細胞生物學的概念范文

時間:2023-12-04 17:57:43

導語:如何才能寫好一篇細胞生物學的概念,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

細胞生物學的概念

篇1

一、追溯生活現象,導入教學內容

生活是一個巨大的資料庫,儲存著眾多的知識寶藏,這些知識寶藏都是以生活現象的形式存在著的,教師應該挖掘生活中與課堂內容有關的一些現象,將它們置于學生面前,并將課堂內容植入其中,讓學生更能透徹地對具有理論性的課堂內容加以理解.以“細胞呼吸”這一核心概念的教學為例,教師在進行課堂教學內容導入的時候,可以將生活中的有關現象擺在學生面前,這些在生活當中發生的現象是學生日常所接觸的,但由于沒有理論知識做支撐,這些現象對學生而言既熟悉又陌生.由于他們對這些發生在周圍的現象的緣由不清楚,再加上他們自身受強烈求知欲的支配,使其被該內容吸引,并隨著教師一步步的引導,漸入課堂的臻境.例如,在講解“細胞呼吸”這一概念的時候,教師可以將生活現象作為引線,以提問的方式導入課堂內容:同學們你們知道為什么我們每天都離不開一日三餐嗎?起初,學生認為這一問題很簡單,顯然是為了填飽肚子,補充身體所需的能量.“那么我們吃下去的食物又是如何轉變為自身的能量的呢?”面對這一問題,在場的學生啞然.然后教師再進行新課導入,“要想了解能量轉變的過程,我們首先就要揭開'細胞呼吸'這一面紗.”通過教師這一順勢的引導,學生就會注意力集中,聽教師將謎底一步步揭開.細胞呼吸是在細胞內,生物體內的有機物經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物,并且釋放能量的總過程.

二、問題情境創設,學生自主探究

一個問題的產生又會牽引出一系列的問題,形成問題的連環扣.而對于這些問題來說,它們都是以生活作為源頭,以生活作為存在的情境,是我們常常接觸到,既熟悉又陌生的問題現象,對我們的生活起著重要的影響,可以說,它是組成生活的一部分,這就決定了它的可探究性.在生物課堂教學中,教師要利用這一點,創設有效的問題情境,讓學生通過自主探究,進一步深刻地了解生活,走進生活.

對于“細胞呼吸”這一概念而言,在生活中我們常常會接觸到.它是生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物,并且釋放能量的總過程.從細胞呼吸的方式來看,主要分為兩種,一種為有氧呼吸,另一種為無氧呼吸.這兩種呼吸方式在生活中各有指涉現象,所以為了更好的研究,教師應該挖掘生活當中潛藏的有關現象,進行循序漸進的提問,并鼓勵學生進行自主探究.在生活當中,用于釀酒以及發面的酵母菌是一種單細胞真菌,無論是在有氧還是無氧的情況下,酵母菌都可以很好的生存,而且該菌屬于兼性厭氧菌.正因為這種雙重的呼吸方式,才便于教師引導學生研究細胞呼吸的方式.關于酵母菌的呼吸現象在生活中比比皆是,例如在日常生活中我們所吃的饅頭或者面包,你會發現它們在利用酵母菌之后而變得疏松多孔,這就是酵母菌在發酵的過程中,發生了氣體膨脹所導致的.基于這一情景資料,教師可以向同學提出問題,并引導其自主地解決問題.例如教師可以問學生:對于酵母菌來說,它實質上是以怎樣的方式來進行細胞呼吸的?其二,發酵時,酵母菌主要產生的是哪種氣體?學生根據已有的知識和經驗,以及所創設的情境資料,就會針對問題進行假設性回答:如果說酵母菌在無氧以及有氧的情況下都能生存,那么這就說明酵母菌既可進行有氧呼吸,又可以進行無氧的呼吸.其二,既然酵母菌可以用來發面,那么其有氧呼吸的產物可能是CO2.這樣一來學生就會對細胞呼吸有一個整體的了解,為以后進一步的學習奠定了基礎.

三、分組實驗,突破難點、重點

一堂課的知識涵蓋量都集中在教學內容難點、重點的設置上,可以說在課堂內容的傳授方面舉足輕重.對于“細胞呼吸”這節課來說,其重點、難點主要是細胞呼吸的兩種方式,即有氧呼吸、無氧呼吸,那么教師就應該去引導學生通過動手實踐的方法,進行條件分析,兩相比照.還以酵母菌為例,教師可以將學生分成小組,對有氧、無氧條件下酵母菌細胞呼吸產物的種類和含量的差異進行對比.對酵母菌來說,在密閉的情況下才可表現出無氧呼吸,相反,與空氣接觸便是有氧呼吸.在這兩種呼吸方式下,都會產生二氧化碳氣體,不同的是在無氧的條件下產生二氧化碳的同時還產生了酒精.

篇2

關鍵詞:細胞生物學、實驗教學、創新能力培養

【中圖分類號】G642

基金項目:國家基礎科學人才培養基金項目(J1103507)

隨著生命科學的不斷進步,人們對細胞的研究不斷深入。細胞生物學已成為當前各個高校生命科學相關專業的主干課程之一。細胞生物學作為一門實驗科學,在本科教學中具有舉足輕重的地位[1]。細胞生物學實驗課程的開設,是以學生掌握基本實驗技能和有關細胞生物學的研究方法為目的,并通過實驗培養學生的創新能力和科研意識,從而達到提高學生綜合科研素質的目的。

目前細胞生物學實驗教學仍存在著一些不足與缺陷。諸如教學方法過于簡單、教學內容不能體現最新研究成果、教學評價有待進一步科學化和規范化所導致的實驗教學效果不佳和效率低等問題。這些都影響了學生創新能力的培養和科研素質的提高,不利于學生將來的綜合發展。培養具有一流科研素質和創新能力的復合型人才, 是廣大教育工作者面臨的巨大挑戰。在當前的學習中, 學生注重理論學習輕視實驗學習思想還很嚴重;教師隊伍中, 存在著重科研輕教學特別是基礎實驗教學的現象, 這在很大程度上忽視了對本科生動手能力和科研創新能力的培養。實驗教學的水平和裝備條件差異較大的問題依然存在。為提高細胞生物學實驗教學質量, 全面培養學生的創新能力, 我們在細胞生物學實驗教學過程中更加注重學生創新能力的培養環節,對實驗教學進行了初步改革探索。

1 優化實驗教學內容,體現時代性

(1)優化細胞生物學實驗教材

作為一門獨立開設的課程,細胞生物學實驗課在于培養學生的實驗動手能力、創新能力,提高學生的科研素養。隨著教學改革的不斷加快和教學設施的不斷完善,陳舊的實驗教學內容和單一乏味的驗證性實驗過程已不能滿足現階段的實驗教學要求[2]。優化細胞生物學實驗內容,體現本領域最新研究成果并增強實驗教學的時代性,是目前一項重要的工作。首先要選取兄弟院校的優秀實驗教材用書。我們學院選用的是有高等教育出版社和施普林格(Springer)出版社聯合出版,李素文主編的《細胞生物學實驗指導》。其次專業實驗課教師可根據多年細胞生物學實驗教學的經驗和學院特色編寫制作更合適的實驗課教材及與之配套的課件。細胞生物學實驗教學內容的選取一是應依據精煉、新穎、靈活的思路,二是要根據現有的實驗基礎條件,充分利用共享公共資源平臺,增設開放性,研究性實驗項目。讓學生通過實驗課教學能更好的鞏固理論知識,用理論知識支撐實踐教學。

