獨立學(xué)院生物工程專業(yè)細胞生物學(xué)教學(xué)研究

李繼偉，鄧祥宜

(武漢設(shè)計工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北武漢 430205)

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獨立學(xué)院生物工程專業(yè)細胞生物學(xué)教學(xué)研究

李繼偉，鄧祥宜

(武漢設(shè)計工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北武漢 430205)

摘要細胞生物學(xué)是發(fā)展迅猛的前沿學(xué)科。筆者從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法的探索、考核方式的改革和教師自身能力的提高4個方面闡述了細胞生物學(xué)教學(xué)過程中的相關(guān)思考，旨在調(diào)動學(xué)生的課堂積極性和課后主動性，提高教學(xué)效果，為應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)奠定扎實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞獨立學(xué)院；生物工程；細胞生物學(xué)；知識框架；啟發(fā)式教學(xué)；微課；考核

細胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要分支學(xué)科，是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，也是各個生物相關(guān)專業(yè)的一門必修課，主要研究細胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能，以及細胞的重要生命活動規(guī)律[1]。獨立學(xué)院是具有中國特色的民辦院校，經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，已經(jīng)成為本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的新生力量[2]。對于應(yīng)用技術(shù)型高校，在細胞生物學(xué)的教學(xué)過程中，一方面要注重基礎(chǔ)內(nèi)容的教學(xué)，另一方面要注意課程的應(yīng)用型知識的教學(xué)。細胞生物學(xué)課程在原有的教學(xué)過程中，因為課程知識點多，理論性強而且較抽象，同時，該課程與生產(chǎn)實際聯(lián)系較少，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)動力不足，整體教學(xué)效果不理想。如何在有限的課時內(nèi)，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時增強對知識的理解和提高綜合應(yīng)用能力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是課程教學(xué)中必須思考的問題。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，對以上問題進行了一些思考和探索，以期為應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)貢獻一份力量。

1教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

武漢設(shè)計工程學(xué)院細胞生物學(xué)課程的授課對象是生物工程專業(yè)學(xué)生，為達到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標，對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化。首先，避免課程間內(nèi)容重復(fù)。第一，考慮到同期開設(shè)的生物化學(xué)課程，在學(xué)習(xí)線粒體的結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)內(nèi)容時，弱化氧化磷酸化的相關(guān)內(nèi)容，重點講清楚線粒體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；同時，將核糖體一章的內(nèi)容改為自學(xué)。第二，對于基因表達和調(diào)控，因為在后續(xù)分子生物學(xué)課程中是重點內(nèi)容，所以將其改為自學(xué)內(nèi)容。其次，精講選講。在學(xué)習(xí)細胞增殖相關(guān)內(nèi)容時，因為中學(xué)生物中關(guān)于有絲分裂的內(nèi)容涉及較多，所以在課堂上對于有絲分裂的內(nèi)容做簡單復(fù)習(xí)，同時強化減數(shù)分裂的內(nèi)容。通過上述內(nèi)容的調(diào)整，力求做到授課內(nèi)容的系統(tǒng)和凝練。

2教學(xué)方法和手段的運用

2.1注重知識框架的構(gòu)建細胞生物學(xué)教學(xué)中，不同章節(jié)內(nèi)容容易各自為陣，難以形成一個有機整體。幫助學(xué)生把抽象、離散的知識整合是教學(xué)中的一個重點。在課堂上應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生建立各知識點之間的聯(lián)系，由點及面，引導(dǎo)學(xué)生將微觀的結(jié)構(gòu)和功能填充到細胞甚至個體的整體層面，充分突出知識的前后連貫，突出結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系，利于學(xué)生對抽象知識的理解和把握。比如，可以將細胞比喻為一個“大工廠”，細胞核是“最高指揮中心”，線粒體(葉綠體)是“動力工廠”，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和核糖體是“生產(chǎn)車間”，溶酶體是“垃圾回收站”，工廠中各車間通過管道連接(細胞骨架、物質(zhì)運輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等)，一起來完成“細胞工廠”的正常運轉(zhuǎn)(增殖、分化、衰老和凋亡等)。

