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一、课程网络建设的必要性
医学细胞生物学在我校临床医学、口腔医学、预防医学、医学检验、医学影像等各个专业都是在第一学期开设。同学反映此课程内容较多又抽象,大家普遍认为医学细胞生物学非常难,在有限的学时数内掌握此课程有很多困难,而且大一新生要改变高中的学习习惯及模式,去适应大学更为自主的学习模式。这就要求教师探索适合于学生的教学方法及手段,在有限的时间内帮助学生有效更换学习模式,学生除了课堂上学习教学内容,课下要花大量时间自主地学习相关内容及完善知识层面。而能够实现这一环节的重要教学手段就是运用目前发达的信息技术的课程网络模块。我校课程中心的建立为各个课程建立网络课堂提供了平台,同时也是为学生的课下自主学习提供了有效平台,受到了教师和学生的高度评价。我们医学细胞生物学教研室积极参与课程网络的建设,在新疆医科大學2017年精品资源共享课程获得立项,得到学校的立项支持,可以让教师们更好的完成课程网络的建设工作。
二、课程网络建设内容
课程网络构建以现代教育技术为手段,依托学校教育信息化网络硬件,开发建设课程网络平台,促进深度融合信息技术与课程建设,将传统课程上线面向广大师生予以开放,实现课程资源共享。我们教研室结合医学细胞生物学课程的教学特点,以学校课程中心为载体,树立以“学生主体,教师主导”的教学理念,推行课堂讲授为主、线上课程为辅的同步教学,共享教学资源,从而有效改善学习环境,提高教学效果。为了满足学生的实际需求并让学生们能有效利用课程网络,我们在课程网站建设中做到了分类明确,内容充实。具体内容包括课程简介、师资队伍简介、理论教学、实验教学、双语教学、留学生教育、教学录像、教学资料、第二课堂及互动栏目等十大模块,每个模块都包括具体的分类及详细介绍[1]。
三、课程网络的应用效果
医学细胞生物学建设的课程网络在我校点击率排名较高,丰富的内容受到学生的好评,学生们不仅可以在课程网络里学习教学内容,而且可以在线做习题练习,可以在线向教师提问,教师也可以统一安排同学们进行无纸化考核。这种评价方式可以随时进行,无人员和场地的限制,极大地方便了教师和学生的交流,也可以体现出学生的平时学习。医学细胞生物学内容抽象,重难点多且不易理解,学生仅靠教师一周一次理论课的讲授,很难全部掌握所接触的知识。我校已经实行民汉合班上课,个别少数民族同学还存在语言问题,同学们的生物学基础参差不齐,课堂上很难顾及到全部同学。课程网络中有教师制作的各类微课课件,对课堂上的重点难点内容的讲解,学生在课堂上没有吃透的内容,在课余时间可以通过微课继续学习,这对一些学习基础薄弱的同学来讲,提供了一个非常有效的学习平台,微课的推出,将教学延伸到课堂以外,无论是课前预习、课后复习,还是答疑解惑、知识拓展,都为师生交流提供了平台;教师和学生面对面交流的机会较少,这就为双方提供了更多的交流机会。我们的课程网络建立了微信公众号,学生们还可以通过微信进入课程学习,在智能手机普及的时代,这也是极大地方便了学生的学习[2]。
在医学细胞生物学课程的学习中,我们不仅要重视课堂讲授的教学方式,还要将课程网站的建设作为资源共享课程的重要评价内容,课程网络建设要与课堂教学有效结合起来,同时还要重视学生自主学习能力的培养,为学生的学习提供更多的途径,课程网络的建设不仅为学生提供了更多的学习途径,展现课程内容的同时,抓牢网络互动环节,提高学生的主观能动性,也可以调动学生的学习兴趣,线上线下的同步教学可以更有效的提升教学质量,有助于增长学生的自主学习能力。
参考文献:
[1]纳菲沙·卡德尔,希林古丽·吾守尔,许瑞.“医学细胞生物学”资源共享课程网络建设的实践与思考,大陆桥视野,2016 年第18期:252
关键词:细胞生物学;网络课程建设;地方本科院校
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)14-0277-02
细胞生物学是生命科学领域发展最迅速的重要基础学科之一。《细胞生物学》课程在高等学校生命科学相关专业的教学中已成为骨干课程和专业基础课程。一直以来,细胞生物学都存在着教学内容丰厚而抽象的难题,应用传统的教学手段与方法进行授课,学生较为普遍地反映内容不易理解和难以记忆。面对信息化快速发展和互联网在教育教学中的应用所带来的机遇和挑战,网络课程建设被认为是辅助应用于创新人才培养的有效手段,是传统教学的有益补充[1-2]。目前,全国也已有多所高校开展了细胞生物学网络课程建设和应用实践,尤其是一些高校如北京大学、清华大学、复旦大学、中山大学[3]和四川大学[4]等,其细胞生物学网络精品课程建设的成效显著,一些教学资源进行了开放和共享,辐射示范作用大,这为地方性综合院校进行相应网络课程建设提供了很好的参考和借鉴。为了适应学科发展和新时代国家对创新性人才培养的要求,我们结合南昌大学的办学特色开展了以创新人才培养为导向的细胞生物学网络课程建设的实践。本文小结了笔者对细胞生物学网络课程的建设和实践过程。
一、细胞生物学网络课程引入和建设思路
细胞生物学的教学一直存在课时少内容多、教师少学生多、知识更新速度快的问题。尽管教师进行了充分备课且应用了多媒体课件进行教学,但仍因课件内容太多,特别是有时教师为了完成教学大纲而赶进度,上课速度快,学生反映跟不上节奏,缺乏思考的时间,一堂课下来,觉得眼花缭乱,像走马观花似的看了一场不太懂的电影,也没有时间与老师进行交流,最终造成教学质量下降,没有达到预期的教学效果。为此,我们尝试着从学生角度来探寻教师应采取何种适用于本校学生较容易接受的方式授课,引导每一个学生积极主动地参与到细胞生物学课程教学改革的探讨与实践中。我们通过调查问卷,要求每个学生就老师对细胞生物学前1~2周的授课方式做出客观点评及在后续阶段应该做如何的改进和调整建言献策,真正意义上实现以学生为本,以大多数同学所喜爱的方式进行授课。基于收集到的学生反馈意见和建议,我们合理地对课程教学内容进行了优化处理,在课堂教学中仅挑选重点内容进行讲授,并依据教学内容不同采用多元化的教学手段。对于一些未讲到的知识点尝试通过南昌大学网络教学平台开展细胞生物学网络课程建设加以弥补,尤其是一些难点,在网络教学平台上以微课的形式进行精讲,以期学生重复观看且有时间消化和吸收。
我们依托的南昌大学网络教学平台,学生可在任何时间、任何地点上网学习。南昌大学网络课程平台由16个模块组成,分别是课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教学、课程作业、试题试卷库、在线测试和课程管理。基于此平台,对于细胞生物学网络课程的建设,我们的建设思路是为登录访问的学习者提供细胞生物学较丰富的网络教学资源,将梳理出的细胞生物学的知识点、概念体系和层次结构展现在网络平台上,并关注学生的访问情况和学习状况。理念是激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望,和学生共同成长,以达到教学相长和培养学生创新思维与创新能力的目的。
二、细胞生物学网络课程的建设及应用
我们除了在网络平台相应模块上共享本校细胞生物学精品课程教学资源外,还提供网址链接到其他高校如北京大学、清华大学等细胞生物学精品课程网站。并效仿名校名师关于该课程的网络建设的相关内容,在平台上我们每年更新的课堂教学PPT,进行网上批改作业、答疑互动和在线测试等;此外,我们在课程讨论区播报科研新闻,向学生介绍相关的科研网站,推荐一些较好的科普微信公众号,培养学生自己探寻科研的习惯,培养学生科学素养;选择近年来细胞生物学相关的诺贝尔奖研究成果、当今细胞生物学研究热点,引导学生针对细胞生物学教科书中与最新研究报道的异同点进行讨论,激发碰撞新思路、新想法,鼓励学生独立思考、大胆质疑,多方位、多角度地发现问题和解决问题;在个人资源模块中,我们将一些实验条件限制暂时不能大范围开展的细胞生物学实验进行细胞及结构观察等,通过文字、图像、录像、配音等手段将实验原理、实验内容、手术操作等环节生动展现,让学生如身临课堂,提高其自学能力;由于创新仍离不开实践的滋润[5],我们在课程通知区模块加大了本校与细胞生物学研究相关的创新学分、“挑戰杯”课外科技创新大赛、开放性实验课题、科研训练项目和“创新团队建设”的宣传力度,鼓励和引导科研兴趣浓厚的学生积极申请和参与到一些教师的课题研究中,营造良好的科研创新氛围,以使教学和科研相辅相成,培养学生的科研思维和实践能力。