(2)及時更新實驗內容,完善培養模式

科技發展永不止步,細胞生物學領域的新概念、新信息、新理論也是層出不窮。細胞生物學實驗教學要能及時跟蹤國際上細胞生物學研究進展及熱點并在實驗內容上有所體現。通過對最新研究成果的評述,讓學生結合已學習過的理論知識開啟發散性思維。首先我們不斷嘗試結合細胞生物學的最新進展,在原有課程的基礎上,增設研究型實驗課題。比如開展了C2C12細胞的傳代培養及活性檢測實驗,在此基礎上我們選取了一些細胞炎性因子讓學生自己設計實驗去研究細胞的增值和遷移現象。另外還采取本科生導師制,由學生根據自己的興趣自由選擇細胞生物學方面的教師作為導師,進入到專業實驗室結合導師的科研課題進行探究性實驗。這些舉措不僅讓學生在極有限的時間內學到了基礎性實驗技術,而且在綜合性實驗階段進一步促進了學生的三種能力培養(創新能力、實踐動手能力和團隊合作能力),極大地激發了學生對細胞生物學實驗的興趣。

2 建立以學生為主體的實驗教學方法

(1)討論啟發式教學

誘發學生學習動機、激發其學習興趣,對于細胞生物學實驗教學至關重要。目前很多學校的實驗教學方法依舊是采用“灌輸式”方法教授學生,學生在教學過程中只是被動的、按部就班的進行實驗,缺少主動思考的時間和空間。這種教學方法不僅禁錮了學生的創新思維,更加泯滅了學生對實驗的興趣。細胞生物學實驗教學方法的好壞直接影響著教學目標的實現和教學內容的確立。我們利用有限的課時開展討論啟發式教學方法,并結合利用現代化教學手段,結合音頻,視頻等材料輔助教學,充分調動學生學習的積極性;基于細胞生物學教學實驗室和科研實驗室的設施條件,選取實驗主題,實施開放式教學,讓學生積極主動參與實驗教學過程中,變被動為主動,充分建立以學生為主體的實驗教學方法。在學生參與實驗的過程中,對學生進行自由分組,每組4人左右,根據選中的課題,鼓勵學生充分利用圖書館資源、數據庫資源查找相關文獻,最終提交實驗項目小論文,并作為主角在課堂上進行講解展示,同時回答老師和同學們的提問。通過這種討論啟發式的教學,極大拓展了學生的創新思維。

(2)現代化多媒體教學手段輔助

多媒體教學直觀生動,有利于學生對知識的理解和掌握,激發學生的興趣,提高教學效果。細胞生物學實驗教學內容中,有不少具有一定的復雜性和抽象性,僅依靠傳統的教學方法已經無法滿足學生們的需要,多媒體技術的應用能將一些原本口述或板書困難的抽象概念具體、直觀地顯示出來,使學生對要學習的實驗課有更加整體直觀的印象。比如我們在進行細胞培養實驗課的教學過程中,就安排參加教育實習的研究生按照實驗流程進行相關的實驗操作,同時用錄像機記錄下相關視頻配上解說制作成視頻文件,在做細胞培養實驗前給同學們放映。讓同學們通過觀看錄像,對實驗的前期準備工作和實驗過程中的要點難點進行學習,這樣可以有效地提高學生的實驗技能和成功率,并且同學們在觀看的過程中還可以進一步鞏固自己學過的理論知識,進而提出關于實驗的疑惑之處。通過在實驗教學過程中適當的運用多種教學手段,使學生對實驗原理、實驗過程、實驗結果等理解的更加透徹,讓學生能夠充分發揮他們的想象力、創新性和主動性。

3 構建多層次實驗成績綜合評定模式

(1)設置開放式實驗

實驗開放包括實驗材料的開放,實驗內容的開放和實驗室的開放[3-4]。由于目前本校細胞生物學實驗主要是面向大三本科生開設,他們在本學期的課程任務較重,時間有限。所以靈活開展一些開放性實驗,充分利用他們的空余時間對培養他們的創新能力非常必要。比如我們在開展細胞核的熒光顯微鏡觀察實驗中,就設置了不同染色原理的熒光染料,讓同學們自由選擇,根據熒光染料的選擇,自己動手設置熒光顯微鏡的激發濾光片,通過規范操作,得出結果并形成實驗報告。這樣,選擇不同染料的同學得到的結果就不相同,避免了有些同學在寫實驗報告過程中的相互借鑒現象,同時在此過程中也激發了同學們的創新思維能力。

(2)實驗報告更注重對結果的分析

生物學是一門實驗科學,有實驗就要允許失敗。我們細胞生物學實驗教學過程中并非要求所有學生一定要得到預設的實驗結果。我們的實驗課允許沒有實驗結果的實驗報告上交,前提是學生要根據我們的實驗步驟,回憶自己實驗過程中的操作,找出實驗失敗的原因并進行分析。我們認為這樣的實驗報告,雖沒有實驗結果,但鍛煉了學生的分析能力,同時在另一方面培養了創新能力。

(3)成績評價多樣化

細胞生物學實驗課的成績要體現出評價多樣化。僅僅根據平時的實驗報告已不能全面反映學生在實驗課上的表現,更不能全面體現學生的創新能力和科學素養。我們的成績評價是以平時的實驗報告為基礎,還包括平時考評(出勤率和課堂表現),操作性強的實驗課的操作成績,以及期末考試成績。為考察學生分析解決問題的能力,我們在期末筆試中還加入了一定比例的實驗設計題和綜合性分析題。這些題目讓學生更注重知識的綜合應用,非常有利于學生綜合素質的提高。通過多樣化的成績評定模式既提高了學生學習的主動性,夯實了基礎實驗知識,又促使學生更重視平時的實驗操作訓練,提高自己的實驗技能和綜合素質,從多方面培養其創新能力。

隨著細胞生物學學科的迅猛發展,細胞生物學實驗教學的改革探索必須跟上。細胞生物學實驗教學的改革,能進一步提高學生的實驗專業技能,增強其團隊合作意識,同時培養學生的創新能力。

主要參考文獻:

[1] 孫劍華,張紅鋒。2010. 基于學生發展的細胞生物學實驗評價.實驗室研究與探索, (3):127~129.

[2] 婁慧玲,郭濱,吳燕華,等。2011. 細胞生物學實驗教學的探索與實踐. 高校生物學教學研究(電子版),(1):44.