2.2注重教學(xué)方法的改革，引入啟發(fā)式教學(xué)在教學(xué)中，采取課堂講授為主的教學(xué)方法，可以引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地、主次分明地掌握知識，從而提高學(xué)習(xí)效率，而這些正是不少學(xué)生所欠缺的[3]。筆者始終堅持“課前5 min、課后5 min”，課前幫助學(xué)生強化上次課的知識框架和重點內(nèi)容，課后幫助學(xué)生梳理本堂課的知識脈絡(luò)，使學(xué)生能高效地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。

在課堂講授的基礎(chǔ)上，筆者嘗試將啟發(fā)式教學(xué)引入課堂，調(diào)節(jié)課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，強化學(xué)生對知識點的理解和綜合應(yīng)用能力。比如，在學(xué)習(xí)“細胞的衰老和凋亡”相關(guān)內(nèi)容時，首先提出“人的壽命是有限的，那細胞能長生不老嗎”，以這樣一個問題引出細胞的壽命與生物個體的壽命是息息相關(guān)的，細胞的壽命是有限的，會受到各種因素的影響等內(nèi)容。在學(xué)習(xí)“生物膜特性”相關(guān)內(nèi)容時，先引入經(jīng)典的“人鼠細胞融合實驗”，根據(jù)“融合細胞表面熒光抗體的區(qū)域性分布到均勻分布”的現(xiàn)象提出疑問，引導(dǎo)學(xué)生推理得出膜蛋白具有運動性一結(jié)論，從而進一步推斷出膜脂具有運動性。同時，還可以讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上運用所學(xué)知識來設(shè)計實驗證明生物膜的流動性。在學(xué)習(xí)“非細胞性的細胞感染體”時，先引入瘋牛病的案例，通過瘋牛病的傳播方式等內(nèi)容，引出朊病毒的概念。通過這樣的教學(xué)方式，可以強化學(xué)生的對知識的記憶，也提高了課堂氣氛，提升了學(xué)習(xí)效率。

2.3將微課思想引入教學(xué)微課是指應(yīng)用多媒體技術(shù)，就教學(xué)過程中的某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)，進行針對性講解的一段音頻或視頻[4]。在細胞生物學(xué)教學(xué)過程中，把一些抽象的重點內(nèi)容和重要的實驗技術(shù)拍成視頻，上傳網(wǎng)絡(luò)，供學(xué)生課后學(xué)習(xí)使用。比如，可將“信號假說”做成動畫，配合教師講解的板書、音頻制成一段微課，使學(xué)生掌握參與信號假說的各組分及整個過程。再比如，在學(xué)習(xí)“協(xié)同轉(zhuǎn)運”相關(guān)內(nèi)容時，可將動畫和教師講解的音頻錄成微課，使學(xué)生理解動植物細胞中協(xié)同轉(zhuǎn)運的過程。對于實驗課，將一些重要的實驗技術(shù)做成微課，比如葉片臨時裝片的制作，福爾根反應(yīng)的壓片技術(shù)等，讓學(xué)生在課前觀看，課堂再實際操作，可以強化學(xué)生的實驗技能。

2.4傳遞正能量，激勵學(xué)生不斷進取 將重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)及研究過程以故事、專題的方式引入課堂，激勵學(xué)生奮發(fā)圖強，幫助其克服學(xué)習(xí)過程中的畏難情緒。諾貝爾獎是全世界公認的自然科學(xué)界的最高成就。學(xué)習(xí)“細胞內(nèi)膜系統(tǒng)”時，可以將諾貝爾獎得主屠呦呦的事跡引入課堂。屠呦呦沒有博士學(xué)位、留洋背景或院士頭銜，被當時的媒體報道稱為“三無”科學(xué)家。經(jīng)過多年研究，實驗了800多種藥物，最終創(chuàng)制新型抗瘧疾藥——青蒿素。進一步研究發(fā)現(xiàn)，其抗瘧疾的機理主要是青蒿素可以作用于瘧原蟲的膜系結(jié)構(gòu)，破壞其膜結(jié)構(gòu)，線粒體腫脹，內(nèi)外膜脫落，從而對瘧原蟲的細胞結(jié)構(gòu)及其功能造成破壞。在此基礎(chǔ)上，對細胞內(nèi)膜系統(tǒng)進行講解。這樣的教學(xué)方式不僅活躍了課堂氣氛，也使學(xué)生明白任何成績的取得都離不開持之以恒的實干精神，激勵學(xué)生不斷進取。

