生物技術(shù)專業(yè)《細胞生物學(xué)》教學(xué)改革初探

張改娜 施江 侯典云 宋鵬

摘 要：細胞生物學(xué)是研究細胞生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。它與分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和發(fā)育學(xué)等多學(xué)科相互交匯融合，反映了生命科學(xué)發(fā)展的最新成就。該文從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)手段、教學(xué)方法和實驗內(nèi)容調(diào)整等角度對提高生物技術(shù)專業(yè)《細胞生物學(xué)》教學(xué)質(zhì)量進行了探討。結(jié)果顯示，刪除與《生物化學(xué)》等課程完全重復(fù)內(nèi)容，增加細胞生物學(xué)課程的最新研究進展，根據(jù)課程內(nèi)容調(diào)整教學(xué)方式，靈活采用雙主體互動式、啟發(fā)式或提問式教學(xué)多種教學(xué)模式，能夠有效增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并明顯提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：細胞生物學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)效果

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0133-02

細胞生物學(xué)是研究細胞生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。科學(xué)家們通過現(xiàn)代分子生物學(xué)理論和技術(shù)手段，從分子水平、細胞及組織水平上逐步揭示細胞生命活動規(guī)律。細胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要支柱，它與分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和發(fā)育學(xué)等多學(xué)科相互交匯融合，反映著生命科學(xué)發(fā)展的最新成就。近半個世紀以來，生命科學(xué)領(lǐng)域取得許多重大發(fā)現(xiàn)和進步都是來自這門學(xué)科的實驗研究，作為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、畜牧等許多生物相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課之一，細胞生物學(xué)的教學(xué)也受到各個學(xué)校學(xué)院的高度重視。細胞生物學(xué)的研究成果日新月異，層出不窮，其教學(xué)內(nèi)容自然也在進行著不斷地積累和更新，要讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)更加全面而深入學(xué)習(xí)和掌握該課程的內(nèi)容，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就要對傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進行改革。細胞生物學(xué)教學(xué)的改革與創(chuàng)新已經(jīng)成為高校教師的重要課題。為了提高生物技術(shù)專業(yè)《細胞生物學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量，我們從教學(xué)大綱、教學(xué)手段與方法等幾個方面進行改革初探，收到了較好的效果。

1 通過多課程大綱查重，確定教學(xué)內(nèi)容

經(jīng)過該專業(yè)老師多次教研探討，確定了自2012級開始的生物技術(shù)專業(yè)本科生新的《細胞生物學(xué)》課程大綱，將該課程與《生物化學(xué)》中重復(fù)的部分內(nèi)容刪除或提出問題讓學(xué)生自學(xué)，如核糖體，該章節(jié)在《生物化學(xué)》中蛋白質(zhì)的生物合成一章已經(jīng)詳細講解；還有諸如細胞質(zhì)膜、物質(zhì)的跨膜運輸、細胞的能量轉(zhuǎn)換分別在《生物化學(xué)》、動植物生理學(xué)中有涉及，但因為這些內(nèi)容都是《細胞生物學(xué)》課程中的重要內(nèi)容，講課內(nèi)容與在其他課程上的內(nèi)容存在側(cè)重點不同或者講解更加詳細深入，不能刪除。這些內(nèi)容我們或者采用提問式或采用學(xué)生自己講課的方式進行知識鞏固，獲得了極好的教學(xué)效果。同時針對細胞分化、蛋白質(zhì)分選、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等章節(jié)，將涉及的諾貝爾獎的內(nèi)容或一些新的研究進展介紹給學(xué)生。在每一章節(jié)中，教師不僅將已知的知識教給學(xué)生，還要將該章節(jié)涉及的還沒有解決的問題介紹給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神，譬如：蛋白質(zhì)的折疊問題，復(fù)雜糖鏈的合成問題。