篇3

(黑龍江八一農墾大學,黑龍江 大慶 163319)

摘 要:為了提升細胞生物學課程教學質量,更好地培養出應用型技術人才,文章從更新教學內容、改變現有教學模式、增加實驗課時量、科研與教學并抓等方面,提出了高校細胞生物學教學改革策略。

關鍵詞:高校;細胞生物學;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)07-0027-02

收稿日期:2014-11-19

作者簡介:孫虎男(1978—),男(朝鮮族),吉林和龍人,黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院生物工程系主任,講師,博士,主要從事細胞生物學研究。

隨著科技的飛速發展,各行各業對人才的需求量越來越多,對人才綜合素質的要求也越來越高,同時對高校人才培養也提出了嚴峻的挑戰。生命科學研究在人類的健康和醫療保障等領域的發展做出了卓越的貢獻,同時也推動了社會其他行業,如經濟、農業、環境等行業的發展。作為生物學的主要組成部分,細胞生物學與分子生物學、神經生物學和生態學被并列為生命科學的四大基礎學科,反映了現代生命科學中細胞生物學的重要地位,預示著細胞生物學在生命科學發展進程中的重要作用,同時提示了細胞生物學的發展趨勢[1]。本文以如何提高高校“細胞生物學”教學質量為主要研究對象,從教學內容改進、教學方法和實驗教學改革以及科研與教學的相互關系分析等角度,結合在實際教學過程中的心得體會,為提高高校“細胞生物學”教學質量提供新的思路,為更好地培養出具有創新能力的應用型技術人才做出貢獻。

一、及時更新教學內容

隨著現代細胞生物學的迅速發展和深入,對高校“細胞生物學”教學的要求也越來越高,需要大學生掌握的知識和實驗技能也逐漸地走向多元化。目前,國內很多高校采用的《細胞生物學》教材內容比較多,每個章節的內容有不少地方是重復出現的,而且大多數內容與我們學生在高中時期學過的生物學內容比較相近。大多數學生覺得目前多數高校選用的教材對提高對細胞生物學的認識并沒有很大的幫助,同時也建議減少對基礎、純理論和其他課程反復出現的內容講授,增加現代細胞生物學前沿的、熱門的內容,注重與實際應用相結合的部分,以便學生在日后的生產實際中能夠用到所學的知識,要注重實用性,避免光講一些華而不實的理論。因此,及時增補細胞生物學相關前沿內容,對于提高本科教學質量至關重要,同時也是細胞生物學發展的需要。值得一提的是,在改進和修正“細胞生物學”教學內容的同時,我們要注意掌握好修改內容的范疇和深度[2]。增補內容的深度、范圍和角度不同可能會給基礎薄弱的學生帶來學習上的困難,同時對學生理解相關內容提出嚴峻挑戰,從而影響學生的學習積極性。因此,有目的性、針對性地選擇相關增補教學內容就顯得尤為重要。“細胞生物學”是一門綜合性的課程,涉及細胞的方方面面,同時與“生物化學”“生理學”和部分“解剖學”課程也有重復的內容,授課教師應熟練掌握細胞生物學內容的同時也要掌握其他相關課程的基本知識,以便達到深入淺出、大題小做、難易結合,使學生在幾門課程知識比較中更牢固地掌握細胞生物學的知識。

二、改變現有的教學方法與模式

如何提高學生課堂學習的主動性一直以來都是廣大教師要研究和解決的問題。“細胞生物學”課程同樣也面臨著解決學生在上課時出現乏味、難懂和注意力下降等問題。因此,改進長時間以來的“注入式”教學模式,開發靈活多樣的教學方法和教學模式就迫在眉睫[3]。所謂的學習主動性,主要來自學習的主體——學生的好奇心理。只要能夠引起學生足夠的關心,能夠激發學生的好學、好奇心理,就可以輕松做到提高學生主動性的目的。現在的大學生均來自90后,他們成長的環境中充滿了信息,每天的信息量之多,獲得信息的途徑、工具之多樣化,以前的大學生是不可比擬的,再加上90后大學生獨有的創新欲望和表現心理強等因素都可作為開展課堂教學的工具。

(一)開展專題教學

所謂的專題形式教學就是針對人們最為關心的內容和研究最為熱門的內容,分成幾個部分進行授課。這樣的教學模式在引起學生的好奇心方面就能得到奇效,因為專題形式教學不用按照教材的內容和順序講解本章內容,而是按照學生關心的社會問題和科研問題,綜合介紹目前研究前沿的內容、發展方向和現狀,同時把“細胞生物學”幾個章節的內容融匯于一個專題,進行系統性的介紹,使學生在類似聽故事的過程中,掌握相關章節中重點內容。這樣不僅會提高學生的關心程度,也對學生系統地掌握細胞生物學內容極有幫助,對提高“細胞生物學”教學質量有積極的影響。

(二)學生講題,教師點評

開課初期教師按照教材內容,將每一個章節分成若干問題發給每一位學生,讓學生自主選擇自己感興趣的問題自行準備、查文獻、做PPT,在開始講課之前利用5—10分鐘讓學生到講臺就自己選擇的問題進行講解,并對其他學生提出的問題,按照自己的理解進行解答,最后由教師進行點評和補充。這樣的教學方法對學生的學習主動性、查文獻能力、整理習慣和知識點總結能力等方面的提高很有幫助。尤其是在回答問題的時候,能夠更加清楚地看出每一位學生為了自己的這堂課細心準備的程度和對相關知識點的掌握程度,再通過教師的補充和點評加深對該問題的認識和印象。這樣的教學方式,對學生的心理承受能力、語言表達能力的提高和對科學問題的探索精神的培養等都起到了積極的作用。

凡是能夠提高課堂教學效果,提高教學質量和學生學習主動性的教學方法都應該果斷地應用于我們的本科教學過程,只有這樣才能從根本上改善現有的教學模式,達到提高教學質量的目的,才能使本科教學在日益進步的時代潮流中立于不敗之地,才能夠為社會培育出更多高質量的優秀人才。

三、增加實驗課時量,提高學生的動手能力

課堂教學主要給學生講授基本理論、基本概念和方法等內容,屬于理論性的知識點,而與理論知識的掌握同樣重要或者更為重要的是培養學生的動手能力[4]。企事業單位對人才的要求主要注重兩個方面,一是心理承受能力,其次就是實際操作能力。就相關專業的實際操作能力而言,很多高校都面臨著無法滿足企業相關要求的難題,因此利用有限的資源最大限度地提高學生實際操作能力是擺在眾多高校面前的大課題。事實上,提高“細胞生物學”實驗操作能力并不是高不可攀的難題,只要實驗設計合理,學生實驗分組得當,實驗目的性強,完全可以滿足每一位學生獨立完成1—2項綜合性實驗的需求,使學生在實際操作中更加鞏固課堂上學習的知識點。要開展這樣的實驗課程就需要增加實驗課時數,讓學生有足夠的實驗課時完成其實驗任務。實驗環節是“細胞生物學”教學的關鍵環節,是提高“細胞生物學”教學質量最為的有效手段。只有提高學生實驗環節在整體教學中的分量,才能夠真正做到學之會用、用之必熟的目的,才能夠從根本上提高學生對整體知識面的掌握和鞏固。

