細(xì)胞生物學(xué)課堂教學(xué)模式改革初探

丁 潔

(貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 貴陽(yáng) 550025)

細(xì)胞生物學(xué)課程是一門(mén)綜合性的學(xué)科，隨著干細(xì)胞工程技術(shù)在生物及再生醫(yī)療行業(yè)的廣泛應(yīng)用，細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展迅猛，研究?jī)?nèi)容日益擴(kuò)展，新的研究方法和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，是21世紀(jì)生物科學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)[1-2]?，F(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及生命活動(dòng)。在我國(guó)基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃中，細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科[3]。著眼于我校人才培養(yǎng)的目標(biāo)，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法，變“授人以魚(yú)”為“授人以漁”的教學(xué)方式，并結(jié)合多媒體教學(xué)手段的應(yīng)用[4]，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)科前沿知識(shí)，通過(guò)精選基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、增加綜合性實(shí)驗(yàn)、加強(qiáng)研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的知識(shí)和能力協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)采用啟發(fā)式[5]、互動(dòng)式教學(xué)[6]，讓學(xué)生以小組為單位開(kāi)展解析理論、分析方法的討論和操作，使學(xué)生從知識(shí)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的發(fā)現(xiàn)者，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和分析問(wèn)題的能力。針對(duì)該課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，主要從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程考核評(píng)價(jià)體系3個(gè)方面進(jìn)行課程的建設(shè)與改革，其主要內(nèi)容如下。

1 理論教學(xué)改革

在教學(xué)過(guò)程中，采取組織化教學(xué)(在課程學(xué)習(xí)一開(kāi)始，就注重課程組織的建立和學(xué)習(xí)紀(jì)律的形成，更好地保障教學(xué)的正常開(kāi)展，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自我管理，在組織中更好地分工履職)；以學(xué)生為主體，突出“學(xué)”的理念，圍繞學(xué)生的基礎(chǔ)、需求、興趣點(diǎn)，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展課程教學(xué)；讓學(xué)生更多地參與課堂教學(xué)，提高學(xué)生的思考和總結(jié)能力，將學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，具體采取的改革方式如下。

1.1 基于團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)組織方式

首先，建立基于團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)組織方式[7]，目的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，完成復(fù)雜任務(wù)；形式以6～7名學(xué)生一組，為便于課堂討論，每組學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中座位相對(duì)集中，課堂討論的成績(jī)計(jì)入小組團(tuán)隊(duì)的平時(shí)成績(jī)，并不定期給予一些細(xì)胞領(lǐng)域相關(guān)的前沿課題讓每組學(xué)生做專題報(bào)告，學(xué)生在課外實(shí)踐中分工合作完成大作業(yè)任務(wù)。

1.2 基于問(wèn)題的互動(dòng)教學(xué)

學(xué)習(xí)新課內(nèi)容之前采用回顧問(wèn)答法來(lái)復(fù)習(xí)上節(jié)課的重難點(diǎn)，便于學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的掌握，有助于將前后章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行銜接，有助于學(xué)生和老師共同構(gòu)建該課程的知識(shí)體系架構(gòu)。授課過(guò)程中，希望加入更多的問(wèn)題式互動(dòng)教學(xué)：基于簡(jiǎn)單的引導(dǎo)性問(wèn)題，由學(xué)生獨(dú)立搶答或提問(wèn)的方式來(lái)完成，并計(jì)入學(xué)生個(gè)人的課堂討論得分；基于難度較大的思考性問(wèn)題(例如：概述細(xì)胞信號(hào)的整合方式與調(diào)控機(jī)制、如何理解細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性？這一性質(zhì)與細(xì)胞生命活動(dòng)有什么特殊關(guān)系？總結(jié)闡述不同的CDK在細(xì)胞周期中是如何執(zhí)行調(diào)節(jié)功能的？等綜合性思考題)在課堂上進(jìn)行分組討論，3～5 min后提交書(shū)面答案，由老師課后評(píng)價(jià)記分，計(jì)入小組學(xué)生的團(tuán)隊(duì)分。通過(guò)問(wèn)題式互動(dòng)教學(xué)[8]，更好地檢驗(yàn)、鞏固、加深所學(xué)的知識(shí)，以便學(xué)生能夠較好地掌握已學(xué)習(xí)的知識(shí)并整合重構(gòu)學(xué)科的知識(shí)架構(gòu)。