学生还可通过网络平台上公布的课程教学指导进行网上自主学习,根据这个指导有重点地学习,并可把自己的学习心得、存在的疑问以及创新实验或挑战杯等研究的阶段性可公开成果、工作照或疑难点问题通过师生交互平台留言、发帖、跟帖,也可以用电子邮箱等方式与教师及时沟通和交流,并设置小组讨论等专栏实现同学间的互动。教师可以通过文字、声音、视频等多种媒体在网络平台上向学生进行图文声等信息的传递,通过网络的交互功能获得来自学生的图文信息。还可以此平台考察学生对研究的内容或提交的小论文表述得是否清楚,重点是否突出,回答问题是否简明、扼要、准确;此外,我们借鉴了本校“生物化学”课程的新型考试模式在细胞生物学网络课程建设平台上的在线测试模块做了相应实践,即采用了网络自测的形式进行[6]。教师根据细胞生物学课程学习内容和命题原则指导学生自主命题并制定参考答案,通过细胞生物学网络课程中的教师邮箱模块收集学生反馈的细胞生物学中的一些重点概念、要点知识,并编排成试题。教师对学生拟定的试题和参考答案全面评析,从中选择有代表性的、能测试学生学习效果的、具有创新性的试题和参考答案输入试题试卷库模块中。通过在线测试模块随时随机进行组卷,并设定答卷时间,允许学生随时可进行自我检测。这一步骤充分发挥了学生的主体作用,激发了其学习兴趣、训练了阅读文献把握重点脉络的能力,也增强了自身主动学习的责任感和创新意识。在研究型教学模块区,通过学生对课程讨论区模块的信息,根据学生参与的科研训练项目,来训练学生的发散思维能力。老师对这些题目进行征集,作为平时成绩奖励的依据,激发学生的逻辑思维能力和综合分析、解决问题的能力,并可以此来了解学生的创意思想和学习进展情况。在课外资源模块中引入国内外学术大师的有关治学精神和人格魅力等摘录或个性化选读作品等。倡导学生独立性和批判性思维能力的培养,师生关系摆脱了旧时的“权威者”与“服从者”角色,而更像是师兄师姐,或是朋友。
此外,由于该平台可充分实现师生之间的互动,因此,我们可通过课程问卷模块区的问卷调查及时得到学生的反馈意见,并根据实际情况对细胞生物学的课堂教学或细胞生物学网络课程的建设改进作出相应调整,以更好地服务细胞生物学课程体系的优化。
三、细胞生物学网络课程建设成效
关键词:细胞工程;改革;教学方法
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)16-0045-02
细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法,在细胞水平上借助工程学原理与技术,有目的地利用和改造生物遗传特性,以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科,具有很强的实践性。国内外在此领域的研究不断取得新的进展,因此,如何引导学生对细胞工程学知识产生浓厚的兴趣,达到良好的教学效果是任课教师义不容辞的责任。
一、传统教学方法存在的问题
传统的教学模式是“满堂灌”的教学模式,是老师讲,学生记,这种沉闷的教学气氛易使学生感到枯燥、乏味,进而对学科产生厌恶。这种模式以教师、教材、课堂为中心,重视人的社会化,重视教师对学生的管理和对学生学习的控制,强调通过课堂教学对学生进行系统的文化知识教育,传统教学模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,利于系统的科学知识的传[1,2]。缺点是完全由教师主宰课堂,忽视学生的主动性、创造性,不能把学生的认知主体作用很好地体现出来,不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才的成长,因此传统的教学模式不适应现代教育的发展要求。
二、多种教学方法相结合的教学模式应用探索
现代教育的趋势是打破传统的以教师为中心的教学模式,变成以教师和学生双主体为中心的教学模式,这是在20世纪90年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及逐渐发展起来的。我们在《细胞工程》这门课的授课过程中,运用了多种教学手段相结合的教学模式,它主要是以双主体教学为现代教学模式的主题。它强调教师与学生的主体地位,任何教学活动就其本质来说都是教师主体与学生主体的互动,教学成效如何,取决于两个主体参与作用的有效发挥。尤其是近年来由于大学生就业遭遇瓶颈,考研率高,造成了高年级学生心态不齐并伴有浮躁情绪,逃课现象屡禁不止。因此在大学高年级学生的专业课教学中进行教学改革,推进素质教育具有十分重要的现实意义。为此,我们对细胞工程学的双主体互动模式教学进行了初步探索。
1.课堂讨论教学方式的应用。《细胞工程》涵盖内容广,发展迅速,热点问题多,在理论授课过程中适合进行讨论课教学,内容包括:选择学生感兴趣的《细胞工程》内容的题目,并预先布置给学生,根据每个题目提供部分相关参考文献,其余文献由学生自己查阅。学生自由组合形成小组,并确定讨论题目的主讲人,检查小组幻灯材料的准备、资料的查阅、报告的撰写、幻灯的制作情况,同时,教师可针对某些问题进行答疑。报告与讨论:小组主讲人报告后,学生自由提问,展开争论与辩论,教师要及时补充与总结。通过设立讨论课提高学生的自主思考、独立学习和动手能力,同学们普遍对《细胞工程》这门学科产生了浓厚的学习兴趣,并对自主式学习有了较深的理解。课堂讨论综合发挥了各种教学方式的长处与优势,充分调动了学生的学习积极性、主动性和创造性,并提高了课堂教学的质量与水平,是深化大学教学改革的重要内容[3]。课堂讨论的优势在于它是知识信息交流的最好形式,它改变了由教师或个人自学单通道输入知识信息所产生的“独学”、“孤陋寡闻”的弊端,形成了学生与教师、学生与学生、学生与文献资料(网络)等多通道的知识信息传递与交流的“立体式”教学状态,这就大大加快了学生获取知识信息的速度[4]。学生是积极的教学主体,而不是被动接收知识信息者,教育者应该运用有效的教学方法和手段引导学生积极主动地学习,逐步学会如何学习,提高分析问题与解决问题的能力[5]。课堂讨论的过程充分体现了学生的主体地位,教师不再是“演员”,而变成了“导演”,学生不再是“听众”,而变成了“演员”。正是由于这种“角色”的变化,大大激发了学生学习的积极性与主动性。
2.结合现代化教学手段,建立开放式教学模式。这使无声的细胞工程技术变得具体化,化繁为简、化静为动、化虚为实。多媒体教学具有图文并茂、动静结合、表现力强的特点。为此,自制了全套《细胞工程》多媒体课件,并在每年的教学过程中不断更新,提高课件的整体水平。在试管婴儿技术一节,借助多媒体直观、清晰、形象的表达特点,将试管婴儿操作过程形象地展现给学生,使学生很轻松地了解了这一技术历程。采用多媒体教学,不但节省了时间,也明显改善了教学效果。但是,多媒体的使用应以更方便、更清晰地说明相关问题为原则,而不是用得越多效果越好。而且,多媒体教学方式不能完全替代传统教学法,如:通过幻灯投影或电教录像等形式,教学内容往往播放过快,且一些内容只有简单的画面和平淡的旁白,学生难以透彻理解。所以,在教学过程中,灵活运用现代化教学手段,合理采用多媒体教学,实现教学内容的直观化。同时,充分发挥传统教学方式中教师的作用,主要由教师把握教学节奏、渲染课堂气氛以及巧妙提出讨论主题引导学生,实现开放式课堂教学模式,训练学生的形象思维和逻辑思维。可见,借鉴教学理论的最新成果,充分挖掘传统教学模式中的积极因素,优化课程教学模式,是提高教学质量的重要手段[6]。
三、结束语
随着科学技术的不断进步,随着学科的不断发展及人类对生物认识的不断深入,细胞工程研究的内容将更加广泛和系统,其研究方法也将更加成熟和完善,而完善生物技术专业《细胞工程》课程的教学体系是十分紧迫的任务。我们要注重《细胞工程》的特点,围绕该学科的研究内容,加强教学建设,改进和完善课堂教学体系,提高教学质量,通过各方面的努力,才能培养出具有更加深厚和广泛的专业知识的生物专业毕业生,使他们更能适应新世纪对复合型人才的需求。
参考文献:
[1]汪维华.科研与启发式教学模式在高等教育中的应用[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2009,(28):82-83.