四、科研與教學并抓

本科生教學離不開高校三大組成部分即教學、科研和人才培養,這三者之間存在著相互制約、相輔相成的密切關系。人才培養是高校的根本,教學是中心,科研是支撐,只有正確地理解和處理好三者關系,才能實現培養社會需要的高素質人才,為推動社會經濟發展做出貢獻。教學的發展離不開科研的支持,而科研的進步也需要教學過程中不斷地提出問題,在教學發展中得到驗證和延伸。不難看出,高校科研平臺的優劣、規模和先進程度也對本科生教學的發展起著重要的調節作用。目前,很多高校都重視教學和科研的同步發展,希望通過提高科研平臺推動教學質量的改善,推進教學改革,刺激科研的進一步發展。這些舉措是高校教育事業得以發展和提高的保障,也是教育事業賴以存在的保障。離開教學講科研或離開科研講教學都是不可取的,只有教學和科研并進,才能保障高校教育質量的維持和提高,才能保障高校更好地為社會服務,為社會培養出優秀人才。“教而不研則淺,研而不教則空”,教師不僅要進行教學,而且還要進行科研工作。教學是教師的本職工作,但如果只進行教學而不進行科研工作,就會被日新月異的新知識、新思想觀念所淘汰,甚至會被思想活躍的學生超過。只有那些既教學又進行科研的教師,才能通過自己切身的創造經驗,把知識講活,培養出有創意、創新能力的學生。另外,科研上大膽地納入本科生,也是提高教學質量的有效方法。通過參加科研工作,學生進一步了解科學的發展及其前沿問題,體會到科學研究的精髓,加深對科研工作的熱愛,也為他們日后的科學探索、創新奠定基礎,也為教學注入了研究性學習,激發了學生的學習興趣,在這一過程中提高了他們提出問題、解決問題的能力,培養了他們的創新能力、自主學習能力及戰勝困難的毅力。只有科研教學工作相互結合和互動,才能不斷地提高自己綜合能力,才能發揮高校的優勢,從真正意義上提高教學質量。

總之,要提高“細胞生物學”教學質量,發揮高等院校的優勢,為社會培養出具有創新能力的高素質人才,就需要我們從不同的方向和角度改進教學方法,改善教學內容,調整教學模式,提高自身科研素養和知識結構,只有這樣才能從根本上提高教學質量,為推動社會的發展做出貢獻。

參考文獻:

[1]費瑞,梁彤,高元奇.細胞生物學教學與改革的幾點思考[J].長春師范學院學報,1999,(5).

[2]劉向勇,張小華,牛新華.提高醫學院校細胞生物學教學質量的思考與探索[J].西北醫學教育,2009,(6).

篇4

【關鍵詞】創新型人才 細胞生物學 課程體系 教學模式

【中圖分類號】Q2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)12-0009-02

生物技術是推動21世紀科技進步的最重要的技術之一,是實現我國經濟社會全面協調可持續發展的重要產業。圍繞生物技術核心的“著力提升生物醫藥研發能力,開發醫藥新產品,加快發展生物醫學工程技術和產品,大力發展生物育種,推進生物制造規模化發展,加速構建具有國際先進水平的現代生物產業體系,加快海洋生物技術及產品的研發和產業化”,已成為“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃中的重要內容。

總書記在清華大學百年校慶大會上的重要講話中提出“著力推動‘中國制造’向‘中國創造’轉變”,建立創新性國家已成為國家戰略任務。在創新已成為經濟社會發展的主要驅動力的今天,具有創新知識的人才是實現“中國創造”的核心要素。高等教育的根本任務是人才培養,因此,面對建設創新型國家對人才的重大需求,探索高等學校創新性人才培養的教育模型和教育機制,培養更多符合時代需求的創新性人才,是落在廣大教育工作者肩上的重要任務。

西南大學生物技術專業本科首批招生于1999年秋季,是國內較早設置該專業的高校之一。作者一直致力于生物技術(工程)專業細胞生物學課程教學,對課程建設與實踐頗有一些心得體會,本文就培養創新型生物技術(工程)人才的細胞生物學課程建設和實踐進行探討。

1. 細胞生物學理論內容的優化

作為生物技術專業重要的專業基礎課程,細胞生物學既具理論的抽象性,同時又富有技術的實踐性。從理論角度,細胞生物學與生物化學、分子生物學、遺傳學等其它專業課程互相聯系、滲透,密不可分,同時又是細胞工程等生物技術其它專業課程的基礎,在生物技術課程體系中起著承上啟下的樞紐作用。

分析當前高等本科教育的國內細胞生物學教材不難發現,教材的組織架構基本是依循在介紹細胞基本成分之后,從細胞膜、細胞質、細胞核這種像剝蛋殼式的由外向內的機械式線條,顯得呆滯和孤立,缺乏與其它課程的有機聯系。從內容的組織上諸多內容與生物化學、分子生物學、遺傳學等課程內容重復,如細胞的成分與結構、細胞核結構與功能(染色體結構與功能)等。科學設置細胞生物學課程體系,對學生牢固掌握基礎理論、引導學生從基礎理論原理中衍生創新設計能力、綜合培養學生科學思維能力、提升學生綜合素質至關重要。

1.1形成 以“細胞結構和功能-細胞生命活動原理-細胞的分子、遺傳改造原理”的理論課程體系

即在理論的組織架構上以細胞功能結構為基礎,貫穿細胞活動的基本原理,衍生現代新理論、新技術和領域發展新趨勢。內容上主要表現于

①以“細胞結構和功能-細胞生命活動原理-細胞的分子、遺傳改造原理”為模塊設置理論課程,圍繞細胞基本結構和功能系統闡述細胞生物學基本概念、基礎理論和基本方法原理。②在現有基礎理論課群中,增設以現代生物技術為基礎的細胞生物技術基本原理理論課程,課程內容注重以原核細胞與真核細胞為表達系統的生物技術發展過程和技術原理的闡述,讓學生能從技術原理和歷史技術創新角度對現代生物技術進行系統了解,更能將生物化學理論、分子與遺傳技術原理在細胞層次統一結合起來,在理論教學中闡述細胞內生命活動的基本原理,以及生物技術改造的理論基礎。③19世紀年代末,顯微鏡的發明締造了細胞生物學的根基,近代物理學的發展更是促進了細胞生物學的突飛猛進。在新技術、新發明層出不窮的現代社會的教育過程中,將現代科學信息、現代科學理念、科學技術實時引入教學中,不僅是對細胞生物學的擴充,更是培養學生創新性思維的重要內容。因此,跟蹤物理理論技術發展,結合生物技術及其它交叉領域的新理論、新技術的創新,培養學生創新意識的理論內容顯得必不可少。

1.2建立“活化”的理論教學模式

①活化——教學理念要以活細胞為根基:細胞不僅僅是物理或化學上的純結構組成,或是無機小分子及有機大分子的無生命的隨機組合。細胞是有生命的,它不僅表現在它是生命結構和功能的基本單位,更重要的是細胞是生命的連續體系,從結構和功能都表現為基本物質在時空上的動態組合和生命代謝活動的有序性。因此,理論教學中,以細胞內蛋白質的合成、運輸與分泌為主線索,設置細胞結構和功能的課程內容,表現細胞結構與功能的聯系和細胞生命活動的時空表達。

②活化——課堂教學要有活躍的氛圍:摒棄傳統的理論教條式的灌輸模式,采用現代多媒體技術和豐富的網絡資源,將死板的文字描述轉變為形象影像、動畫,啟動學生想象力。課堂教學中采用問題式、討論式的教學方法,圍繞一個理論主題問題,在討論過程中“教”與“學”互動、“師”與“生”角色互換,以培養學生主動學習和以問題為基礎的探索理論的能力,學生的科學思維能力在自然中養成,創新之火在自然中點燃。

