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(dòng)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(yùn)動(dòng)、衰老、死亡以及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控,細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過(guò)程,是生物科學(xué)、生物技術(shù)(動(dòng)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(shì),可清楚地認(rèn)識(shí)到,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞重大生命活動(dòng)及其分子機(jī)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(diǎn)和熱點(diǎn)領(lǐng)域,并以空前的廣度和深度,直接和強(qiáng)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(kāi)設(shè)的必修課,開(kāi)設(shè)時(shí)間在大二下學(xué)期,理論學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為16學(xué)時(shí),由于此學(xué)科的特點(diǎn)是比較抽象、深?yuàn)W、枯燥,所以學(xué)生普遍認(rèn)為是難點(diǎn)課。本文以化抽象為具體,化深?yuàn)W為淺顯,化枯燥為生動(dòng),化復(fù)雜為簡(jiǎn)單等為出發(fā)點(diǎn),從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣入手,綜合運(yùn)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(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
近年來(lái),各學(xué)科間的交匯和融合不斷加強(qiáng),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(shí)信息量增長(zhǎng)迅速,知識(shí)升級(jí)速度加快,這就要求任課教師想教好就必須先學(xué)好,及時(shí)了解和把握生命科學(xué)發(fā)展的前沿和最新動(dòng)態(tài),實(shí)時(shí)更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),將這些前沿的知識(shí)、科技動(dòng)態(tài)及當(dāng)前的一些熱點(diǎn)研究?jī)?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(shí)和新技術(shù)的興趣。
為此,在教學(xué)課件中每年都會(huì)增加最新的諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)等相關(guān)內(nèi)容,如介紹被譽(yù)為“試管嬰兒”之父的2010年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者羅伯特·愛(ài)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(jiǎng)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(shí)時(shí)關(guān)注媒體、網(wǎng)絡(luò)(如小木蟲(chóng)、丁香園、JCB、PNAS等)及中外文權(quán)威期刊等報(bào)道的新技術(shù)和突破性研究進(jìn)展,如將2012年4月份報(bào)道的干細(xì)胞研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展“應(yīng)用卵巢干細(xì)胞培育出卵子,這項(xiàng)研究有望打破年齡對(duì)生育的限制”的內(nèi)容,第一時(shí)間轉(zhuǎn)述、講解給學(xué)生。通過(guò)課堂將這些新知識(shí)、新進(jìn)展實(shí)時(shí)傳授給學(xué)生,極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)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(shí)踐,實(shí)踐深化理論。在熟練掌握理論知識(shí)的同時(shí),教師還應(yīng)積極開(kāi)展各類科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目和教學(xué)改革項(xiàng)目的研究??蒲械倪^(guò)程能夠促使教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題,解決問(wèn)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(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)的同時(shí),對(duì)該領(lǐng)域的研究成果和動(dòng)態(tài)會(huì)有比較深入的了解和把握。因此,從某種意義講,一個(gè)優(yōu)秀的高校教師同時(shí)也應(yīng)該是一個(gè)出色的科學(xué)研究人員。研究項(xiàng)目的開(kāi)展,對(duì)授課教師能力的提高,特別是青年教師的迅速成長(zhǎng)起到了積極的作用,有助于其在授課過(guò)程中游刃有余地理解并傳授理論知識(shí),并將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,從而幫助學(xué)生將抽象、枯燥的知識(shí)點(diǎn)具體化、生動(dòng)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(shí),所以在本科教學(xué)計(jì)劃課程設(shè)置中應(yīng)該先修的課程有普通化學(xué)、有機(jī)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(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,被全國(guó)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(jìn)。一是新版本對(duì)教材結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整,對(duì)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論進(jìn)行了刪繁就簡(jiǎn),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(diǎn)。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(qiáng)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(guò)程,訓(xùn)練學(xué)生的洞察力和抽象思維能力。
另外,備課過(guò)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(guò)比較研究多本教材,廣泛吸納各教材精華,取長(zhǎng)補(bǔ)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(duì)象特點(diǎn)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?yuàn)W,學(xué)生普遍認(rèn)為難學(xué)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,教師應(yīng)發(fā)掘、把握各個(gè)章節(jié)與課程整體之間的關(guān)系以及各個(gè)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(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。從大框架向小知識(shí)點(diǎn)延伸,將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)融入大的知識(shí)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(shí)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(shí),首先把整門(mén)課程的框架展現(xiàn)出來(lái),把課程的各個(gè)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(shí)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(gè)完整的課程知識(shí)體系就建立起來(lái)了,有助于學(xué)生盡快入門(mén)。
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(jī)結(jié)合體,所以學(xué)生會(huì)因其內(nèi)容抽象、難懂而覺(jué)得枯燥。對(duì)此,可充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),通過(guò)視頻、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)及文字等多種形式輔助課堂教學(xué),起到化繁為簡(jiǎn),化難為易,變抽象為直觀,變枯燥為有趣的作用,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主獲取知識(shí)的自覺(jué)性和興趣。如在講信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路中的磷脂酰肌醇信號(hào)途徑,利用flash展示,讓學(xué)生了解通路過(guò)程中的IP3和DAG是如何充當(dāng)?shù)诙攀沟?在講干細(xì)胞時(shí)選取了媒體關(guān)于ips報(bào)道的視頻,形象直觀、生動(dòng)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?,?jiǎn)化了對(duì)繁雜的概念和動(dòng)態(tài)性生命過(guò)程的描述,而且還有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)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(qiáng)的概念,這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是晦澀難懂的,教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的講解應(yīng)該力求簡(jiǎn)單化、形象化,盡量把抽象的專業(yè)知識(shí)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(shí),對(duì)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(wú)從談起,更不能保證取得良好的教學(xué)效果。例如在講“錯(cuò)誤折疊蛋白和不穩(wěn)定蛋白的降解機(jī)制”時(shí),告訴學(xué)生這類蛋白被泛素化,就是給蛋白酶體一個(gè)識(shí)別信號(hào),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?jiàn)的棚戶區(qū)寫(xiě)了“拆”的小房子都會(huì)在規(guī)劃中被拆除一樣。通過(guò)這樣簡(jiǎn)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(shí)點(diǎn)。
精心設(shè)計(jì)每一堂課,包括如何切入主題,不同知識(shí)點(diǎn)如何過(guò)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(shí)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(yùn)輸這一章時(shí),首先提出問(wèn)題“不同途徑合成的蛋白應(yīng)該分別通過(guò)什么樣的機(jī)制和途徑去各就各位”讓學(xué)生們思考,在思考的過(guò)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(guò)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(jìn)行分析和講解,這樣既鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思維能力,又使其在對(duì)比自己的答案過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)有更深刻的理解。
細(xì)胞生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,動(dòng)手能力的提高與知識(shí)的學(xué)習(xí)具有同等的重要性,并能夠相互促進(jìn)。為此,在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上,既注意了經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置,也有針對(duì)性地開(kāi)設(shè)了一些綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外,嘗試給學(xué)生開(kāi)設(shè)了透射電鏡和掃描電鏡的課程,并選取了動(dòng)物、植物以及微生物材料,學(xué)生們親自動(dòng)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(duì)微觀世界探索的興趣。
另外,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,建立了以學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末考試成績(jī)和學(xué)生的科研態(tài)度為主的綜合考評(píng)模式。
以上是細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中的一些探索與思考,即通過(guò)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(yùn)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。
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