[2]谢苏燕.在科研基础上增强思想政治课启发式教学的有效性[J].教学与管理,2007,(7):111-112.
[3]田铮.浅谈管理类课程的困境启发式教学法[J].教育与职业,2007,(23):152-153.
[4]许君,郑文明,陈新建,等.双主体互动模式在细胞工程学教学中的初探[J],中国科技信息,2008,(6):237-238.
[5]焦小英,黄彬.课堂讨论教学中的控制艺术[J].教育科学论坛,2008,(5).
[6]王美才.大学教学论[M].上海:上海社会科学出版社,1989:138.
一、精选教材
教材是课程知识内容的载体,是进行教学活动的基本材料之一[2,3]。如何选择和使用教材对教学任务的实施、完成和对教学质量的影响至关重要。通过对相关院校的走访、大量资料的查阅以及结合本校水产养殖学科的专业特点、课程学时数以及授课对象,最终确定以翟中和等主编的《细胞生物学》为教学用教材,并及时跟进该书的新版本。在应用该教材的同时,特别注重其他教科书的参考和补充,如将王金发编著的《细胞生物学》、王堃仁等主编的《细胞生物学》、郑国锠等主编的《细胞生物学》、Alberts主编的《Molecular Biology of the Cell》等作为本课程的参考教科书。此外,教师在备课过程中还注重寻求教科书之外的教学资源,如国内外重要学术期刊、国内外知名大学《细胞生物学》课程网站,特别是国外互联网站上与细胞生物学知识相关的网络资源。教学中将教材、参考教科书以及教科书之外的教学资源相互补充和凝练,力求教学内容的系统性和前瞻性。
二、教学内容的遴选
《生物化学》、《遗传学》、《细胞生物学》和《生理学》等是水产学院重要的学科基础课。这些课程在内容上联系极为密切,相互交叉和渗透。在《细胞生物学》课程的教学中,既要避免本课程与其他课程内容的过度重复又要保证授课内容的完整性、体现细胞生物学的核心内容。根据水产学院的教学安排以及授课学生的实际情况,在《细胞生物学》理论课教学中对所用教材的内容进行遴选,合理取舍与合并,最终形成十章作为本校水产养殖学科《细胞生物学》理论课教学内容,即:“绪论”、“细胞的基本知识”、“细胞生物学的主要研究方法”、“细胞表面”、“细胞基质和内膜系统”、“线粒体”、“细胞骨架”、“细胞核与染色体”、“细胞周期和细胞的分裂与分化”和“细胞的衰老与凋亡”。《细胞生物学》理论课的教学内容遴选后,授课中以细胞的结构和功能为主线,从显微、亚显微和分子水平阐述细胞结构,特别是结构与功能的相关性,认识细胞重要生命活动的基本内容和本质,掌握细胞生物学的基本概念和基础理论,在《生物化学》、《遗传学》和《生理学》课程学习的基础之上,通过《细胞生物学》的教学,使学生的知识体系更加系统化、深入化。
三、调整与优化教学内容,因材施教,提高教学效果
由于课堂教学仍然是在校学生获取知识的主要形式[4],因此教学内容确定后,教师要梳理每一章的教学内容,清晰讲授的重点和应达到的具体教学目的。首先,教师要意识到第一次课的重要性,它对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。与其他课程一样,课程的讲授内容通常以绪论开篇。但是,不仅许多学生不重视绪论的内容,教师也容易出现缺乏对绪论讲授的激情[5]。教学中我们将教材[1]中绪论的内容重排、调整与优化,收到了较好的教学效果。授课中将细胞生物学的发展简史作为最先讲授的内容,并结合一些与之相关的逸闻趣事,激发学生对该门课程学习的兴趣,使学生在轻松的氛围中了解学科的诞生、认识学科的发展与实验仪器和技术进步的关系;通过介绍“细胞学说”的建立,不仅使学生掌握了该学说的基本原理,还使学生意识到善于点滴积累以及归纳和总结对学习和工作的重要性,通过上述学习学生们也弄清了细胞生物学最基本的研究内容。之后再介绍当今细胞生物学的主要研究内容和研究热点,并将教材目录与绪论的内容相联系,这样不仅使细胞生物学的研究内容深记于学生的脑海中,也便于他们对本课程后续内容的学习和提高学习的信心。其次,授课内容的顺序编排要便于学生与已掌握的有关知识相衔接。根据授课对象的实际情况,教学中按着细胞的组织结构从外向内,即:细胞表面→细胞质→细胞核的顺序,并将结构或功能上联系极为密切的细胞结构的知识放在一起讲授。以本课程的“细胞表面”与“细胞基质和内膜系统”两章为例,对教材以及相关的教科书中的有关内容做了较大的调整,重新编排与优化。授课时“细胞表面”一章,首先介绍细胞表面的结构组成(质膜、细胞外基质和细胞外被、细胞表面的特化结构细胞连接),各结构的特点、功能以及这些结构的相互关系;通过这样的讲授使学生清楚地知道多细胞生物中虽然所有的细胞都具有“质膜”这样一个界膜,它是细胞表面核心结构,但多细胞生物不仅由细胞构成,细胞外还有细胞外基质,同时没有一个细胞是孤立的,细胞与细胞或与细胞外基质形成特定的组织连接结构,从而使多细胞生物成为一个和谐的统一体。之后再详尽地介绍细胞表面核心结构——质膜的物质的运输和信号转导功能,通过这部分的学习又使学生对膜的不对称性和流动性有了更好的理解。此外,由于核糖体与内质网在功能上的关系极为密切,因此将核糖体并入内膜系统中介绍,形成本课程的“细胞基质和内膜系统”一章。授课中首先讲解非膜性细胞器——核糖体在细胞中的分布、化学组成和结构以及功能,之后介绍内膜系统中的内质网、高尔基体和溶酶体的超微结构与功能,但内质网和高尔基体的蛋白质加工功能与蛋白质的分拣形成本章独立的一节,即“蛋白质的分拣与加工”,内容包含信号假说、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的分拣和膜泡运输,此节为本章的教学重点之一。介绍信号假说时,由于有了核糖体的知识基础,再结合具体的研究成果,学生则很容易理解分泌性蛋白的合成在细胞基质中起始、肽链延伸暂停、向内质网膜转移等信号假说的具体内容;通过本节其他知识内容的学习,清晰了蛋白质的修饰加工可发生在肽链的合成以及运输过程中,因此构成了蛋白质合成、加工与运输的完整体系。此外,将溶酶体的发生也独立成节,放在“蛋白质的加工与分拣”一节之后,以溶酶体酶的M6P分拣途径为例,将信号假说、蛋白质的加工与分拣以及膜泡运输的部分内容串联起来。通过上述讲授内容的遴选、调整与优化,也使学生对结构、功能、发生上相互关联的内膜系统的理解更加透彻。再次,根据教学时数适当安排自学与课后讨论的教学内容,培养学生自主和探究学习的能力。如“细胞生物学的主要研究方法”一章,不可能在有限的学时内将该部分内容讲透彻,因此该部分内容以学生自学、课下参观相关的仪器设备及与教师交流讨论的形式实现学生对该部分知识的获取;此外根据授课专业特点,叶绿体的知识也以学生自学和课下与老师交流的方式进行。最后,注重讲授内容与其他课程内容上既不过度重复又要较好地衔接。如在讲授质膜的功能——钠钾泵的知识时注意与《生理学》膜电位的知识相联系、细胞骨架中微丝的功能时注重与《生理学》以及《组织胚胎学》肌肉收缩内容的衔接,线粒体功能的讲解则考虑与《生物化学》的内容不过度重复和较好的衔接,而细胞核与染色体的知识需要考虑学生在《遗传学》课程上已掌握的知识。由于本课程的开设在上述几门课程之后,这就要求我们与上述课程的任课教师以及授课学生良好的沟通,适当调整本课程的授课内容与重点,从而使学生通过《细胞生物学》课程的学习,使他们知识体系更加系统化、深入化。
