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Networks in Cell Biology
2010,272pp
Hardback
ISBN9780521882736
Mark Buchanan等著
本書由劍橋大學(xué)出版社出版,詳細(xì)地闡述了細(xì)胞生物學(xué)中關(guān)鍵的生物網(wǎng)絡(luò):轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)以及代謝網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)方法。
研究細(xì)胞中生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)的目的在于全面、系統(tǒng)地描述某個(gè)時(shí)刻在一個(gè)活細(xì)胞內(nèi)的所有功能分子以及它們的相互作用,并找到細(xì)胞能夠準(zhǔn)確、有序地調(diào)控這些分子參與到如信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、新陳代謝等生物學(xué)過程的機(jī)制。作為一部關(guān)聯(lián)細(xì)胞生物學(xué)與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的圖書,本書首先概述了細(xì)胞中存在的生物學(xué)網(wǎng)絡(luò),而后分別從生物學(xué)實(shí)驗(yàn)角度和數(shù)學(xué)建模角度對(duì)每個(gè)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并形象地向讀者展示了在研究這些網(wǎng)絡(luò)時(shí)所采用的方法和值得注意的問題。
本書內(nèi)容共分為8章,各章內(nèi)容如下:1. 細(xì)胞中的生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)概述以及這些網(wǎng)絡(luò)與細(xì)胞功能之間的聯(lián)系;2. 真核生物和原核生物中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及它們的結(jié)構(gòu)和進(jìn)化;3. 真核生物的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)以及啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子相互作用介導(dǎo)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò);4. 鑒定蛋白質(zhì)相互作用的實(shí)驗(yàn)方法:親和純化法、質(zhì)譜檢驗(yàn)法、芯片檢驗(yàn)法以及這些方法之間的比較;5. 蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的建模:蛋白蛋白相互作用的預(yù)測(cè)方法;6. 代謝網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)及演化;7. 代謝網(wǎng)絡(luò)中的分層建模;8. 化學(xué)信號(hào)在信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的作用以及不同信號(hào)通路之間相互作用的研究方法。
本書是一部介紹細(xì)胞生物學(xué)中網(wǎng)絡(luò)研究的專著,由多名作者合作編寫而成,他們都在各自領(lǐng)域中從事多年的研究工作,例如:Mark Buchanan從事物理學(xué)研究并為Nature physics雜志撰寫專欄文章;Guido Caldarelli是統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的專家;Paolo De Los Rios從事生物物理學(xué)研究。
本書配以大量的實(shí)例,深入淺出地為讀者講解了在處理細(xì)胞生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)問題中的生物學(xué)及數(shù)學(xué)方法,可為細(xì)胞生物學(xué)、生物信息學(xué)及相關(guān)學(xué)科的研究人員提供參考。
孫海汐,博士生
(中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所)
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是在顯微、亞顯微和分子水平三個(gè)層次上,研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和各種生命規(guī)律的一門科學(xué)。有機(jī)體的一切病理現(xiàn)象都是細(xì)胞病理反應(yīng)的結(jié)果,所以一切生命現(xiàn)象都可從細(xì)胞中得到解答。我校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程在這些年的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上形成了具有自己特色的內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)。其核心部分包括:細(xì)胞概述、細(xì)胞質(zhì)膜與跨膜運(yùn)輸、內(nèi)膜系統(tǒng)與蛋白質(zhì)分選、細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡與衰老。從1996年開始,我校主要依靠教師出去進(jìn)修,引進(jìn)多媒體課件,并逐步在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)課堂上使用,并于1999年醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)全過程使用。在此基礎(chǔ)上,2000年增設(shè)蒙藥學(xué)專業(yè)、2007年設(shè)護(hù)理專業(yè)、2008年設(shè)檢驗(yàn)專業(yè),全校各專業(yè)的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)均由我教研室承擔(dān),面對(duì)不同專業(yè)不同學(xué)生群體所講受醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)內(nèi)容不同,因此,我校多媒體課件急需進(jìn)行系統(tǒng)的制作。
二、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)多媒體課件制作方案
制作符合我校民族特色資源的多媒體課件,使學(xué)生既能扎實(shí)掌握細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論,又具有較強(qiáng)應(yīng)用知識(shí)的能力和探究創(chuàng)新意識(shí),為后續(xù)的生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)和高素質(zhì)的生物科學(xué)人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。首先,我們需要整理教研室每一位老師多年教學(xué)積累的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)課件,按不同專業(yè)、不同學(xué)時(shí)、不同民族班級(jí)分門別類進(jìn)行課件制作。
1.針對(duì)不同專業(yè)。
我校開設(shè)細(xì)胞生物學(xué)的專業(yè)有臨床專業(yè)、護(hù)理專業(yè)、檢驗(yàn)專業(yè)、影像專業(yè)、蒙醫(yī)專業(yè)以及蒙藥專業(yè)。臨床等專業(yè)開設(shè)本課程的目的是在現(xiàn)代水平上講授關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基本理論,并且對(duì)由于結(jié)構(gòu)損傷和功能失調(diào)而引起的疾病做適當(dāng)?shù)穆?lián)系,以便為學(xué)習(xí)專業(yè)課打下必要的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)。蒙醫(yī)、蒙藥作為民族特色專業(yè)開設(shè)醫(yī)學(xué)生物學(xué),其中1/2講授細(xì)胞生物學(xué)知識(shí),1/2講授遺傳學(xué)知識(shí)。那么,對(duì)于這兩個(gè)專業(yè)的細(xì)胞生物學(xué)課件制作時(shí),我們可結(jié)合蒙醫(yī)蒙藥,例如利用區(qū)域特色蒙古族傳統(tǒng)藥用動(dòng)植物,以其細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn),講解醫(yī)學(xué)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能這部分內(nèi)容。這種利用熟悉常見的樣本作為實(shí)例,學(xué)生更易接受。將蒙醫(yī)治療原理聯(lián)系細(xì)胞病理反應(yīng),講授細(xì)胞質(zhì)膜與跨膜運(yùn)輸、內(nèi)膜系統(tǒng)與蛋白質(zhì)分選,聯(lián)系專業(yè)實(shí)踐,使學(xué)生更樂于學(xué)習(xí)。
2.針對(duì)不同學(xué)時(shí)。
由于每門課程都有一定學(xué)時(shí),如蒙醫(yī)蒙藥學(xué)時(shí)為12學(xué)時(shí),臨床等專業(yè)24學(xué)時(shí),教師不可能把所有內(nèi)容都做成課件,這就涉及內(nèi)容取舍問題。蒙醫(yī)蒙藥課件制作中我們將體現(xiàn)細(xì)胞生物學(xué)核心內(nèi)容:細(xì)胞質(zhì)膜與跨膜運(yùn)輸、內(nèi)膜系統(tǒng)與蛋白質(zhì)分選、細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡與衰老。臨床、護(hù)理、檢驗(yàn)專業(yè)課時(shí)24學(xué)時(shí),那么我們將適當(dāng)增加細(xì)胞生物學(xué)知識(shí),即細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞連接。
3.針對(duì)不同學(xué)生群體。
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);實(shí)驗(yàn)課;創(chuàng)新
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):2096-000X(2018)02-0027-04
細(xì)胞是生命的基本單位。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)作為一門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)課程,具有非常重要的地位[1]。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很高的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)在該學(xué)科的教學(xué)工作中占據(jù)著重要的地位。目前,在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的過程中出現(xiàn)了較多的問題,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手水平不高,獨(dú)立思考能力欠缺,普遍都缺乏創(chuàng)新意識(shí)及科研精神。
如今,國(guó)家提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的戰(zhàn)略。當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)該是具有較強(qiáng)的科研創(chuàng)新意識(shí)、較好的自主學(xué)習(xí)能力以及較高的實(shí)踐動(dòng)手水平的優(yōu)秀人才。而這也對(duì)我們現(xiàn)在的高校教學(xué)工作提出了較高的要求。
針對(duì)目前醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中出現(xiàn)的種種問題,我們醫(yī)學(xué)院校的教師應(yīng)該本著為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)專業(yè)人才的教育理念,以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及動(dòng)手能力作為重要切入點(diǎn),對(duì)如何創(chuàng)新醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)進(jìn)行探究。
一、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
(一)教學(xué)內(nèi)容更新滯后
目前,在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)工作中產(chǎn)生了這樣那樣的問題,其中教材內(nèi)容的滯后是一個(gè)大問題。學(xué)生們接受知識(shí)的主要途徑就是教材與講義,然而目前教材內(nèi)容的老舊已經(jīng)成為了阻礙教學(xué)發(fā)展的重要羈絆。
在目前傳統(tǒng)的高校醫(yī)學(xué)教學(xué)工作中,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課并不是一門單獨(dú)的課程,而是從屬于細(xì)胞生物學(xué)理論課的附屬內(nèi)容。所以這就容易使學(xué)生產(chǎn)生“重理論、輕實(shí)驗(yàn)”的心理,而不好好上實(shí)驗(yàn)課。
另外,目前大多數(shù)院校的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容都較陳舊且單一,缺乏前沿技術(shù)與先進(jìn)知識(shí)。大部分實(shí)驗(yàn)都只是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)理念落后、實(shí)驗(yàn)步驟固定、實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一。因此,學(xué)生們也就只是“比葫蘆畫瓢”,完全按照步驟完成。這樣的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容缺乏探究性與新穎性,學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)積極性不高,參與度也較差,很難保證教學(xué)效果。
(二)教學(xué)模式單一貧乏
