從分子解剖學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)、分子發(fā)生學(xué)、細(xì)胞藥理學(xué)等不同的方向全面推動新世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的進(jìn)程。
1 分子解剖學(xué)―――以經(jīng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征研究進(jìn)展為前奏的解剖學(xué)研究發(fā)展
盡管20世紀(jì)的許多解剖學(xué)家都把活體的、分子水平的結(jié)構(gòu)學(xué)特征作為研究的基本對象,但事實(shí)上在整個20世紀(jì)解剖學(xué)的研究都是沿著固定、顯微鏡下觀察這一模式發(fā)展的。最早對這一模式提出挑戰(zhàn)的就是經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)學(xué)特征研究。
1.1 經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的科學(xué)驗(yàn)證近幾十年來,全世界的研究者面對豐富多變的經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象動用了幾乎所有的解剖學(xué)研究方法卻終無所獲,致使一部分人對經(jīng)絡(luò)的客觀存在提出了疑問。但也有人對現(xiàn)代解剖學(xué)的研究方法產(chǎn)生懷疑,這是因?yàn)閺募?xì)胞生物學(xué)的研究角度看,人體活體細(xì)胞對于機(jī)械刺激的凝膠收縮反應(yīng)是可以借助細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)自動進(jìn)行傳布的。而有人研究證實(shí),針刺經(jīng)穴誘發(fā)的循經(jīng)感傳活動其實(shí)具有活體細(xì)胞的刺激―反應(yīng)―傳導(dǎo)耦聯(lián)特征的[1]。這就從活體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究這一角度證實(shí)了經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的客觀存在。既然經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象在細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)確是客觀存在著的,人們何以會找不到其結(jié)構(gòu)學(xué)上的特點(diǎn)呢?1.2 細(xì)胞連接通訊的結(jié)構(gòu)學(xué)特征很久以來,細(xì)胞生物學(xué)家們就對細(xì)胞連接通訊現(xiàn)象極感興趣,目前這方面的研究不斷取得進(jìn)展,使得細(xì)胞連接通訊成為當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的一個十分重要的領(lǐng)域。然而在區(qū)分、鑒別不同分化細(xì)胞或相同分化細(xì)胞間不同的細(xì)胞連接通訊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研究工作則毫無進(jìn)展。這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代解剖學(xué)的研究其實(shí)并不包括分子水平的結(jié)構(gòu)學(xué)特征,因?yàn)槠駷橹沟乃薪馄蕦W(xué)研究方法都是不能用來證實(shí)分子水平的結(jié)構(gòu)特征的。
1.3 細(xì)胞連接過膜連接子結(jié)構(gòu)模型分子生物學(xué)的研究進(jìn)展表明,組成細(xì)胞連接過膜連結(jié)的微管蛋白是一個大的基因家族,使得這些看上去相同的蛋白質(zhì)具有不同的抗原性。由于微管蛋白表面的不同附著點(diǎn)將成為細(xì)胞外基質(zhì)連接蛋白、細(xì)胞膜表面的整合素、跨膜結(jié)合蛋白以及細(xì)胞內(nèi)的微絲蛋白、信號傳導(dǎo)蛋白等的結(jié)合部位,因此,以微管蛋白為核心的細(xì)胞過膜連接結(jié)構(gòu)就具有了分子解剖學(xué)方面的特征,而決定這種結(jié)構(gòu)特征的主要因素在于細(xì)胞的胚胎來源性。由于個體發(fā)生過程的連續(xù)性,以細(xì)胞連接過膜結(jié)構(gòu)為主的分子解剖學(xué)通道可能會自我封閉成為一個一個的子系。因此,未來解剖學(xué)的主要研究任務(wù)之一,就是要闡明證實(shí)這些體系的具體存在方式,而經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象則因同時(shí)具有細(xì)胞連接通訊和整體功能活動的雙重特征,有可能成為這方面研究的最佳突破口。
2 細(xì)胞生理學(xué)―――生理效應(yīng)轉(zhuǎn)換模型與針灸作用機(jī)理研究
針刺經(jīng)穴引起特定相關(guān)組織、器官功能代謝活動相應(yīng)改變的作用機(jī)制,雖多年來為生理學(xué)家們所關(guān)注,但迄今為止尚未有一致的意見。近年來,隨著細(xì)胞生物學(xué)有關(guān)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的進(jìn)展,使得人們可以從細(xì)胞水平重新考慮人體生理功能活動的產(chǎn)生及調(diào)節(jié)作用。
