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细胞生物学是细胞学与分子生物学交汇的领域,从细胞整体水平、亚显微结构水平和分子水平来研究细胞结构及其生命活动规律的学科。医学细胞生物学是以细胞生物学和分子生物学为基础,探索研究人体细胞发生、发展、成长、衰老和死亡的生命活动规律以及发病机理和防治的学科,是生命科学的四大前沿学科之一,也是高等医学院校重要的基础课程之一[1]。近年来,随着分子生物学技术和生物信息学的发展和应用,对细胞生物学的认识逐渐深入,细胞生物学的新理论、新技术被越来越多地渗透到临床医学各学科中。如何在有限的学时内,让学生完整、系统地掌握细胞生物学基础知识的同时,及时了解细胞生物学的最新进展及在临床医学中的应用,培养学生的思维能力,已成为新形势下细胞生物学教学改革的一个重要内容。为了调动学生学习的主观能动性,提高细胞生物学的教学质量,本文对十几年的教学实践和经验教训进行了总结。
1教学内容
1.1精选教材医学细胞生物学教材有多种版本,各有特色。经过反复比较,选定了罗深秋主编,科学出版社出版的《医学细胞生物学》作为教材。这本教材由国内多位知名学者编著,与其他同类教材相比,全书体系新颖,内容完整,反映了学科的最新发展趋势。这本教材的最大特色是使用了大量的彩色插图,色彩鲜艳、形象生动,吸引学生的注意力,能够更好的理解所讲述的内容。
1.2精选教学内容目前细胞生物学理论课教学中,有两个问题比较突出:一是学时少,内容多。罗深秋主编的《医学细胞生物学》一共有16个章节,考虑到临床专业的理论学时安排(30学时),将这些章节都详细介绍是不现实的。如果要面面俱到,那只能是每个章节的内容都“蜻蜓点水”,使学生抓不到重点。二是教学内容与很多学科的内容相互联系、相互渗透,涉及到组织胚胎学、生理学、生物化学、遗传学、分子生物学等学科。为了使本学科与其它课程的知识紧密衔接而又避免不必要的重复,在有限的教学时数内将大量的知识传授给学生,合理取舍教学内容,制定切实可行的教学方案,是圆满完成该门课程的前提[2]。针对上述问题,在教学内容的选择上,把握两个原则。第一,侧重医学生所需要的必备知识。因为教学对象是临床专业的学生,他们在今后的工作中,主要涉及的是动物细胞的知识,因此讲授的细胞生物学内容应有别于综合性大学。如进行细胞器的讲解,对只存在于植物细胞的细胞器叶绿体等就不做介绍。而对与医学关系密切,并且是学科热点的内容如细胞膜与疾病的关系、内膜系统与疾病方面的内容等则可进行扩展,以拓宽学生的知识面;第二,淡化与其它学科重复的内容。如蛋白质的生物合成是细胞生物学的内容,同时也是生物化学课程中的重要内容。因此在讲授该章节时,着重介绍核糖体的四个重要部位及其功能,而对具体的蛋白质合成过程的内容则让学生自学,以减少相近学科间内容的重复。此外,如细胞信号转导的内容,由于分子生物学课程中要详细讲述,因此在医学细胞生物学课程中就不作讲授,让学生自学。
2教学模式
2.1启发式教学法启发式教学是教师在教学过程中充分调动学生的积极性,激发学生学习的兴趣和爱好,启迪学生的创造性思维,培养高素质创新人才。在上课过程中,我们通常提出问题,引导学生思考。如在讲小分子物质的穿膜运输时,容易把被动运输几种运输方式的特点混淆。因此,在教学过程中把膜脂的双层分子结构比喻为一条河流,让学生想象一下过河的方法就容易引导出这几种运输方法的特点。如果是直接游过去的,就属于简单扩散,因为这种方法不需要借助膜转运蛋白而直接通过细胞膜的脂双分子层;如果是从一座桥上走过,就属于离子通道介导的协助扩散,因为桥就象细胞膜上的一个通道,使离子能够通过通道通过细胞膜;如果是坐船过去,就属于载体蛋白介导的协助扩散,因为这需要小分子物质和载体蛋白的结合。通过这种方法,使学生能够清楚掌握被动运输的几种类型和相对应的特点。
2.2联想法由于医学细胞生物学所学习的内容绝大多数非常抽象,比较枯燥,容易使学生失去学习的兴趣。因此要以日常生活中所接触到的例子为例,进行形象生动的讲解,引起学生的兴趣。如讲线粒体前体蛋白的转动机制时,把转运的第一步前体蛋白的去折叠以卷发和直发的例子来引导学生来理解。线粒体前体蛋白在细胞质基质中由于折叠盘曲而体积大,但线粒体膜上由通道蛋白形成的通道又比较窄,使前体蛋白不能通过通道。因此把前体蛋白比喻为卷发,要把它拉直,才能通过线粒体膜。卷发拉成直发,需要工具和电。在细胞中把前体蛋白拉直的工具是细胞质中的热休克蛋白70,所需的能量是ATP。这样就使学生容易理解。此外,在讲胆固醇调节膜的流动性和增强膜的稳定性作用时,一般学生很难理解,觉得这两者之间有点矛盾。不过以“一片荷叶”的例子来解决这个问题。很多山区由于没有自来水,经常要拿水桶来挑水。不过由于路上颠簸,经常一桶水最后只剩下半桶水。所以山区人民就想了一个办法,在水桶里放一片荷叶,调节了水的流动,增加了稳定,使水不容易晃出来。通过这个例子就比较容易理解了胆固醇的作用。
2.3病例教学法兴趣是最好的老师。在教学中把临床问题和相关的知识点结合起来,不仅使学生由被动接受书本知识转变为主动探索、解决问题,而且又巩固了知识点。目前高等医学类院校的医学教育均由基础医学、临床医学和临床实习三部分组成,学生在基础课程学习期间基本与临床脱节,大大降低了学生的学习积极性,影响了教学效果。病例教学法就是充分利用临床专业的学生对临床知识的渴望,在基础教学的同时教师适当结合临床实际提出问题,让他们学会应用“细胞生物学”的知识对临床问题进行分析,提高学习的兴趣。如在讲膜受体异常和疾病时,就可以将疾病和前面所学的细胞膜相关的知识点结合起来。高胆固醇血症是由于细胞膜表面低密度脂蛋白受体(LowDensityLipopro-teinReceptor,LDLR)异常导致的疾病。在正常的细胞中,血浆中的低密度脂蛋白(LowDensityLipopro-tein,LDL)颗粒与细胞膜上的LDLR结合,经受体介导的胞吞作用进入细胞内,被溶酶体降解释放出游离胆固醇。游离胆固醇能反馈抑制细胞内的胆固醇的合成,从而维持胆固醇的平衡。患者由于LDLR缺陷,使得血浆中的LDL不能进入细胞,一方面使胆固醇在血液中积累,另一方面由于进入细胞中的胆固醇减少,反馈抑制减弱,使细胞大量合成胆固醇,导致胆固醇进入血浆。这两方面的双重作用使大量的胆固醇在某些组织中沉积形成黄色瘤,如在心血管中沉积就会使患者出现冠心病。在这个例子中,不仅巩固了学生前面所学的受体介导的胞吞作用的内容,而且还使学生了解这个疾病的发病机制。此外,在讲溶酶体膜异常与疾病时,以矽肺这个例子来复习溶酶体的相关知识。矽肺是一种职业病,在水泥厂、金刚石加工厂、矿山开采等职业中容易发生。其发病机制主要是由于肺组织中的巨噬细胞通过胞吞作用中的吞噬作用吞噬矽尘颗粒,形成有细胞膜包裹的异体吞噬体。异体吞噬体再与初级溶酶体结合形成异噬性溶酶体。由于溶酶体是酸性环境,而矽尘颗粒的主要成分是二氧化硅,这样就形成硅酸分子。硅酸使溶酶体膜的结构变化而破裂,使大量的酸性水解酶和硅酸流入细胞质,引起巨噬细胞的自溶。由死亡细胞释放的二氧化硅被正常的巨噬细胞吞噬后,将重复同样的过程。巨噬细胞的不断死亡会诱导成纤维细胞的增生并分泌大量的胶原物质,使吞入二氧化硅的部位出现胶原纤维结节,导致肺的弹性下降,形成矽肺。在这个例子中,不仅复习了溶酶体的各种类型和溶酶体的细胞内消化功能,而且还把前面所学的大分子物质的胞吞作用和溶酶体有机的结合在一起。
文/吕敏欣
纱窗是房间与外界阻隔的唯一屏障。日久天长,纱窗上堆积了大量灰尘,千万不要图省事,不清洗。这样不仅会污染室内空气,还会使纱窗折寿。
清洗和保养方面,由于卧室和客厅的纱窗只附着一些灰尘,可以把纱窗取下后用清水冲洗,也可以给一面铺上报纸,用软毛刷刷去尘土,再翻过来清理另一面;清洗厨房纱窗时可以用一些清洁剂或洗衣粉,用刷子刷洗干净即可。
如果污渍比较顽固,取适量洗衣粉、少量牛奶和水,放在一起搅匀制成清洗液,用软毛刷子蘸着涂抹在纱窗上,5-8分钟后再用清水冲洗。也可以使用面粉,由于面粉颗粒表面张力大,可以吸附各种油污,加水润湿后面粉里的粗纤维、淀粉等遇水膨胀,对油污有很强的去除力。