由于细胞生物学的知识面广、信息量大、发展快,因此教学内容的改革是教学改革最重要的部分。结合我校水产养殖学科的专业特点和授课对象的实际情况,对《细胞生物学》理论课的教学内容进行遴选、调整重排与优化,并且应用于《细胞生物学》的教学中,提高了教学效果。此外,通过多年的教学实践我们深深地体会到,完成好教学内容,教师尤其要注重自身知识理论水平的提高,不断地丰富教学内容,才能不断提高教学效果与教学质量。
参考文献:
[1]张晶,华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报,2011,33(6):716-719.
关键词:高校;细胞生物学;教学;改革
细胞生物学是科学家们结合现代分子生物学理论要点,采用科学技术分析手段,分别从生物分子水平、细胞水平、组织水平等方面去研究细胞生命活动的主要规律。经过多年的长期发展,我国科学家们通过不断对细胞生物进行分析与研究,最终在生命科学领域获得许多重大发现,推动了我国生物学、医药学、农林业学、畜牧学等的发展。随着细胞生物学研究成果的不断发现,高校细胞生物学课程内容也随之更新,为了更好地调动学生的学习积极性,让学生在简短的课堂教学时间中掌握更深入的细胞生物学知识,对细胞生物学教学方法进行改革创新刻不容缓。
一、高校细胞生物学教学改革实践分析
(一)适当取舍,合理突出教学重点
随着科学文化的不断发展,细胞生物学与不同学科之间的教学内容在不断充实完善的同时也出现了一定程度的重叠,由于不同学科在教学安排上有先后之分,因此,教师如何有效避免与先行课程的教学内容重复,又能为后续课程留有余地,合理突出教学重点,成为每个细胞生物学教师必须解决的重要问题。针对此,教师必须科学制定教学大纲,合理划分与其他学科的教学内容,根据教学内容的难易程度制定教学计划。
例如,细胞周期调控的遗传基础内容是现今细胞生物学的研究热点内容,学生对这方面的内容也较为感兴趣,但由于学校之前已经开设过遗传学、生物化学等课程,为了避免教学内容重复累赘,提高教学成效,本人在授课时侧重讲解CAD基因的实验操作、原癌基因的发现和基本调节功能、常见抑癌基因的调节等内容,便于学生对生物细胞的功能及其内部关系有一个系统而全面的认识。
(二)优化教学,采用多种教学方法
为进一步培养学生的问题分析和解决能力,本人在细胞生物学课程教学过程中会采用多种教学方法来激发学生的学习热情,促使学生主动投入到学习中,有效提升教学质量。
1.多媒体教学法。细胞生物学中涉及较多知识繁杂的抽象理论,学生在学习时难免会觉得抽象难懂,甚至会感到很大的学习压力。为更好地让学生学习掌握各个知识点,本人在教学中会借助多媒体设备辅助教学,制作和编辑大量的多媒体图片和动画,帮助学生梳理各个知识点。例如,在讲到“细胞信号转导”的相关内容时,本人制作了关于细胞信号通路与分子间作用的教学PPT,使复杂的知识点更为简化,学生也容易归纳知识重点难点,达到良好的教学效果。
2.讨论式教学法。个体生物的遗传到变异、生理到病理都与细胞的生长发育情况密切相关,为加深学生对细胞生物学课程的兴趣,本人在教学课程中增加了6个课时的讨论课,要求学生根据教师给的议题分组进行讨论,最后统一结论后在课堂上总结展示各组的讨论成果。例如学生曾经参与过“光合作用对人类未来粮食影响的问题探讨”、“探究细胞信号传导与环境的适应性”、“生物克隆对人体遗传及生物伦理的影响”等讨论议题,学生通过分组协作讨论能充分调动学生的积极性,各组自主查阅文献资料、制作PPT展示成果、课堂成果汇报等工作,最后由教师作出综合评价,不仅能有效培养学生的口头表达能力和问题探索能力,还能培养学生的团队协作精神,促进学生综合素质的有效提高。
3.探究式教学法。细胞生物学的理论思想是建立在无数的实验探索之上的,因此,教材中也列举了许多经典实验。在细胞生物学教学过程中,本人注重讲解探究性实验的设计原理和操作过程,进而引导学生自主分析、总结和归纳实验的意义,培养学生的探究能力和逻辑思维能力。课后本人會积极鼓励学生参与到本人的植物细胞组织培养科研项目中,引导学生自主完成一些基本的探究实验环节,并将科研问题带到课堂上进行深入探究和分析,全面激发学生的自主学习兴趣,加深学生对理论知识的理解。
(三)围绕重点,推进实验教学改革
细胞生物学是一门注重理论与实践相结合的应用型学科,因此,本人在教学课程中会适当增加实验环节,一方面能激发学生的学习兴趣,满足学生对新知识的探索需求,另一方面又能加深学生对知识点的认识和理解。
例如,在进行免疫荧光法显示细胞骨架实验时,本人不仅在实验过程中引导学生掌握细胞骨架在细胞的分布情况,同时也让学生巩固了荧光显微镜的作用原理和使用方法,让学生在动手操作中加深知识印象。为充分培养学生的科研探索精神,本人在细胞骨架显示实验中,要求学生细心观察细胞的生长发育情况和培养基的颜色变化特征,同时要求学生要仔细观察被污染的细胞培养情况,加强学生对“无菌培养”的认识。此外,本人还要求学生分组合作,共同完成一份细菌培养观察报告,要求学生详细记录细胞从单个悬浮状态至贴壁的形态变化,并根据这个过程提出自己的疑问,逐步培养学生的科研严谨思维和求真务实的科研态度。
二、结束语
总而言之,细胞生物学已成为生物学、医药学、农林业学、畜牧学等专业的基础课程,为有效提高教学质量,教师必须结合学生的专业特色和学科发展要求,认真研究教学内容,根据教学实践不断改进教学方法,逐步优化教学评价手段,同时充分培养学生的创新思维能力,将学生培养成为综合性应用型专业人才。
参考文献:
[1]金朝霞,肖萍,曹芳,张宗申.以培养创新人才为目标的细胞生物学教学模式探索[J].教育教学论坛,2015(29):114-115.