2. 實驗課程

實驗課程的內涵并不是理論課程簡單的實驗驗證,而應該把它看作是創新型人才苗子孵育的第一基地。

2.1形成層次化的實驗課程體系

整合現有細胞生物學實驗課程,根據現代生物技術的產業特點和發展趨勢,擴充與現代生物技術方法和措施相關的細胞生物技術基礎實踐,沿“細胞結構基礎-細胞綜合技術-創新研究”遞進式內容,融合現有分散的專業、專業基礎實驗課,創新性構建一個系統的、層次化的生物技術本科專業的細胞生物學實驗課程內容:

①細胞結構基礎內容:一對一的細胞結構印證,組合經典細胞生物學實驗內容,從細胞基本結構、細胞組分的分析、到細胞拆合和重組,利用基本技術和方法驗證理論知識,完整認識細胞基本結構和基本方法,建立運用科學原理解決具體問題的實驗基礎。此部分內容為細胞及其技術手段和方法的認識和專業基礎技能實驗訓練內容。除必要的經典實驗外,增設生物技術領域前沿技術和方法,保持實驗內容的先進性。

②細胞綜合培育內容:一主題多技術的綜合運用。以細胞培養為主線條,按細胞融合、細胞轉染及細胞基因重組、重組細胞遺傳表達產物的分離純化內容進行模塊設置實驗內容。

③創新研究內容:多知識、多技術、生物技術多領域的發散式的自主實驗性研究內容。“細胞結構基礎-細胞綜合技術-創新研究”的實驗課程體系。

2.2建立“4+3+2+1”制式的實驗教學模式

①40%基礎指令性實驗教學:教師決定實驗內容,設定實驗程序,學生進行驗證性操作。對于前沿技術手段,采用網絡資源和多媒體技術進行系統介紹。強化學生對細胞基本結構的認識,培養學生對現代細胞生物學方法的認識和應用、對細胞生物學基本技能的熟練掌握。

②30%綜合指導性實驗教學:教師命題,教師主導性設計,以一個實驗內容使學生了解多種實驗技術和方法的綜合運用。培養學生綜合運用實驗技能能力和團隊合作能力。

③20%綜合研究性實驗教學:教師命題,教師指導學生設計,綜合應用多種實驗技術和方法在一個實驗主題中。培養學生的科學思維能力和綜合設計能力。

④10%自主創新性實驗教學:學生自由選題,自主設計,教師輔地幫助學生創新性實踐。對可能的學生創新性研究成果,適時地進行成果轉化或專利保護,認識知識產權保護的重要性。培養學生的創新精神和創新實踐能力。

以上內容思考意旨是通過系統化內容的細胞生物學課程設置,建立集基本(礎)知識、基本技能、實踐能力、科學創新思維培植為一體、適合以培養生物技術專業學生綜合素質、實踐能力和創新能力的細胞生物學課程體系。

參考文獻:

[1]國務院.“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃.2012

[2].清華大學百年校慶講話.2011

[3]翟中和.細胞生物學【M】.2011

篇5

關鍵詞:醫學細胞生物學;微課;

中D分類號:R329.2-4

醫學細胞生物學是醫學院校一門重要的基礎課程,掌握其基本理論知識,可以為學習其他課程搭建良好的知識平臺,還可為臨床實踐做好扎實的鋪墊。但其內容抽象復雜,如何在有限的學時內讓學生理解并接受,且不失去對課程的熱情與興趣;又如何讓學生在系統掌握理論知識的同時,及時了解學科的發展現狀與成果應用。“微課”的適時出現,可以大大改善目前教學中存在的各種問題。

1、 微課在國內外的發展過程

在國外,微課程最早是由美國LeRoy A.McGrew 教授提出的60s課程和英國的納皮爾大學T.P.Kee 提出的1min演講。如今,備受議論的“微課”概念是由美國圣胡安學院高級設計師David Penrose于2008年秋提出的,認為微課是把在線學習作為目的,把某個關鍵的知識概念或明確的主題內容作為教學內容而錄制的短視頻或音頻,并提出了如何建設微課程的五個步驟,即列出核心概念―寫出簡短的介紹和總結―給出核心概念的前后背景―錄制1-3min的短視頻―為學生設計課后任務―將視頻與課后任務一并傳至課程管理系統。目前微課多被理解為“用5至10min微視頻作為主要載體來記錄教師圍繞某個知識點或某個教學環節而開展的簡短完整的教學活動”。

在我國,最早的微課概念是由廣東佛山市教育局胡鐵生于2010年針對目前教育信息資源低利用率的狀況而提出。隨著微課技術在國內外的不斷發展和深入研究,大家對微課的認識也越來越全面、深刻。尤其是2013年以后,微課迅速升溫,眾多專家學者、各種部門紛紛解讀微課,一時百家爭鳴。總體來說,微課的發展大概經歷了三個階段:“微資源構成”-“微教學過程”-“微網絡課程”,人們的認識也由低級到高級、不斷發展,逐漸完善。

2、 微課在醫學細胞生物學中的應用

當代,互聯網技術飛速發展,我們已經悄然進入“微”時代,新的教學模式―“微課”也應運而生。醫學細胞生物學內容抽象,重難點多且不易理解,學生僅靠滿堂灌或一次的學習,很難全部掌握所接觸的知識。另外我院多屬文理合班上課,大家的生物學基礎參差不齊,課堂上很難顧及到全部同學。目前,大學教育除了多媒體的使用,沿用的依然是傳統的教學方式,學生無法準確全面地理解和掌握醫學細胞生物學的知識體系,已經不能滿足現在的教學需求。所以,必須盡快找到一個行之有效的辦法。

微課的推出,將教學延伸到課堂以外,無論是課前預習、課后復習,還是答疑解惑、知識拓展,都方便了許多;學習的空間與時間也更寬闊了,實現了學習無時不能,無處不能,通過反復觀看視頻,及時與老師溝通,重難點更容易理解掌握,這一教學模式得到學生的一致好評。

3、 微課與傳統課程的比較

與傳統課程相比較,微課屬于微小課程,講授的是某個知識點或某個教學問題,一般由簡短的微視頻構成,可反復觀看,學生可隨時隨地利用碎片化的時間進行學習。而傳統課程時間較長,一般在45-50min,學生的注意力僅能保持10min左右的高度集中,被當作觀眾的學生在課堂上很難自始至終跟隨老師的思路,容易遺漏重要的知識點,即使認真聽講,也會出現因沒有聽懂而錯過某個知識點或者下課后再請教老師的現象。雖然微課有很多優點,但也存在不足,微課所使用的教學視頻多是提前錄制的,缺少面對面教學所帶來的交流互動氛圍;雖然方便了學生的學習,可以促進學生形成良好的學習習慣,但也不排除有的學生缺乏自控力,打著學習的幌子,利用網絡終端進行娛樂。因此,課堂教學依然是大學教育的主場,可以把微課作為輔助手段,與課堂教學有機的結合起來,以其方便靈活、時間短、知識點明確等優點與傳統課堂形成互補,更好的為教學服務。