还有不少人家现在用的是隐形纱窗,不用时可以把纱窗收进网盒里。这种纱窗也要定期清洗,同时还应注意轨道的,适当给定位器加点油。纱面一旦破损,应及时更换。
不宜为省电频繁拔插头
电视待机也耗电,因此,有人提出可在不使用电器时拔掉插头以达到省电的目的。现实中,也确实有不少老年人为了省电,每晚临睡前跑遍屋内各个角落,拔掉所有不用电器的插头。
长期从事电力节能研究的查满兰表示,虽然拔插头确能省电,但反复插拔电源插头容易引发一系列安全隐患,“这样做很容易造成插座的老化和接触不良,而且如果插拔过程中电压浪涌过大,会对电器造成损害。插座老化后,还很容易引发短路进而导致火灾的发生。”
不提倡市民为省电盲目插拔电源插头的她给市民提出了一些建议:“首先,应根据电器的电流大小选择质量过关的电源插座;其次是要改变一些不良的习惯,如手机充电器充完电仍插在插座上、使用完电饭煲不拔插头等。”
区别水晶与玻璃三法
文/徐宪玲
①颜色。水晶透明而多明亮耀眼;玻璃于白色之中而微泛青色、黄色,且感明亮不足。
②硬度。水晶硬度为7,而玻璃为5.5左右。如用天然水晶晶体的新鲜棱角去刻划,可以划破的是玻璃。
③杂质。水晶为天然结晶,体内常有绵纹等不均一不完美现象;而玻璃为人工熔炼结果,体内常均一而无绵纹,玻璃内部常有小气泡,水晶则相反;水晶和玻璃如用舌舔,则水晶有凉感,而玻璃有温感。
雨季到来 学点食物防霉保鲜法
文/许冬冬
大米保鲜法:在1000克大米中放100克海带,可使大米保持干燥不霉变、不生虫。因为干海带吸湿能力强,又具有抑制病菌和杀虫作用。
活鱼保鲜法:买回的活鱼,用手将鱼的两腮掀起来,再蘸点菜油或麻油涂搽在鱼的腮丝上,能使鱼活1-2天。
猪油保鲜法:猪油炼好放进盛油的器皿时,放上一点白砂糖(500毫升油放50克糖),搅拌均匀冷却后封存起来,这样可存放较长时间不变味。
关键词:基础医学;课程整合;教学设想;卓越医生教育;
作者简介:徐昌水。博士,副教授。研究方向:神经电生理与药理学。
自1866年美国医药传教会在广州开设第一所医科学校——广州博济医学校开始,国内医学教育课程体系一直沿用由基础医学课、临床专业课、临床实习三个阶段组成的“以学科为中心”的三段式国外医学教育课程模式培养医学生。传统“以学科为中心”的课程模式具有较强的系统性、基础性和完整性,便于教学实施与组织管理,节省人力和财力等优点,但学科之间界限过于分明,各学科内容之间存在过多交叉重复或互相矛盾[1]。1993年爱丁堡世界医学教育峰会推出“以器官系统为中心”的综合型课程教学模式,使学生从真正意义上认识和理解一个器官,形成一个医学整体概念[2]。为适应21世纪医学教育的人才培养要求、教育部“卓越医生教育培养计划”和“新世纪高等教育教学改革工程项目”的培养目标,综合目前国内高等医学院校基础医学课程的教学现状,对开展“以器官系统为中心”的基础医学课程模式提出几点设想。
1传统以学科为中心的基础医学课程模式存在弊端
现阶段高等医学院校临床医学专业本科层次所学的基础医学课程学科门数较多,主要包括人体解剖学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、病理生理学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、医学遗传学、医学微生物学、人体寄生虫学以及医学免疫学等课程[3],一直沿用“以学科为中心”的基础医学课、临床专业课和临床实习三段式医学培养教学模式。学科界限过于分明,各学科为求本身的完整性,较少考虑医学教育的培养目标是医学专门综合型人才而不是学科带头人。因此,各学科之间存在过多交叉和重复,如有些解剖学和组织学的内容,为了让学生更好地理解,在上生理学、病理学和病理生理学时还是会重复组织结构的内容,导致学生负担过重。基础理论与临床知识之间缺乏紧密的联系和互相脱节等现象,如单独讲病理生理学知识时,老师对前面学习过的基础医学知识和后面的临床专业知识就不会讲授,严重影响学生临床实践技能和创新思维能力的培养[4]。
2课程整合是教学培养模式和课程体系改革的需要
长期以来,医学高等教育虽然从未停止过教学创新,但片面强调专门化教育,忽视综合素质培养,造成专业面过窄、知识结构单一、缺乏医学整体概念的状况,与当前我国高等医学教育的人才培养要求不相适应,对21世纪医学教育培养模式和课程体系改革提出了新的要求[5-6]。课程整合涉及到课程结构、课程内容、课程资源及课程实施等多方面整合,主要针对教育领域中各学科课程存在的割裂和对立问题,通过多种学科的知识互动和综合能力培养,促进师生合作,实现以人为本的新型课程发展,从而促进课程整体的变革[7]。普通意义上的课程整合就是将两种或两种以上的学科融入到课程整体中去,改变课程内容和结构,变革整个课程体系,创立综合性课程文化[8];从狭义上讲,课程整合就是将两种或两种以上学科融合在一堂课中进行教学,对教师、学生、教学本身都提出了更高的综合性要求,强调把知识作为一种工具、媒介和方法融入到教学的各个层面中,培养学生的学习观念和综合实践能力,促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革,从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标[9]。
3“以器官系统为中心”基础医学课程模式的整合设想
“以学科为中心”的课程模式过分强调各学科知识的完整性、基础性和系统性,各学科知识相对独立、零散而缺乏联系,学生不能从整体上对一个器官系统进行认识和理解。“以器官系统为中心”的课程模式淡化学科,注重知识的系统性与连贯性,克服了“以学科为中心”教学模式的弊端[10]。因此,根据基础医学各学科间的有机联系,按器官系统的结构与功能、生理学与病理学、基础理论与临床实践等方式把具有关联性的课程内容紧密联系在一起。如可将人体解剖学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、病理生理学等基础医学课程组建为《人体形态结构与功能学》,细胞生物学、医学遗传学、生物化学和分子生物学等基础医学课程整合为《细胞与分子生物学基础》,医学微生物学、人体寄生虫学和医学免疫学课程融合为《病原生物与免疫学》等三大课程体系,从而使学生形成一个医学整体概念[11]。
3.1重组后的三大课程体系理论的教学内容
总论部分主要介绍各模块所含学科共性的研究内容,如《人体形态结构与功能学》主要介绍人体基本组织与形态结构、内环境与稳态、人体生理功能及其调节、病理学研究方法、组织、细胞的适应和损伤、血液循环障碍、炎症、肿瘤、疾病概论及水电解质与酸碱平衡等内容;《细胞与分子生物学基础》课程主要介绍细胞的基本结构与功能、生物进化与遗传、细胞与分子生物学常用的研究方法等;《病原生物与免疫学》课程主要介绍免疫的基本概念与功能、微生物的概念和分类以及与人类的关系、人体寄生虫学的概念与分类,以及各学科的发展与现状。
各论部分按照人体器官系统进行综合和重组而系统教学,如《人体基本形态结构与功能》分为运动系统、消化系统、呼吸系统、血液与循环系统、泌尿系统、生殖系统、神经与感官系统以及内分泌系统的基本形态结构与功能等8个教学单元,从人体的正常形态与组织结构、生理功能、各系统的病理形态与功能改变以及临床疾病联系进行整合讲授,有利于学生系统性地理解基础知识与临床疾病的联系,早期接触临床。
3.2各学科实验课合并重组为综合性设计性实验项目
