祝嫦巍

[摘 要]隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展，信息量迅速增加，學(xué)科分支變得越來越精細(xì)?？梢試L試將細(xì)胞生物學(xué)的課堂授課內(nèi)容進(jìn)行整理，引入核心概念構(gòu)建知識(shí)框架；在教學(xué)過程中引入多層次或多角度的論題，利用這些論題將部分知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行整合。這一方面能讓學(xué)生利用概念把握規(guī)律，對(duì)于“細(xì)胞”作為一個(gè)有機(jī)整體，在時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)過程有更深入的理解和掌握；另一方面也可以逐步拓寬學(xué)生的思維領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。

[關(guān)鍵詞]細(xì)胞生物學(xué)；系統(tǒng)思維；核心概念；知識(shí)框架；多角度論題

[中圖分類號(hào)] G645 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2018）06-0013-05

一、系統(tǒng)思維

系統(tǒng)科學(xué)是20世紀(jì)人類社會(huì)最重要的科學(xué)成果之一，其核心思想就是系統(tǒng)思維（Systems thinking）[1]。系統(tǒng)思維的概念是在20世紀(jì)20年代南非政治家史末資（Jan Christiaan Smuts）的整體論（Holism），以及20世紀(jì)40年代奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲（Karl Ludwig von Bertalanffy）提出的一般系統(tǒng)理論（General systems theory）基礎(chǔ)上延伸發(fā)展而來。系統(tǒng)思維通過考察系統(tǒng)中各個(gè)部分組件之間的連接及其相互作用的關(guān)系，理解整體系統(tǒng)，進(jìn)而找出問題所在。系統(tǒng)思維也試圖解釋為何一個(gè)小部件的改變或者一個(gè)遠(yuǎn)距離事件的發(fā)生，最終可以導(dǎo)致一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的顯著改變；系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)區(qū)域事件的改變可以影響到另一個(gè)區(qū)域事件的發(fā)生。系統(tǒng)內(nèi)部的信息組織交流在不同層面上發(fā)生，可以產(chǎn)生不一樣的影響。目前，認(rèn)為系統(tǒng)思維可以適用于各個(gè)領(lǐng)域，如物理學(xué)、生物學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程科學(xué)、人類健康及醫(yī)藥科學(xué)等[2][3][4]。

隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹碓揭蕾囉趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及數(shù)學(xué)計(jì)算的方法來獲得知識(shí)和信息。而這些處理方法實(shí)際上大多最終歸于線性方法或者僅能得出唯一的結(jié)論。同時(shí)，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，從功能主義的整體性進(jìn)行科學(xué)研究還存在一定的困難。這就使得真?zhèn)€系統(tǒng)的整體性在不知不覺中被忽略。而還原論（Reductionism）作為一種化繁為簡(jiǎn)的研究方法，尤其在生物學(xué)的研究中取得了極大的成就。從分子生物學(xué)的角度探討生命的本質(zhì)，以及生命的規(guī)律和機(jī)制，可以將生物學(xué)的研究推向一個(gè)嶄新的階段。但是還原論的勝利并不意味著它解釋了生物體的有機(jī)性與整體性，生物體的整個(gè)系統(tǒng)并不是單個(gè)有機(jī)分子的簡(jiǎn)單疊加，而是一個(gè)開放的、有序的、有組織、有層次的結(jié)構(gòu)。

雖然整體論和還原論的爭(zhēng)論由來已久，但目前的生物學(xué)研究中兩種策略并不是對(duì)立的，而是互補(bǔ)的[5][6]。無論是整理論還是還原論，人們企圖理解自然界的愿望是一致的，只是不同觀念下的表現(xiàn)不同而已。當(dāng)今的科學(xué)發(fā)展也表明，單一的整體論是直觀的、猜測(cè)性的、缺乏科學(xué)依據(jù)；而單純的還原論也只能將我們的認(rèn)識(shí)停留在零碎的事物表面上，缺乏整體觀點(diǎn)，只見樹木不見森林。因此，在研究中兩種觀點(diǎn)都是需要的，他們是互補(bǔ)的。