在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)之前的所有準(zhǔn)備工作都是由實(shí)驗(yàn)老師完成的,包括調(diào)試實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備、制配實(shí)驗(yàn)所需的試劑藥品等。學(xué)生們并不參與實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,對(duì)儀器設(shè)備的使用不熟悉,對(duì)藥品試劑的制配不了解。
另外,實(shí)驗(yàn)課授課教師也會(huì)在實(shí)驗(yàn)前的講解環(huán)節(jié)針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)步驟、技術(shù)方法、注意事項(xiàng)等進(jìn)行詳細(xì)的講授,并且會(huì)親自為學(xué)生們進(jìn)行正確規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作演示。學(xué)生們?cè)诮酉聛?lái)的親自實(shí)驗(yàn)過程中,只能是機(jī)械的模仿剛才授課教師的操作動(dòng)作,照貓畫虎,完全沒有自己的思考,缺乏創(chuàng)新。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式的簡(jiǎn)單化、程序化,帶來(lái)的結(jié)果就是實(shí)驗(yàn)步驟的僵固化、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)一化。這導(dǎo)致學(xué)生們?cè)诤艽蟪潭壬鲜チ撕芎玫臋C(jī)會(huì)去參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,也就不能更好的啟迪激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),不能幫助提升學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力。
(三)教學(xué)技術(shù)方法老套
除上述問題,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)技術(shù)方法沿襲傳統(tǒng)的現(xiàn)象也非常嚴(yán)重。陳舊的教學(xué)方法就是簡(jiǎn)單的講解式教學(xué),即教師在講臺(tái)上講,學(xué)生們?cè)谂_(tái)下聽,缺乏老師與學(xué)生之間的交流。
這樣老舊的教學(xué)方式較大程度上削弱了對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題能力的訓(xùn)練,同時(shí)也扼殺了對(duì)學(xué)生思考問題能力的培養(yǎng),抑制了對(duì)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的提升。
目前,信息技術(shù)高速發(fā)展,這為現(xiàn)代教育的發(fā)展提供了良好的契機(jī)。眾所周知,信息技術(shù)具有全天候、開放性的特點(diǎn)[3]。利用這一特點(diǎn),現(xiàn)代化的“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”能打破傳統(tǒng)教學(xué)方式的種種局限,可以使學(xué)生前所未有的開拓視野。
利用現(xiàn)代信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)在一些學(xué)科領(lǐng)域中穩(wěn)步的向前發(fā)展,也包括醫(yī)學(xué)教育。在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課方面,國(guó)外有些院校已經(jīng)開始嘗試這一先進(jìn)的教學(xué)方法。不過在我國(guó),目前由于種種條件的限制,在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方面,先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)并沒有得到大范圍的普及。
二、創(chuàng)新醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
(一)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
1.討論啟發(fā)式教學(xué)
討論啟發(fā)式教學(xué)是一種新穎的教學(xué)方式。授課教師通過這種教學(xué)方法可以讓學(xué)生積極的參與到課堂教學(xué)中來(lái)。
這種新穎的教學(xué)方法要求教師在講課時(shí)要注意做到“精、簡(jiǎn)、新、活”[4],即將重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行精講,非重要知識(shí)點(diǎn)則簡(jiǎn)要略過,同時(shí)需要將書本理論知識(shí)與當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)事件相結(jié)合,并在教學(xué)過程中穿插一些探究性的問題,這樣便可以在調(diào)動(dòng)課堂氣氛的同時(shí)也能讓學(xué)生們彼此啟發(fā),相互討論,主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問題并思考問題,充分的讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,真正的在課堂教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,任課教師可以將學(xué)生們分組,并在實(shí)驗(yàn)開始后組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的所有問題進(jìn)行討論,包括實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)試劑的配置及實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)施等。另外在實(shí)驗(yàn)的過程中,教師可以要求學(xué)生適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)的一些條件,例如儀器、試劑、方法及步驟等。然后在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師可以針對(duì)學(xué)生所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論并進(jìn)行講解。
通過這種啟發(fā)式教學(xué)過程,學(xué)生能在學(xué)習(xí)過程中充分展現(xiàn)出自覺性及主導(dǎo)性,并能極大程度的鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。另外,任課教師也能通過這種教學(xué)方式充分的啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及探索精神,而這也是他們?nèi)蘸笤诠ぷ髦兴豢苫蛉钡摹?/p>
2.開放發(fā)散式教學(xué)
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,任課教師將實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都告知學(xué)生。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)前缺乏預(yù)習(xí),在實(shí)驗(yàn)課上也只是按照老師給定的實(shí)驗(yàn)步驟及方法,按部就班的去驗(yàn)證正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,缺乏主動(dòng)性學(xué)習(xí)。
開放發(fā)散式教學(xué)能較顯著的改善上述不足。開放式實(shí)驗(yàn)課教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法的開放。在開放式實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生們并不再是簡(jiǎn)單的重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),而是被允許參與實(shí)驗(yàn)的全部過程,并可以通過查閱資料對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
通過開放式的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性被極大的調(diào)動(dòng)起來(lái)。學(xué)生們通過充分參與實(shí)驗(yàn),主動(dòng)思考能力、實(shí)際動(dòng)手能力以及獨(dú)立解決問題的能力均能得到較大的提升。
3.科研思維式教學(xué)
科研思維式教學(xué),是指以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力為目的,授課教師在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題時(shí)能主動(dòng)思考,并以一種積極探究、創(chuàng)新探索式的態(tài)度對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行批判性的分析研究。
授課教師在完成正常教學(xué)任務(wù)的前提下,可以吸納一些學(xué)有余力且對(duì)科研比較有興趣的學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,并根據(jù)自己的研究課題設(shè)計(jì)一些難度適中、可行性強(qiáng)且與醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)這門課程有緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)來(lái)讓這些學(xué)生完成。同時(shí),教師也可以讓學(xué)生根據(jù)當(dāng)前的細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),自己設(shè)計(jì)并實(shí)施一些有研究?jī)r(jià)值的實(shí)驗(yàn)。
通過這樣的科研式實(shí)驗(yàn)課教學(xué),學(xué)生們可以盡早接觸到求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲杏?xùn)練,能夠極大程度的提高創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)創(chuàng)新能力。
(二)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
1.科學(xué)調(diào)整基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是必不可少的。學(xué)生們通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),可以了解儀器的使用方法,掌握基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。熟練掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是以后進(jìn)行科學(xué)研究的重要保障。任課教師一定要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到打牢基本功的重要性,要讓學(xué)生明白掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是以后進(jìn)行科研工作的根本。
為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的課程編排中,可以適當(dāng)?shù)膭h減一些學(xué)習(xí)過的或是過于簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,例如在中學(xué)階段就學(xué)習(xí)過的觀察細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期的洋蔥根尖表皮細(xì)胞的制作實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然,在刪減實(shí)驗(yàn)的同時(shí),應(yīng)當(dāng)保留在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有代表性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如:顯微鏡的使用、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞凍存、細(xì)胞復(fù)蘇及細(xì)胞融合等。
在對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行刪減的同時(shí),我們也應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾右恍?shí)驗(yàn),如顯微顯影技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)代生命科學(xué)的研究中經(jīng)常使用到。醫(yī)學(xué)生在掌握基本細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的同時(shí),也應(yīng)該學(xué)習(xí)掌握細(xì)胞活力測(cè)定、細(xì)胞計(jì)數(shù)等技術(shù)方法[5]。
2.合理增加綜合實(shí)驗(yàn)
任課教師在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的排課中,除了安排必要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),同時(shí)可以合理增加一些綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)置是對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)要求的提升,也是對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的檢驗(yàn)。
學(xué)生們通過綜合實(shí)驗(yàn),不僅可以鞏固基礎(chǔ)的理論知識(shí)及基本的實(shí)驗(yàn)技能,而且可以拓展學(xué)術(shù)眼界、培養(yǎng)科研精神及提高綜合能力等[6]。
需要注意的是,綜合性大實(shí)驗(yàn)的周期較長(zhǎng)且較為復(fù)雜。因此任課教師應(yīng)該合理審慎的安排綜合實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。