传统的单学科实验采用学生完全按照实验指导手册的要求,简单重复实验的教学方法,不利于学生创新思维的培养[12]。结合医学培养目标和基础医学课程整合原则,对原有的实验课合并重组为综合性设计性实验项目,如《人体基本形态结构与功能》整合课程开展以器官系统为中心形态发育学实验,主要综合原有人体解剖学、组织学与胚胎学以及病理学大体实验等,观察从正常到异常的结构改变;以器官系统为中心的功能综合性实验,主要整合生理学与病理生理学各系统的功能综合性实验(如兔呼吸运动的调节及呼吸衰竭,血压调节和尿生成的影响因素及心、肾功能衰竭等),《细胞与分子生物学基础》整合课程实验将开展从细胞形态结构到分子生物学的综合性实验;《病原生物与免疫学》整合课程实验将从人体寄生虫与微生物形态结构到机体免疫功能的实验整合为一体。这些形态结构与功能的综合性实验,重视学生的实验技能、分析与解决问题及创新能力的培养,早期接触科研[13]。
4“以器官系统为中心”基础医学课程模式的意义
“以器官系统为中心”基础医学课程模式淡化学科,其各论将形态、结构、功能、病理、病理生理等课程知识点有机地结合起来,保持各系统相对完整的体系结构,学科内容融合渗透与衔接,遵循认知规律,循序渐进,注重知识的系统性与连贯性,使学生从真正意义上认识和理解一个器官系统。如学习呼吸系统时,从呼吸系统的大体结构、形态、呼吸系统生理学知识(功能)、呼吸系统病理学(针对呼吸系统各种肿瘤及非肿瘤病变的临床表现、病理改变、病理诊断要点等进行了系统的讲述,将病理改变与临床表现密切结合)到呼吸系统病理生理学(呼吸衰竭、慢性阻塞性肺炎等病理生理学改变),从结构发育、功能到临床病理联系进行系统性讲授,从而有利于学生形成系统、连贯、完整的知识体系,对所学知识记忆扎实、理解透彻、应用自如,节省了教学时间和减少了学时,同时减轻了学生负担。
“以器官系统为中心”的基础医学课程模式根据人体的器官系统重组课程内容,打破了“以学科为中心”的传统课程模式的学科界限;实现了机能与形态、微观与宏观、正常与异常、生理与病理、基础与临床等多方面课程融合;避免了学科间知识点的重复和脱节;体现了知识与能力、局部与整体的统一;加强了基础与临床、理论与实践的关系;提高了学生运用基础医学知识解决临床问题的能力。
生物技术专业基本技能达标训练,目的在于提高学生科研素养和解决实际问题的能力,使毕业生与就业单位的科研、生产研发和管理达到“无缝接轨”,从而能够在社会生产、管理和服务的第一线解决生物技术方面的实际问题。在专业实验课程的基础上,分别在第一、二、三、四学期设置4个基础技能训练项目:(1)植物生物学基础综合实验,训练内容包括光学显微镜的结构、规范操作,临时切片制作、观察与轮廓图的绘制等,对接第一学期的专业核心课程“植物生物学”。(2)动物生物学基础综合实验,训练内容包括光蛔虫或蚯蚓的横切片观察;鲫鱼外形、鲤鱼骨骼系统的观察,内部解剖与观察;土壤动物的采集、保存及鉴定,等等,对接第二学期的专业核心课程“动物生物学”。(3)生物化学基础技能训练,训练内容包括分光光度法测蛋白质含量、聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳槽安装、点样及电泳及层析法分离鉴定氨基酸,等等,对接第三学期的专业核心课程“生物化学。(4)微生物学基础技能训练,训练内容包括(革兰氏)染色法和油镜的使用;酵母菌大小测定;平板菌落计数法等,对接第四学期的专业核心课程“微生物学”。每个项目都设置有相应的考核要点,如项目Ⅰ的考核要点有:①光学显微镜的结构要点、规范化操作流程;②临时切片的熟练制作、质量好坏与规范化观察;③合适染料的挑选与染色效果;④植物轮廓图的绘制和结构标注等,项目Ⅱ的考核要点有:①观察蛔虫或蚯蚓的横切片装片,并按照所给的装片判断出该装片是蛔虫还是蚯蚓并给出理由;②解剖鲫鱼并绘内部解剖示意图;③利用体式显微镜,根据所给检索图鉴定标本等,要求学生必须通过此4个专业基础技能训练项目的考核,否则不能取得本专业学士学位。
在此基础上,大三大四年级设置相应的综合实验及实训项目5项,进行相关实验技能的综合应用实训,包括生物技术综合实训(内容包括生物样品的制备、含量测定、层析技术、电泳技术等)、发酵工程综合实训(内容包括菌种选育、发酵原料准备、发酵工艺控制及产品分离技术等)、生物工艺实训(内容包括抗生素生产工艺实训和啤酒生产工艺实训等)、酶工程实训(内容包括淀粉酶发酵技术,生物制剂的生产工艺等)、职业技能培训(内容包括<营养配餐员>、<食品检验工>国家级职业技能证书考核培训等)。要求学生必须通过所要求的专业技能训练项目才可以参加后续的专业(毕业)实习和毕业论文(设计)等工作。通过专业技能达标训练,保证学生掌握本科生必须具备的现代生物技术基础实践技能,显著增强学生在食品生物技术与生物制药技术两个专业方向的专业技能,并具有一定的行业综合技能,具有一定的实验设计、产品研发能力,具有归纳、整理、分析实验结果的能力以及撰写论文、参与学术交流的能力,同时强化职业技能资格证书作用,将拥有相关职业资格证书算入学分,进入学生的生物技术能力评价的标准,鼓励学生多参加相关职业技能证书的培训和考证活动,提高学生适应社会需要的能力。
二、转变观念,积极探索能力培养的新模式
1.改变教育观念,在教与学中促进学生能力培养。
教学改革的首要任务是教学形式的改进。要改进过去单纯传授知识、演绎知识的教学方式,在课堂教学中努力实践、探索师生积极互动、共同发展的教学方式与学习方式的变革;研究教师在教学中的角色转变;提倡启发式、讨论式等生动活泼的教学方法,创设宽松、民主、高效的课堂氛围。探讨培养学生自主学习、合作学习、探究性学习的策略;培养学生在新的教学理念下搜集与处理信息的能力,获取新知识的能力,发现、分析、探索、解决问题的能力;交流与合作的能力等。寻求适合于、满足于不同学生学习需要的,使每个学生都能得到充分发展的教育教学途径,开发学生智力、培养学生创造思维和实际操作能力。其实关于能力培养,我们还必须对生物教学中的存在的大量技能、技巧性的知识加以挖掘与开发。上世纪50年代英国哲学家迈克尔•波兰尼(MichaelPolanyi)研究人类知识的形式,提出人类知识有两种:一种类型的知识是通常以书面文字、图表和数学公式加以表述的;另一种知识是我们知道但难以言述的知识,包括那些非正式的、难以表达的技能、技巧、经验和诀窍等。前者称为显性知识,后者称为隐性知识。显性知识是能够被人类以一定符码系统(最典型的是语言,也包括数学公式、各类图表、盲文、手势语、旗语等诸种符号形式)加以完整表述的知识。隐性知识和显性知识相对,是指那种不能通过语言、文字、图表或符号明确表述,很难进行明确表述与逻辑说明,它是人类非语言智力活动的成果。这是隐性知识最本质的特性。隐性知识是存在于个人头脑中的,它的主要载体是个人,它不能通过正规的形式(例如,学校教育、大众媒体等形式)进行传递,因为隐性知识的拥有者和使用者都很难清晰表达。但是隐性知识并不是不能传递的,只不过它的传递方式特殊一些,例如通过“师传徒授”的方式进行(波兰尼《个人知识》,贵州人民出版社2000年11月出版)。生物教学中的能力培养,实际上确实存在着大量的隐形知识,生物技术是多门操作性很强的学科(生物技术领域包括发酵工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、基因工程),它所涉及的多种技术(如荧光定量PCR、蛋白双向电泳和分子杂交等)都有非常详细的步骤,有的操作只需30秒、几分钟不等,几十个步骤下来有的要耗时一周左右,而且整个过程的操作对象都不是肉眼所能分辨的,只有到了最后一步或者通过染色、或者借助仪器(凝胶成像仪、放射自显影等)才能得出结果。即使是同样的操作流程,不一样的操作者完全有可能得到不一样的试验结果甚至大相径庭。从此方面来看,除了依靠课堂教学的知识传递以外,还需要更多的重复性、个体性的操作演练,这是我们长期教学实践所忽视的一面。
2.改革教学评价机制,多形式提高学生的专业学习能力。