2 運用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

近3年的學(xué)生座談讓我們可以了解到90后的大學(xué)生自我管束能力較差，很多學(xué)生還寄希望于老師能夠像高中老師那樣管束他們。加之多年的應(yīng)試教育使大多數(shù)學(xué)生習(xí)慣于被動接受知識，自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力不足。對于大學(xué)任課教師不可能再采用說教和管束的辦法，讓學(xué)生被動接受知識。只能采用多種教學(xué)方式和手段，激發(fā)現(xiàn)代學(xué)生的好奇心理和求知欲望，促使學(xué)生自覺主動學(xué)習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，我們首先采用啟發(fā)式教學(xué)，把最前沿的，甚至是存在疑問的未解決的問題擺在學(xué)生面前，給出討論時間，讓學(xué)生運用現(xiàn)有的知識提出指定問題的解決方案，學(xué)生常常對問題產(chǎn)生極大的興趣，甚至愿意到圖書館中查閱相關(guān)知識，并由此對聽課表現(xiàn)出較大的積極性。同時教師通過多媒體技術(shù)，將細胞生物學(xué)所涉及的看不見，摸不著的微觀知識，以視頻和動畫或圖像等多種形式展示給學(xué)生，使之能形象直觀地理解教學(xué)內(nèi)容[1]。我們還根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，有的采用雙主體互動教學(xué)模式[2]，起初教師可以為學(xué)生提供網(wǎng)站、教學(xué)生如何查閱各類資料，然后讓學(xué)生對該內(nèi)容進行整理和講解。這樣一方面對課程形成有效互補，另外也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性；另一方面學(xué)生通過資料的查閱和整理，知道怎樣了解新的研究進展，對其它課程的學(xué)習(xí)乃至以后的科研道路都有很大的幫助。當(dāng)然這需要任課教師花費時間和精力，及時地學(xué)習(xí)和儲備該課程相關(guān)的進展知識。學(xué)生和教師兩個主體間的互動效果，對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有明顯的影響。有時根據(jù)內(nèi)容也可采用啟發(fā)式或討論式教學(xué)，啟發(fā)式教學(xué)要求教師在備課時，準備啟發(fā)式問題，并能將設(shè)計的問題巧妙的一環(huán)扣一環(huán)，以問題驅(qū)動學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和動力，從而達到教學(xué)目的。無論是雙主體式、啟發(fā)式或討論式教學(xué)都對現(xiàn)在的任課教師有較高的要求。教師多付出，學(xué)生多收獲。

3 更新教學(xué)內(nèi)容，融入科技發(fā)展新知識

國際上細胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究飛速發(fā)展，大量的新知識新觀點層出不窮，有些觀點和研究進展直接改變了以往的理論假說和學(xué)術(shù)觀點[3]。譬如，2012年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎獲得者—— 日本籍科學(xué)家山中伸彌研究團隊的成果：他們通過小鼠實驗，發(fā)現(xiàn)了誘導(dǎo)人體表皮細胞使之具有胚胎干細胞活動特征的方法，即用該方法可以使用人體表皮細胞直接誘導(dǎo)出的干細胞，并進一步可轉(zhuǎn)變?yōu)樾呐K和神經(jīng)細胞等。我國科學(xué)家周琪甚至從小鼠表皮細胞克隆出完整的小鼠個體。這打破了原來課本中講述的克隆羊“多利”的誕生證明了動物細胞“核具有全能性”的說法，說明動物細胞只要條件合適，也可以像植物細胞一樣具有全能性。所以現(xiàn)代教師不僅要把握現(xiàn)有教材和參考資料，還要及時更新自己的知識結(jié)構(gòu)，站在現(xiàn)代科技發(fā)展的最前沿，把細胞生物學(xué)領(lǐng)域的最新科研成果、存在爭議的及亟待解決的關(guān)鍵問題融入到教學(xué)內(nèi)容中，以其拓寬學(xué)生知識的深度、廣度，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和創(chuàng)造性。