二、細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

生命科學(xué)在20世紀(jì)得到了極大的發(fā)展。隨著研究?jī)?nèi)容的不斷深入，研究技術(shù)極大改進(jìn)，研究領(lǐng)域也不斷拓寬?？茖W(xué)朝著多元化、精細(xì)化的方向發(fā)展，各個(gè)分支學(xué)科的研究也越來越細(xì)致深入。大學(xué)本科生命科學(xué)的專業(yè)學(xué)科分類越來越細(xì)化。過去一個(gè)生物系或生科院被分為若干部門或?qū)W院，而每一個(gè)部門或?qū)W院的課程只專注于相關(guān)的領(lǐng)域。這也是還原論勝利的一種表現(xiàn)。不可否認(rèn)，對(duì)某一領(lǐng)域的專注研究更容易產(chǎn)生有意義的發(fā)現(xiàn)和有價(jià)值的應(yīng)用研究成果，這也是現(xiàn)代科學(xué)研究的總趨勢(shì)。而且隨著研究?jī)?nèi)容的拓寬，信息量的迅速增加，一個(gè)人也很難同時(shí)掌握多個(gè)專業(yè)學(xué)科的系統(tǒng)知識(shí)。而此時(shí)我們也應(yīng)該注意到，正是由于科學(xué)復(fù)雜性的增加，對(duì)各個(gè)學(xué)科分支的接口以及對(duì)整體系統(tǒng)的關(guān)注有著極其重要的意義。

細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，也是一門綜合性的前沿科學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)研究與教學(xué)內(nèi)容可分為細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能和細(xì)胞生命活動(dòng)兩大部分[7]，而它們之間是不可分割的。雖然分子生物學(xué)闡述了構(gòu)成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、核酸等）的結(jié)構(gòu)和功能，但細(xì)胞本身不能孤立存在，它與環(huán)境間的各種因子相互關(guān)聯(lián)。細(xì)胞的生命過程本身就是一個(gè)多層次的事件，而由于其結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性，這又是一個(gè)多角度的問題，同時(shí)細(xì)胞的生命活動(dòng)是隨著時(shí)間改變的動(dòng)態(tài)過程。因此，細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)不僅是單純地描述細(xì)胞的各部分結(jié)構(gòu)組成以及相應(yīng)的功能，同時(shí)闡述作為一個(gè)有機(jī)體，其生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、凋亡等各種生命活動(dòng)的過程和調(diào)控機(jī)制。因此，建立細(xì)胞體系的整體概念對(duì)于細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)習(xí)和相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)的掌握非常重要，同時(shí)這也有助于學(xué)生對(duì)大自然和生命本質(zhì)的理解。

文字書籍是平面的。與此相矛盾的是，細(xì)胞是一個(gè)三維立體結(jié)構(gòu)。因此文字教程很難展示細(xì)胞的三維立體結(jié)構(gòu)，更難表述這個(gè)三維立體結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過程。這是目前教材建設(shè)和課程講授的一個(gè)難題。目前，所有的本科細(xì)胞生物學(xué)課程以及教材[8][9]只能將內(nèi)容分成章節(jié)，逐一講述。教師在教學(xué)過程中由于受到教材中章節(jié)劃分的影響，容易忽略細(xì)胞生物學(xué)的整體性。而學(xué)生由于初次接觸陌生的知識(shí)，很難在短時(shí)間內(nèi)將各部分內(nèi)容融合為有機(jī)的整體。因此，在授課過程中存在諸多難點(diǎn)，如細(xì)節(jié)多、知識(shí)點(diǎn)分散、前后連貫性和邏輯性不強(qiáng)等，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生記憶、理解的困難，嚴(yán)重者可能會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)的恐懼心理或者導(dǎo)致學(xué)生自暴自棄。

在我國(guó)，大學(xué)教育實(shí)行的是專業(yè)教育，旨在培養(yǎng)掌握一定專業(yè)知識(shí)和技能的專門人才。素質(zhì)教育雖然被強(qiáng)調(diào)很多年，但目前整體的教育環(huán)境，以及現(xiàn)行的教育體制、結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式以及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上都與培養(yǎng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的創(chuàng)新人才有較大差距[10][11]。但是教育環(huán)境不是通過某個(gè)教師或某個(gè)學(xué)校的努力就可以在短時(shí)間內(nèi)改變的，這也是素質(zhì)教育一直停留在口號(hào)階段的主要原因。雖然教育環(huán)境不盡如人意，但“融素質(zhì)教育于專業(yè)教育中”一直是高等教育努力的方向，我們應(yīng)培養(yǎng)具有積極的人生觀和價(jià)值觀、良好的自我學(xué)習(xí)能力、面對(duì)問題敢于思考和勇于突破的創(chuàng)新性人才。