在高考指挥棒下,高校的教学评价也沿袭了用分数评价学生一切学习状况的惯性与惰性,目前高校最主要的人才评价机制是分数标注的学业成绩,其他评价机制只能沦为辅助作用。如何改进教学评价机制,对专业学习能力的提高具有重大意义。为科学评价教学质量,需要确定科学的评价方法和建立科学的评价体系。为此,在专业素质能力等少数知识性较强的课程中采用百分制的积分方式,而其他的技能与创新能力的课程则尽量采用其他的计分方式,如用国家职业技能证书(如营养师考核证书、食品检验师考核证书等技能证书)代替课程成绩,顶替学分,用研究成果(如、研究成果、科研项目等)取代实验课成绩,尽量不用量化的分数评价学生的生物技能。即使在普通生物学知识的学习评价,也尽量注重对学生学习及研究过程和方法的引导,采取通过查阅有关资料或进行实验才能完成且无统一答案的作业等形式进行评价。考试方法多样化,如采取开卷或半开卷、文献综述、专题论文、案例分析等形式,评分标准则侧重学生研究、解决问题的思路和方法,是否有独立见解和创新,从而培养学生自我学习和自我发展的能力。
3.重视科研,着力培养学生综合运用知识的创新能力。
1.1生物化学内容多,学时少
生物化学作为生物学相关专业本科生的基础课程,是进一步学习分子生物学、细胞生物学、微生物学等专业课程的基础。该课程的内容不仅限于生物大分子的结构与功能、代谢途径及其调控和遗传信息及传递等基础性内容,还包括该学科的研究进展以及新的研究技术和方法。因此,生物化学的内容非常丰富,教材的厚度也异常突出。如教育部推荐的“面向21世纪课程教材”,由王镜岩等主编的《生物化学》共1307页。该书的精简版,即《生物化学教程》(为普通高等教育“十一五”国家级规划教材)也有718页。因此,要在有限的80学时学完,绝非易事。
1.2内容繁杂抽象,难以理解和记忆
生物化学主要讨论生物分子的结构及其生理功能、生物分子的代谢途径及其调控和遗传信息传递的分子基础与调控规律等,其中涉及的内容抽象,分子结构复杂,代谢途径错综复杂,学生不仅难以理解和记忆,而且感觉枯燥和乏味。
1.3生物化学发展迅速,新内容不断出现
生物化学研究进展不断突飞猛进,使得生物化学的教学内容的广度和深度逐渐增加。如新发现的一类天然无结构的蛋白,这些蛋白在天然状态下没有明确的三维结构,但有正常的生物学功能,这冲击了蛋白质的结构决定生物学功能的传统理论。这些突破性的研究成果已在生物化学教材中体现,增加了生物化学的“教”和“学”的难度。
2生物化学4a网络教学平台建设
4a(anyone,anytime,anywhere,anything)网络教学平台由高等教育出版社和北京师范大学等共同研发的符合国际标准的网络辅助教学平台,已成为全国各高校重要的网络教学平台之一。课程管理系统作为课堂教学的主要辅助系统,包括课程信息和课程内容两大板块。为便于学生更好的自主学习,我们在课程信息板块中提供教学大纲、教学日历以及教学活动安排等。而在课程内容板块中,我们不仅制作精美、可视性强的教学课件,更注重提供各章节的学习重点、内容小结以及相应内容的知识拓展,还提供在线作业练习及试题自测等。交互式学习是网络学习的一种重要形式,因此,交互学习系统是生物化学平台建设的一个重要的环节。在该系统中我们设置了答疑解惑、讨论交流和网络学习活动等板块。在网络拓展资源系统中,我们设置了经典教材、参考文献、趣味阅读材料和科学家逸闻趣事等板块,为学生提供不同的学习体验,以此培养和提高学生的学习兴趣,强化学习效果。
3利用网络教学平台辅助生物化学教学,提高教学效果
利用4a网络教学平台,通过将教学资源与网络教学平台进行有机的整合,为教师和学生之间搭建一个网上协同教学空间,不仅创建一种利用网上资源的互动式教学方法,还充分调动学生的自主学习能力。
3.1网络拓展资源提高学习兴趣、扩大学习视野
尽管生物化学存在知识点多、内容抽象繁杂等不利于学生学习的特点,但生物化学也是一门与人类生活实践密切相关的课程。无论是课堂教学还是网络教学平台,教师都把相应的知识点与生活实践,尤其是当前发生的与生物化学内容相关的热点现象联系起来,以提高学生的学习兴趣。如短跑运动员为了提高比赛成绩,坚持吃低糖、高蛋白的食物是否有效等。这些内容极大的提高了学生的学习兴趣,不仅促进学生学习生物化学知识本身,还有助于培养学生利用生物化学知识去认识和解释生活实践中的现象。此外,还充分利用名人事迹、逸闻趣事等网络资源,如Mullis和PCR的故事等,拓宽学生的视野。
3.2利用网络平台强化自主学习、加强归纳总结
课前预习对于课堂教学效果的提高具有促进作用,但这需学生能正确掌握预习要点。预习不仅要求学生阅读某一章节内容,更重要的是能按照教师授课的思路进行预习,有针对性的对重点及难点进行仔细研读。因此,我们将课堂授课的PPT课件上传至网络教学平台的“课程资源”板块,让每位学生下载并打印,对照平台中的“重点和难点”板块进行预习。此外,因生物化学的内容繁杂,因此,要学好生物化学就必须对繁多的内容进行归纳和总结。归纳总结是学习过程中非常重要的一个环节。善于学习的学生,也应该是善于归纳、总结的学生。因此,要提高学生的学习效果,还必须培养学生归纳总结的能力。我们在教学过程中,每次课程结束后均要求学生对本次课程内容进行归纳和总结,并上传至网络教学平台的“网络学习活动”板块,与全班同学分享。这有效的促进和督促了学生养成归纳总结的习惯,而且通过这一过程极大的提高了归纳总结的能力。
3.3利用教学平台进行交互式学习
网络教学平台与传统课堂教学相比有很大的优越性,教师和学生、学生与学生之间不受时间、空间的限制,在网络中进行自由的交流和自主学习。如学生可以在网络教学平台中的“讨论交流”板块中尽情地阐述自己对某一问题的看法,或在“答疑解惑”板块对尚未理解的内容提出疑问,甚至分享自己学习生物化学的心得体会等。教师随时关注网络交互情况,及时回答学生提问,并及时对交互进行引导、启发、反馈与评价,形成真正的切磋交流氛围,促进学生在网络环境下自主学习的积极性。如我们在蛋白质一章学习了CO的中毒机制后,有学生通过网络交流平台提出“为什么CO中毒死亡的小鼠的内脏器官呈现鲜红色,而亚硝酸盐中毒和窒息死亡的小鼠的内脏器官是暗红色的?”这一疑问。教师通过网络在线回复,使得包括提出问题的学生在内的所有学生获益。
Exploration on Teaching Reform of
Molecular Biology Course in Biotechnology
ZHANG Tiejun, CHEN Xinmei, OUYANG Yongchang*
(School of Life Science, Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 511436)
Abstract Molecular biology is an important basic course for students majoring in biotechnology. Due to update the theory of molecular biology knowledge quickly, the development of experimental technology, fast, and the content is more abstract, from the rational use of teaching methods, to promote discussion, to carry out small class teaching, the use of cyber source, enhance the ability of autonomous learning, establish evaluation system, and optimize the experimental teaching system and other aspects of teaching reform, in order to improve the specialty of biological technology molecular biology teaching effect, cultivate unity of knowledge, ability and quality, application of compound bio technology professionals.