细胞生物学在大学生物相关专业的课程设置中占有重要地位,它是一门非常重要的专业基础学科,也是我校本科生培养计划中的一门必修课程。因此,在细胞生物学的教学中,我们要兼顾其基础性和前沿性,使学生在掌握细胞生物学基本理论知识的同时,能够关注细胞生物学最新发展动态,这样及时将基础知识与科技发展前沿相接轨。教学计划的改革,学时数的减少,需要更高效的教学手段。多媒体的使用大大解决了这方面的矛盾,但实际多媒体授课有利也有弊。
一、细胞生物学教学中应用多媒体课件的优点
(一)图文并茂的课件能够激发学生的兴趣
在细胞生物学教学过程中,如果把看上去枯燥的纯理论知识放在一个比较活泼且生动的情境中,将会更易激起学生学习细胞生物学的兴趣。现代化的多媒体正是创设情境的有力工具之一。在形、声、画、光作用下,图文声像并茂,多媒体课件将抽象变为具体,化理性为感性,可营造出科学性、知识性、形象性三者为之一体的教学情境,强烈感染、调动学生的多种感官,激发学生学习细胞生物学的积极性。
(二)在有限的教学时间内汇聚大量知识
我校近年对生物科学、生物技术等专业教学计划进行了调整,细胞生物学教学时数被压缩,总课时数减少。每个专业所设课程相互之间密切联系,生物学专业也不例外。细胞生物学作为一门专业基础必修课,面临严重不够的学时,我们考虑研究了很多改善方法,比如删减部分内容。但又不能删减太多,因为生物科学专业的整个知识链是相互联系的,删减太多的教学内容必然会导致整个知识链的不完整,更会导致本科学生在后来开设的细胞工程、微生物等课程上学习吃力。应用多媒体辅助教学,在某种意义上可以极大地压缩传统教学中板书以及学生记笔记的时间,而其屏幕的快速播放,在较短时间内可以传递给学生较大量信息,提高了教学效率,并且解决了学时矛盾。
(三)易突破重点并分散难点
细胞生物学侧重于从形态学的角度研究。在整个授课过程中,细胞的形态结构及功能机制是细胞生物学的重点与难点内容。辅助教学工具――多媒体最主要的特点之一是可以进行大量精美图片的演示。在细胞生物学教学课堂上,不管教师多么善于表达,绘画功底多么强,都难以表现一些抽象的、绘出逼真的图画,但这些有关细胞结构的知识内容又往往是细胞生物学大纲中的重点和难点。多媒体可以实现过程再现等操作,重复演示细胞的相关功能机制。比如,“细胞质膜的物质转运”这一知识要点,我们通过改革把该内容做成动画模式并配上讲解,让学生把课本中的书面理论和静态图片变成看得见的动态图像,授课效果显示学生们更快更易理解和掌握这个知识点。
二、细胞生物学教学中应用多媒体课件的不足
(一)容易忽视情感交流,降低师生互动
教学实际是一门综合艺术,在过去教学中教师一般是以丰富的肢体语言、生动有趣的讲解以及丰富的面部表情调动学生。而这些学生也正是通过老师的语言、动作或表情得到激发,更加积极自主地参与到学习中。对于人与人的交流、沟通是教学中不应缺少的,也是任何形式的教学手段与工具所不能媲美的。多媒体教学往往缺乏这样的表达方式。比如教师如果只知道一味点击鼠标,照着电脑讲授,而学生们眼睛不离屏幕,虽然多了声像俱全的有趣画面,但却缺少了人与人即师生间的互动。即师之授业,还应有学生的反馈。
(二)课件固定化,降低了主体性
多数多媒体课件都是授课教师备课时设计好的,而老师的整个课堂教学思路要按已有课件设计来进行。那么每一届学生只能遵循固定课件固定的教学思路来学习细胞生物学知识和思考相关问题。表面上多媒体辅助教学的运用以及图文并茂的课件带动了学生的学习兴趣。实际上,多媒体教学课件像计算机一样程序化、格式化,降低了教师的主导作用以及学生的主体作用。
关键词:留学生;医学;细胞生物学;教学模式;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)02-0098-02
细胞生物学是生命科学最前沿的学科之一,是21世纪生命科学研究最受青睐的领域[1]。伴随着先进“大数据”时代的到来,细胞生物学新理论、新技术越来越多地渗透到临床医学专业各学科中[2]。因此,细胞生物学成为当代医学院校临床医学相关专业本科生的基础课程之一,是学生理解疾病形成过程中所涉及的遗传和分子机制的前提,是明确包括分子靶向、干细胞疗法等新颖的转化医学手段的基础,其学科地位不可替代[3]。然而,目前对医学专业本科留学生开设该门课程的院校数量较少,笔者将以浙江中医药大学临床医学留学生《细胞生物学》课程实施过程中面临的问题为基础,对教学模式进行探索,旨在提高医学本科留学生课堂教学效果和推动医学教育的国际化进程。
一、临床医学本科留学生《细胞生物学》教学模式改革的重要性
《细胞生物学》课程理论性强、知识更新快、内容丰富且深奥难懂,使用我国“老师讲,学生听”为主的传统教学方法,不利于调动学习积极性,容易使学生因为课堂内容枯燥乏味而失去听课兴趣。再加上授课对象为来自不同国家的、教育背景较为复杂的国际班学生,使得教师在《细胞生物学》课程教学中面临着诸多亟待解决的问题:(1)各国学生教育背景不同,对《细胞生物学》认识程度参差不齐;(2)课程理论性强且较为抽象,影响了学生的学习兴趣;(3)教学目标死板教条,忽略了学生对于重点知识的主动挖掘和深入理解;(4)教学过程中仍采用“教师教为主体,学生学和考为任务”的传统教学模式;(5)英语对于教授方(教师)和学习方(学生)都不是母语,而不同国家和地区来源的人,其英语发音都带有浓重的地方口音,增加了授课和口语交流的难度。教师花费成倍的精力,学生学习效果却难令人满意。因此,寻找适合留学生的细胞生物学教学模式显得尤为重要。
二、医学院校本科留学生细胞生物学教学模式的初探