4、 應用微課教學的幾點體會

在應用微課視頻教學過程中,親身感受方便的同時也有幾點體會。第一,可以把所有課程中的重難點都制作成微課視頻,有助于課前預習、課后及時復習鞏固重難點知識。第二,學生提前觀看微課視頻,課堂上討論并解疑答惑,老師的角色由知識灌輸者變為學習引導者,引導學生如何思考解決問題,如何運用知識,由被動變為主動學習。第三,醫學屬于一個龐大的體系,專業多,課程多,學科體系嚴謹,但是各專業各課程間又有緊密的聯系,很多知識彼此關聯,可以把不同課程的微課結合起來,即方便學生學習,又幫助老師擴大知識儲備量。

在互聯網時代,網絡媒體正在改變著人們的生活方式,尤其在這個“微時代”我們獲取信息的方式更方便快捷,微課正是在“微時代”的潮流下產生的。作為醫學院高校教師,更應緊隨時代潮流,掌握新的教學方法,將現代技術手段完美的融入專業課教學,與傳統教學互補,促進現代醫學教育事業更好地發展。

參考文獻:

[1]劉欣,常娜.優化醫學細胞生物學課程的幾點建議[J].基礎醫學教育,2015,7,17(7):565-567.

[2]李育嫻,張介平,秦穎,謝冬萍,汪海宏,蔡巧玲.微課在高等醫學教育中的應用和體會[J].基礎醫學與臨床,2015,10,35(10):1443-1446.

作者簡介:

1、尚叢珊 女 1988年2月 河南靈寶 單位:西安培華學院醫學院 方向:基礎醫學,學歷:碩士研究生,職稱:助教

篇6

我室承擔了2005年以來至今共10屆留學生的實驗課全英教學,以及2011年以來至今共4屆留學生細胞生物學理論課全英教學。艱巨的教學任務對我室教師的英語教學水平提出了嚴峻的考驗,也極大地促進了教師英語教學水平的不斷提高。2011年之前,細胞生物學理論課英語教學還需要聘請外籍教師來授課,本室教師只承擔實驗課的英文教學任務。隨著全英教學經驗的不斷積累,以及近幾年來新引進一批學科建設人才,這些骨干教師不僅在科研素質方面非常優秀,而且多是有留學背景及英語教學經驗(目前教研室主講教師19名,其中9人有留學背景),他們漸漸成為細胞生物學全英教學的主力軍。從2011年開始,便將細胞生物學理論課的全英文教學任務承擔起來,他們不僅將細胞生物學的基礎理論知識講解得非常透徹,使學生能很好地掌握本學科的關鍵知識點和難點,且將前沿的學科進展開拓展示給留學生,極大地激發了學生的學習熱情和科研興趣。為了進一步提高教師的英文授課水平,我校還開展了全英授課教師資格認定評審會。全英授課教師資格認定工作是學校開展加強國際化師資隊伍建設的一部分。開展全英授課教師資格認定工作,一方面是對已承擔全英教學教師的認可,也是對全英教學師資能力的認定;另一方面學校借此建立全英授課教師師資庫,從而推動學校全英教學團隊和全英授課專業的建設。我教研室除了有留學背景的老師順利獲得全英教師資格外,還有兩位沒有留學背景的老師憑借扎實的英語能力及留學生教學經驗也成功被認定。為了進一步提高來華留學生全英授課師資的專業教學能力,夯實教師駕馭全英教學的基本功,我校還邀請外籍教師講授全英文教學公開課,我教研室老師積極參與,努力提高自身英語授課水平。學校還選派已擔任留學生教學任務、且今后愿意在全英教學中發揮骨干教師作用的中青年教師赴以英語為母語的國家,進行四至六個月全英教學專項培訓,進一步強化和提高全英師資水平。通過以上努力,我教研室全英教學師資力量不斷增強,為留學生全英教學的順利開展提供了有力保障。

2精心選擇教材

細胞生物學是醫學教育的基礎學科,也是21世紀生命科學發展的五大重點學科之一。作為留學生的教材,應能反映現代生物學的最新理論和技術成就,從而與國際醫學教育接軌。經過大量查閱檢索、反復研究比較,我們選用復旦大學出版社出版的《細胞生物學》第二版雙語教材。該書正文全文用英文撰寫,語言上簡練與通俗,科學上精確與先進,既介紹細胞生物學的基本概念和基本原理,又反映各領域的發展前沿。實踐證明,對于具有較強英語閱讀能力和自學能力的留學生來說,是較為適用的。

3采用多種教學方式

因地域、文化、宗教和教育背景不同,來華留學生具有許多不同于中國學生的特點。留學生在基礎教育階段多接受歐美教育方式,一方面個性發揮、思維活躍,學習形式不拘一格,另一方面也存在紀律性差、不易管理等問題。留學生文化素質參差不齊,基礎知識相對薄弱。英語雖是他們官方語言,大多數學生英語水平較高,但有濃重的地方口音,與教師的交流有一定障礙[1]。鑒于留學生的這些特點,加之醫學細胞生物學教學內容多而凌亂,課時數緊,學生感性認識細胞內主要過程的機會較少。為了提高課堂教學效果,克服英語語言表達和交流的不足,我們在教學過程中普遍采用了主題突出、邏輯主線清晰的多媒體和幻燈片教學手段,這樣不僅有效地克服了語言交流的障礙,又使得教學生動、形象,利于留學生的理解和記憶。任課教師精心準備每一張幻燈片,并花費大量的時間和精力下載與本專業相關的動畫,如在講解染色體組裝時,利用視頻動畫形象地展示染色體從一級結構、二級結構、三級結構到四級結構,不斷螺旋化的組裝過程。通過收集多種教學資源信息,為制作多媒體課件提供了豐富的素材,多媒體課件圖文并茂,使得原本枯燥、難懂的內容變得形象、直觀,易于理解,大大提高了課堂的教學效果。除了借助于多媒體,我們還可以通過實物模擬以增加課堂的趣味性,同時可使難理解的內容變得淺顯易懂。比如在講授細胞連接時,我們可以請幾位同學手拉手扮演一個個細胞,模擬緊密連接、縫隙連接等的細胞連接方式。由于留學生普遍比較歡迎活潑的教學方式,希望課堂上可自由表達自我觀點,因此,教師在授課過程中還通過課堂問題的引入、啟發式的提問,不斷引導學生思考,吸引學生的注意力。留學生一般勤于思考,勇于發言,課堂上有問題會隨時提問,這時,老師不妨先請一些同學嘗試回答,老師再做點評。如果敘述性較強的問題,也可請有興趣的同學課下一起討論。如此,充分調動學生學習的積極性和主動性,體現了以教師為主導、學生為主體的教學原則,既活躍了課堂氣氛,又增進了師生之間的交流,取得了較好的課堂教學效果。