Keywords biotechnology; molecular biology; teaching reform
生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,具有良好科学素养及创业精神,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在科研机构、高等学院和相关企业等单位中从事科学研究、教学、管理及商业服务的高级专门人才。
分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前,分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此,确定合理、科学的教学改革方案,优化、重组教学内容,精心设计教学方法和教学手段,对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2]
1 分子生物学教学现状
(1)分子生物学是生物技术专业的一门主要课程,教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材,然而,却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密,造成学生在学习过程中困难重重,严重降低了学生对该学科学习的积极性。
(2)教学条件限制。在分子生物学课堂中,使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而,部分教学单位由于教育资源分布不均匀,难以利用先进的教学手段。
(3)分子生物学课程所涉及的知识?c以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受。
(4)理论知识更新快,实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科,其发展日新月异,这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识,充分备课。
2 分子生物学教学改革的主要措施
2.1 PBL教学法的合理运用
PBL(problem-based learning,问题式学习)教学法于1969 年由美国Barrows教授创立,并引入高等教育,很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。其主要流程是:老师提出问题,学生作为主体进行分组讨论,学生解决问题。[3]在PBL教学过程中,学生是主体,老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂,用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性,而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法,可改善教师唱独角戏,学生被动接受的状况。
在进行PBL教学前的备课过程中,任课老师应查阅大量的文献,充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题,内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上,教师应寓教于乐,充分调动学生积极性,控制好课堂节奏,同时应根据教学大纲的安排,强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]
在分子生物学的教学过程中,PBL教学可分为四个阶段:(1)提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段,而应在课程中后期,学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点,并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。(2)人员组成。为调动学生参与的积极性,同时考虑到团队的高效性,将每个班级分成4~6组,每组包括4~6 名同学。分组结束后,要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题,然后进行人员的分工,明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控,掌握教学的整体节奏与进展,及时了解各组的情况,包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组,给予肯定和表扬;对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导,帮助小组找到解决问题的核心路径。(3)成果展示。学生展示自己的研究成果,并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后,对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳,并提出改进意见。[5](4)考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现,评分体系主要包括三部分:一是课件制作,占比30%,评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂,能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点;二是课件展示,占比40%,准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分,能清晰的阐述自己的研究成果、观点等;三是课堂讨论:占比30%,主动思考,积极参与,能够抛出富有启发意义的论点,回答问题时中肯全面。
2.2 提倡分组讨论,开展小班教学
在讨论课开始前2周,老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习,各小组成员间可以进行分工协作,分头寻找资料、讨论并汇总;课堂上以小组形式提出问题,介绍小组观点、结论,老师也会对该小组的汇报进行点评;课后以小组为单位进行复习,增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任,更强调成员间彼此赋予信心和力量,通过体验团队的智慧和协作,培养了学生间可贵的团队合作精神。
分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面,可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受,这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握;另一方面,小班教学易于实施多种教学形式,灵活掌握教学要求和进度,便于及时调整教学内容。
2.3 利用网络资源,提升自主学习能力
自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力,反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学,信息量大、更新快,要积极利用互联网信息资源,提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学,最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习,主动去学习和研究当前科研的最前沿知识,在研究的过程中敢于提出自己不同的看法,培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习,主动参与到课堂学习中,形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延,主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等,鼓励学生积极开展课外阅读,丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识,激发学生探索新知识的热情,也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7]
2.4 建立形成性评价体系
“形成性评价”的概念是由斯克里文 1967 年所著《评价方法论》 中首先提出来的,与传统的“终结性评价”不同,它是对学生的学习过程进行的评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。因此,形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯,提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况,采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下:一是平时成绩,占课程总成绩60%,包括课堂考勤,占总成绩5%、课堂作业,占总成绩10%、课堂提问,占总成绩5%、PBL讨论会,占总成绩10%、实验考评,占总成绩30%。二是期末考试,占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式,引导学生重视平时的学习情况,大大减少了学生考前突击的可能,也更能真实地反映出学生的真实水平。
