賈瀟凌

(北京航空航天大學 生物與醫(yī)學工程學院,北京 100191)

《細胞生物學》緒論教學實踐體會

賈瀟凌

(北京航空航天大學 生物與醫(yī)學工程學院,北京 100191)

根據(jù)自己講授《細胞生物學》緒論的教學實踐,從端正緒論的講授態(tài)度,注重講授研究內(nèi)容的實質和形式,分析研究現(xiàn)狀中亟待解決的問題,穿插發(fā)展史中的趣聞軼事等四方面,闡述了如何講好《細胞生物學》緒論的教學心得.

細胞生物學;緒論;教學實踐

細胞生物學是研究細胞結構、功能及生活史的一門科學.在我國基礎學科發(fā)展規(guī)劃中,細胞生物學與分子生物學,神經(jīng)生物學和生態(tài)學并列為生命科學的四大基礎學科[1].在高校課程設置中,細胞生物學也是生物、農(nóng)學、醫(yī)學、畜牧、水產(chǎn)和許多生物相關專業(yè)的一門必修課程.細胞生物學如此重要,如何讓學生對該門學科產(chǎn)生濃厚的興趣、進而達到良好的教學效果,是每位老師關心的問題.筆者根據(jù)自己的親身實踐,認識到緒論的講授是激發(fā)學生興趣最重要的一個環(huán)節(jié).本文結合《細胞生物學》緒論的教學實踐談自己的幾點心得體會.

1 態(tài)度——端正緒論的講授態(tài)度

每門學科教材,其緒論的編排大相徑庭,基本包括三大塊:基本概念、研究內(nèi)容和現(xiàn)狀、發(fā)展簡史.從教師一方而言,由于覺得沒有實質性內(nèi)容,很容易出現(xiàn)照本宣科、平鋪直敘、缺乏激情的情況.從學生一方而言,新學期接受的每門科目緒論都持類似的論調,面孔相似,故而會覺得陳詞濫調,在課堂上漫不經(jīng)心.為了克服這些情況,授課老師首先必須要端正態(tài)度,要深刻認識到緒論是一門學科的大門,緒論的目的仿佛帶領學生進入這扇大門.如果緒論講授不成功,學生對“大門”失去了興趣,自然而然不會跟隨你閱讀“大門”背后的風景.所以,要情緒飽滿,別出心裁,在眾多課程的緒論中脫穎而出,將學生吸引在“大門”上.

2 內(nèi)容——注重內(nèi)容講授的實質和形式

緒論講授的一個重要目的,是要告訴學生該門學科的研究內(nèi)容.具體而言,就是要告訴學生某本教材在講什么.如此讓學生做到“心中有數(shù)”.細胞生物學的研究內(nèi)容,歸納起來有細胞核、染色體以及基因表達的研究,生物膜與細胞器的研究,細胞骨架體系的研究等幾個大的領域.具體來講,就是某教材目錄所羅列的內(nèi)容.這是細胞生物學研究內(nèi)容的實質.注重內(nèi)容的實質,是強調內(nèi)容的客觀性和正確性.不能給學生講授錯誤的知識.但是,如何在有限的課堂上,把繁雜的學科內(nèi)容提綱挈領地“烙”在學生的腦海中,這就要求授課教師在保證內(nèi)容全面、客觀、正確的基礎上,適當?shù)卣{整講授的形式.

首先,要盡量拋卻枯燥的文字描述,采用生動、形象的多媒體教學手段.筆者在細胞生物學的教學中,采用的是高等教育出版社出版、翟中和主編的《細胞生物學》第三版.所以針對該教材,講授細胞生物學的研究內(nèi)容時,每一章采用1～4張圖片,展示該章節(jié)的研究對象和研究內(nèi)容.比如首先打出一張細胞的橫切面圖片,對學生講述細胞的各個結構.動物細胞最外面是細胞膜,隨之出現(xiàn)有脂雙層、整合蛋白和外在蛋白的生物膜結構示意圖,進入細胞質膜的講授內(nèi)容.有了細胞膜就有屏障,就有了物質的交換和運輸,于是出現(xiàn)被動運輸、主動運輸、胞吞和胞吐的圖片,進入物質跨膜運輸?shù)闹v授內(nèi)容.以此類推,將細胞生物學研究內(nèi)容用一張張幻燈片,像放電影一樣配合語言,“烙”進學生腦中.