教学模式是教学理论、教学原则、教学方法和技巧等的集中体现,科学高效的教学模式对提高教学效率和教学质量发挥着至关重要的作用[4]。留学生迫切的学习需求与高校严峻的教学现状,迫切需要我们教学人员在现有课程设置、教学计划的基础上,摸索出一套适应留学生学习《细胞生物学》的教学模式,从而提高效率,获取更好的教学效果。
1.简化知识点,巧用比喻和视频素材。大部分国际班学生反映《细胞生物学》课程信息量大,记忆点多,课堂上无法跟上教师步伐,时常伴有挫败感。因此,我们对教学方法进行修改,对知识点化繁为简、抽丝剥茧,用形象的比喻和直观的视频素材来展示晦涩的生物学现象。比如,在讲述Importins介导Cargo蛋白入细胞核的机制时,将Importins比喻成Uber打车,Cargo蛋白NLS序列与Importins相互识别就好比客人信息与Uber司机的信息匹配,成功匹配后才能上车。通过简单的比喻,使复杂的生物学机制变得一目了然,加速学生理解。
2.优化教学模块,激发学生学习兴趣。尽管教师在授课时已经借助现代多媒体技术增加了视频素材,但是许多复杂机制仍较为抽象,留学生难以理解和掌握。通过仔细分析,我们首先将教材知识分割、提炼成不同的专题,每次课围绕一个专题进行阐述,避免过度灌输。其次,我们对教学模块进行优化,将课堂教学分为五个阶段。
第一阶段“引入”:通过观看视频短片、提出贴近日常生活的问题等课前活动引出主题,活跃课堂气氛的同时调动学生的学习兴趣。要求学生联系已经掌握的基础知识和学习经验,引导学生的思维走进课堂。比如,讲授“细胞内信号传导”这一专题时引入与学习任务紧密联系的主题――肿瘤,鼓励学生自由发言阐述肿瘤的致病因素,有哪些行为会增加患癌几率等问题。
第二阶段“探索”:在此阶段,教师为学生提供活动基础(小组讨论的方向),引导学生完成特定目标的探索。如布置学生随机从多种致病因素中选出一种作为研究对象,通过查阅文献及教材分析各因素映射到细胞水平所对应的通路类型以及传导过程,学生建立起自己对“细胞内信号转导”的理解方式。
第三阶段“阐述”:该阶段是基于学生在前两阶段积累的经验基础上,为学生提供一个展示自己对于概念理解、问题处理技能和行为的机会。
第四阶段“加工“:教师对本专题知识点系统地讲解,阐述各种概念之间的联系,点出本专题重点、难点,帮助学生巩固前三阶段学习的知识。
第五阶段“评价”:此阶段为教师评价教学效果和学生能力提供依据,也鼓励学生评价自己的理解能力和认知水平。
3.强化学习主题,突出学生主体地位。我国传统教育方式是“教师为中心,教材为导向”,对于教育背景复杂的国际班学生并不适用[4]。尽管有部分教师已开始引导学生通过查阅文献、综述总结的方法接触细胞生物学领域最前沿的知识,但大部分还是罗列文献数据,没有科学地引导,学生很容易在复杂的信息和数据中丧失学习的信心。因此,我们认为国际班学生的《细胞生物学》授课应通过设计真实性任务,强调把学习融入到接近日常生活、有意义的问题情景中,通过学生的自主探究和学生间相互帮助来解决问题,从而主动挖掘隐含在任务背后的科学知识,不断增加解决问题的技能,培养自主学习的学习习惯。
4.弱化期末考试,构建多元化考核体系。普通层次本科生细胞生物学课程的学习效果通常采用终结性评价方式,即――课程结束时闭卷考试的分数决定一切。试卷中理论性、概念性、原理性的考题偏多,需要花大量时间记忆,不适合教育背景复杂、学习习惯差异的留学生班。为了更科学地评价留学生的教学效果,我们构建多元化考核体系。首先,降低期末考试分数所占比例;其次,将课堂报告纳入考核,留学生可以对课程中自己感兴趣的内容进行扩展,写出专题报告在课堂上和教师、全班同学进行交流和讨论,记录分数;另外,将课堂提问、随堂测试和课后作业加入考核体系,均记录分数。
5.克服英语障碍,自编细胞生物学教材。我校本科留学生来自不同国家,学生英语口语能力差异较大且地方音浓厚,授课教师和学生之间存在口语交流障碍。为了提高教学质量,教师在努力提高自己的听说能力,标准自己的发音的同时,更应该在课下多与留学生交流,在日常交流中适应他们的英语口音。另外,为了便于留学生的学习,授课教师应根据教学计划,参考国内外的优秀《细胞生物学》教材,自编适合留学生专用的基础教育教材,并每年根据学生特点结合本年度细胞生物学领域研究热点对教材内容进行更新。
以上是笔者从事医学专业本科留学生细胞生物学教学的一些心得。随着我国综合国力的不断攀升,来华学习的留学生越来越多,留学生教育已经成为医学院校本科教育的重要内容。《细胞生物学》作为当代医学的基础课程,在医学本科教育中占有重要地位,应该成为医学本科留学生必备的科学素养。掌握细胞生物学基础理论知识和基本实验技能,是留学生进一步学习其他医学课程的前提。留学生教育是我国高校面向世界的窗口,提高留学生教学质量是每一位从事留学生教育教师的责任。面对教学过程中面临的问题与挑战,教师应在尊重各国留学生信仰的前提下,充分了解各国学生的知识背景和学习习惯,在教学内容和教学手段上的不断探索创新,才能在教学工作中积累更加丰富的经验,教学水平获得更大程度的提高。
参考文献:
[1]翟中和,等.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.
[2]李蕤.细胞生物学是生命科学的重要基础学科[J].合肥联合大学学报,2000,(1):88-91.
[3]余晓丽,等.细胞生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报,2006,5(6):75-78.
[4]谢晖,高明悦,刘天骄,朱汉越.医学院校留学生(英语授课)对外汉语教学模式初探[J].首都医科大学学报:社会科学版,2010,(00):352-355.