目前,我們系在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)上,已經(jīng)部分的開展了細(xì)胞傳代培養(yǎng)及增殖動(dòng)力學(xué)檢測(cè)的綜合實(shí)驗(yàn),共包括四部分:細(xì)胞的傳代培養(yǎng)、生長(zhǎng)曲線的測(cè)定、有絲分裂指數(shù)的測(cè)定以及克?。洌┬纬蓪?shí)驗(yàn)。通過該綜合實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠?qū)⒐铝⒌膶?shí)驗(yàn)技術(shù)有機(jī)的串聯(lián)整合,進(jìn)而提升創(chuàng)新思維能力及綜合科研素養(yǎng)。
3.適當(dāng)開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),是指通過先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段對(duì)某領(lǐng)域進(jìn)行探索性開創(chuàng)性的研究,是建立在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)之上的對(duì)任課教師與學(xué)生都有著更高要求的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。
在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,任課教師確定研究方向及具體課題。學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,確定并撰寫研究方案。然后教師對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行檢查論證并對(duì)學(xué)生后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行全程指導(dǎo),最后對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中的表現(xiàn)予以評(píng)價(jià)。
通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,學(xué)生能夠?qū)W習(xí)并掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,提升科研素質(zhì)及創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)也能提高自己的綜合能力,包括查閱及翻譯文獻(xiàn)資料、撰寫及論證研究方案、發(fā)現(xiàn)并解決科學(xué)問題等[7]。
目前,我們系已經(jīng)開始在本科生的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中嘗試開設(shè)有關(guān)流式細(xì)胞技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),包括實(shí)體瘤組織細(xì)胞周期檢測(cè)、細(xì)胞凋亡檢測(cè)這兩部分內(nèi)容。通過該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠掌握先進(jìn)技術(shù)、提升學(xué)術(shù)素養(yǎng)、提高創(chuàng)新意識(shí)并增強(qiáng)科研能力。
(三)創(chuàng)新教學(xué)管理模式
1.學(xué)生角色的合理提升
學(xué)生可以參與醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)工作,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面,其一,任課教師可以在課前通知所帶班級(jí)學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作,尤其是實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)部分,并讓學(xué)生做好相關(guān)課件。然后在課堂上,老師可以安排幾名學(xué)生上臺(tái)講述自己的課件,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分的思考與討論,徹底明晰該次實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié);其二,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)課之前提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,參與該次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,包括實(shí)驗(yàn)儀器的檢查與調(diào)校、實(shí)驗(yàn)試劑的配制與分裝、實(shí)驗(yàn)器械的清點(diǎn)與分發(fā)等;其三,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,參與本次試驗(yàn)的課后清潔工作,主要包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體的正確處置、實(shí)驗(yàn)器械器材的清潔歸位、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)面的整理擦拭以及實(shí)驗(yàn)教室地面的清掃消毒等。
通過這些舉措,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的地位將有明顯的提升,學(xué)生們參與實(shí)驗(yàn)課的積極性也會(huì)極大地增強(qiáng)。這樣便可以有效的提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果,同時(shí)也可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。
2.實(shí)驗(yàn)教室的充分利用
提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量,其中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)即是對(duì)實(shí)驗(yàn)室的充分利用。實(shí)驗(yàn)室在正常教學(xué)工作之余,也可以對(duì)學(xué)生開放,學(xué)生可以利用課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),以保證實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備均能得到充分的利用[8]。
實(shí)驗(yàn)室的開放可應(yīng)用于以下兩種情況:其一是可以對(duì)部分實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行后續(xù)觀測(cè),例如哺乳動(dòng)物細(xì)胞原代培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們可將自己培養(yǎng)的細(xì)胞放入細(xì)胞培養(yǎng)箱中,然后在三天后根據(jù)自己的時(shí)間安排,來(lái)實(shí)驗(yàn)室于顯微鏡下觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)情況,這樣便可以很清楚的了解自己的實(shí)驗(yàn)是否成功,從而對(duì)細(xì)胞原代培養(yǎng)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)也有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
其二就是可以針對(duì)部分學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。一些學(xué)有余力且對(duì)科研有興趣的學(xué)生希望在實(shí)驗(yàn)課上課時(shí)間之余,有機(jī)會(huì)在任課教師的指導(dǎo)下開展一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。那么開放的實(shí)驗(yàn)室便為這些學(xué)生提供了非常理想的科研場(chǎng)所。
通過以上方式,能使實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)儀器得到最大程度的使用,同時(shí)也能使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到很大程度的提升。
3.任課教師的科學(xué)評(píng)價(jià)
在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,任課教師對(duì)學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體現(xiàn)著實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。
科學(xué)的評(píng)價(jià)體系應(yīng)由這幾個(gè)方面組成:(1)出勤情況。任課教師應(yīng)該嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)課的上下課時(shí)間,嚴(yán)肅實(shí)驗(yàn)課堂紀(jì)律。這兩項(xiàng)既是在督促學(xué)生上課,同時(shí)也可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生上課的積極性;(2)課堂表現(xiàn)。任課教師應(yīng)該將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn)嚴(yán)格記錄并作為最終實(shí)驗(yàn)課成績(jī)的一部分,包括課前預(yù)習(xí)該次實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)、課上回答老師提問的表現(xiàn)、課后參與教室清潔的表現(xiàn)等;(3)實(shí)驗(yàn)操作。具體的實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重中之重。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的全部表現(xiàn),包括對(duì)安全守則的遵守、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的操作、對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑的配制、對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的熟悉、對(duì)突況的處置以及與合作伙伴的配合等,均應(yīng)成為實(shí)驗(yàn)課考察的重要部分;(4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。一次實(shí)驗(yàn)所涉及到的全部問題,包括實(shí)驗(yàn)意義、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)中需要用到的儀器設(shè)備及試劑耗材、實(shí)驗(yàn)出可能出現(xiàn)的問題及解決方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論等均會(huì)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成的優(yōu)劣可以在很大程度上體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的完成質(zhì)量;(5)期末考試。在本院系的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)期末試卷中包含10%的實(shí)驗(yàn)部分,可以在實(shí)驗(yàn)中涉及的理論知識(shí)及實(shí)踐技能兩方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行考察。
通過以上這五方面的綜合考察,可以科學(xué)的評(píng)價(jià)一名學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)這門課程的實(shí)驗(yàn)部分的掌握情況。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展,高校教育工作也在改革與發(fā)展。為響應(yīng)國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重大戰(zhàn)略,我們高校教師應(yīng)該對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行思考并做出有利的調(diào)整。
[關(guān)鍵詞]細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)改革
細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)至關(guān)重要的一門基礎(chǔ)學(xué)科,發(fā)展也是日新月異,同時(shí)也是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科。理論教學(xué)可使學(xué)生掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)科框架以及學(xué)科前沿,而實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)能使學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識(shí),掌握該學(xué)科基本實(shí)驗(yàn)技能和研究方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的思維和意識(shí),提高學(xué)生的綜合科研素質(zhì)。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是理論課程的補(bǔ)充,也是整個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系重要的一門課程。[1][2]隨著細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法的快速發(fā)展、教學(xué)條件的改善以及學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整,目前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中逐漸出現(xiàn)了一些不足與缺陷。例如,課程內(nèi)容較陳舊,不能與時(shí)俱進(jìn);教學(xué)方法單一,課堂氣氛沉悶;學(xué)生缺乏積極主動(dòng)性,教學(xué)效果欠佳等。如何豐富和更新細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高教學(xué)效果,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的,已成為擺在教師面前亟待解決的問題。