2.5 优化实验教学体系
分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养,一方面有利于将理论教学与实践教学相结合,丰富教学内容,提升教学的实践性、实用性、综合性,便于学生理解和掌握;另一方面,在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物学实验学时数,开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中,教师要结合分子生物学快速发展的特点,选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验,并做好不同实验之间的关联与衔接,建立实验的逻辑体系。一是分组分工,辅助实验老师提前做好实验准备工,并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述,并对实验流程、操作方法、各环节中注意事?进行讲解与演示,指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后,学生动手实验,教师应注意注意观察过程和细节,对共性问题,要及时统一纠正,对个别同学的个性问题,要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性,也要保证实验质量,通过实验检验教学情况。
3 结语
生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程,涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环,分子生物学课程教师要积极发挥作用,不断提升专业能力、教学能力,教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活,激发学生学习的主动性、创造性,提升学习内容掌握能力及应用效果,为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。
1.国际生物学奥林匹克竞赛回顾
IBO是为有志于生物科学的中学生设立的,实践证明其目的主要有三:一是学生通过创造性地解答有关生物学问题,进一步激发学习兴趣和发展生物学能力;二是促进有志于生物学的各国中学生的接触与交往;三是增进不同国家青年之间的友谊,以利于国家之间的了解与合作。同时,各国通过竞赛和交流实现基础生物教育的共同提高。
(1)IBO的产生捷克从60年代中期就开始举办全国性的生物学竞赛,波兰和前苏联也较早地在国内举办较大规模的生物学竞赛。1987年上述三国外加保加利亚和东德共同发起组织IBO,并在捷克的布拉格举行了第一届协调员会议,会议决定第一届IBO于1990年7月在捷克举行。1988年,五发起国共同制定了竞赛规章。1989年,五发起国加上比利时、罗马尼亚、匈牙利在捷克的巴诺举行了第二次协调员会议,讨论通过了IBO规章,并决定在布拉格成立一个IBO协调中心,负责收集一切有关IBO的资料和信息,收集参赛国最近使用的教科书和教学大纲,协助举办国协调和邀请其他国家的观察员等。这样,第一届IBO在捷克奥罗莫斯市如期顺利举行,有6个国家参赛,另有7个国家派出了观察员。
(2)历届情况按规定,每个国家只能有一个队参赛记成绩,每队选手最多4名。金、银、铜奖牌数分别按参赛人数的10%、20%、30%设置,获奖面大,故各国尤为重视金牌的角逐。
其中有2个队8名选手只参赛不记成绩
(3)IBO试题1991年12月召开的第五次协调员会议(布拉格)通过了《国际生物学奥林匹克竞赛纲要》,对IBO考试范围和命题要求作出了明确规定。在理论部分,生物学概念是适用于一个类群中大多数生物的那些概念,个别事实、例外或关于某地特有生物的知识不在考试之列,主要考查学生的理解能力、科学工作能力和应用生物学知识的能力;单纯记忆的内容应尽可能少,最多不超过总分的25%;试题覆盖面要广,一般应包括细胞生物学(25%)、植物解剖与生理(15%)、动物解剖及生理(15%)、动物行为学(5%)、遗传与进化(15%)、生态学(15%)、生物系统学(10%)7个部分。在实验部分,要求考生掌握的基本技能有:观察、测量、分类、联系、计算、数据的组织整理与表达、预测与设计、推论、提出假设、限定实验操作、变量的确认与控制、实验(从设计到得出结论),此外还列出了分光光度计等7种设备及离析和压片等30项技术与方法,要求了解其基本要点,并在有必要指导时加以运用。
从历届试题看,总的来说是既注重测知学生的基本生物学知识和基本技能,又力图考察学生的独立思考能力和创造能力。理论试题覆盖面广(一般涉及考纲中的6个方面)、难度大(有的题目P<0.30)、高认知层次试题比重较大。与前几届相比,后几届IBO加大了实验试题的份量,不仅在分值上与理论试题持平,而且在难度上大于理论试题,反映了各国生物教育家们对生物实验的高度重视。同时,举办国也力图通过试题来反映本国生物教育的特点和水平,因而各届试题又各有其特色,历届奖牌的归属情况也正好反映了这一点。
2.生物学奥林匹克竞赛在中国
1991年,经中国动物学会、中国植物学会推荐,国家教委、科协派遣北京大学生物学系副教授马莱龄作为观察员参加了第二届IBO,这是我国参与IBO的开始。第二年,北大生物学系教授吴相钰又成为第三届IBO的中国观察员。在对连续两届IBO组织情况有了基本了解之后,1993年我国组织2名领队、4名选手的代表队参与了第四届IBO奖牌的角逐,结果首战告捷,取得了一
金三银、团体总分第一的佳绩。与此同时,以陈章良教授为系主任的北大生物学系制定了重奖生物学“奥星"的措施:无条件接纳4名获奖选手进入生物学系生化专业学习,金牌得主获得1万元奖学金,并在4年本科学习期间享受每月200元的生活费,银牌得主也可获得相应一半的奖学金和生活费。
到目前,我国已连续组队参加了三届IBO,均取得了优异的成绩(第六届IBO中国队只有3名选手参赛,华中师大一附中的黄静同学赛前10天因病退出)。
*周雁同学同时还获得理论竞赛单项第二名——银海豚奖
上述观察员和领队回国后分别撰文介绍IBO盛况,再加上李岚清副总理两次接见代表队成员,IBO在我国已经引起了越来越多的人的注意和重视,从而带动了国内各级生物学科竞赛的开展。
为了引导更多的青少年学习生物学和迎接每年一次的IBO,在中国科协的领导和国家教委的关怀下,中国动物学会、中国植物学会联合举办了全国中学生生物学竞赛,从1992年开始每年一次,为第二年参加IBO的国家集训队选拔人才。目前已连续举办了四届。
从历届一等奖的分属情况看,竞赛是非常激烈的,前两届都是北京队一马当先,第四届却是湖南队异军突起,黑龙江队则连续四届金榜题名。从试题看,难度逐届加大,理论试题逐步与IBO纲要接近,实验部分比例也逐渐加大。此外,中国生物学教学研究会报《生物报》也多次举办了全国性的中学生生物学知识竞赛。
与此同时,省、地、县和学校一级的生物学科竞赛也不同程度地开展起来。在这方面,北京市动得最早,成绩也最大。他们于1989年12月率先成立了“奥林匹克生物学校",先后举办了十多次市级竞赛,培养了刘岳毅、徐兴、王晓婷、薛华丹等一批优秀选手,为国家作出了贡献。此外,黑龙江省、河北省、湖北省、上海市等至少18个省市自治区举办过较大规模的生物学科竞赛。
由于IBO诞生较晚,加上我国生物学科的“副课"地位,目前国内举办各级生物学竞赛并不太多,其影响力仍不及物理和化学,更不用说数学了。最近国家教委对中学学科竞赛作出了一些新规定,全国中学生生物学竞赛委员会根据我国生物学竞赛活动发展情况也制定了《中学生生物学竞赛章程》(讨论稿),这必将使我国的生物学奥林匹克竞赛进一步走上健康、科学的发展轨道。
3.加强对我国奥林匹克生物教育的研究
借鉴“奥林匹克数学"一说,笔者不妨也提出“奥林匹克生物学"这一概念。同奥林匹克数学一样,奥林匹克生物学不是大学生物学,其内容没有超出中学或中学生所能接受的范围;也不是中学生物学,其内容又高于我国现行的中学生物学教学大纲和教材的要求,有许多大学生物学的背景,突出了现代生物学的思想和方法。从IBO纲要和历届试题可以明显地说明这一点,我国的“全国中学生生物学竞赛"也说明了这一点(如1995年举办的第四届试题中中学知识与大学知识之比约为7:5)。同时,奥林匹克生物学是一种活的、动态的生物学,不像生物学教材更新需要一个较长的时间。随着时间的发展,今后的IBO试题内容必将与以前的有较明显的不同,在内容的深度和广度、题目的难度上将有显著变化,因为现代生物学的发展比数学、物理、化学等的发展要快得多。奥林匹克生物学将中学与现代生物学联系起来,将新的知识、思想和方法源源不断地输入中学,必将促进中学生物教学的革新。
从一定意义上讲,我国IBO代表队频传捷报和国内各级生物学竞赛的重新开展,似一缕春风,给因高考科目调整而跌入低谷的我国中学生物教育带来了一线生机。同时,IBO又将我国的基础生物教育推上了国际交流的舞台,给我们提供了一个重新审视自己的机会。正如第四届银牌得主徐兴在回答《中国青年报》记者提问时说的:“我们得了第一,但我们并没有获得完全的胜利",通过对比,他深切地体会到中国教育思想和教学方法的落后。
那么,IBO给我国的中学生物教育和奥林匹克生物教育带来了哪些启示和思考呢?