4重視實驗課教學

篇7

細胞工程課程在生物科學專業的設置

本課程自從2007年在我校新辦生物技術專業開設以來,根據學校對本科生物技術專業的培養計劃,細胞工程是生物技術專業的主干課程,并于2009-2010學年第二學期開始開設。通過對該課程的教學,使學生掌握細胞工程所涉及的基本概念、原理、技術方法、應用基礎等內容。通過近三年的教學實踐,不斷加強課程建設與發展,理論教學體系已經基本完善,實驗教學平臺基本建立。通過全面進行教學改革,已逐漸形成本校建設的特色課程。21世紀,生命科學全面快速發展。根據學科發展和社會需求趨勢,在新辦生物技術專業基礎之上,2009年我校新辦生物科學專業。然而,新辦生物科學專業的困境是專業范圍寬泛;如何在有限的時間內,全面、高效地培養適應社會需求的合格人才,是每位任課教師和教學管理者必須認清的首要問題。為了充分發揮我們醫學院校的資源優勢,在培養學生方向定位上,以健康教育為主要方向,兼顧生物制藥等,但又與生物技術的培養方式不同。由于細胞工程是由細胞生物學、分子生物學、基因工程、工程學等學科理論技術有機結合的一門嶄新學科,因而被設定為新辦生物科學專業本科生培養計劃的必修課程。

細胞工程課程在生物科學中的開設,是以普通生物學、生物化學、醫學遺傳學、細胞生物學、分子生物學、微生物學、免疫學等先修課程為基礎。同時,將本課程的學習與基因工程、生物技術等課程的學習互相補充和相互促進,為將來從事生命科學基礎理論研究、生物制品的開發和應用、疾病診斷技術的開發與應用等領域的工作打下必要的基礎。在教材方面,以李志勇編著《細胞工程》(高等教育出版社)為基本教材,以楊吉成編著《細胞工程》(化學工業出版社)、安利國編著《細胞工程》(第二版,科學出版社)等為主要參考教材。在教師隊伍配置方面,既有細胞生物學領域教學經驗豐富的教授,也有年富力強的專業知識扎實的中青年骨干教師。細胞工程的理論教學和實驗教學全部由既具有扎實生物工程學相關知識背景,又有基礎細胞理論與實驗技術背景的骨干教師承擔。

細胞工程教學內容的設定與改革

細胞工程課程的特色,是以細胞工程技術方法的基本原理為課程教學切入點。在教學內容上,基本理論的講授與技術方法過程的介紹并重;在本學科知識的系統性方面,既有本學科理論的系統性,又加強與其他相關學科的相互滲透交叉,尤其是以細胞生物學、生物工程的基礎知識背景,為本學科的理論教學奠定基礎;通過將現有技術的原理、應用歸納,與本學科相關技術的發展趨勢講解相結合;從內容上,客觀系統地反映本學科相關領域應用前景、重點研究方向和尚待解決的科學問題;在理論上自成體系。根據教學計劃,細胞工程在我校總學時設定為80學時,其中理論50學時,實驗30學時。本課程的開設,一般在第三學年的第二學期,在普通生物學、生物化學、醫學遺傳學、細胞生物學、組織胚胎學等課程修完之后進行。細胞工程在教學內容、教學方法上又與以上學科大不相同,本課程教學是以技術方法的原理為基礎理論的學科,因此實驗與理論教學并重。細胞工程課程的理論課程內容,根據研究對象一般分為三大部分內容,分別為:細胞工程概論與基本技術、植物細胞工程、動物細胞工程。根據我校的教學實際情況和培養計劃,我們對教學內容進行了適當的改革與調整。課程的內容重點在第一部分細胞工程概論與基本技術和第三部分動物細胞工程[1-4]。

篇8

關鍵詞:通識課程;基因;細胞;文化素質

中山大學生命科學學院“細胞生物學與遺傳學研究性教學團隊”是國家級教學團隊,承擔 “細胞生物學”、“現代生命科學”、“細胞與遺傳學實驗”等三門國家級精品課程。如何利用精品課程資源創建優質通識課程、更好地發揮國家級教學團隊的作用,是我們近幾年著力進行通識課程建設的重點。

一、通識教育與育人

2011年主席在慶祝清華大學百年校慶的大會上對青年學生提出了三點希望:要把文化知識學習和思想品德修養緊密結合起來,刻苦學習科學文化知識,積極加強自身思想品德修養,立為國奉獻之志,立為民服務之志,以實際行動創造無愧于人民、無愧于時代的業績;要把創新思維和社會實踐緊密結合起來,做到勤于學習、善于思考、勇于探索、敏于創新,堅持理論聯系實際,積極投身社會實踐,切實掌握建設國家、服務人民的過硬本領;要把全面發展和個性發展緊密結合起來,實現思想成長、學業進步、身心健康有機結合,努力成為可堪大用、能負重任的棟梁之材。

這三點希望可以概括為:立大志、練本領、堪重任。

這三點希望也賦予高等教育新的使命:創新文化素質教育和通識教育,培養完整的人。提高通識教育的質量與效果,首要的是從事通識教育教師的認識高、境界高。

教育的根本是“育人”。“育人”的主要內容是既要教“做人”又要教“做事”。首先要教會“做人”,并使人全面發展。教育的對象是“人”而非“物”,因此,教育的目的是“育人”而非“制器”。由于人有精神境界,有豐富的情感,有復雜的思想,而物無境界、無感情、無思想,這就是教育用“育”而非“制”的道理。教育必須按人成長的規律去“育”,因材施教,而非憑不顧實際情況的主觀意愿去“制”,按圖索驥。教育要求最終“育”出的應是有人性、有靈性,而且是有高尚精神與原創能力的人才,而非毫無人味與原創能力的精致的利己主義者。也就是說,我們應該用文化去開發與發展天賦的人性與靈性,讓受教育者既會“做人”、有德,又會“做事”、有才。做人與做事不可分,德與才不可分,人性與靈性不可分,問題只是有什么樣的德,“做”什么樣的“人”,“做”什么樣的“事”,有什么樣的才而已。

通識教育既是大學的一種理念,也是一種人才培養模式。其目標是培養完整的人,即具備遠大眼光、通融識見、博雅精神和優美情感的人。在通識教育模式下,學生需要綜合和全面地了解人類知識的總體狀況,學生通過融會貫通的學習方式,形成較寬厚、扎實的專業基礎以及合理的知識和能力結構,同時認識和了解當代社會的重要課題,發展全面的人格素質與廣闊的知識視野。

通識教育更加注重學生人格的塑造,其次才是專業知識的培養、職業能力的訓練。此外,通識教育中的“通”不是指什么都知道的“通,而是融會貫通的“通”,即不同學科的知識能夠相互通融,遇到問題能夠從比較開闊的、跨學科的視角進行思考,達到不同學科文化、不同專業之間的交融。

人文素質是指人之所以為人的一種理性認識、理論闡述和實踐規范;它包括對人的立身處世的現實規范,也包括對人的精神和價值追求的理論升華。從中國傳統教育哲學的角度來解讀文化素質教育,其含義有二:一是“化育”,即不是從外在的角度以政治道德倫理規范去約束人,而是將理想轉化為信念,將信念轉化為情感,讓情感最終支配人的行為;二是將客觀知識轉化為一種個人的情境化的知識。文化素質教育是中國現代高等教育發展的必然產物。