一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛,基本實(shí)驗(yàn)包括細(xì)胞器結(jié)構(gòu)觀察、細(xì)胞及亞細(xì)胞組分離心分離技術(shù)、細(xì)胞常規(guī)制片技術(shù)、細(xì)胞染色體標(biāo)本的制備及觀察等,有些較綜合性的實(shí)驗(yàn)涉及的實(shí)驗(yàn)技能較多,時(shí)間較長(zhǎng),如動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)等。基本實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較短,在課程設(shè)置時(shí)可將一些同類的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并,合理安排時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)效率。細(xì)胞器的觀察可歸為一個(gè)實(shí)驗(yàn),細(xì)胞核的分離與葉綠體的分離合并起來(lái),有絲分裂和減數(shù)分裂染色體形態(tài)觀察和分析合并等。通過這些措施,可以在有限的時(shí)間里做更多的實(shí)驗(yàn),提高了效率,節(jié)約了時(shí)間。這些基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是強(qiáng)化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能,掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。[2]為了強(qiáng)化學(xué)生的基本操作能力,啟迪創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)分析和解決問題的科研能力,應(yīng)合理開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),將單一驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合為系統(tǒng)化的綜合性實(shí)驗(yàn)。比如動(dòng)物細(xì)胞的原代培養(yǎng)及保存與復(fù)蘇這個(gè)實(shí)驗(yàn),包含了原代培養(yǎng)、細(xì)胞計(jì)數(shù)及觀察、細(xì)胞的保存與復(fù)蘇等小的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
二、現(xiàn)代化手段輔助教學(xué)
多媒體教學(xué)直觀生動(dòng),有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,激發(fā)學(xué)生的興趣,提高教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)課中,可播放一些自己錄制或購(gòu)買的實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像,讓學(xué)生更直觀、更清楚地看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。例如在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),先播放動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的視頻錄像,讓學(xué)生了解前期準(zhǔn)備的細(xì)節(jié),了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程和注意點(diǎn),這樣可有效地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)的成功率,彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。另外,隨著細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展,一些重要而當(dāng)前不能實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn),在課堂上可以讓學(xué)生觀看教學(xué)錄像或網(wǎng)絡(luò)視頻資料,使學(xué)生了解其結(jié)構(gòu)和用途。如流式細(xì)胞儀的使用。通過帶有顯微成像系統(tǒng)的顯微鏡,將好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果拍攝下來(lái),可以對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步的分析和長(zhǎng)期保存,展示給學(xué)生,使學(xué)生有一個(gè)清晰、直觀的認(rèn)識(shí),老師講課的時(shí)候也更加具有針對(duì)性,內(nèi)容更具體、生動(dòng)。例如在植物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂染色體形態(tài)分析實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生常對(duì)典型分裂時(shí)期的圖像把握不好,那么就可以拍攝該種生物各個(gè)分裂時(shí)期的圖像,有針對(duì)性的講解,學(xué)生更容易理解,也有了判斷依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),提高了效率。
三、逐步實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生主動(dòng)性
目前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多是驗(yàn)證性,學(xué)生對(duì)這種被動(dòng)的、按部就班的教學(xué)方法積極性不高,難以激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,效果也不理想。很多專家教授提出要打破細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這種傳統(tǒng)教學(xué)模式,實(shí)施開放性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科研思維能力。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果毋庸置疑,但在我們的實(shí)踐中以及調(diào)研其他院校后發(fā)現(xiàn),開放性實(shí)驗(yàn)普遍存在教學(xué)時(shí)間有限、實(shí)驗(yàn)老師工作量巨大及需要較多實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等現(xiàn)實(shí)問題。另外,學(xué)生知識(shí)水平有限,難以把握實(shí)驗(yàn)難度,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不夠合理,往往難以獲得理想的結(jié)果,有時(shí)會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。開放性實(shí)驗(yàn)室的安全性和實(shí)驗(yàn)室日常管理等問題也是不易解決的問題。我們?cè)趯?shí)踐中采用多層次、靈活的辦法,適當(dāng)增加一些經(jīng)費(fèi)和人力投入開放式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)所用材料進(jìn)行選擇,對(duì)同一實(shí)驗(yàn)采用不同實(shí)驗(yàn)方法等不同程度的、有限的開放,達(dá)到學(xué)生積極參與的效果。
(一)實(shí)驗(yàn)材料自主選擇。實(shí)驗(yàn)課中經(jīng)常是一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都采用同一種實(shí)驗(yàn)材料,常出現(xiàn)個(gè)別同學(xué)實(shí)驗(yàn)積極性不高,參考別人實(shí)驗(yàn)結(jié)果的惰。有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,老師可以很方便的準(zhǔn)備多種實(shí)驗(yàn)材料,學(xué)生可根據(jù)興趣選取不同材料。這樣學(xué)生會(huì)相互間進(jìn)行比較,思考由于材料不同引起的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果有哪些不同,有利于提高學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)思維能力,豐富基礎(chǔ)知識(shí)。例如,在植物細(xì)胞有絲分裂染色體形態(tài)分析試驗(yàn)中準(zhǔn)備洋蔥根尖和蠶豆根尖,學(xué)生選取其中一種材料進(jìn)行染色體形態(tài)觀察和分析,又如在石蠟切片制作過程中,可選用植物或動(dòng)物材料。[3]這樣學(xué)生就會(huì)比較兩種材料有什么不同,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異在哪里,為什么有這樣的結(jié)果。這樣帶著問題做實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中尋找答案,就會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)效果。
(二)靈活采用實(shí)驗(yàn)方法。在實(shí)驗(yàn)方法上同樣可實(shí)行開放式教學(xué),如細(xì)胞活性測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中,染料排斥法、雙色熒光檢測(cè)法和N11檢測(cè)法都可以檢測(cè)細(xì)胞的死活,而三者的原理和所需的實(shí)驗(yàn)儀器試劑都是不同的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇其中的任意一種或多種方法,只有當(dāng)學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法后,才可根據(jù)已確定的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行儀器試劑的選擇。經(jīng)過這樣的自主選擇后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法都有了很好的掌握。在每一個(gè)試驗(yàn)中,始終貫徹科學(xué)的思維方法和實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中給出的具體的操作可做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或改變。如在植物細(xì)胞骨架的光學(xué)顯微鏡觀察這一實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞骨架制片效果的好壞與TritonX-100的濃度和處理時(shí)間密切相關(guān)。在上課時(shí),講清楚在這一實(shí)驗(yàn)中的TritonX-100作用和原理,可以讓學(xué)生分組后改變TritonX-100的濃度和作用時(shí)間,其余步驟不變,然后比較實(shí)驗(yàn)效果,確定最佳條件。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅掌握了細(xì)胞骨架的制片技術(shù),而且能透徹理解TritonX-100的作用原理,也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不能教條式照搬已有知識(shí),培養(yǎng)其科學(xué)的思維和方法。
(三)逐步開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件,從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)逐漸開展不同程度的開放性實(shí)驗(yàn)。首先,可以讓有興趣的學(xué)生共同參與實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作,在實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,提前通知學(xué)生,在老師指導(dǎo)下學(xué)生自己準(zhǔn)備材料,如提供給學(xué)生洋蔥、蠶豆,自己培育根尖,配置實(shí)驗(yàn)所需的溶劑等。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)中,讓學(xué)生和老師一起洗培養(yǎng)瓶,滅菌,配置培養(yǎng)基等,從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,理解實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的繁瑣,培養(yǎng)吃苦耐勞的品質(zhì)。其次,可開放局部實(shí)驗(yàn)方案確定環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。最后,設(shè)置開放實(shí)驗(yàn),可讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。老師提供多個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將學(xué)生分成幾個(gè)小組,以小組的形式完成實(shí)驗(yàn)。這就要求學(xué)生主動(dòng)查閱相關(guān)文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過師生之間的討論后,制訂出可行的實(shí)驗(yàn)方案并予以實(shí)施,這非常有利于引導(dǎo)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生探索欲望。
(四)課堂教學(xué)與課外科研工作相結(jié)合。二年級(jí)以上的本科生絕大多數(shù)都進(jìn)入了不同老師的科研實(shí)驗(yàn)室,而科研實(shí)驗(yàn)室的開放可讓部分感興趣的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)老師和科研實(shí)驗(yàn)室共同指導(dǎo)下自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)生根據(jù)科研實(shí)驗(yàn)室條件和老師研究方向,查閱文獻(xiàn),提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,老師根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)選題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做出篩選,確定后在科研實(shí)驗(yàn)室完成這部分工作,最后做一次實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告,計(jì)入平時(shí)成績(jī)。