人類大腦對(duì)于信息的處理加工是一個(gè)自然的過程，雖然我們現(xiàn)在還不能從生物學(xué)本質(zhì)上解釋這個(gè)過程是如何發(fā)生的。但是我們有能力將我們感受到的點(diǎn)點(diǎn)滴滴的信息和知識(shí)與我們過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起，形成新的、更大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)或者認(rèn)知體系[12]，進(jìn)而逐漸形成經(jīng)驗(yàn)和能力，以及人生觀和價(jià)值觀。這也是教育和學(xué)習(xí)可以在人類社會(huì)開展的一個(gè)本質(zhì)原因。也就是說，即使沒有刻意的引導(dǎo)，學(xué)生也能進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，并在長(zhǎng)時(shí)間的思考過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。問題在于這樣的學(xué)習(xí)過程，信息量積累速度非常慢，學(xué)生用來總結(jié)經(jīng)驗(yàn)所花的時(shí)間也會(huì)非常長(zhǎng)。此時(shí)我們看到教育的意義所在，由于有學(xué)校和教師的存在，其可以為學(xué)生提供更多的知識(shí)信息的來源，在一系列強(qiáng)化訓(xùn)練和教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以迅速積累知識(shí)，認(rèn)清事物之間的聯(lián)系，縮短認(rèn)識(shí)時(shí)間，積累經(jīng)驗(yàn)，提高系統(tǒng)思維能力[13][14]。教育和學(xué)習(xí)是一個(gè)事物的兩個(gè)方面。在這個(gè)過程中，教師的作用是提供系統(tǒng)的、豐富的知識(shí)，而學(xué)生的任務(wù)是將盡可能多的知識(shí)“化為己有”，形成個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和價(jià)值體系。而“如何教”和“如何學(xué)”則最終體現(xiàn)為學(xué)習(xí)效果。

三、細(xì)胞生物學(xué)授課內(nèi)容整合

我們嘗試將細(xì)胞生物學(xué)的課堂授課內(nèi)容進(jìn)行整理，引入核心概念構(gòu)建知識(shí)框架，將教學(xué)中相對(duì)分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸類，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)體系。同時(shí)在教學(xué)過程中引入多層次或多角度的論題，利用這些論題將不同章節(jié)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，從整體的角度理解和認(rèn)識(shí)細(xì)胞這一復(fù)雜的有機(jī)體系。核心概念簡(jiǎn)單明了，可以讓學(xué)生利用概念把握學(xué)習(xí)規(guī)律，這不僅有利于學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的掌握，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。同時(shí)隨著知識(shí)的學(xué)習(xí)，這不僅可以逐步拓寬學(xué)生的思維領(lǐng)域，讓學(xué)生認(rèn)清事物之間的邏輯關(guān)系，還能培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維的能力。

（一）知識(shí)框架的構(gòu)建

我們使用的教材是翟中和主編的《細(xì)胞生物學(xué)》（第4版）。這是一本非常優(yōu)秀的教材，內(nèi)容涵蓋細(xì)胞生物學(xué)的各個(gè)方面，既有詳細(xì)的內(nèi)容講述，也含有大量的研究進(jìn)展。書中采用大量的實(shí)驗(yàn)照片，動(dòng)畫圖片的制作也非常精良，這對(duì)學(xué)生建立想象空間以及對(duì)細(xì)胞體系的理解是非常有益的。因此，我們沒有改變授課內(nèi)容，而是嘗試性地將內(nèi)容進(jìn)行歸類整合，提出核心概念，引導(dǎo)學(xué)生把握規(guī)律，在基本概念的基礎(chǔ)上添枝加葉，既有對(duì)系統(tǒng)的宏觀認(rèn)識(shí)，同時(shí)隨著學(xué)生知識(shí)的增加，他們也可以逐漸把握細(xì)節(jié)。