其次,要注重研究內(nèi)容之間的線和面.“線”是強調研究內(nèi)容的結構順序,使得講授脈絡清楚,便于理解和記憶;“面”是強調內(nèi)容之間的相互關聯(lián),使學生認識到細胞結構和功能的整體性.筆者在講授細胞研究內(nèi)容時,用到的“線”是:細胞對外——細胞和細胞以及細胞和外界環(huán)境的聯(lián)系——結構上的聯(lián)系:細胞連接、細胞黏著和細胞外基質——信息上的聯(lián)系:細胞信號轉導;細胞對內(nèi)——細胞作為完整的單位:細胞膜和生物膜——有膜就有屏障,就有物質的交換和運輸:物質的跨膜運輸——生物膜的包裹使得細胞形成各種細胞器——能量的轉換:線粒體和葉綠體;蛋白質的合成:核糖體;蛋白質的分選、加工和運輸:內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體和溶酶體——真核細胞最大的細胞器:細胞核和染色體——細胞形態(tài)的維持和運動:細胞骨架;細胞作為生命的基本單位——產(chǎn)生子代細胞:細胞增殖及其調控;成為能行使特定功能的細胞:細胞分化與基因表達調控;消除或殺死細胞:細胞程序性死亡(凋亡).用到的“面”有:黏附分子和細胞信號轉導之間的關聯(lián),信號轉導和細胞骨架之間的關聯(lián),細胞骨架和細胞增殖、染色體運動之間的關聯(lián),染色體結構和基因表達之間的關聯(lián),等等.

再次,要注重和學生之間的互動.初中及高中學過的生物學知識,很多是屬于細胞生物學的研究范疇,不過較淺顯而已.比如,學生曾經(jīng)在實驗課上觀察過洋蔥根尖染色體切片.可在此基礎上與學生互動:其一,學生看到了染色體.這是屬于細胞核和染色體的研究內(nèi)容.在學生原有的基礎上,讓其回答染色體的位置、形態(tài)等等.循循善誘,講述其未知的領域,如染色體的幾級包裝結構等.其二,學生看到了不同形態(tài)的染色體,詢問其都呈現(xiàn)哪些形態(tài),進入細胞增殖的內(nèi)容.讓學生回答細胞周期的概念和時相.在此基礎上與其互動,講授細胞周期調控以及調控因素等.

3 現(xiàn)狀——分析尚未解決的問題

筆者通過網(wǎng)絡搜尋到若干《細胞生物學》緒論的課件,發(fā)現(xiàn)在講授研究現(xiàn)狀時,無一例外都會講到細胞生物學研究的重點領域和熱點問題.比如都會強調這樣一段話“美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)在1988年底發(fā)表的一份題為《什么是當今科研領域的熱門話題？》的調查報告中指出,目前全球研究最熱門的是三種疾病和五大研究方向.三種疾病包括癌癥、心血管病和艾滋病和肝炎等傳染病;五大研究方向包括:細胞周期調控、細胞凋亡、細胞衰老、信號轉導和DNA的損傷與修復.這些重點和熱點問題,很多關系到人類衰老、疾病、健康等重大生命活動,所以毫無疑問會激發(fā)學生對細胞生物學的興趣.但同時也要注意,講述這些熱點時,不要忘記分析一些尚未解決的問題.筆者在講到這三種疾病時,就和學生一起討論了癌癥治愈困難可能的原因.討論內(nèi)容包括:

第一,癌細胞形成的原因.癌細胞的形成是由于基因突變導致的.發(fā)生癌變時,癌細胞里通常會存在多個關鍵基因的突變,這些基因突變是累積的結果.

