金 羽 曲娟娟
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱 150030)
細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本活動規(guī)律的科學(xué),從顯微、亞顯微和分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞增殖、分化、代謝、運動、衰老、死亡以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控,細(xì)胞起源與進化等重大生命過程,是生物科學(xué)、生物技術(shù)(動物、植物、微生物方向)、生物工程,以及農(nóng)、林、醫(yī)藥類專業(yè)本科生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。細(xì)胞生物學(xué)既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,又是前沿學(xué)科,細(xì)胞工程及其相關(guān)的組織工程和再生醫(yī)學(xué)是21世紀(jì)生物工程發(fā)展的重要組成部分??v觀生命科學(xué)發(fā)展趨勢,可清楚地認(rèn)識到,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞重大生命活動及其分子機制的研究日趨深入,已經(jīng)成為當(dāng)今生命科學(xué)研究的重點和熱點領(lǐng)域,并以空前的廣度和深度,直接和強有力地影響和改變?nèi)祟惖纳睢?/p>
細(xì)胞生物學(xué)是我院為應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的必修課,開設(shè)時間在大二下學(xué)期,理論學(xué)時為40學(xué)時,實驗學(xué)時為16學(xué)時,由于此學(xué)科的特點是比較抽象、深奧、枯燥,所以學(xué)生普遍認(rèn)為是難點課。本文以化抽象為具體,化深奧為淺顯,化枯燥為生動,化復(fù)雜為簡單等為出發(fā)點,從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣入手,綜合運用多種教學(xué)方式方法,結(jié)合多媒體教學(xué)手段,幫助學(xué)生更好地構(gòu)建細(xì)胞生物學(xué)的知識體系,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
近年來,各學(xué)科間的交匯和融合不斷加強,大量新方法、新技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域得以應(yīng)用,使得細(xì)胞生物學(xué)的研究發(fā)展迅猛,知識信息量增長迅速,知識升級速度加快,這就要求任課教師想教好就必須先學(xué)好,及時了解和把握生命科學(xué)發(fā)展的前沿和最新動態(tài),實時更新自己的知識結(jié)構(gòu),將這些前沿的知識、科技動態(tài)及當(dāng)前的一些熱點研究內(nèi)容融入到教學(xué)相關(guān)內(nèi)容中去,積極引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探索新知識和新技術(shù)的興趣。
為此,在教學(xué)課件中每年都會增加最新的諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎等相關(guān)內(nèi)容,如介紹被譽為“試管嬰兒”之父的2010年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎獲得者羅伯特·愛德華茲的相關(guān)研究,獲得2011年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎的3位科學(xué)家關(guān)于免疫激活關(guān)鍵原理的相關(guān)研究等。另外實時關(guān)注媒體、網(wǎng)絡(luò)(如小木蟲、丁香園、JCB、PNAS等)及中外文權(quán)威期刊等報道的新技術(shù)和突破性研究進展,如將2012年4月份報道的干細(xì)胞研究領(lǐng)域的最新進展“應(yīng)用卵巢干細(xì)胞培育出卵子,這項研究有望打破年齡對生育的限制”的內(nèi)容,第一時間轉(zhuǎn)述、講解給學(xué)生。通過課堂將這些新知識、新進展實時傳授給學(xué)生,極大地激發(fā)了學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和探索生命奧秘的熱情。
理論指導(dǎo)實踐,實踐深化理論。在熟練掌握理論知識的同時,教師還應(yīng)積極開展各類科學(xué)技術(shù)項目和教學(xué)改革項目的研究??蒲械倪^程能夠促使教師發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,解決問題,從而不斷地提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力。另外,教師在查閱大量與研究相關(guān)的國內(nèi)外最新文獻(xiàn)的同時,對該領(lǐng)域的研究成果和動態(tài)會有比較深入的了解和把握。因此,從某種意義講,一個優(yōu)秀的高校教師同時也應(yīng)該是一個出色的科學(xué)研究人員。研究項目的開展,對授課教師能力的提高,特別是青年教師的迅速成長起到了積極的作用,有助于其在授課過程中游刃有余地理解并傳授理論知識,并將理論知識與實踐應(yīng)用相結(jié)合,從而幫助學(xué)生將抽象、枯燥的知識點具體化、生動化。
細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容中涉及較多的生物化學(xué)和分子生物學(xué)等知識,所以在本科教學(xué)計劃課程設(shè)置中應(yīng)該先修的課程有普通化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等。
為學(xué)生選擇的教材是翟中和院士主編的《細(xì)胞生物學(xué)》,該教材是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,被全國高等院校廣泛采用。更值得一提的是,今年應(yīng)用的是2011年6月出版的第4版,較之前的版本有很大的改進。一是新版本對教材結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整,對基本概念、基礎(chǔ)知識和基本理論進行了刪繁就簡,準(zhǔn)確修正,保持了教材內(nèi)容的基礎(chǔ)性、科學(xué)性和前沿性特點。二是該版本的插圖較多地采納了電子顯微和熒光染色圖片,極大地增強了教材的可讀性和趣味性,十分有助于學(xué)生想象與理解復(fù)雜的細(xì)胞和分子過程,訓(xùn)練學(xué)生的洞察力和抽象思維能力。
另外,備課過程中還參考王金發(fā)主編的《細(xì)胞生物學(xué)》、韓貽仁主編的《分子細(xì)胞生物學(xué)》,主要參閱的外文教材有G.Karp編著的“Cell and Molecular Biology”,H.Lodish等編著的“Molecular Cell Biology”。通過比較研究多本教材,廣泛吸納各教材精華,取長補短,結(jié)合課程目標(biāo),精心編排教案,力求做到授課內(nèi)容新穎、系統(tǒng)、凝練及多角度論證,努力逐漸形成一套更符合授課對象特點和有特色的課程內(nèi)容體系。