如前所述，細(xì)胞生物學(xué)的研究對(duì)象是細(xì)胞，而細(xì)胞是一個(gè)復(fù)雜的三維立體結(jié)構(gòu)，并隨時(shí)間發(fā)生改變。其涉及范圍廣，知識(shí)點(diǎn)多，細(xì)節(jié)復(fù)雜，初學(xué)者較難駕馭掌控。最初將知識(shí)進(jìn)行整合的目的是減輕學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)的恐懼心理。本書共17章內(nèi)容，學(xué)生在拿到教材的時(shí)候，內(nèi)心的感受就如我們第一眼看到最復(fù)雜的中國(guó)地圖一樣，無從下手。我們?cè)谒伎既绾芜M(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，簡(jiǎn)單明了的省份圖給了我們一些啟示。我們可以將復(fù)雜的細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容進(jìn)行區(qū)域劃分，并使用幾個(gè)核心概念對(duì)該區(qū)域內(nèi)容進(jìn)行命名，以便學(xué)生進(jìn)行歸類查找。我們的做法是在“細(xì)胞生物學(xué)”這個(gè)大的、整體的概念下，選擇利用幾個(gè)簡(jiǎn)潔明了的核心概念概括細(xì)胞生物學(xué)的研究學(xué)習(xí)內(nèi)容（如表1），在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)對(duì)核心概念的認(rèn)識(shí)和理解。從而使學(xué)生能夠在整體上對(duì)細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)行掌控學(xué)習(xí)。這既能理清脈絡(luò)，也不會(huì)讓學(xué)生因?yàn)闊┈崗?fù)雜的細(xì)節(jié)喪失學(xué)習(xí)信心。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)各個(gè)核心概念之間的連接和相關(guān)性，能使學(xué)生在把握全局核心的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)細(xì)節(jié)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

在操作過程中我們發(fā)現(xiàn)這樣做的確可以降低學(xué)習(xí)的復(fù)雜性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的掌控感，有助于增強(qiáng)學(xué)生的自信，并且更能在整體上讓學(xué)生理解和掌握細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，這樣做還有助于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。一旦學(xué)生能夠掌握這種思維方式和學(xué)習(xí)方式，對(duì)于生物學(xué)其他課程的學(xué)習(xí)也有一定的幫助作用。事實(shí)上，隨著科學(xué)的發(fā)展，信息量的增大，教師不可能教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)每個(gè)知識(shí)細(xì)節(jié)，教師應(yīng)培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。因此，應(yīng)搭建學(xué)習(xí)框架，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生能夠沿著框架自我攀爬，同時(shí)逐漸引導(dǎo)學(xué)生掌握規(guī)律，把握方向，讓學(xué)生逐步走向自我拓展學(xué)習(xí)和終身的教育學(xué)習(xí)。

在這個(gè)框架下工作不僅有利于學(xué)生在宏觀上把握細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)，對(duì)于教師的課堂授課也是有益的。尤其對(duì)于新教師，這些概念框架可以加快教師對(duì)授課內(nèi)容的整體把握，針對(duì)學(xué)生的專業(yè)背景、教學(xué)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因地制宜地開展教學(xué)工作。知識(shí)框架的搭建方式可以有很多種，概念的引入也可以是多角度、多層次的。目前，這部分工作仍在探索過程中，究竟哪些名稱概念能夠更加清晰明了地構(gòu)建一個(gè)體系框架，既有助于學(xué)生理解細(xì)胞和生命，也能為學(xué)生以后的自我拓展學(xué)習(xí)搭建平臺(tái)，還不得知。

（二）多層次多角度論題的設(shè)計(jì)

細(xì)胞是個(gè)多層次非線性的復(fù)雜體系，通常情況下，一個(gè)細(xì)胞事件的發(fā)生會(huì)引起一系列的反應(yīng)，涉及多個(gè)組織器官的功能執(zhí)行以及相互間的協(xié)調(diào)工作。諾貝爾獎(jiǎng)得主Thomas Südhof說：Timing is everything。用以形容細(xì)胞內(nèi)各種功能執(zhí)行的精準(zhǔn)，以及基因表達(dá)調(diào)控的嚴(yán)格。但由于學(xué)生單線思維的習(xí)慣以及知識(shí)體系的限制，對(duì)于“細(xì)胞的表型是基因在時(shí)間和空間上有序表達(dá)的結(jié)果”這樣的語(yǔ)句僅僅停留在字面意思的理解。因此，我們?cè)谡n堂授課內(nèi)同中增設(shè)了涉及多個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的討論題目，將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，幫助學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞內(nèi)的三維立體結(jié)構(gòu)，同時(shí)訓(xùn)練他們的多角度、多層次的系統(tǒng)思維能力。因?yàn)榧?xì)胞本身是一個(gè)有機(jī)整體，各章節(jié)的內(nèi)容都可以通過某些線索相互關(guān)聯(lián)。授課教師可以根據(jù)課堂以及學(xué)生的具體情況對(duì)題目進(jìn)行靈活調(diào)整，題目可大可小，在此僅舉幾例。