四、完善成績(jī)綜合評(píng)定體系
根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn),應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課全程跟蹤評(píng)定,包括出勤情況,課堂紀(jì)律,規(guī)范操作,實(shí)驗(yàn)態(tài)度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)報(bào)告,勞動(dòng)紀(jì)律,責(zé)任心等多方位對(duì)學(xué)生做出綜合評(píng)定。[4]可分為三個(gè)方面:平時(shí)成績(jī),包括出勤率和課堂實(shí)驗(yàn)態(tài)度,操作規(guī)范情況等,培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)作風(fēng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)操作能反映學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)與動(dòng)手操作能力,主要通過考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)得到,對(duì)于一些操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課可當(dāng)場(chǎng)記錄成績(jī)并計(jì)入最后的綜合考評(píng)中;實(shí)驗(yàn)報(bào)告,根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)定成績(jī),綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以改成論文的格式,這就要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果以及數(shù)據(jù)等做出總結(jié),以提高總結(jié)能力。這樣,才能達(dá)到使學(xué)生加深理解細(xì)胞生物學(xué)基本理論知識(shí),鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,提高實(shí)驗(yàn)操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)的目的。
[注釋]
[1]陳媛媛,陳付學(xué),華子儀,等.深化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,探索開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑跩].教育教學(xué)論壇,2012(40):60-61.
[2]李小燕,劉江東,鄭凌,等.深化細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(4):116-119,142.
[3]毛曉霞,黃敏毅,鄭愛芳.提高《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)效果的建議[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)(下半月刊),2012(24):164,183.
關(guān)鍵詞:干細(xì)胞生物學(xué)中藥神經(jīng)細(xì)胞
我國(guó)現(xiàn)在是越來(lái)越重視中醫(yī)藥了,而且隨著中醫(yī)藥研究的深入和發(fā)展,傳統(tǒng)中醫(yī)藥的細(xì)胞生物學(xué)以及免疫學(xué)研究已經(jīng)得到了很豐富的經(jīng)驗(yàn)以及研究資料。基因組學(xué)研究帶給了中醫(yī)藥研究新的切入點(diǎn),而且隨著中草藥基因組學(xué)的研究更加深化,傳統(tǒng)中醫(yī)藥將會(huì)走向世界。
一、干細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展和研究進(jìn)程
干細(xì)胞是一種具有多向分化潛能、高度增殖以及自我復(fù)制的細(xì)胞,而且在一定條件下能夠分化成具有多種功能的細(xì)胞。動(dòng)物的發(fā)育離不開胚胎干細(xì)胞,這種細(xì)胞是一種高度還沒有分化的細(xì)胞,有發(fā)育的全能性,可以把成體動(dòng)物的全部器官和組織分化出來(lái)。胚胎干細(xì)胞通常是哺乳動(dòng)物的基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞分化以及早期胚胎發(fā)生等發(fā)育生物學(xué)研究非常理想的模型,其也廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用研究以及基礎(chǔ)研究。在成年動(dòng)物的器官和組織當(dāng)中,都存在組織成體干細(xì)胞,這種細(xì)胞具有再生和修復(fù)和能力,在成體干細(xì)胞以及組織創(chuàng)傷修復(fù)中存在著非常重要的作用,在某些特定的情況下能夠通過一定的程序進(jìn)行分化,進(jìn)而形成一些新的功能細(xì)胞,維持器官和組織衰退、生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)平衡。
(一)胚胎干細(xì)胞的發(fā)展
在上個(gè)世紀(jì)的七十年代其實(shí)胚胎干細(xì)胞研究就已經(jīng)開始了,英國(guó)科學(xué)家MartinEvans爵士首次將小鼠中的胚胎干細(xì)胞分離了出來(lái)并進(jìn)行了體外培養(yǎng)。在上個(gè)世紀(jì)的八十年代初,Kaufman和Evans首次制定了小鼠ES細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)系。在1998年Shamblott MJ和Thomason JA
將人類的ES細(xì)胞系建立了起來(lái)。Shamblott MJ已經(jīng)證明了培養(yǎng)條件不一樣的胚胎干細(xì)胞所具有的的重要性質(zhì)也不一樣,ES細(xì)胞確實(shí)有很多分化能力,能夠把中胚葉、內(nèi)胚葉已經(jīng)原始外胚葉細(xì)胞表面所具有的的特異性標(biāo)志蛋白表達(dá)出來(lái)。
(二)組織成體干細(xì)胞當(dāng)前的研究進(jìn)展
成年動(dòng)物的很多器官和組織當(dāng)中,都含有組織成體干細(xì)胞,在某種特定的情況下,新產(chǎn)生的或者是成體干細(xì)胞能夠按照一定的程序進(jìn)行分化,從而形成新的功能細(xì)胞,使器官和組織的衰退、生長(zhǎng)都能夠維持動(dòng)態(tài)的平衡。一般來(lái)說(shuō),成體干細(xì)胞位于某些特定的微環(huán)境中,在這種環(huán)境之中的間質(zhì)細(xì)胞可以產(chǎn)生一系列的配體或者是生長(zhǎng)因子,和干細(xì)胞進(jìn)行相互作用,達(dá)到控制干細(xì)胞的分化以及更新的目的。而且成年動(dòng)物身體當(dāng)中的組織器官再生和修復(fù)是離不開成體干細(xì)胞的。現(xiàn)在由于科技發(fā)展的水平高了,干細(xì)胞的理論研究有了深入的發(fā)展,相關(guān)的科學(xué)家在所有的組織內(nèi)全部都發(fā)現(xiàn)存在有干細(xì)胞,并且當(dāng)前已經(jīng)證實(shí)了在胎兒或者是成體當(dāng)中的神經(jīng)、骨髓、上皮、肝臟、肌肉以及皮膚等組織中就有干細(xì)胞的存在,而且在體外這些細(xì)胞都能夠多向分化、高度有限的增殖,在某種特定的條件下胚層起源不同的干細(xì)胞還可以進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化。
二、中藥和神經(jīng)干細(xì)胞
(一)神經(jīng)干細(xì)胞的生物學(xué)特性
神經(jīng)干細(xì)胞是在1992年被ReynoldsBA首次在成年鼠的海馬和鼠紋狀體中分離出來(lái)的,這種細(xì)胞是一種有多分化潛能、能不斷增殖的細(xì)胞群,能夠分化為少突膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元以及星形膠質(zhì)細(xì)胞,可以進(jìn)行自我更新,能夠通過對(duì)稱分裂以及不對(duì)稱分裂確保祖細(xì)胞以及干細(xì)胞的數(shù)量,提供給腦組織修復(fù)必須的神經(jīng)細(xì)胞。通過進(jìn)一步的研究我們可以證實(shí)哺乳動(dòng)物處于胚胎期時(shí),神經(jīng)干細(xì)胞主要分布在大腦的中腦、皮層、室管膜下層、紋狀體以及海馬等區(qū)域,等到其成年之后大腦的中樞神經(jīng)系統(tǒng)還存在神經(jīng)干細(xì)胞,但是主要被局限在紋狀體、海馬齒狀回等處。在大腦受到損壞時(shí),這些神經(jīng)干細(xì)胞就會(huì)向損傷部位移動(dòng),對(duì)其實(shí)施修復(fù)。
(二) 中藥所影響到的神經(jīng)干細(xì)胞所進(jìn)行的增殖分化
1、人參皂苷能夠推動(dòng)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖,大大的對(duì)學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行改善
大腦的海馬結(jié)構(gòu)齒狀回有著非常多的神經(jīng)細(xì)胞,能夠增殖分化成很多種神經(jīng)元,在這些神經(jīng)元移動(dòng)到了顆粒細(xì)胞層后,便會(huì)有突觸傳遞功能,以及衰老、β-淀粉樣蛋白、神經(jīng)退行性疾病等對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞進(jìn)行損壞的自我更新能力,其還能夠?qū)箤W(xué)習(xí)記憶能力減弱、新生神經(jīng)元數(shù)量減少、海馬逐漸萎縮等。
人參是一種五加科植物,在我國(guó)非常的普遍和常用,含有人參皂苷Rg1和Rb1。有實(shí)驗(yàn)證明,長(zhǎng)期的使用人參皂苷Rg1能夠幫助海馬區(qū)大量的新生細(xì)胞存活下去,大大的提高存活率;對(duì)海馬CA1區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞起保護(hù)作用,防止其受到缺血性損害;其還能夠增強(qiáng)動(dòng)物的學(xué)習(xí)以及記憶的能力。
2、銀杏內(nèi)酯能夠?qū)ι窠?jīng)干細(xì)胞分化產(chǎn)生影響
銀杏是一種銀杏科植物,它的葉子能夠提取出萜烯內(nèi)酯類和黃酮糖苷類,而銀杏內(nèi)酯化合物是一種萜類化合物由二萜內(nèi)酯和倍半萜內(nèi)酯構(gòu),是一種非常重要的活性成分,其中包含著白果內(nèi)酯以及銀杏內(nèi)酯A、B、C、M、J。銀杏內(nèi)酯B當(dāng)中的拮抗氧自由基還能夠?qū)股窠?jīng)元的損傷作用,增強(qiáng)神經(jīng)元的鈣離子所具有的緩沖能力,對(duì)腦內(nèi)鈣的平衡起到雙向調(diào)節(jié)作用,提高細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,達(dá)到與損害神經(jīng)元的多種因素對(duì)抗的作用。銀杏內(nèi)酯B能夠推動(dòng)神經(jīng)干細(xì)胞分化成為神經(jīng)元細(xì)胞;銀杏內(nèi)酯B的不同濃度能夠提高星形膠質(zhì)樣細(xì)胞在進(jìn)行分化時(shí)的成功率。
總結(jié):根據(jù)神經(jīng)干細(xì)胞生物學(xué)所具有的特點(diǎn),使用中醫(yī)藥來(lái)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病進(jìn)行治療的原理和方法研究,是當(dāng)前的中藥神經(jīng)藥理學(xué)等方面研究的熱點(diǎn)。而且很多的學(xué)者研究探討了中藥推動(dòng)神經(jīng)干細(xì)胞進(jìn)行增殖分化的方法,說(shuō)明了在中樞神經(jīng)的功能重建以及結(jié)構(gòu)修復(fù)中中醫(yī)藥的作用機(jī)制。所以尋找能夠促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞向少突膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元以及膠質(zhì)細(xì)胞分化,并可以增強(qiáng)分化數(shù)量的中藥,這有利于補(bǔ)充修復(fù)神經(jīng)損傷,具有非常大的社會(huì)效益,并為未來(lái)的新藥開發(fā)提供基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]鞠秀蘭. 中藥皂苷對(duì)干細(xì)胞增殖分化的影響[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥.2010(11)
我室承擔(dān)了2005年以來(lái)至今共10屆留學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課全英教學(xué),以及2011年以來(lái)至今共4屆留學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)理論課全英教學(xué)。艱巨的教學(xué)任務(wù)對(duì)我室教師的英語(yǔ)教學(xué)水平提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn),也極大地促進(jìn)了教師英語(yǔ)教學(xué)水平的不斷提高。2011年之前,細(xì)胞生物學(xué)理論課英語(yǔ)教學(xué)還需要聘請(qǐng)外籍教師來(lái)授課,本室教師只承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課的英文教學(xué)任務(wù)。隨著全英教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,以及近幾年來(lái)新引進(jìn)一批學(xué)科建設(shè)人才,這些骨干教師不僅在科研素質(zhì)方面非常優(yōu)秀,而且多是有留學(xué)背景及英語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)(目前教研室主講教師19名,其中9人有留學(xué)背景),他們漸漸成為細(xì)胞生物學(xué)全英教學(xué)的主力軍。從2011年開始,便將細(xì)胞生物學(xué)理論課的全英文教學(xué)任務(wù)承擔(dān)起來(lái),他們不僅將細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)講解得非常透徹,使學(xué)生能很好地掌握本學(xué)科的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn),且將前沿的學(xué)科進(jìn)展開拓展示給留學(xué)生,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科研興趣。為了進(jìn)一步提高教師的英文授課水平,我校還開展了全英授課教師資格認(rèn)定評(píng)審會(huì)。全英授課教師資格認(rèn)定工作是學(xué)校開展加強(qiáng)國(guó)際化師資隊(duì)伍建設(shè)的一部分。開展全英授課教師資格認(rèn)定工作,一方面是對(duì)已承擔(dān)全英教學(xué)教師的認(rèn)可,也是對(duì)全英教學(xué)師資能力的認(rèn)定;另一方面學(xué)校借此建立全英授課教師師資庫(kù),從而推動(dòng)學(xué)校全英教學(xué)團(tuán)隊(duì)和全英授課專業(yè)的建設(shè)。我教研室除了有留學(xué)背景的老師順利獲得全英教師資格外,還有兩位沒有留學(xué)背景的老師憑借扎實(shí)的英語(yǔ)能力及留學(xué)生教學(xué)經(jīng)驗(yàn)也成功被認(rèn)定。為了進(jìn)一步提高來(lái)華留學(xué)生全英授課師資的專業(yè)教學(xué)能力,夯實(shí)教師駕馭全英教學(xué)的基本功,我校還邀請(qǐng)外籍教師講授全英文教學(xué)公開課,我教研室老師積極參與,努力提高自身英語(yǔ)授課水平。學(xué)校還選派已擔(dān)任留學(xué)生教學(xué)任務(wù)、且今后愿意在全英教學(xué)中發(fā)揮骨干教師作用的中青年教師赴以英語(yǔ)為母語(yǔ)的國(guó)家,進(jìn)行四至六個(gè)月全英教學(xué)專項(xiàng)培訓(xùn),進(jìn)一步強(qiáng)化和提高全英師資水平。通過以上努力,我教研室全英教學(xué)師資力量不斷增強(qiáng),為留學(xué)生全英教學(xué)的順利開展提供了有力保障。