第二,與癌癥有關的基因.與癌癥有關的基因分為兩種:癌基因(oncogene)和抑癌基因(tumorsuppressor).癌基因活性的提高和抑癌基因活性的降低都可能是癌癥形成的原因.癌基因和抑癌基因在活性異常時與癌癥有關.人有三萬多個基因,并不是每個基因都是必須的,有一部分基因是冗余的,但也有一小部分的基因具有重要而獨特的功能.這些重要基因的缺失或者異常表達,會導致細胞的死亡、細胞分化的改變、以及細胞之間相互作用的改變.癌基因或抑癌基因就是這些重要基因的子集.癌基因或抑癌基因的主要種類有:生長因子及其受體、激酶及其調節(jié)子、轉錄因子、與細胞粘連有關的膜蛋白等.這些基因的活性改變以后,可以影響很多其他基因的改變,導致了癌細胞朝著失控的方向發(fā)展.

第三,癌癥治愈難.套用一位癌癥研究者的話“癌癥研究很難,癌細胞里的狀況很混亂,就像水壩缺了口,永遠都有你堵不住的東西”.

上述討論的內(nèi)容實際上是學生即將在“細胞分化和基因表達調控”中所要涉及的內(nèi)容.通過類似這樣的分析,可激發(fā)學生探索未知領域的強烈愿望,喚起學生學從事細胞生物學研究的使命感,從而在教學中引導學生進行發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的主動求知.

4 簡史——穿插輕松詼諧的軼事

相比于研究內(nèi)容、研究現(xiàn)狀,發(fā)展簡史的講授可相對輕松活潑.因為該部分的主要教學目的是要學生掌握細胞生物學發(fā)展歷史上一些重要的學說、發(fā)現(xiàn)和理論.但是這些學說、發(fā)現(xiàn)和理論都是有相應的研究者建立和完成的.如果某位研究者被牢牢記住,那么與其對應的學說、發(fā)現(xiàn)和理論自然而然也就容易記憶.試想一下,有什么能比記住某個研究者的軼事更容易讓人記住研究者的方法呢？所以在講授細胞生物學的發(fā)展簡史時,一定要挖掘與之相關的趣事、軼事.在課堂上信手拈來這些軼事,不僅可以使課堂氣氛輕松詼諧,而且通過這些讓人忍俊不禁的軼事,讓學生認識到很多科學家醉心、癡迷科學的心態(tài),意識到細胞生物學以及相關的科學研究并非是枯燥乏味,而是妙趣橫生的.

綜上所述,緒論是開宗明義的第一篇,其教學成敗直接影響到學生對該學科的興趣和積極性.作者根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗總結出了端正緒論的講授態(tài)度、注重研究內(nèi)容講授的實質和形式、剖析研究現(xiàn)狀中亟待解決的問題和穿插發(fā)展史中的奇聞軼事四方面,講述了細胞生物學緒論的教學心得,以望與廣大細胞生物學教學同行探討、共勉.

[1]翟中和,王喜忠,丁明孝.細胞生物學[M].第3版.北京:高等教育出版社,2008

Experience and Consideration on the Introduction Teaching ofCellular Biology

JIA Xiao-Ling
(School of Biological Science and Biomedical Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China)

Based on the practice of teachingCellular Biology,from the following four aspects:adopting a positive attitude,accentuating on both the essential and means of teaching the research content,analyzing the unsolved problem in current,as well as adding some interesting anecdote in developing history,the teaching experience of how to teach the Introduction ofCellular Biologyis interpreted.

cellular biology;introduction;teaching practice

Q3

A

1672-5298(2011)01-0089-03

2010-10-21

賈瀟凌(1971? ),女,山西岢嵐人,博士,北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院講師.主要研究方向:細胞和分子生物力學