Research on Teaching Reform of Cell Biology for International Students of Clinical Medicine
TIAN Nan*,FAN Chun-lei
(Life Science College of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou,Zhejiang 310053,China)
【关键词】细胞生物学;教学模式;
【前言】细胞生物学是生命科学中既基础又前沿的一门学科,它是我国基础学科发展规划中的四大基础学科之一[1]。细胞生物学是生命科学各个分支学科在细胞层次上的交汇,它从显微、亚显微和分子水平对细胞的各种生命活动开展研究,进而探讨人体细胞结构、功能、发生、发展、衰老和死亡的生命活动规律及发病机理,是高等医学院校的核心主干课程之一。
进入21世纪以来,细胞生物学的研究发展迅猛,新知识、新方法、新成果层出不穷,传统的以教师为主的课堂教学模式已无法满足新形势下培养高素质人才的要求[2]。如何在有限的课堂教学学时内,切实提高教学质量与效果,让学生在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研究进展及其在临床医学中的应用,是目前亟待解决的问题。因此,对现有的教学手段和方法进行优化与改革,探索出符合时代要求的新的细胞生物学教学模式势在必行。
1、高等医学院校细胞生物学的教学现况
目前,大多数医学院校的细胞生物学理论教学存在两个主要问题:一是学时少,二是内容繁杂、抽象、枯燥且知识点琐碎。作为医学基础的必修课程,我校的细胞生物学安排在大学一年级的第二学期,理论授课采用大班(130人左右)传统的讲授式教学法(LectureBasedLearning,LBL),即以教师为中心,以系统授课为导向的教学方法,这一方式虽可以系统讲解基础知识,但不利于学生自主学习能力的培养[3-4]。而病例教学法(CaseBasedLearning,CBL)是以典型病例为先导,将临床与相关基础问题相结合,以学生为主体的启发式教学方法[5-6]。这种教学方式虽能克服LBL的不足,提高学生的学习主动性和积极性,但是否适合在超过百人的大班授课过程中实施,仍有待商榷。针对我校现存的细胞生物学的教学现状,我们采用CBL与LBL相结合的教学方法,以期探索出适合我校的切实可行的细胞生物学教学模式。
2、引入临床案例,提高学生的学习兴趣
我校临床医疗专业的细胞生物学理论教学只有28学时,学时相对紧张,因此我们在授课方式上采用灵活多变的教学模式。对于教材中理论性较强,通俗易懂的知识,仍采用传统的LBL方式讲授,而对于一些难点、重点且与临床结合紧密的知识点则采用CBL模式。在CBL教学过程中,案例的选择与问题的设计是关键。教师在备课过程中,搜集与授课章节密切相关的常见病例,查阅文献资料,对病例进行适当的修改和补充,进而编写成教学病例,并设计相关问题。例如在讲授细胞膜物质运输时,引入“家族性高胆固醇血症”,引导学生学习受体介导的胞吞作用;利用“矽肺”病例,讲解溶酶体膜稳定性的重要;通过囊性纤维化(CysticFibrosis,CF)病例分析,引导学生学习蛋白质在内质网腔中正确折叠的重要性。CBL改变了传统的教师讲、学生听的教学模式,学生成为案例分析和课堂讨论环节中的主体。学生通过学习、研究案例来掌握基础理论知识,变抽象为具体,而不再是死记硬背单一的知识点,这充分调动了学生学习的主观能动性,提高了学生的逻辑推理能力,同时也促进了其分析问题、解决问题能力的逐步提升,对学生综合素质的培养及日后从事临床工作颇有益处。
3、多媒体教学和网络学习相结合
医学细胞生物学的某些理论知识相对抽象、晦涩,因此在以LBL为主进行授课时,PPT课件的制作至关重要。我们力求在每一章节的授课过程中将图片、动画与视频相结合,图文并茂,充分调动学生的学习兴趣,从不同的角度吸引学生的注意力。在充分利用多媒体这一教学手段的同时,我们还利用学校覆盖全面的无线网络,将教学过程延展到校园的每一个角落。目前,我校的细胞生物学已成功获批辽宁省精品资源共享课,课程建设已顺利完成。因此,教师可以将教学网站提供给学生,方便学生及时查阅PPT课件、课后自测习题、拓展学习等教学相关资料。同时,我们的SPOC网络教学平台也于2018年3月建设完成并投入使用,该平台的应用进一步夯实了网络教学基础,也在一定程度上解决了课堂教学学时紧张的问题。另外,我们还建立了细胞生物学教研室的教学公众号,定期推送细胞生物学研究的最新进展,课后教师和学生还可以利用微信群和QQ群进行交流与学习的互动。
4、优化理论教学内容,拓展研究型课堂
作为医学基础课程,细胞生物学与生物化学、生理学等其他课程的内容有部分的重叠和交叉,为了避免不必要的重复,保证细胞生物学与其他课程知识的紧密衔接,教研室与相关课程的授课教师进行沟通,删减医学细胞生物学与其他学科的部分重复内容,合理安排教学章节。同时,在教学过程中有选择地补充了与本课程密切相关的科研进展,引导学生利用课外时间查阅相关文献,了解本学科最新的相关研究进展,逐步深化、拓展研究型教学,提高他们自主学习的积极性和主动性。
5、反馈与评价
在2017年、2018年学期末课程结束后,我们连续两年分别在2016级和2017级临床医学专业的260名学生中发放调查问卷,对教学过程和教学效果进行评价。问卷发放260份,收回有效问卷254份,有效回收率为97.7%。通过对问卷进行整理分析,得出以下调查结果:95.8%的学生认为开设细胞生物学课程非常必要或有必要;95.5%的学生认为非常必要或有必要建立网络教学平台;98%的学生认为在教学中介绍临床相关知识非常必要或有必要;97.4%的学生认为非常必要或有必要在教学中介绍相关的研究进展和热点问题;87.7%的学生喜欢并接受CBL与LBL相结合的教学模式,其中有92%的学生认为这种教学模式可以充分激发自己的学习兴趣,但有21.4%的学生认为这种教学模式在对基础知识的系统掌握和理解方面无显着促进作用;87%的学生认为CBL与LBL相结合的教学模式可以明显提高或提高自学能力在调查中,学生还结合自己的体验对细胞生物学的教学提出了一些建议和意见,也在一定程度上反映了我们在教学方面存在的不足和问题。
综合分析调查结果和学生提出的合理化建议、意见,我们将采取下列改进措施:由于授课对象是大一学生,学生相关的专业知识储备不足,因此在选择课堂教学案例时,应尽量选择典型而浅显的病例,并请教临床的医生,进行更为准确的描述,重新撰写案例分析,结合实际教学情况完善教学案例素材;课堂教学及时补充与案例相关的知识点,逐步提升学生自主学习的主动性和积极性;进一步完善网络教学平台建设,并配备专业人员进行平台监管,真正实现师生时时互动,充分发挥网络资源的空间延展性。
总之,教无定法,因材施教。教学工作就是一个不断优化的过程。在与学生的交流和互动过程中,我们将不断总结反思,探索前行,选择真正适合学生的教学模式,不断完善教学过程,切实提高教学质量,培养学生成为符合时展需要的新型医学人才。
【生物博士论文参考文献】
[1]付燕燕,陈彦,吴健,等.医学细胞生物学实验教学改革的几点思考[J].基础医学教育,2015,17(2):135-136.
[2]杨利艳,王祎玲,马娜.细胞生物学研究性教学模式的探索与实践[J].教学研究,2013,36(6):65-67,77.
[3]刘鸿业.CBL联合LBL教学模式在普通外科护理学教学中的应用[J].卫生职业教育,2015,33(2):85-86.