2精心選擇教材
細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,也是21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展的五大重點(diǎn)學(xué)科之一。作為留學(xué)生的教材,應(yīng)能反映現(xiàn)代生物學(xué)的最新理論和技術(shù)成就,從而與國(guó)際醫(yī)學(xué)教育接軌。經(jīng)過大量查閱檢索、反復(fù)研究比較,我們選用復(fù)旦大學(xué)出版社出版的《細(xì)胞生物學(xué)》第二版雙語(yǔ)教材。該書正文全文用英文撰寫,語(yǔ)言上簡(jiǎn)練與通俗,科學(xué)上精確與先進(jìn),既介紹細(xì)胞生物學(xué)的基本概念和基本原理,又反映各領(lǐng)域的發(fā)展前沿。實(shí)踐證明,對(duì)于具有較強(qiáng)英語(yǔ)閱讀能力和自學(xué)能力的留學(xué)生來(lái)說(shuō),是較為適用的。
3采用多種教學(xué)方式
因地域、文化、宗教和教育背景不同,來(lái)華留學(xué)生具有許多不同于中國(guó)學(xué)生的特點(diǎn)。留學(xué)生在基礎(chǔ)教育階段多接受歐美教育方式,一方面?zhèn)€性發(fā)揮、思維活躍,學(xué)習(xí)形式不拘一格,另一方面也存在紀(jì)律性差、不易管理等問題。留學(xué)生文化素質(zhì)參差不齊,基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱。英語(yǔ)雖是他們官方語(yǔ)言,大多數(shù)學(xué)生英語(yǔ)水平較高,但有濃重的地方口音,與教師的交流有一定障礙[1]。鑒于留學(xué)生的這些特點(diǎn),加之醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容多而凌亂,課時(shí)數(shù)緊,學(xué)生感性認(rèn)識(shí)細(xì)胞內(nèi)主要過程的機(jī)會(huì)較少。為了提高課堂教學(xué)效果,克服英語(yǔ)語(yǔ)言表達(dá)和交流的不足,我們?cè)诮虒W(xué)過程中普遍采用了主題突出、邏輯主線清晰的多媒體和幻燈片教學(xué)手段,這樣不僅有效地克服了語(yǔ)言交流的障礙,又使得教學(xué)生動(dòng)、形象,利于留學(xué)生的理解和記憶。任課教師精心準(zhǔn)備每一張幻燈片,并花費(fèi)大量的時(shí)間和精力下載與本專業(yè)相關(guān)的動(dòng)畫,如在講解染色體組裝時(shí),利用視頻動(dòng)畫形象地展示染色體從一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)到四級(jí)結(jié)構(gòu),不斷螺旋化的組裝過程。通過收集多種教學(xué)資源信息,為制作多媒體課件提供了豐富的素材,多媒體課件圖文并茂,使得原本枯燥、難懂的內(nèi)容變得形象、直觀,易于理解,大大提高了課堂的教學(xué)效果。除了借助于多媒體,我們還可以通過實(shí)物模擬以增加課堂的趣味性,同時(shí)可使難理解的內(nèi)容變得淺顯易懂。比如在講授細(xì)胞連接時(shí),我們可以請(qǐng)幾位同學(xué)手拉手扮演一個(gè)個(gè)細(xì)胞,模擬緊密連接、縫隙連接等的細(xì)胞連接方式。由于留學(xué)生普遍比較歡迎活潑的教學(xué)方式,希望課堂上可自由表達(dá)自我觀點(diǎn),因此,教師在授課過程中還通過課堂問題的引入、啟發(fā)式的提問,不斷引導(dǎo)學(xué)生思考,吸引學(xué)生的注意力。留學(xué)生一般勤于思考,勇于發(fā)言,課堂上有問題會(huì)隨時(shí)提問,這時(shí),老師不妨先請(qǐng)一些同學(xué)嘗試回答,老師再做點(diǎn)評(píng)。如果敘述性較強(qiáng)的問題,也可請(qǐng)有興趣的同學(xué)課下一起討論。如此,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則,既活躍了課堂氣氛,又增進(jìn)了師生之間的交流,取得了較好的課堂教學(xué)效果。
4重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
課堂信息量豐富:利用現(xiàn)代化教學(xué)手段豐富課堂信息量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣細(xì)胞生物學(xué)是從顯微、亞顯微與分子水平來(lái)研究細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),其研究的對(duì)象細(xì)胞一般是肉眼看不見而又觸摸不著的,其生命活動(dòng)更無(wú)法用肉眼看得見。王老師采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段使處于微觀世界的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其生命活動(dòng)現(xiàn)象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,這樣既豐富了課堂教學(xué)信息量,又便于學(xué)生透切理解。王老師制作的多媒體課件文字內(nèi)容精煉、插圖選材適當(dāng),科學(xué)美觀,尤其是制作了較多聲圖并茂的有趣的動(dòng)畫電影片段,使細(xì)胞生命的奧秘得以形象、直觀的理解,大大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
教學(xué)模式:采用啟發(fā)式、探索式的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力王老師的課堂教學(xué)充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的雙向互動(dòng)式的教學(xué)方式。他不僅把專業(yè)知識(shí)傳受給學(xué)生,更主要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和科研能力。在課堂中,通過開展課堂即興問答和搶答,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性;通過步步設(shè)疑,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維和探索,激發(fā)他們強(qiáng)烈的求知欲。特別是每次課一份的Test andThinking,更是讓學(xué)生興趣盎然。細(xì)胞生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)研究為主的學(xué)科,王老師在課堂中非常注重實(shí)驗(yàn)研究思路的訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)分析方法的培養(yǎng),對(duì)每個(gè)重大的科學(xué)結(jié)論都啟發(fā)學(xué)生想出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和分析方法。實(shí)驗(yàn)課除了部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,還開設(shè)了自由選題的設(shè)計(jì)性全開放式實(shí)驗(yàn),從選題、文獻(xiàn)資料的查尋、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程的完成都是由學(xué)生獨(dú)立完成。這樣學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)方法和技能的基礎(chǔ)上,還培養(yǎng)了其科學(xué)思維和科研創(chuàng)新能力。另外,開展多種形式的第二課堂活動(dòng),如“讀書報(bào)告活動(dòng)”,不僅使學(xué)生能夠深入學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)領(lǐng)域,擴(kuò)大知識(shí)面,而且培養(yǎng)了學(xué)生查找文獻(xiàn)資料、科技寫作、報(bào)告組織等科學(xué)能力,對(duì)學(xué)生自學(xué)能力也有很大的促進(jìn)作用。
雙語(yǔ)教學(xué):進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué),提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平王老師實(shí)施的雙語(yǔ)教學(xué)也是非常成功的,以母語(yǔ)教學(xué)為主線,英語(yǔ)教學(xué)貫穿于其中。通過以插圖注解、大標(biāo)題、小標(biāo)題以英文板書、英語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)專業(yè)名詞等多種形式向?qū)W生教授專業(yè)英語(yǔ)詞語(yǔ),Test and Thinking、章節(jié)總結(jié)和適當(dāng)?shù)挠⑽恼浹a(bǔ)充則是對(duì)英語(yǔ)能力的強(qiáng)化和提高。從學(xué)生的課堂回答及讀書報(bào)告活動(dòng)可看出,他們對(duì)王老師的雙語(yǔ)教學(xué)是非常感興趣的,而且專業(yè)英語(yǔ)水平提高得很快。本人原來(lái)的英語(yǔ)基礎(chǔ)是很差的,通過一學(xué)期雙語(yǔ)教學(xué)氛圍的熏陶,自感專業(yè)英語(yǔ)水平也有較大的提高。
教學(xué)風(fēng)格:為人師表,教書育人為人師表,教書育人是社會(huì)賦予教師的基本職責(zé)??勺龅较裢趵蠋熌菢邮軐W(xué)生尊敬和佩服是不容易的。首先,王老師樂觀向上、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、學(xué)識(shí)淵博的人格力量就已深深的吸引了廣大師生,他充滿科學(xué)性和趣味性的課堂講授更是讓學(xué)生舍不得隨便缺半節(jié)課,他那風(fēng)趣幽默的講解常贏得學(xué)生熱烈的掌聲。王老師上課總會(huì)先學(xué)生到教室而后學(xué)生離開教室的,不管學(xué)生來(lái)得多早,都沒有學(xué)生等教師的現(xiàn)象。開展組織“讀書活動(dòng)”是一項(xiàng)工作量非常大的工作,從動(dòng)員到一一聽取學(xué)生作報(bào)告,到為學(xué)生制作錄象光盤,每一環(huán)節(jié)王老師都能做到親力親為、至善至美。他不但為學(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,同時(shí)也為學(xué)生樹立了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和樂于奉獻(xiàn)的良好形象?!皩W(xué)會(huì)做人”是王老師對(duì)學(xué)生的基本要求,他善于把細(xì)胞生物學(xué)中蘊(yùn)藏的豐富的人生哲理寓于教學(xué)之中,結(jié)合課程內(nèi)容不失時(shí)機(jī)的教育學(xué)生要有“愛心、事業(yè)心”,要“講誠(chéng)信,尊重自然規(guī)律”。
興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,但是現(xiàn)在單一的教學(xué)方式往往使學(xué)生處于被動(dòng)地位。因此,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)地位,配合多元化的教學(xué)方式來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性成為亟待解決的問題。
1.1變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)
中國(guó)當(dāng)前的教育模式幾乎仍是填鴨式教學(xué),而實(shí)驗(yàn)課的教授更是老師講解為主,學(xué)生完全處于被動(dòng)地位。許多學(xué)生在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中不知前因后果,只是草率結(jié)束實(shí)驗(yàn),課后將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容拋之腦后,一無(wú)所知。為調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,在實(shí)驗(yàn)開始前,只是簡(jiǎn)單介紹相關(guān)的知識(shí),提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。然后由學(xué)生在課下預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,查找資料,熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的原理、所需試劑的作用及配備方法,做好充足的準(zhǔn)備工作。在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分組討論在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,及對(duì)結(jié)果的多樣性進(jìn)行分析,鼓勵(lì)大家暢所欲言,探討該次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠用于解決哪些實(shí)際的問題。最后,要求學(xué)生認(rèn)真整理出一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,老師只起到引導(dǎo)、鼓勵(lì)及評(píng)價(jià)的作用,而使學(xué)生處于主動(dòng)地位。突然之間的角色轉(zhuǎn)變使很多同學(xué)學(xué)習(xí)起來(lái)有些吃力,但是堅(jiān)持一學(xué)期下來(lái),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力明顯提高,這正是“授之以魚,不如授之以漁”。