(1)突出生物学能力、思想和方法IBO试题侧重于考查学生运用知识的能力和创造能力,属纯记忆性的知识较少;但我国中学生物教学实际上仍是重知识、轻智能。中学生物教育的根本目的不是要把所有的学生都培养成生物学工作者,不是要教给学生过量的具体的生物学知识;而是要以较少的具体知识来发展学生的智能,尤其是处于信息时代的今天,更应注重培养学生选择信息、理解信息和处理信息的能力,没必要也不可能让学生去记忆那么多的具体的生物学知识。
(2)实验教学是我国的一个薄弱环节我国IBO选手的理论部分成绩比较好,但实验部分成绩较差,正如刘恩山副领队分析的那样,在实验教学的目的、方法、内容和考核方面,我国存在一定落差。如我国的实验教学把主要任务放在训练学生如何循规蹈矩地操作,忽视了学生掌握这些技能后去干什么用。在实验方法上主要采用验证性实验,即使新启用的义务教育教材改进了实验内容的编排体系,但实际教学中仍很少采用探索性实验。在内容上,由于采用分科型教材,生物学实验中很少涉及利用物理、化学的方法进行定量测定、数据处理等内容。
(3)我国生物学课外活动的开展不如国外普遍我们总习惯于将课外活动当作课堂教学的补充形式,这种观点在国外早已过时了。生物学课外活动是生物学奥林匹克竞赛的基础,也是生物学课程的一个重要部分,应成为发展学生个性特长、培养实际应变能力的场所。虽然我国新的义务教育生物教学大纲已明确地将活动课列入课程的范围,但要真正实施仍需要一个过程,要避免流于形式。国外十分重视对课外活动的指导和管理,如设置专门的管理机构和管理人员,学校和指导教师都要按照课外活动的目的和要求制定活动计划,校长亲自对课外活动进行督导。
(4)将竞赛生物学与基础生物学结合起来,以“塔座保塔尖"奥林匹克生物教育不是正规教育,而是一种高层次的基础生物教育的补充形式,它必须以大面积提高中学生物教育质量为基础。奥林匹克生物学与中学生物学是一种相互促进的关系,切不可对立起来。中学生物教育必须面向全体学生,大面积提高教学质量,并在此基础上为拔尖学生脱颖而出创造条件,这是由基础教育的性质和任务决定的。有人认为,我国生物学“奥星"的辉煌战绩充分说明我国中学生物教育质量是高的。值得回味的是,几乎是第四届中国代表队在国际奥赛上荣夺第一名佳绩的同时,北京市却传出了生物会考6000人不及格的消息。1991年中科院生物学部《关于加强我国中学生物教育问题》咨询组提交的一份报告,对我国中学生物教育现状和亟待解决的问题提出了权威性的调研分析,表明我国中学生物教育仍比较落后。因此,我们必须大力加强基础生物学教学,如果丢掉了“塔座",“塔尖"还保得住吗?
关键词:基因工程;教学改革;探索;实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)02-0252-02
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于上世纪70年代诞生的一门新兴学科,它的发展带动了以其为核心的生物工程技术的发展,与医药、食品、农牧、化工、环保、能源等传统产品的改造和新产品的形成息息相关。为适应时展的需要,基因工程课程被列为生物技术、生物工程等相关专业的主干课程,其课程质量的好坏将直接关系到学生的专业素质和创新能力的培养。基因工程是一门理论和实践紧密联系的课程。基因工程课程必须适应当今教育要求,以培养学生创新精神和实践能力为核心。如何深化教学内容与方法改革,充分利用有限的授课时间,提高教学效率就成为关键。鉴于此,我们结合基因工程课程教学大纲的重新修订,对课程体系、教学内容、教学方法、教学手段和考核方式等方面进行改革,以期使人才的培养能适应社会经济技术发展的需要。
一、精选教学内容,优化知识体系
基因工程课程面向大学三年级的生物技术和生物工程专业学生,在此之前,学生已经完成了细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学等专业基础理论课程和实验课程的教学,具备了较完整的理论知识基础,积累了较全面的分子生物学实验操作技能。在此基础上设立的基因工程理论和实验课教学旨在利用系统的、综合的理论知识和实验内容进一步锻炼学生的科研能力,培养良好的科研态度,激发科研热情和创新意识。目前,基因工程理论和技术发展日新月异,而新的培养方案基因工程课程的授课学时从54学时压缩至32学时,如何在有限的学时内合理安排教学内容制定切实可行的教学方案,优化教学内容,减少授课内容间的重复就显得尤为关键。
教材是教学内容的蓝本但不是全部,教材编写中为了知识体系的完整,不同教材知识内容之间难免会有重叠交叉。在教学中,选择合适教材的同时,合理取舍和调整教学内容,尽可能使本课程与其它课程的知识紧密衔接而又避免不必要的重复。
二、改进教学方法,提高教学效果
教学方式和教学方法的改革是提高教学质量的重要保证。为了提高基因工程课程的教学效果,我们使用了多种教学方法。
1.提问式教学。在课程讲授时,随机提问上节课所讲知识要点和要求预习的内容,检查学生对所学知识的理解和新内容预习情况,鼓励学生积极提问。这样一方面增强了教师与学生的互动,改变了“填鸭式”的教学模式,使课堂气氛更加活跃。另一方面,学生通过提前预习,带着问题来听,增强了学习主动性,提高了学生独立分析、归纳与总结能力。
2.启发式教学。要从学生的实际出发,采用多种方式,以启发思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,使之最大限度地获取知识和技能。基因工程教学中,将每一个重要技术的研究思路和实验引入课堂,例如科学家利用从嗜热菌中分离的Taq DNA聚合酶实现了DNA体外扩增的自动化;发光水母中绿色荧光蛋白和萤火虫中荧光素酶基因的发现和应用等等,通过生动的实例激发学生学习和探索的兴趣,启发学生通过观察去发现问题和解决问题。
3.研讨式教学。为了进一步调动学生学习的积极性、主动性和创造性,使他们真正成为课堂的主体,在基因工程的基本理论讲解后,让学生4人为1个小组,就自己感兴趣的新技术及其应用、以及动植物基因工程的研究进展课后查阅最新文献资料,以PPT的形式完成作业,并走上讲台讲解。这种教学方式调动了学生学习的主动性和兴趣,同时使学生在阅读能力、自学能力、口头表达能力等方面受到实际锻炼。
三、利用多媒体和网络教学手段,拓宽学生知识面
基因工程课程内容多,信息量大,知识更新速度快,很多技术原理抽象、较难理解,传统教学手段很难收到好的教学效果。教学中利用多媒体教学,可以将文字、声音、图片、视频、动画结合起来,生动、直观、系统地展示教学内容。对于复杂抽象的教学内容,如PCR基本原理、Southern杂交、western杂交等,学生很难理解,利用多媒体教学,可以利用动画,将抽象的原理进行动态展示,使之形象化、具体化,加深学生对知识的理解和记忆,有效激发学生的学习兴趣,进而提高学习效率和教学效果。
在使用多媒体教学的同时,充分利用学校的基因工程网络课程和基因工程网络教学综合平台,通过课件和教学资料上传,实现教学资源共享。学生可以在线学习、提问,教师也可以网上布置作业,与学生在线交流、答疑,实现课堂内外的有机融合,拓宽学生的知识面,提高学习效率,增强学生自主学习的积极性和主动性,提高学习效果。
四、以科研促教学,提高学生学习兴趣
教学是科研的基础,科研是教学发展和提高的依托。教学和科研是相辅相成、密不可分的。在基因工程课程讲授中,必须将书本中的理论同科研工作联系起来,除了引入相关领域的最新科研成果及国内外研究动态,使学生在有限的课时中尽量接受基因工程相关的新观念、新动态,了解学科发展的最新概况;同时在相关技术应用中介绍本课题组及学校其他课题组的研究内容及最新成果,让学生在全面掌握基因工程常用实验技术原理的基础上,了解该技术在科研实践中的应用,借此激发学生科研探索的兴趣,培养学生的科研素质。
五、改革考核评价制度,推进素质教育
考核是教育中不可缺少的环节,是对教育质量、教育效果的反馈和检查。本课程考核的目的不仅仅是学生对所学知识的理解和掌握,重在考查学生分析问题、解决问题,以及灵活运用知识的综合能力。以往教学中发现,很多学生上课不认真听,考试前把所有的PPT打印出来后死记硬背,应付考试。为了改变应试教育的弊病,我们对考核方式和成绩评定进行了改革。基因工程课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,平时成绩占30%,包括平时作业、随堂提问、课件制作和口头报告以及小组讨论。期末试卷成绩占70%。在期末试卷设计上,减少客观命题的比重,增加主观命题的份量,同时增加设计分析综合题型,增强学生综合应用知识的能力。
总之,基因工程教学改革的目的就是要适应新培养方案和教学大纲要求,培养学生理论联系实践,提高学生创新思维能力和科研素质。改革虽取得了一定的效果,但还需要在授课过程中不断总结教学经验,修正改革方案,不断探索实践,进一步提高教学质量,满足综合型人才培养的需要。
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[3]马利兵,王凤梅.基因工程教学改革的探索与实践[J].新课程研究,2011,(213):100-101.