膜泡運(yùn)輸：此部分為教材中第8章第2節(jié)的內(nèi)容，書中主要介紹三種有被小泡（COPⅡ、COPⅠ、網(wǎng)格蛋白）的組裝及其介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。以此為出發(fā)點(diǎn)可以進(jìn)行不同主題范圍的拓展討論。按照膜泡運(yùn)輸?shù)倪^程將討論內(nèi)容分為幾個(gè)部分，包括貨物的被選擇、膜泡的組裝、膜泡的運(yùn)輸、在靶細(xì)胞器的停留、囊泡膜及相關(guān)蛋白的回收等。而物質(zhì)運(yùn)輸系統(tǒng)同時(shí)依賴于細(xì)胞骨架與馬達(dá)蛋白的功能執(zhí)行，并消耗能量。這是一個(gè)涉及多個(gè)細(xì)胞器的功能相互協(xié)調(diào)的工作，同時(shí)也是一個(gè)隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)的過程性事件。這個(gè)事件可以將教材中第4、6、7、8、10等章節(jié)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系。這一方面可以幫助學(xué)生理解和掌握教材中的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，另一方面這個(gè)事件也可以幫助學(xué)生形成“時(shí)間和空間有序性”的概念，這對(duì)于理解細(xì)胞和生命的本質(zhì)有著重要意義。

另外，也可以在細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的不同的層次上進(jìn)行討論：1.脂類、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其特性是各種細(xì)胞事件發(fā)生的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；2.在真核細(xì)胞內(nèi)，形成了以膜為基礎(chǔ)的，具有特定結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞器，而膜的流動(dòng)性和自組裝特性也是進(jìn)行生命活動(dòng)的前提；3.在特定的時(shí)間和空間內(nèi)，具有特定功能的蛋白質(zhì)與生物膜相互作用，或蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用，完成細(xì)胞器的特定功能；4.各個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系間的相互協(xié)調(diào)與配合，表現(xiàn)出整體細(xì)胞的生命活動(dòng)；5.所有的過程都是被精準(zhǔn)調(diào)控的。

癌癥：這是一個(gè)熱門話題。與這個(gè)話題有關(guān)的關(guān)鍵詞非常多，比如信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化、DNA損傷修復(fù)、干細(xì)胞、基因突變、免疫應(yīng)答等。這在教材中也對(duì)應(yīng)于多個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同角度的討論。多角度的討論可以逐步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“調(diào)控網(wǎng)絡(luò)”的認(rèn)識(shí)。細(xì)胞內(nèi)部的信息就像一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，基因與表型間不僅存在一對(duì)一的關(guān)系，也還有一對(duì)多、多對(duì)多等多種關(guān)系。教材中第314頁(yè)圖14-圖16總結(jié)了與腫瘤發(fā)生相關(guān)的細(xì)胞信號(hào)調(diào)控因子參與的各種信號(hào)通路。第9章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中也介紹了目前研究較多的與腫瘤發(fā)生相關(guān)的信號(hào)通路，關(guān)于腫瘤的研究進(jìn)展迅速，教師可以選取一些最新的研究發(fā)現(xiàn)和研究進(jìn)展，與不同章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)討論。同時(shí)腫瘤也是一個(gè)生活話題，有很多話題可以加入討論內(nèi)容，這既可以豐富學(xué)生的知識(shí)，開拓學(xué)生的視野，也可以加強(qiáng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索和閱讀能力。