1.2變傳統(tǒng)教學(xué)為多元化教學(xué)
現(xiàn)在一些高校的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式仍為傳統(tǒng)的板書講解,這種教學(xué)方式早已不符合時(shí)代的發(fā)展。為使學(xué)生更直觀生動(dòng)的了解實(shí)驗(yàn)過程,將實(shí)驗(yàn)過程制作成錄像,上課前通過多媒體播放教學(xué)示范錄像。例如,對(duì)于原代培養(yǎng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn),前期的準(zhǔn)備工作繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng),不可能每個(gè)同學(xué)都參與,這時(shí)通過播放教學(xué)示范錄像,使學(xué)生深刻了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的來(lái)龍去脈。另外,在實(shí)驗(yàn)課上由“老師講”變?yōu)椤皩W(xué)生講”。課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理及注意事?xiàng)等,上課時(shí)隨機(jī)挑選學(xué)生為大家講解,其他同學(xué)對(duì)講解的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和糾正。在顯微鏡的使用實(shí)驗(yàn)課中,將學(xué)生分為2~3人的小組,小組中的每位同學(xué)分別操作顯微鏡,其他同學(xué)在旁觀看,指出這位同學(xué)在操作過程中存在的問題,進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)顯微鏡使用方法及注意事項(xiàng)的印象。
2考核方法的改革
隨著對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度提高,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占比例也相應(yīng)增加。實(shí)驗(yàn)課的考核不再只依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而在于對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理的掌握及實(shí)驗(yàn)操作能力的評(píng)價(jià)。通過課前提問形式,了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并給予一定評(píng)分。在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí),隨機(jī)抽取部分學(xué)生,考核其對(duì)該次實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵技術(shù)的掌握,如顯微鏡、離心機(jī)、天平等儀器的正確使用及臨時(shí)裝片的制備,并敘述在操作過程中的注意事項(xiàng)等,從而對(duì)學(xué)生的操作技能進(jìn)行測(cè)試。另外,在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),主要依據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及總結(jié)程度給予評(píng)分,強(qiáng)化學(xué)生的分析思考能力。
3結(jié)語(yǔ)
[關(guān)鍵詞] 細(xì)胞生物學(xué);研究性教學(xué);探索與實(shí)踐
[中圖分類號(hào)] G424.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2013)06-0065-03
0 引言
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科,具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)驗(yàn)性[1],同時(shí)也是近年來(lái)發(fā)展迅速的前沿學(xué)科。綜觀2012、2013年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)不難看出,這些對(duì)生命科學(xué)有重大推動(dòng)作用的杰出成就都是細(xì)胞生物學(xué)研究的領(lǐng)域。因此,深入探究細(xì)胞這個(gè)生命活動(dòng)基本單位對(duì)于理解生命活動(dòng)的基本規(guī)律、探究生命科學(xué)領(lǐng)域的基本問題、解決醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大問題有重要的意義。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中,往往采用“灌輸”式教學(xué),使學(xué)生處于非常被動(dòng)的地位,這種接受型的教學(xué)方式忽視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究能力的培養(yǎng),抑制了學(xué)生的研究興趣與創(chuàng)造性,與21世紀(jì)日益加劇的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)創(chuàng)新人才的強(qiáng)烈需求形成尖銳矛盾。因此,發(fā)展新的教學(xué)模式迫在眉睫。研究性教學(xué)模式要求教學(xué)過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用,學(xué)生在教師指導(dǎo)下,通過以“自主、合作、探究”為特征的學(xué)習(xí)方式較好達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)。本文從研究性教學(xué)模式的角度對(duì)細(xì)胞生物學(xué)理論教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化改革提出了幾點(diǎn)思考。
1 在理論教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的研究性思維
1.1 調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
《細(xì)胞生物學(xué)》是高等院校生物學(xué)各專業(yè)開設(shè)的一門必修課,其內(nèi)容迎合了不同層次學(xué)習(xí)者和研究者的需求。要在理論教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的研究性思維,則不能拘泥于教材的內(nèi)容及其編排,需要調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生形成研究性思維習(xí)慣做好鋪墊。基于此,可以根據(jù)理論知識(shí)的難易程度、學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和接受新知的能力、《細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)大綱、學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀等對(duì)課程內(nèi)容做適當(dāng)?shù)膭h減、增添和整合,調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
1)刪減。刪減學(xué)生已經(jīng)耳熟能詳?shù)膬?nèi)容。學(xué)生在長(zhǎng)期的知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)積累過程中已經(jīng)習(xí)得的基礎(chǔ)知識(shí),應(yīng)在課堂上避免贅述。例如,關(guān)于“細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位” 這一概念,其涵義學(xué)生從中學(xué)就已經(jīng)有所了解,可引導(dǎo)學(xué)生從生命活動(dòng)的不同方面舉例來(lái)證明這一結(jié)論,并與最近的研究進(jìn)展相聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)的能力并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
刪減某些學(xué)科交叉內(nèi)容。由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,與生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科有著深刻的相互滲透與結(jié)合,很多理論知識(shí)在不同學(xué)科中重復(fù)出現(xiàn),因此應(yīng)做適當(dāng)?shù)膭h減,化重復(fù)理論為知識(shí)遷移。例如,學(xué)生已經(jīng)在生物化學(xué)中對(duì)線粒體的氧化磷酸化有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),在本課程可以著重從氧化磷酸化的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及其細(xì)胞生物學(xué)定位來(lái)理解其作用機(jī)制,從而在細(xì)胞這一層次上對(duì)這個(gè)過程有全面理解并形成結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)思想。
刪減識(shí)記類課程內(nèi)容。研究性學(xué)習(xí)的目的不僅在于知道是什么,而且在于明白為什么和怎么做,以提高解決問題的能力。把識(shí)記類理論知識(shí)放至課前或課后,在課堂上注重方法習(xí)得不失為好的舉措。例如,細(xì)胞是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的途徑和細(xì)胞對(duì)信號(hào)的整合與控制應(yīng)是課堂上探討的重點(diǎn),而細(xì)胞通訊、信號(hào)分子、受體等基本概念應(yīng)由學(xué)生自主習(xí)得。除此之外,關(guān)于細(xì)胞生物學(xué)研究方法的內(nèi)容可以移接至實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
2)增添。注入研究方法,滲透研究性思維。在《細(xì)胞生物學(xué)》中,對(duì)生命現(xiàn)象探究的內(nèi)容雖有不少涉及,但很少展示具體的研究思路,因此要求教師要擁有豐富的教學(xué)資源和素材,適時(shí)在課堂教學(xué)中滲透科學(xué)研究方法。
引入科研成果,把握學(xué)科前沿。教師需要時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外的科學(xué)研究動(dòng)態(tài)和成果,擷取精華介紹給學(xué)生[2],拓寬學(xué)生視野;教師應(yīng)提煉學(xué)術(shù)會(huì)議上各專家的新理念、新思路,以活躍學(xué)生的思維,便于研究性學(xué)習(xí),推陳出新;學(xué)生也要利用書籍、期刊、網(wǎng)絡(luò)、電視等多種途徑豐富見聞,在合作和交流中兼收并蓄,思維碰撞。
適時(shí)插入科學(xué)家的故事。必要時(shí),以科學(xué)家艱辛的探索事跡進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神教育,適時(shí)引入科學(xué)家的逸聞趣事,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3)整合。細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位,“一切生命的關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞中去尋找”。為了系統(tǒng)而深刻地理解生命的本質(zhì),必須避免片段化教學(xué),應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)整合,以符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
知識(shí)點(diǎn)間的整合。例如,錨定連接需要細(xì)胞骨架系統(tǒng)的參與,因此可把錨定連接的相關(guān)內(nèi)容安排在細(xì)胞骨架后,以便新舊知識(shí)的聯(lián)接。
調(diào)整課程內(nèi)容的順序。細(xì)胞生物學(xué)的研究重點(diǎn)已不再限于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能方面,而是明顯轉(zhuǎn)向細(xì)胞重大生命活動(dòng)及其分子機(jī)制的探秘,因此建議將細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能等章節(jié)內(nèi)容整合、將細(xì)胞重大生命活動(dòng)及其分子機(jī)制等章節(jié)內(nèi)容整合,掌握前者是揭示后者的基礎(chǔ)。
1.2 改變教學(xué)方法,改進(jìn)評(píng)價(jià)體系
在研究性教學(xué)中強(qiáng)調(diào),學(xué)生是教學(xué)過程的主體,學(xué)生要在研究中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng),發(fā)展學(xué)習(xí)主動(dòng)性和養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣;教師則在整個(gè)教學(xué)過程中起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用[3]。在教學(xué)方法上,建議采用問題教學(xué)方式,在確定了研究課題的前提下,通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑,并恰當(dāng)引入科研成果。
1)建立激勵(lì)機(jī)制,確定研究課題。采用研究性教學(xué)模式會(huì)增加學(xué)生的課前準(zhǔn)備負(fù)擔(dān),對(duì)于每個(gè)學(xué)期要上近10門課程的學(xué)生來(lái)說(shuō),如何激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)是非常重要的。學(xué)生的積極參與僅僅靠老師語(yǔ)言上的激勵(lì)是不夠的,必須建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,比如可在教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系中加入“課堂發(fā)言”這一項(xiàng),并在最終成績(jī)考核中占一定的比例,如可設(shè)定課堂發(fā)言∶實(shí)驗(yàn)成績(jī)∶理論成績(jī)=3∶3∶4,課堂發(fā)言由教師當(dāng)場(chǎng)打分,整個(gè)學(xué)期成績(jī)累計(jì),取其平均值。