关键词:细胞生物学实验;综合性实验;研究性实验;开放教学
细胞生物学作为生命科学中的一门重点学科,其实验教学在课程教学中起着举足轻重的作用,不仅有助于学生对细胞生物学中重要知识点的学习和理解,同时对培养学生的细胞学实验技能与创新思维起至关重要的作用。但现行的实验教学由于诸多因素很难行之有效,主要表现在以下两点:第一,单一的实验教学枯燥,很难让学生积极主动地去学习;第二,实验内容简单过时,基本上是验证性实验,缺乏综合性、设计性。在实验教学中开展综合性实验内容、实行开放式管理的创新实验教学模式是高等教育培养创新人才、实现素质教育目标的重要途径,也是为学科专业竞赛提供人才、为教师科研提供助手的重要途径。为了更好地发挥综合性实验的教学特色,教师要以培养学生的创新意识为主,鼓励学生探索知识,提高学生的整体素质。笔者针对细胞生物学综合性实验的安排和实施、存在的问题和解决方案等环节进行一定的探索,以期探索一套开放式、研究型的综合性实验教学模式。
一、开放式、研究型的综合性实验教学模式
1研究型教学内容的安排
细胞生物学作为生物学的专业基础课,实验教学的开设与之相辅相成,是对理论教学的重要补充和巩固。在以往的教学中,由于实验条件等硬件设备的限制,实验课程的开设局限于显微观察等较为简单的内容。对于那些推动细胞生物学快速发展的新技术、新方法,特别是在现今实验室广泛采用的实验技术等,由于实验教学平台的不足而导致综合性实验无法开设,客观上造成了学生在实验课堂上仅能学到较为简单的实验操作,而对先进技术方法的认识和理解停留在书面上,造成实验教学与理论教学的脱节。
细胞生物学作为生物学的专业基础课,实验教学的开设应与理论教学相辅相成,并作为理论教学的有力补充和巩固。我校细胞生物学的理论课往往在大二第一学期,学生刚刚接触专业课,并且生物学相关知识和实验技能缺乏,甚至连显微镜的基本操作都不熟练。因此,综合实验的开设应建立在基础实验的基础上,而且不能脱离学生对理论知识的理解。
基于上述相关情况,笔者在细胞生物学实验教学后期针对不同专业提供一系列相关的综合性实验,教师可以针对学生的不同兴趣来制订实验方案;学生则可以自由模拟实验的内容和方案;实验中的缺点和漏洞必须由教师指点后,方可开展。综合性实验开设在课程后期,具体完成由学生自由支配时间,在学院实验室内完成实验。比如,基于水稻原生质体转化的亚细胞实验。原生质体转化实验在各实验室里广泛应用,已成为一种非常重要的细胞生物学类实验技术,但由于该实验操作时间长而且实验教学不具备荧光共聚焦显微镜平台等局限,导致此类实验很难在实验课上开设。但是,这些条件可以在科研实验室内得到满足,因此,综合性实验的开设首先从地点上由传统的实验教学平台转移到科研实验室。水稻原生质体转化实验是依赖纤维素酶进行酶解水稻幼苗分离原生质体,后续利用PEG将外源片段转入原生质体15~20小时,观察荧光蛋白在原生质体中的表达情况。该实验的重点是如何增加外源片段的转化效率,其影响因素很多,包括培养的幼苗生长状态、选取的幼苗部位、w维素酶酶解时间、PEG浓度以及转化时间等。这些影响因子能够给予学生更多的思考空间,使原本枯燥、简单、机械的实验操作变得更具有研究性,能够很好地激发学生的创造性思维,利于培养学生分析问题、解决问题的能力。另外,外源片段的选取来自于已经报道的融合荧光蛋白的各类细胞器标志性蛋白,如内质网、细胞核和质膜等,最终通过荧光蛋白的观察可以更形象地帮助学生认识植物细胞中各种细胞器的形态。本实验跟理论课中介绍的细胞培养、细胞转化、荧光蛋白标记和细胞器结构等知识点有机地联系在一起,更深刻地加深学生对理论知识的理解。
2教学内容的实施
(1)课前准备。综合性实验的开设应基于过硬的基本技能和扎实的理论知识,不能忽视学生的接受能力,一味地追求创新性、研究性试验的开设而放弃基本技能的培养,因此,综合性试验开设应基于一些基本实验,如显微操作和细胞培养等。同时,实验课内容的选取也应与理论课的开设保持一致,这样既能避免知识的重复讲述浪费时间,也有利于学生对实验内容的更好理解,增强实验课的实验质量和课堂效果。同时,针对学生对综合性实验相关理论与技术上的欠缺,一方面,教师可以加强学生的课前预习,针对实验内容督促学生加强文献阅读,根据自身情况制订具体的实验方案,并提前准备实验材料和试剂;另一方面,教师可以充分利用多媒体教学手段,制作规范的操作视频,并在课前展示给学生,直观生动地阐述实验难点。这样既有助于提高学生的实验积极性,还能增大课堂教学的信息量,提高课堂效率,为开放式实验模式的顺利采用打下基础。
(2)实验分组。为了既能培养学生的独立思维能力,又使其具有相互协作的团队精神,要求每4~5个学生为一组。教师按照学生拟定的实验计划充分提供实验试剂和操作平台,最大限度地给学生创造实验操作机会,争取每一个实验环节都由学生亲自动手,包括课前实验试剂的配制和实验材料的准备,充分锻炼学生的动手能力。
(3)实验操作。综合性实验在科研实验室中的开设是开放式的。实验开始时,学生自己动手,依靠教师的机会减少;教师也不能像平时上课一样随时指点学生,因此学生自己动手创新的时间增多,以此来看,实验式教学的效果有效。学生的实验操作规范是否正确,直接影响实验教学质量和教学效果。针对上述问题,除了课前多媒体教学视频的示范,实验室中的研究生会为学生及时提供技术支持和实验安全监督,保证实验的顺利进行。
3课后反馈
实验结束后,实验结果的总结和实验方法的优化是综合性实验开设的重要环节,是研究性实验的重要体现。由于各种因素的影响,各组实验效果不尽一致,甚至会因某些实验环节考虑不周、操作不当而导致实验失败,比如,在溶液配置过程中,仅仅考虑了融合剂的浓度而容易忽视溶液PH值的调节,影响质粒的转化效率而导致实验效果均不理想;还有没有考虑水稻幼苗的生长状态,导致分离的水稻原生质体状态不佳影响实验效果,等等。而通过实验课后的分析和总结对实验设计的优化,不仅使学生了解到科研实验的基本流程,同时也培养了学生严谨的实验态度和思考分析问题的能力。学生对这种能使自己主动实验的课程持欢迎态度,实验效果得到极大的提高。
二、结论
笔者利用正常教学周的周末在个别班级探索性地进行开放性、研究型的综合实验教学模式的摸索,在内容上体现从单一实验到研究性实验的渐进,从教学方式上体现从常规教学到半开放教学的转变,以期在教学目标上达到训练基本技能与基本理论到综合实验能力、创新实验能力与素质的提高,取得了一致好评。多名学生因为综合性实验的吸引对生物学实验产生浓厚的实验兴趣,他们在上好课的前提下利用课余时间主动加入本课题组中参与更深入的科学研究,并获得了国家、省和校级创新课题的资助,且所参与的课题部分取得了不错的进展。最令人欣慰的是,学生并没有因为花费大量时间在实验室而影响课程的学习,他们每年几乎都能获得国家等各级奖学金,多人被保送到著名大学和科研院所,并获得导师的好评。
开放性、研究型细胞生物学实验教学体系相对于传统实验教学模式,在教学模式和教学理念方面都有所改进,但随着细胞生物学学科的发展及实验条件的改善,笔者认为还可以从以下几个方面进一步完善这一教学体系:第一,紧跟细胞生物学学科前沿,密切联系科研技术,逐步更新完善实验内容。例如:细胞转化实验可以同时提供烟草表皮细胞农杆菌注射、洋葱表皮细胞基因枪法以及水稻原生质体法等试验方法供学生选择,比较各种方法的实验效果并进行相关改进等。第二,合理加大设计实验在日常教学中的比例。遵循“通”与“专”结合,充分尊重个人专业兴趣,尽可能为感兴趣的学生提供进一步训练的实验条件,充分调动学生的主观能动性和实验积极性,挖掘学生潜能及创造力。
参考文献:
[1]余光辉基于细胞生物学教学的科研创新人才培养模式探索[J]中国细胞生物学学报,2012,34(12)
[2]闰晓梅,王莲芸,秦敏君,林志新试论实验教学中学生科研素质的培养[J]高校生物学教学研究,2013,3(3):39-44
[3]孟盈细胞生物学实验研究型教学模式初探[J]教育教学论坛,2016,8(35):276-277
[4]覃永华,徐鑫,余光辉,王春台细胞生物学实验教学模式的探索[J]实验科学与技术,2014,12(2):127-129
[5]王煜,王亚男,李姣,马丹炜基于翻转课堂的细胞生物学实验教学设计和实例应用[J]中国细胞生物学学报,2016,38(7):843-849
[6]杨海波,宋巍,陈兰英细胞生物学实验教学的实践与探索[J]科教研究,2013(28)
[7]杨洪兵,张玉喜,侯丽霞,张艳萍关于细胞生物学实验教学的几点建议[J]科技信息,2012(5)
[8]薛雅蓉,刘常宏细胞生物学“半开放设计性实验”教学的意义与实施方法[J]实验技术与管理,2013,8(30):167-170
[9]薛雅蓉,庄重,康铁宝构建三级细胞生物学实验教学体系的实践[J]高等理科教育,2013,2(108):92-94