將科研動態(tài)引入課堂，需要任課教師在理順細胞生物學(xué)教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，并能及時查閱最新的各類中外文期刊，調(diào)整講課的重點和難點，結(jié)合實際將細胞生物學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的新進展、新知識、新方法介紹給學(xué)生，譬如講解“蛋白質(zhì)分選”時，自2013年起，我們就把2013年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎[4]介紹給學(xué)生：該獎項由謝克曼、羅斯曼和祖德霍夫三位科學(xué)家獲得。其中謝克曼是發(fā)現(xiàn)了能控制細胞傳輸系統(tǒng)不同方面的三類基因，從基因?qū)用嫔蠟榱私饧毎心遗葸\輸?shù)膰栏窆芾頇C制提供了新線索；羅思曼是在20世紀90年代發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)復(fù)合物，該復(fù)合物可令囊泡基座與其目標細胞膜融合；祖德霍夫則是在前面兩位美國科學(xué)家的研究基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并解釋了囊泡如何在指令下精確地釋放出內(nèi)部物質(zhì)。再如講解“細胞核與染色體”時，除了介紹常規(guī)的細胞核的結(jié)構(gòu)和染色體的各級包裝外，基因的活化，我們可以加入現(xiàn)在熱門的表觀遺傳學(xué)問題。對于本科教育，我們認為就是要讓學(xué)生多接觸、多動手動腦，并最終找到他們最感興趣的領(lǐng)域。將最新研究成果、研究動態(tài)或還有爭議的課題融入到教學(xué)內(nèi)容中去討論，無疑是本科生們及時的、盡可能多的接觸細胞生物學(xué)前沿的有效方法。但將最新研究動態(tài)加入課堂是需要任課教師花費較大時間和精力去關(guān)注、查閱相關(guān)領(lǐng)域的期刊和報道的。作為教學(xué)工作，這樣做當(dāng)然既是對學(xué)生負責(zé)，也是對自身水平的提高，然而現(xiàn)代高校也應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧┕膭詈痛龠M教學(xué)工作的有效運行。

4 改進實驗內(nèi)容與方法，提高實驗效果

細胞生物學(xué)同時也是一門理論性和實踐性都非常強的學(xué)科。增加實際的操作環(huán)節(jié)可使學(xué)生對所學(xué)的知識有一個深刻的認識，同時滿足學(xué)生好奇的探索精神，因此無論是從學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識構(gòu)建，還是提高學(xué)生對該學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，細胞生物學(xué)的實驗環(huán)節(jié)都很重要。細胞生物學(xué)實驗涉及內(nèi)容包括基本的細胞生物學(xué)研究方法的基本實驗和細胞工程技術(shù)實驗。實驗設(shè)計盡可能使學(xué)生不僅能夠掌握各種實驗技能又能夠?qū)W到知識，滿足學(xué)生探索精神。比如基本的顯微觀察，我們在設(shè)計實驗時，除了讓學(xué)生掌握顯微鏡的使用方法，還要讓他們掌握與顯微鏡相關(guān)的其它知識，比如細胞計數(shù)、測微尺的使用等。再如免疫熒光法顯示細胞骨架，不僅讓學(xué)生了解到細胞骨架在細胞內(nèi)的分布，同時讓學(xué)生鞏固了熒光顯微鏡的原理和使用方法。細胞工程技術(shù)實驗則盡可能設(shè)計的環(huán)環(huán)相扣，將所學(xué)的知識連成一個整體[5]，這樣既節(jié)省材料，降低實驗費用，又節(jié)省學(xué)時。同時我們還設(shè)置選作實驗為學(xué)生提供更多的實驗機會，以提高他們的學(xué)習(xí)興趣。

5 結(jié)語

我們通過對教學(xué)內(nèi)容和實驗設(shè)計、教學(xué)方法的調(diào)整，并在課堂上引入細胞生物學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的最新研究動態(tài)和成果，已經(jīng)極大的提高了該課程的教學(xué)效果。然而，“教無定法，貴在得法”，愿我們能夠找到更多、更好的教學(xué)方法，進一步提高細胞生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻

[1]吳立柱，潘延云，司賀龍，等.《細胞生物學(xué)》實驗的教學(xué)改革初探[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：農(nóng)林教育版.2007，9（4）：126-128.

[2]許君，鄭文明，陳新建，等.在細胞工程學(xué)教學(xué)中的初探[J].科技教育創(chuàng)新，2008（6）：237-238.

[3]劉靜，劉艷平，何莉芳，等.淺議細胞生物學(xué)理論教學(xué)的技巧[J]..基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2002，4（3）：197-200.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10943428.htm52.

[5]李艷紅.細胞生物學(xué)和細胞工程實驗教學(xué)的幾點體會[J].實驗室研究與探索，2004，23（7）：51-52.