由于細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容比較繁雜、深奧,學(xué)生普遍認(rèn)為難學(xué)。針對這個問題,教師應(yīng)發(fā)掘、把握各個章節(jié)與課程整體之間的關(guān)系以及各個章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生在頭腦中建立起一個知識網(wǎng)絡(luò)體系。從大框架向小知識點延伸,將各個知識點融入大的知識框架體系中。
如在細(xì)胞生物學(xué)中,真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)體系可概括為三大系統(tǒng)即生物膜體系、遺傳信息體系和細(xì)胞骨架體系。實際上,細(xì)胞生物學(xué)課程的主要框架就是這三大體系,幾乎涵蓋了全部章節(jié)。在講授緒論部分時,首先把整門課程的框架展現(xiàn)出來,把課程的各個章節(jié)歸結(jié)到其中去,使學(xué)生形成整體印象;在講授每一章節(jié)的時候,指出此章節(jié)在課程體系中所處的地位,及其與其他章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生能夠抓住課程主線。這樣一個完整的課程知識體系就建立起來了,有助于學(xué)生盡快入門。
細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容多,信息量大,另外細(xì)胞是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的有機結(jié)合體,所以學(xué)生會因其內(nèi)容抽象、難懂而覺得枯燥。對此,可充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢,通過視頻、圖像、聲音、動畫及文字等多種形式輔助課堂教學(xué),起到化繁為簡,化難為易,變抽象為直觀,變枯燥為有趣的作用,調(diào)動學(xué)生自主獲取知識的自覺性和興趣。如在講信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號通路中的磷脂酰肌醇信號途徑,利用flash展示,讓學(xué)生了解通路過程中的IP3和DAG是如何充當(dāng)?shù)诙攀沟?在講干細(xì)胞時選取了媒體關(guān)于ips報道的視頻,形象直觀、生動有趣地介紹了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。利用多媒體教學(xué),不僅增加了課堂傳輸?shù)男畔⒘浚喕藢Ψ彪s的概念和動態(tài)性生命過程的描述,而且還有助于學(xué)生對知識點的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
細(xì)胞生物學(xué)有許多專業(yè)性很強的概念,這對學(xué)生來說是晦澀難懂的,教師對教學(xué)內(nèi)容的講解應(yīng)該力求簡單化、形象化,盡量把抽象的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為大家通俗易懂的內(nèi)容。如果教師在教學(xué)中不注意這一現(xiàn)實,對教材內(nèi)容僅僅作本本似的講解,那么學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣根本無從談起,更不能保證取得良好的教學(xué)效果。例如在講“錯誤折疊蛋白和不穩(wěn)定蛋白的降解機制”時,告訴學(xué)生這類蛋白被泛素化,就是給蛋白酶體一個識別信號,告訴蛋白酶體,所有泛素化的蛋白都要被殺掉,就像是我們常??匆姷呐飸魠^(qū)寫了“拆”的小房子都會在規(guī)劃中被拆除一樣。通過這樣簡單形象的比喻,既活躍了課堂氣氛,又使學(xué)生很容易理解并且深刻的記住知識點。
精心設(shè)計每一堂課,包括如何切入主題,不同知識點如何過渡,如何引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,如何吸引注意力等。注重啟發(fā)式、研究性教學(xué),激發(fā)學(xué)生獲取知識的欲望。積極引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成探究、分析的好習(xí)慣。例如在講解蛋白質(zhì)的分選與膜泡運輸這一章時,首先提出問題“不同途徑合成的蛋白應(yīng)該分別通過什么樣的機制和途徑去各就各位”讓學(xué)生們思考,在思考的過程中逐步啟發(fā)、引導(dǎo),在學(xué)生們紛紛給出答案后(經(jīng)過啟發(fā)、引導(dǎo)后多數(shù)學(xué)生能夠給出貼切的答案),再系統(tǒng)地進行分析和講解,這樣既鍛煉了學(xué)生獨立思維能力,又使其在對比自己的答案過程中對知識點有更深刻的理解。
細(xì)胞生物學(xué)是實驗性學(xué)科,動手能力的提高與知識的學(xué)習(xí)具有同等的重要性,并能夠相互促進。為此,在實驗項目的選擇上,既注意了經(jīng)典的驗證性實驗項目的設(shè)置,也有針對性地開設(shè)了一些綜合性和創(chuàng)新性實驗項目。另外,嘗試給學(xué)生開設(shè)了透射電鏡和掃描電鏡的課程,并選取了動物、植物以及微生物材料,學(xué)生們親自動手制樣,并在老師指導(dǎo)下操作電鏡,不僅使學(xué)生們深入了解了電鏡的工作原理和制樣技術(shù),更加激發(fā)了學(xué)生們對微觀世界探索的興趣。
另外,經(jīng)過多年的實踐,建立了以學(xué)生實驗操作能力、實驗報告、期末考試成績和學(xué)生的科研態(tài)度為主的綜合考評模式。
以上是細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中的一些探索與思考,即通過提高自身綜合素質(zhì)、優(yōu)選教材、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容以及綜合運用多種教學(xué)方法、手段等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)效果。
[1] 翟中和,王喜忠,丁明孝.細(xì)胞生物學(xué)(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2011:1-10.
[2] 魏和平,許遠(yuǎn).提高細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)效果的實踐總結(jié)[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2011(4):87-90.
[3] 楊靜利,等.多媒體輔助細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的研究[J].滄州師范??茖W(xué)校學(xué)報,2008(2):47-48.
[4] 張學(xué)龍.大學(xué)專業(yè)課開展啟發(fā)式教學(xué)的探討[J].中國成人教育,2007(2):139-140.