目前的研究進(jìn)展表明,有機(jī)體幾乎所有分化細(xì)胞對所有刺激、調(diào)控作用的反應(yīng),首先都是從細(xì)胞膜的信號轉(zhuǎn)換作用這一方式開始的。例如,第二信使、G蛋白、酪氨酸蛋白激酶以及一些小分子物質(zhì)如NO、CO、Ca2+等。與這些轉(zhuǎn)換作用相對應(yīng)的則是細(xì)胞內(nèi)眾多蛋白質(zhì)以功能、活性相關(guān)的信號傳導(dǎo)方式組合成相關(guān)的序列。如果有機(jī)體細(xì)胞內(nèi)各信號傳導(dǎo)序列之間是嚴(yán)格區(qū)分開來分別進(jìn)行著的,則人們自然可在信號傳遞與效應(yīng)之間劃上等號。然而細(xì)胞生物學(xué)的研究資料表明,細(xì)胞內(nèi)的眾多信號傳導(dǎo)序列之間事實(shí)上經(jīng)常存在著一些自動的“作用交叉點(diǎn)”,即某一信號傳導(dǎo)序列的某種蛋白質(zhì)可以同時(shí)又是另一信號傳導(dǎo)序列的作用環(huán)節(jié),從而使得不同信號傳導(dǎo)系列之間可以發(fā)生直接的轉(zhuǎn)化,人們稱其為細(xì)胞信使級聯(lián)現(xiàn)象[2]。對不同分化細(xì)胞的特定功能活動來說,細(xì)胞信使級聯(lián)現(xiàn)象可能會導(dǎo)致不同生理效應(yīng)的轉(zhuǎn)換。有實(shí)驗(yàn)表明,肥大細(xì)胞釋放組胺的作用一般是由細(xì)胞表面抗體與特定抗原結(jié)合后引發(fā)的;如果用細(xì)胞松弛素B破壞細(xì)胞內(nèi)的微絲結(jié)構(gòu),則這一特定的釋放作用即可受到阻滯;反之,若用一種Ca2+通道激活劑使肥大細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高,即使沒有抗原―抗體結(jié)合肥大細(xì)胞仍可釋放組胺。表明不同分化細(xì)胞的信使級聯(lián)現(xiàn)象可以直接轉(zhuǎn)換成為特定生理效應(yīng)的形成或調(diào)節(jié)。這樣人們就可以從細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的角度研究特定生理功能活動的形成及調(diào)節(jié)作用,而針刺經(jīng)穴的作用機(jī)制也就可能從此得以闡明。
3 細(xì)胞藥理學(xué)―――分化細(xì)胞對藥物的不同易感性及其整體藥理效應(yīng)的形成
實(shí)驗(yàn)研究表明,在不同經(jīng)穴注射不同的藥物可以引起不同的藥理學(xué)效應(yīng),這種效應(yīng)的形成與經(jīng)典藥理學(xué)研究中的常見因素,如藥物的吸收速率,藥物在血液及效應(yīng)組織、器官內(nèi)的濃度以及神經(jīng)系統(tǒng)的完整性等并不直接相關(guān),但是卻與注射藥物穴位經(jīng)絡(luò)循行區(qū)域內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)的存在狀態(tài)直接相關(guān)。表明藥理學(xué)研究亦將進(jìn)入一個新的歷史發(fā)展階段。
3.1 分化細(xì)胞的信使級聯(lián)與藥物的易感性盡管活體分化細(xì)胞基本上都具有對生活環(huán)境、整體調(diào)控因素產(chǎn)生信號轉(zhuǎn)換、傳導(dǎo)作用,但不同分化細(xì)胞對同一刺激、調(diào)控因素的信號轉(zhuǎn)換作用可以是不相同的;即便是同一種分化細(xì)胞,由于其細(xì)胞連接通訊功能信息傳遞作用可以是各不相同的,故其信使級聯(lián)綜合反應(yīng)的特點(diǎn)也就可能不同。因此,對同一刺激、調(diào)控因素的反應(yīng)也就可以是不相同的,這就為不同經(jīng)穴注射同一藥物可以產(chǎn)生不同的藥理效應(yīng)奠定了內(nèi)在的基礎(chǔ)。
3.2 信使級聯(lián)綜合平衡模式與中藥復(fù)合式藥物作用根據(jù)細(xì)胞生理學(xué)信使級聯(lián)理論,不同分化細(xì)胞內(nèi)功能、代謝活動狀態(tài)是由信使級聯(lián)綜合平衡模式?jīng)Q定的,其最大的特點(diǎn)在于,人體生理功能活動的形成及調(diào)節(jié)是多個作用因素同時(shí)作用的結(jié)果;某種非特定刺激、調(diào)控因素可以誘發(fā)組織、器官的特定功能。從多元性相互作用這一角度看,傳統(tǒng)中藥的復(fù)合式藥物作用與細(xì)胞信使級聯(lián)綜合平衡模式是基本相適應(yīng)的。這樣,經(jīng)穴對藥物的不同易感性可能會演變成為對不同分化細(xì)胞功能活動狀態(tài)的綜合性影響,可以將這一藥理作用模式稱為細(xì)胞藥理學(xué)假說。
3.3 特化細(xì)胞連接通訊的信息放大作用由于細(xì)胞連接通訊可在不同分化細(xì)胞間傳遞同一種功能活動信息,而經(jīng)過信使級聯(lián)的綜合作用,使得這一非特定的功能信息傳遞作用最終表現(xiàn)為不同組織、器官、系統(tǒng)的不同活動狀態(tài)。特化細(xì)胞連接通訊是將不同部位的不同組織、器官、系統(tǒng)連結(jié)在一起的特殊分化前聯(lián)系體系,其信息放大作用更具特殊性。這樣一來,經(jīng)穴對藥物的不同易感性及其對信使級聯(lián)綜合平衡體系的影響,就可借助特化細(xì)胞連接通訊的特定放大作用形成整體性的藥理作用。這種以細(xì)胞藥理學(xué)為基礎(chǔ),以特化細(xì)胞連接通訊為主要作用途徑的新藥理學(xué)理論可能是新世紀(jì)醫(yī)學(xué)研究趨勢的另一個重要方面。
綜上所述,21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的基本趨勢可能是將細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等邊緣學(xué)科的研究進(jìn)展,全面引入解剖、生理、藥理等學(xué)科的研究領(lǐng)域中,而傳統(tǒng)中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象將會在這一歷史發(fā)展進(jìn)程中起著重要的啟動作用。
4 參考文獻(xiàn)
1 E.J.安布羅斯,D.M.伊斯蒂.細(xì)胞生物學(xué).北京:科學(xué)出版社,1977:263
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