[4]曾瑾,吴小玲.以科研促进基因工程的教学[J].生物学杂志,2009,26,(3):93-94.
关键词:科技类图书 审读重点 加工技巧
中图分类号:G239.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0224-01
1 审读重点
审读是要审核书稿能否被采用,是否有出版价值,并进一步提出编辑加工的思路和重点。译稿的审读与撰写稿的审读相比,尤其还要关注以下几点。
1.1 政治性问题
虽然我们在翻译时要做到忠于原著,但是外文原书中往往会出现一些不符合我国出版要求的政治性问题,因此这类问题是所有审读问题中的重中之重。值得注意的主要有以下两点。
(1)对港澳台等地区的称谓错误:将香港、澳门、台湾地区与国家并排,将三个地区独立于中国之外。
(2)地图的绘制错误:丢失我国岛屿或与邻国边界不正确等;在地图上把我国的台湾地区与大陆主体部分用不同的颜色标示;对国家与国家之间的边界标示不准确、丢失敏感岛屿等等。
1.2 忠于原著,防止漏译
翻译作品属于演绎作品,是根据已有作品进行的再次创作,通常核查两方面的问题,以此提出编辑加工的重点:一方面,结合目录和每章节的标题,核对译者是否遵从原著的结构特点、是否翻译得准确而又符合国内学者的阅读习惯,并且是否有漏译。审读阶段主要核对大范围的漏译,以此判断是否进行下一步的编辑加工。这里介绍“粗查漏译的方法”,即结合段落和图表查询漏译。根据科技类翻译书中图、表、公式多的特点,在审读开始增加一个查漏译的技术操作:用译稿对照原著,核对图、表和公式之间的段落数量,若有图、表、公示缺失的会很容易发现;图、表、公式之间的段落缺失也如此。同时,还可以考察体例格式是否承上启下,是否存在翻译时混淆了结构层次。尤其是没有标题序号的外文图书(只是根据字体、字号的不同来区分上下级标题),容易出现因标题弄错而导致正文的从属关系错误的现象。
另一方面,确保图、表、公式的完整性和清晰程度。完整性表现在:图、表内容完整,特别是注释完整;公式完整,尤其是推导过程是否完整。清晰程度表现在:不随意缩放原著中的图、表,特别是“材料科学”、“物理”、“生物”等学科中有比例尺的显微图表。例如,生物类翻译书中的图大都是科学家绘制的经典模式图,它的清晰度甚至一块颜色的变化,对于理解正文的内容都是至关重要的。又如,“材料科学”中具有比例尺的金属晶相图,随意缩放会导致比例尺失去意义。
1.3 表述规范、统一
在审核了上面几点之后,可以根据以下几个方面来审核译稿的表述是否规范。
(1)在确保译文能准确反映原文内容的基础上,文字还应尽量符合汉语的表达习惯,做到语言简洁、行文流畅、通俗易懂。
(2)由于科技类图书的专业性,译稿要符合国内专业学术界的阅读习惯,尽量使用学科的专业化表述,避免译者“自造新词”的现象。
针对上面的两个方面,若大范围出现晦涩的直译和不符合国内阅读习惯的问题,应及时退给译者修改;若是局部的、少量的问题,可以提出进一步的编辑加工要点。另外,对于多人同译的情况,要分别审查每个译者的数段译文,若发现个别译者的译文水平未达到要求,应立即与主要译者沟通,有针对性地修改甚至重译。
2 加工技巧
目前,翻译书稿的编辑加工方法一般包括“对照校订”和“通读译稿”两种方法。但前者需要耗费编辑大量的时间和精力;后者不容易发现漏译和不忠实原文之处,对于书稿的质量有很大风险。本文结合实际工作经验和科技类翻译书的特点,综合以上两种方法的优点,总结编辑加工科技类翻译书的实用方法。
首先,通过上面提到的近似于“对照校订”原则的审读避免漏译和层次混乱,在编辑加工之前发现问题。其次,通读译文,从微观细节弥补“通读译稿”的弊端。这种方式的操作可行性与科技类翻译书的特点(图、表、公式多,文字相对少,专业名词多,抒情、修饰性语句少)密切相关,结合其特点,注重以下方面,就可以保证编辑加工的质量。
2.1 既忠实原文又符合国情和科技类图书的阅读习惯,合理利用注释
首先,在通读正文的过程中,如有明显的语句前后不连贯或逻辑关系混乱的现象,及时核对原书。适当调整语序和明确指代来避免直译造成的主谓宾不完整,或者代词过多导致指代不清的问题。
其次,对于不符合中国国情之处,还需作恰当处理。如科技图书中,经常会看到为了更好地解释某个概念或技术,引用一段历史典故、某出戏剧中的一段话。但对于我国大多数读者来说,如果不了解这些文化背景,直译出来会让读者难于理解。这时,最好添加译者注或编者注,把这段话的文化背景介绍给读者。
最后,订正说明原著中存在的打印错误、计算错误或其他专业方面的错误。最好的方式是在翻译稿中将错误改正过来,同时加译者注或者编者注,表明此处译者作了改动,并将原著中的情况说明。
2.2 专业规范图、表、公式及数据和计量单位
注重规范图表字、图表注,即其与图的一致性。例如,有些串文排图,分图的位置由原书的左右图变为上下图,这时如果图注中仍用“左图表示……,右图表示……”;再如,原书中使图彩图,这时图注中为“红色表示……,蓝色表示……”,而黑白印刷的翻译书稿图中却没有明显的色彩,这样就容易给读者带来困惑。
核查原文数据,规范计量单位。(1)核对数据的准确性,如由于输入错误缺少或者增加了一个0而导致的数据量级错误。(2)依据我国规定,英美制单位应换算为国际单位。而有些非国际单位,在特定的场合下已经被我国的科技工作者广泛使用,单位转换反而画蛇添足,妥当的做法是加注释。
2.3 准确和规范专有名词
专有名词的翻译要有据可依:名词委员会和专业工具书规范的专有名词为准;前沿技术中的新术语,征求行业内专家意见后给出合理的翻译,并在其第一次出现处以原文括注。如兽医专业的一种病“heartworm”如果在全书中被统一为“恶丝病”,只知道“心丝病”的读者便不好理解,如果后面附上英文,效果要好得多。同时,保证专有名词翻译的前后一致性。
2.4 全文整理时应注意以下事项
(1)不漏译“资料引用、来源”,如图表的来源,复制于何处、由何人惠赠等,都要注明完整。
(2)注意参考文献中的拼写正确。
(3)核查版权事项以及附属内容的完整性。如英文书名和原著者的姓名是否显示在封面、书脊上等合适位置;检查原著的序言、致谢等是否有遗漏状况。
3 结语
审读中,我们对科技翻译书进行了全面地质量审查,根据审查出的问题,提出退改和编辑加工的侧重点,并在编辑加工过程中,结合科技类翻译书的特点,分步骤地进行编辑整理,从微观细节中完善翻译稿,实践证明这样既可以保证翻译书的质量,又可以提高编辑的效率。