3考核方式優(yōu)化

靈活而有效的考核方式是促進學(xué)生學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果的有力手段。傳統(tǒng)的考核方式是期末考試占60%，平時成績占40%，對于平時成績一般以學(xué)生的出勤率和作業(yè)完成的質(zhì)量為考核標準，而忽略了對實驗操作過程的考核。筆者嘗試把平時成績的40%分成3部分，其中考勤和課堂作業(yè)15%，實驗報告10%，實驗操作15%，每次實驗對每位學(xué)生的操作和結(jié)果單獨評分，突出實踐環(huán)節(jié)的重要性。學(xué)生普遍反應(yīng)動手能力得到了提高。

4教師應(yīng)堅持終身學(xué)習(xí)

教師堅持終身學(xué)習(xí)，不斷鉆研教學(xué)乃是教學(xué)質(zhì)量提升的根本。細胞生物學(xué)是一門發(fā)展非常迅速的學(xué)科，知識更新很快，所以教師應(yīng)該及時把握新知識，將前沿知識帶進課堂。為此，教師應(yīng)經(jīng)常查閱最新相關(guān)領(lǐng)域的文獻，學(xué)習(xí)最新的學(xué)科進展，堅持終身學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。比如，在學(xué)習(xí)顯微鏡的分辨率時，傳統(tǒng)課本上一般都明確指出光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.2 μm，但是據(jù)最新報道，光學(xué)顯微鏡已經(jīng)突破0.2 μm的分辨率極限，達到了20 nm以下(2014年諾貝爾化學(xué)獎)[5]。這樣不僅將最新的知識引入課堂，同時也活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，強化了學(xué)生對知識點的記憶。

5結(jié)語

在細胞生物學(xué)教學(xué)過程中，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重基礎(chǔ)知識，強化實踐操作，引入多樣化的教學(xué)方法，同時將“微課”思想引入教學(xué)，改革考核方式，充分調(diào)動了學(xué)生的課堂積極性和課后主動性，提高了教學(xué)效果，為學(xué)生今后課程的學(xué)習(xí)以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下了一定的基礎(chǔ)。在今后的教學(xué)過程中，應(yīng)進一步推進細胞生物學(xué)課程的教學(xué)探索和改革，滿足社會對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。

參考文獻

[1] 張晶，華子春.細胞生物學(xué)課程體系優(yōu)化的實踐與思考[J].中國細胞生物學(xué)學(xué)報，2011,33(6)：716-719.

[2] 魯先發(fā).應(yīng)用型人才培養(yǎng)的探索與實踐[M].廣州：世界圖書出版廣東有限公司，2014：12-13.

[3] 鄧祥宜, 李嬋娟, 張娟, 等.食品科學(xué)與工程專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)體會：從應(yīng)用型人才培養(yǎng)角度出發(fā)[J].生命的化學(xué)，2014, 34(3)：419-422.

[4] 蔡旻君，李豆豆，汪春英等.從教育敘事研究的視角審視微課[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015，25(2)：47-52.

[5] 夏鵬，竇震，姚雪彪.超高分辨率顯微技術(shù)研究進展[J].生命的化學(xué)，2015,35(3)：430-437.

Research on Cell Biology Teaching in Biological Engineering in Independent Institute

LI Ji-wei, DENG Xiang-yi

(College of Food & Life Science and Technology, Wuhan Institute of Design and Sciences, Wuhan, Hubei 430205)

AbstractCell biology is a rapidly developing frontier discipline.Some points of view on cell biology education, which were used to arouse the students′ enthusiasm in class and initiative after class and finally improve the teaching effect, were discussed in this article from four aspects, including optimization of teaching contents, exploration of teaching methods, reform of assessment methods and improvement of teachers’ own ability.The study will lay a solid foundation for the cultivation of applied technical talents.

Key wordsIndependent institute; Biological engineering; Cell biology; Knowledge frame; Heuristic teaching; Micro course; Assessment

基金項目武漢設(shè)計工程學(xué)院教學(xué)研究項目(201504)。

作者簡介李繼偉(1983- )，女，山西大同人，講師，碩士，從事細胞結(jié)構(gòu)和功能及食品發(fā)酵等方面的研究。

收稿日期2016-02-26

中圖分類號S-01

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-307-02