進(jìn)化：細(xì)胞的起源與進(jìn)化是一個(gè)非常有意思也是一個(gè)難度很大的課題。教材中雖未辟出專門的章節(jié)進(jìn)行講述，但在很多地方提及相關(guān)內(nèi)容。例如第2章中古細(xì)菌的相關(guān)內(nèi)容以及病毒的進(jìn)化，第6章中線粒體與葉綠體的起源與進(jìn)化等。以當(dāng)今的科技手段，細(xì)胞的起源仍是一個(gè)無法考證的問題，但進(jìn)化的觀點(diǎn)已經(jīng)被接受，其思想也深入社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。我們?cè)诘?章和第2章相關(guān)內(nèi)容講述的同時(shí)強(qiáng)調(diào)進(jìn)化的概念，因?yàn)檫M(jìn)化是細(xì)胞具有統(tǒng)一性的前提，也是生物多樣性的基礎(chǔ)。同時(shí)進(jìn)化是一個(gè)可以將整個(gè)生物系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的概念，討論的范疇也可以從分子到細(xì)胞，再到有機(jī)體，再到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的變化。

四、結(jié)束語(yǔ)

無論是用核心概念構(gòu)建知識(shí)框架還是設(shè)計(jì)跨章節(jié)內(nèi)容的論題，我們強(qiáng)調(diào)細(xì)胞作為一個(gè)有機(jī)體所具有的系統(tǒng)性和宏觀性，在講述知識(shí)的同時(shí)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生建立系統(tǒng)思維的能力。隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，學(xué)生逐漸掌握學(xué)習(xí)和思考的方法，將逐漸增加的知識(shí)細(xì)節(jié)填充到相應(yīng)的概念框架中，不斷地將信息進(jìn)行歸納總結(jié)，形成自己的認(rèn)知體系。通過多角度論題的討論，可以讓學(xué)生逐漸改變過去 “以題目為綱領(lǐng)進(jìn)行背誦”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成“以問題為導(dǎo)向進(jìn)行思考”的習(xí)慣，逐步改善學(xué)生過去的因果關(guān)系定論和線性的思維方式，讓學(xué)生形成全面的、整體的系統(tǒng)思維模式。

細(xì)胞生物學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，其研究?jī)?nèi)容的范圍非常廣闊。近年來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，細(xì)胞生物學(xué)的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段，新的成果不斷涌現(xiàn)。這對(duì)于發(fā)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的研究興趣，以及對(duì)生命的認(rèn)識(shí)都有極大的幫助，但這也在某種程度上增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。雖然在中學(xué)期間學(xué)生已經(jīng)獲得很多的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，但專業(yè)的、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)仍是首次。因此，作為生物學(xué)基礎(chǔ)課，我們強(qiáng)調(diào)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的學(xué)習(xí)。而教材是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的第一手材料，因此我們的工作緊緊圍繞教材的內(nèi)容進(jìn)行編排，使其更加概念化，但不脫離教材，讓學(xué)生既能了解概念，同時(shí)也能在書中找到詳細(xì)的描述。在此基礎(chǔ)上，引入部分的學(xué)科發(fā)展的前沿和最新的研究成果，引導(dǎo)學(xué)生將研究成果與已有的知識(shí)和理論相結(jié)合進(jìn)行思考，從而提出新的問題和假設(shè)。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，科學(xué)以更快的速度發(fā)展，學(xué)科分支越來越細(xì)，學(xué)科間的交叉變得越來越網(wǎng)絡(luò)化。在科學(xué)變得越來越復(fù)雜的情況下我們?cè)撊绾伍_展教學(xué)工作？各種專業(yè)改革、課程整合，各種教學(xué)手段和教學(xué)方法，包括網(wǎng)絡(luò)課程、翻轉(zhuǎn)課堂、PBL教學(xué)等都在進(jìn)行不斷摸索嘗試[15][16][17]，以適應(yīng)當(dāng)今科技的發(fā)展和教學(xué)的需求。然而一門課程的學(xué)習(xí)時(shí)間是短暫的，無法教會(huì)學(xué)生所有的知識(shí)點(diǎn)。而學(xué)習(xí)的過程是終身的，因此要幫助學(xué)生建立自我學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建知識(shí)框架，逐步培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力，這對(duì)于學(xué)生以后繼續(xù)深入學(xué)習(xí)，或向其他專業(yè)學(xué)科進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)都是有幫助的。但目前僅就細(xì)胞生物學(xué)這門課程而言，究竟使用哪些概念構(gòu)建知識(shí)框架更有利于全面概括細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)研究?jī)?nèi)容，這仍是一個(gè)值得深入探討的問題。