研究性教學(xué)模式并不在于形式上以學(xué)生為主,而在于學(xué)生在實(shí)質(zhì)上的主體地位。因此,在教學(xué)方式上,既可以采用老師提問、學(xué)生討論的方式,也可以采用教師講授、學(xué)生隨時(shí)質(zhì)疑的方式。在第一種方式中,老師需要精心組織并向?qū)W生提供研究課題,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與,由于學(xué)生準(zhǔn)備的是否充分直接決定了其在課堂上的參與度和思維的拓展度,因此在確定研究課題后,要留給學(xué)生一定的時(shí)間準(zhǔn)備相關(guān)材料。同時(shí),為避免要探究的問題因龐雜而止于膚淺,可將研究課題分成若干子課題。在實(shí)踐中,將學(xué)生分成小組(每組3~5人),問題到組,每小組負(fù)責(zé)闡述1~2個(gè)子課題。這樣既保證了學(xué)生探究問題有一定的深度,又有效地激發(fā)了他們的參與熱情。
在確定課題及課堂討論中要注意掌握研究課題的廣度與深度。為達(dá)到既使學(xué)生掌握理論知識(shí)又能訓(xùn)練其思維的目的,在確定研究課題時(shí),應(yīng)注意課題的廣度,不能任意發(fā)散、偏離重點(diǎn);同時(shí),也要考慮到課題的深度,難度適中,有效激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,在《細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)》課題中,要求學(xué)生理解并掌握細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑、細(xì)胞對(duì)信號(hào)的整合和控制,教學(xué)活動(dòng)應(yīng)圍繞這兩方面展開,在掌握基本的幾條途徑的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行歸納,繪制網(wǎng)絡(luò)圖,找出其交叉點(diǎn),從而理解其整合性。同時(shí)可通過查閱文獻(xiàn)進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)展,了解近年來(lái)這些基本的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的新進(jìn)展。
2)創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑。在研究性教學(xué)中,師生應(yīng)是平等的探索者的關(guān)系,教學(xué)過程就是解決問題的過程,因此應(yīng)以問題研究[4]為主線,教師要善于提出啟發(fā)性、針對(duì)性的問題[2],問題的設(shè)置要有層次感,遵循學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。開場(chǎng)問題要設(shè)計(jì)巧妙,順利促使學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境;教學(xué)過程中,教師要做好學(xué)生活動(dòng)的組織者、幫助者和促進(jìn)者,指導(dǎo)和總結(jié)提升到位;對(duì)于抽象復(fù)雜的機(jī)制需要結(jié)合多媒體等手段,化繁為簡(jiǎn);探討完理論知識(shí)后,要引導(dǎo)學(xué)生思考和分析與生產(chǎn)生活緊密相關(guān)的問題,學(xué)以致用。學(xué)生可以采用獨(dú)立思考、小組討論等多種形式的學(xué)習(xí)方法多角度調(diào)動(dòng)思維,也可以在解決問題的同時(shí)提出有研究?jī)r(jià)值的新問題,進(jìn)行課堂外的延伸,拓展思維的深度。例如,在《細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)》課題中,教師可借此課題引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)前沿。如教師可提出:生物對(duì)光的響應(yīng)是通過其受體來(lái)完成的,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種光的受體,分別是什么?UV-B的受體是什么?受體如何傳遞這一信號(hào)?細(xì)胞對(duì)這一信號(hào)產(chǎn)生什么樣的響應(yīng)?當(dāng)諸如小麥等植物接受UV-B后,會(huì)產(chǎn)生哪些響應(yīng)?這樣學(xué)生就會(huì)通過閱讀文獻(xiàn)掌握這一領(lǐng)域的最新發(fā)現(xiàn),了解UVR8這一剛剛發(fā)現(xiàn)的紫外線的受體,通過了解其機(jī)理,聯(lián)系實(shí)際,就可以自然而然地提出:可以通過人為增強(qiáng)紫外線輻射來(lái)刺激植物產(chǎn)生更多的類黃酮,從而提高某些植物尤其是藥用植物的保健作用。這樣,理論就和實(shí)踐很好地結(jié)合到了一起。
3)恰當(dāng)?shù)匾肟蒲谐晒?。?xì)胞生物學(xué)是一門迅猛發(fā)展的學(xué)科,尤其是分子生物學(xué)的概念與方法的引入,將其迅速推向分子細(xì)胞生物學(xué)水平。細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和成果如何,教師可以在課堂上適時(shí)介紹給學(xué)生,尤其是重點(diǎn)闡述研究方法、實(shí)施步驟等內(nèi)容,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研方法與思路的指導(dǎo)。例如,在《細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控》這一章節(jié)中,可以引入2012年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者日本京都大學(xué)教授山中伸彌和英國(guó)的約翰戈登將細(xì)胞核重新編程的成果(即將成年體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回早期干細(xì)胞狀態(tài),以用于形成各種類型的細(xì)胞,這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)免除了使用人體胚胎提取干細(xì)胞的倫理道德制約,將能避免異體移植產(chǎn)生的排異反應(yīng),為某些嚴(yán)重疾病的治療提供了契機(jī))。領(lǐng)域的杰出成果能夠?qū)ΜF(xiàn)有課本知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充,學(xué)生也可以通過專題文獻(xiàn)查閱報(bào)告的形式交流科學(xué)界的新理念、新發(fā)現(xiàn)。
2 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中鍛煉學(xué)生的科研技能
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生技能的重要途徑,也是學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的具體體現(xiàn)。通過一系列實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作,學(xué)生將對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)有更深刻更直觀的理解,同時(shí)還可了解有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞工程領(lǐng)域常用的研究手段和方法,為進(jìn)一步深造和獨(dú)立開展科研工作奠定基礎(chǔ)。
2.1 合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程
實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)程應(yīng)該與理論課的進(jìn)程相輔相成,教學(xué)建立在科研基礎(chǔ)上,科研促進(jìn)教學(xué)的提高。
2.2 改建實(shí)驗(yàn)課
1)通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能。通過細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察,學(xué)生可以掌握相差顯微鏡、偏光顯微鏡、暗視野顯微鏡、熒光顯微鏡等各類顯微鏡的結(jié)構(gòu)、原理及其操作;通過對(duì)細(xì)胞組分的分離及觀察,學(xué)生可以學(xué)會(huì)分離、純化、活體染色等技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)前,學(xué)生應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)等了解相關(guān)儀器設(shè)備,并了解其原理及操作,指導(dǎo)教師對(duì)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo),規(guī)范操作。
2)通過設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生以本課程的相關(guān)理論知識(shí)為基礎(chǔ),在具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能的前提下,通過查閱資料等富有創(chuàng)造力地獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案,這對(duì)學(xué)生的素質(zhì)要求較高,因此也是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力的良好手段。設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的題目可以結(jié)合教師的科研項(xiàng)目擬定,從而不僅將教學(xué)與科研融為一體,而且可以集結(jié)眾多人的智慧,推進(jìn)教師的科研進(jìn)程。
2.3 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科研論文
實(shí)驗(yàn)報(bào)告具有情報(bào)交流、保留資料的作用,學(xué)生在撰寫驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的報(bào)告時(shí)要如實(shí)地把實(shí)驗(yàn)的全過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄下來(lái),對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析討論時(shí)要加入自己的理解,拓展科研思維,也可以寫出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決的方法、誤差分析,并提出改進(jìn)意見。
對(duì)于設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn),撰寫科研論文是學(xué)生展示科研能力、提高科研水平的重要手段,是需具備的基本功之一。
3 教學(xué)改革效果
目前所使用的理論課教材為翟中和院士等主編的《細(xì)胞生物學(xué)》(第三版),本著研究性教學(xué)的理念,首先對(duì)部分章節(jié)如“細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換——線粒體和葉綠體”嘗試采用了研究性教學(xué)模式,學(xué)生利用課外時(shí)間積極查閱資料,認(rèn)真思考,充分準(zhǔn)備;課堂上以小組為單位首先提出自己的問題,然后講解,各小組討論、提問,最后總結(jié)。通過這樣的方式,不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲,對(duì)知識(shí)的理解更為透徹,更重要的是,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問題并知道如何解決問題。接下來(lái),又把一些問題留給學(xué)生,如在細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中,G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路廣泛參與生命活動(dòng)的諸多方面,而且該領(lǐng)域是一個(gè)正在迅速發(fā)展的領(lǐng)域,不斷有新的發(fā)現(xiàn)。所以鼓勵(lì)學(xué)生充分利用高校的期刊數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相關(guān)研究進(jìn)展,課堂上小組交流討論,通過這樣的方式學(xué)生獲取了大量的信息,對(duì)該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)也有了一定的了解,極大地激發(fā)了學(xué)生的科研熱情。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,將細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了課堂外的延伸,與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生利用細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)去解決或探究某一問題,目前已有部分成果被國(guó)內(nèi)重要的核心期刊所接受。研究性教學(xué)的采用,使細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量有了顯著提高。學(xué)生不僅在課前養(yǎng)成了獨(dú)立思考的習(xí)慣,提高了自主學(xué)習(xí)能力,而且能在課堂上廣泛參與討論,交流思想,合作學(xué)習(xí);學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能掌握得較為扎實(shí),對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的科學(xué)前沿有較敏銳的把握,利用細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能開展相關(guān)領(lǐng)域研究的能力得到了提高??傊芯啃越虒W(xué)模式從根本上發(fā)展了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、發(fā)展學(xué)生的科研思維能力提供了條件。教師應(yīng)積極開展研究性教學(xué)的嘗試與探討,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
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