1.3 基于大作業(yè)的研究性學(xué)習(xí)

課堂教學(xué)過(guò)程中，每組學(xué)生抽簽選擇1道細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)的前沿論題(例如：線粒體與細(xì)胞凋亡、干細(xì)胞在組織再生領(lǐng)域的應(yīng)用與疾病治療、胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分化及腫瘤干細(xì)胞與腫瘤產(chǎn)生等研究熱門(mén)論題)，要求學(xué)生自主查閱相關(guān)論題的文獻(xiàn)資料，提交研究報(bào)告，并于一周后的課堂上做10 min左右的PPT匯報(bào)，所有學(xué)生提問(wèn)，該組學(xué)生負(fù)責(zé)答辯，老師根據(jù)研究報(bào)告、課堂陳述及答辯表現(xiàn)給予評(píng)分，計(jì)入小組團(tuán)隊(duì)的研究性學(xué)習(xí)成績(jī)，并根據(jù)個(gè)別學(xué)生的表現(xiàn)優(yōu)劣給予適當(dāng)?shù)募訙p分?；诖笞鳂I(yè)的研究性學(xué)習(xí)方式不僅增強(qiáng)了同組學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的凝聚力和分工協(xié)作的能力，同時(shí)也讓學(xué)生自主地了解專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)前沿知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

適應(yīng)素質(zhì)教育的要求，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的功能也應(yīng)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變：從驗(yàn)證理論，掌握技術(shù)向培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)轉(zhuǎn)變[9]。細(xì)胞生物學(xué)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，主要從基礎(chǔ)性、綜合性和研究創(chuàng)新性等3個(gè)層次，通過(guò)精選基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、增加綜合性實(shí)驗(yàn)、加強(qiáng)研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。然而，開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)均具有一定的局限性，例如：實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)時(shí)性與實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的矛盾；實(shí)驗(yàn)室空間和儀器設(shè)備條件有限；實(shí)驗(yàn)室管理難度大等。因此，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上，僅能添加1～2個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們考慮創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的另一種可行性形式：通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，將誘導(dǎo)式教學(xué)、問(wèn)題式教學(xué)和過(guò)程式教學(xué)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將基礎(chǔ)性課程實(shí)驗(yàn)改造為一個(gè)個(gè)小型的綜合性/設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，即探究性實(shí)驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)之誘導(dǎo)式教學(xué)

在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前安排10 min左右的開(kāi)卷測(cè)驗(yàn)和30 min左右的背景知識(shí)講解。測(cè)驗(yàn)時(shí)多選用一些書(shū)本中沒(méi)有、對(duì)理解實(shí)驗(yàn)原理很有幫助的簡(jiǎn)單題目，學(xué)生在做測(cè)驗(yàn)題時(shí)多數(shù)會(huì)有挫折感，因而會(huì)產(chǎn)生希望得到真正結(jié)果的期望。背景知識(shí)的講解就圍繞測(cè)驗(yàn)中的問(wèn)題采用啟發(fā)式講解方式展開(kāi)，通過(guò)視頻和流程圖演示實(shí)驗(yàn)原理，必要時(shí)可以以邏輯關(guān)系依次對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，讓學(xué)生的思維跟著解決問(wèn)題的思路走，以最大限度地啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)之問(wèn)題式教學(xué)

例如：在植物細(xì)胞有絲分裂制片實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，提出一些實(shí)驗(yàn)原理相關(guān)的關(guān)鍵問(wèn)題(問(wèn)題1:秋水仙素處理為什么是4 h？問(wèn)題2:為什么顯微鏡下看到的細(xì)胞中期分裂相很少？問(wèn)題3:制片過(guò)程中最佳的酸解時(shí)間是多長(zhǎng)時(shí)間？等)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論知識(shí)，激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的探究欲、主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)之過(guò)程式教學(xué)

例如:探究植物細(xì)胞有絲分裂酸解的合適時(shí)間。常規(guī)教學(xué)法:直接告訴學(xué)生用幾分鐘處理，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。過(guò)程式教學(xué)法則是將全班學(xué)生分成幾個(gè)組,每個(gè)組用一種不同的處理時(shí)間,比如5、10、15和20 min等,最后比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取過(guò)程式教學(xué)法，雖然大多數(shù)組會(huì)得不到好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但總會(huì)有少數(shù)組得到正確的結(jié)果,通過(guò)比較,所有同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),也從中明白實(shí)驗(yàn)方法是需要探索的,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得是需要合作的。