還原論和整體論之爭(zhēng)，無論誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，都不會(huì)減少人類理解自然界的企圖和愿望。事實(shí)上，這兩種理論在我們的工作生活中是辯證統(tǒng)一、互補(bǔ)通融的。正如近年來“組學(xué)（Omics）”研究的興起[18][19]，人們又開始逐步將視線轉(zhuǎn)到對(duì)整體系統(tǒng)變化的研究中，而這樣的研究一方面需要對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，另一方面仍要對(duì)單個(gè)基因以及蛋白功能進(jìn)行研究。正所謂“大處著眼，小處著手”。同樣的道理可以借用到教育教學(xué)中。培養(yǎng)具有積極的人生觀、良好的自我學(xué)習(xí)能力、敢于思考和勇于突破的創(chuàng)新性人才，需要站在一個(gè)全局的高度，進(jìn)行整體的思考和謀劃。而改變則是要從點(diǎn)點(diǎn)滴滴的小事做起。學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維模式的改變是困難的，創(chuàng)新的能力也不等于奇思妙想。這是靠努力和時(shí)間，一點(diǎn)點(diǎn)累積的結(jié)果。而我們現(xiàn)在的大學(xué)生普遍缺乏系統(tǒng)思考的能力。大學(xué)生很容易只顧眼前利益，忽視長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，面對(duì)復(fù)雜問題“只見樹木不見森林”，不能從全局出發(fā)解決問題[20]。這也是造成大學(xué)生人力供給與社會(huì)需求不匹配的一個(gè)重要原因。這就要求我們的高等教育工作者要付出更多的思考和努力，在“傳道授業(yè)解惑”的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，讓學(xué)會(huì)自我學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)收集整理信息，學(xué)會(huì)從海量的信息中“抽絲剝繭”提出問題。

人類是具有邏輯思維能力的。我們可以將已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并按照一定的方式進(jìn)行推理加工，最終形成個(gè)人的價(jià)值和觀點(diǎn)。思維能力存在個(gè)體差異，針對(duì)相同的信息，每個(gè)人的關(guān)注點(diǎn)不一樣，對(duì)信息的加工處理方式也不同，這最終導(dǎo)致個(gè)體的行為差異。這部分可能與基因相關(guān)，是我們不能改變的。但同時(shí)我們也應(yīng)該注意到環(huán)境與基因的相互作用，這也是教育的意義所在。對(duì)于大學(xué)生來說，大學(xué)是他們思維系統(tǒng)和價(jià)值體系形成的重要階段。因此，在大學(xué)期間進(jìn)行系統(tǒng)思維能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。而教師在這個(gè)環(huán)節(jié)中的作用不僅是提醒學(xué)生培養(yǎng)思維能力的重要性，同時(shí)還要設(shè)計(jì)情境，引導(dǎo)學(xué)生在情境中體會(huì)系統(tǒng)思維的意義。

知識(shí)信息的高速發(fā)展給高等教育提出了更高的要求。在復(fù)雜的科學(xué)面前該如何進(jìn)行教學(xué)，如何構(gòu)建一個(gè)邏輯性強(qiáng)的、相對(duì)完整的知識(shí)體系，如何將復(fù)雜的事物清晰明了地展現(xiàn)給學(xué)生，這是一個(gè)復(fù)雜的問題。針對(duì)不同學(xué)校、不同專業(yè)、不同學(xué)生，方法可能是多種多樣的。例如，目前很多學(xué)校都在嘗試開展課程整合以及模塊化教學(xué)[21][22]，其主要目的也是整合概念，搭建平臺(tái)，減少重復(fù)性學(xué)習(xí)和復(fù)雜性學(xué)習(xí)。其他各種專業(yè)改革、教學(xué)手段和方法等都在進(jìn)行不斷地摸索嘗試，以適應(yīng)當(dāng)今科技的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求。我們的工作也在不斷地嘗試和摸索階段，中間存在很多不足，但其思路和方向獲得了師生的肯定，是值得嘗試推廣的。

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[責(zé)任編輯：陳 明]