3 課程考核評(píng)價(jià)體系改革

目前，細(xì)胞生物學(xué)的考核方式仍然還是以學(xué)生的期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎@樣的考核方式與細(xì)胞生物學(xué)強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)為主的學(xué)科特點(diǎn)相一致，但缺乏課內(nèi)的互動(dòng)及實(shí)踐技能的測(cè)評(píng)環(huán)節(jié)，不利于考核學(xué)生對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的能力。伴隨課堂教學(xué)方式的改革，課程的考核方式也將做相應(yīng)的調(diào)整：加大平時(shí)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比例，考慮采取更多的方式進(jìn)行課內(nèi)互動(dòng)討論或布置課后作業(yè)，然后老師根據(jù)課堂成績(jī)、作業(yè)以及實(shí)際表現(xiàn)給予成績(jī)[10]。建立“過(guò)程+結(jié)果相結(jié)合”的綜合評(píng)價(jià)體系：最終成績(jī)由平時(shí)作業(yè)(10%)+課堂討論(15%)+課程學(xué)習(xí)過(guò)程表現(xiàn)(10%)+大作業(yè)的研究性學(xué)習(xí)成績(jī)(15%)+期末考試(50%)等構(gòu)成，培養(yǎng)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)的習(xí)慣。杜絕學(xué)生為了應(yīng)付考試而“臨時(shí)抱佛腳”的現(xiàn)象。

4 教學(xué)效果

對(duì)教學(xué)效果的分析評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)改革效果的重要指標(biāo)。為檢測(cè)互動(dòng)式教學(xué)效果如何，課程結(jié)束后，課題組對(duì)采用傳統(tǒng)授課模式和實(shí)施教學(xué)模式改革的兩個(gè)平行班進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查測(cè)評(píng)學(xué)生滿意度，并通過(guò)作業(yè)及試卷分析等多因素分析顯示，教學(xué)改革取得良好效果。

學(xué)生滿意度測(cè)評(píng)分析：測(cè)評(píng)表總分> 88分，統(tǒng)計(jì)為滿意。作業(yè)分析：作業(yè)成績(jī)由平時(shí)作業(yè)(20%)+課堂討論(30%)+課程學(xué)習(xí)過(guò)程表現(xiàn)(20%)+大作業(yè)的研究性學(xué)習(xí)成績(jī)(30%)綜合構(gòu)成，檢測(cè)學(xué)生總結(jié)論述問(wèn)題的能力，作業(yè)總分為100分，統(tǒng)計(jì)平均成績(jī)。試卷分析：對(duì)期末考試試卷中的論述題(總分30分)進(jìn)行分析，考查內(nèi)容包含主要知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)論述的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，統(tǒng)計(jì)平均成績(jī)。從統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)(見(jiàn)表1)，可以看出：不同教學(xué)模式下兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生滿意度測(cè)評(píng)、作業(yè)分析及試卷分析等多方面均存在顯著性差異，且通過(guò)課堂教學(xué)模式的改革明顯提升了學(xué)生期末測(cè)試中的優(yōu)秀率。

表1 教學(xué)效果分析評(píng)價(jià)

5 總結(jié)與展望

在教學(xué)改革實(shí)踐中，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某煽?jī)。教學(xué)過(guò)程中充分了解授課的對(duì)象——學(xué)生，結(jié)合自己的教學(xué)特點(diǎn)，選擇采取適合教學(xué)雙方的教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量；通過(guò)改進(jìn)和完善多媒體課件，在課件中加入大量的模式圖、流程圖和動(dòng)畫(huà)等[11]直觀素材，使課堂更為生動(dòng)和深入淺出，使學(xué)生完全理解相關(guān)機(jī)理方面深層次內(nèi)容，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象基礎(chǔ)知識(shí)的理解，進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的興趣。最后，采用多元化的課程考核方式，培養(yǎng)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)授課內(nèi)容的前沿性、教學(xué)方法的多樣性及考核方式的多元化較為贊賞。實(shí)踐證明，通過(guò)研究型學(xué)習(xí)更有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。