文化素質教育不單純是知識的傳授和吸取,它更是一種將知識升華和轉化為內在品質和外在能力與氣質的教育。通識教育并不簡單就是一般的知識教育,它的特點正在于“通”字,因此特別需要發揮國家級教學團隊的教學優勢與特色,將所承擔國家精品課程轉化為優質通識課程,更好地將文化素質教育與通識教育結合,培養高素質人才。

二、以精品課程為依托,創建優質通識課程

我們的“細胞生物學與遺傳學研究性教學團隊”是2007年獲批的國家級教學團隊,也是中山大學第一個國家級教學團隊。該團隊采取一系列改革措施,在本科教學中做出了重要貢獻。該團隊承擔的10門課程中,有三門是國家級精品課程。涵蓋了理論課、實驗課、素質教育課。如2004年獲批的“細胞生物學”是生命科學重要的理論基礎課;2007年“現代生命科學”是教育部批準的素質教育類精品課程;2009年,“細胞與遺傳學實驗”是中山大學獲批的第一個國家實驗精品課程。這些精品課程極大提高了中山大學生命科學學院的本科教學質量。與此同時,如何使中山大學非生命科學專業的本科生享受生命科學學院的精品課程資源,是我們團隊一直思考的問題。

我們團隊中有三位獲得博士學位的年輕教師,他們經過團隊的培養,一位晉升了教授、另一位晉升了副教授。我們在培養青年教師積極參與本科生基礎課、專業課教學的同時,組織青年教師利用團隊的精品課程資源創建優質精品課程。

2008年,我們在國家級精品課程“現代生命科學”、“細胞生物學”的基礎上,創建了“現代生命科學導論”、“細胞科學與社會”兩門通識課程,并被中山大學批準為首批建設的核心通識課程,每學期都開設,深受學生歡迎。在此基礎上,王宏斌教授創建了“基因、疾病與健康”通識課程,并很快被批準為中山大學第三批建設的核心通識課程。至此,我們團隊充分利用國家精品課程資源,先后創建了以細胞、基因為核心的微型、優質通識課程,不僅融匯了本科生對生命科學的認識,也讓非生命科學的本科生增強了對生命的認識。

三、以“敬畏生命、珍愛生命”為主線,育德育才

三門通識課程以“敬畏生命、珍愛生命”為主線,具有不同的定位與目標。

在國家級精品課程“現代生命科學”基礎上創建的“現代生命科學導論”主要聚焦現代生命科學的一些熱點,如基因、細胞、神經生物學、發育生物學、人類基因組計劃等,讓選修該課程的學生對現代生命科學有個整體概念,確立了現代生命科學的視野。

“細胞科學與社會”是在國家級精品課程“細胞生物學”多年授課的基礎上創建的,以生命的基本單位――細胞為主線,從社會學的角度,將細胞社會與人類社會相結合,強調了社會的科學發展與和諧,牽引學生“敬畏生命,珍愛生命”的基本生命觀。從細胞社會“生、老、病、死”的客觀規律,引導學生建立“生命源于父母、安于社會、強于自身”的生存觀和價值觀,懂得感父母之恩、感國家之恩,通過自強,報答父母與社會。

“基因、疾病與健康”課程是由王宏斌教授創建的,主要是從基因水平上闡述對生命的珍愛,與“細胞科學與社會”互為補充。該課程通過分享現代基因組學的研究成果,討論基因與健康、疾病的關系,將基因的科學知識深入淺出地介紹給學生,在此過程中,引導學生學會獨立自主地獲取知識、構建知識體系,培養邏輯分析與科學的認知能力。努力啟發學生獨立的思辨精神與嚴謹的科學素養,觸動從生命科學知識到生活態度與人文精神的感悟。

此外,我們于2010年創建一門名為“如何上大學”的通識課程,經過在珠海校區三輪的講授,取得極好的效果。該課程以人生規劃為切入點,將大學學習與生命的價值有機結合起來,珍愛生命,需認真規劃人生、經營人生,提升生命的附加值。科學的經營人生,就需要有全面的規劃,包括學業規劃、時間管理、團隊合作、人際交往、學習能力、文化素質提升等。

四、變革教學模式,建立師生共同體,提升通識課程效益

哲學家認為,人有兩種生命: 一是自然生命,一是文化生命。人的自然生命來自于自然,而人的文化生命則來自教育。人是文化動物,生物界靠基因遺傳而存在,靠基因變異而演化;人類社會則靠文化傳承而延續,靠文化創新而發展。人類文明進步發展得以延續到今天,教育起到了極為重要的作用。教育的本質在于賦予人以文化生命,離開培育人才這一基本點,離開關注、愛護、引導、熏陶、教化、養成以使人身心健康發展,進而體現為人的德、智、體、美的全面發展,離開 “以人為本”的通識教育而奢談其他,只會使通識教育走入歧途。因此,如何變革通識課程的教學模式,使通識課程效益最大化,真正起到育人的作用是非常重要的。

1.建立“師生共同體”

一般而言,相當一部分本科生對通識課程的重視程度不夠,只想“混學分”,因此,蹺課、開小差現象比較嚴重,同時,也有部分教師將通識課變成完成學時的“掙工分”的課程,這樣使一些通識課程淪為了“醬油課”!

通識教育的一個重要特點,就是在引導的基礎上給與學生充分的自主選擇的權利。 通識教育是否能達到此目的,其關鍵條件在于:學生是否真正遵循自己的內心做出選擇,真正掙脫學分與分數的禁錮,選擇有興趣并且愿意全身心投入的課程。為此,我們將課程的第一節課設為“試聽課”,主題定為“導言――大學之道”。確保學生在充分了解課程的特點與要求之后,真正依據自己的需求,慎重決定是否選修本課程,同時,我們也對一些為湊學分而被迫選課的同學說明課程的參與度與難度,對于確感有壓力的同學進行勸退,這樣,既保證了學生充分利用寶貴的通識課學習機會并選擇適合的課程,也有利于教師教學理念的實施實踐與教學環節的開展,更有利于展現師生間相互尊重與信任,形成積極融洽、自由平等的“師生共同體”。

2.巧設話題,寓文化教育于科學教育之中

通識教育是以克服專業教育的狹隘性,培養德才兼備、知識廣博、個性充分發展的人才為宗旨。其關鍵是如何讓本科生在通識課上,在學習專業課的過程中通過個人感悟,做到融會貫通,這里需要教師的努力與智慧。

為了做到專業與人文相通,我們在“細胞科學與社會”的課程教學中,設計了“今日話題”,巧妙地將細胞生物學的專業知識與人類社會有機地結合起來。如在講授細胞的腫瘤發生與防治時,我們將該知識點與人類社會的腐敗現象結合起來講授:細胞的腫瘤發生主要是基因突變的結果,涉及的兩類基因:原癌基因與抑基因。抑癌基因相當于人類社會的警察,或是執法機關,細胞的癌變與抑癌基因有密切的關系,這與人類社會的官員腐敗有某種邏輯關系。因此,在講授該內容時,與社會的法制建設、反腐倡廉結合起來,在專業知識的學習中,從專業知識的層面懂得了腫瘤發生的分子基礎,以及腫瘤細胞對生命的危害;又從人文層面懂得了防止腐敗的重要性,很好地融入做人的道理。

3. 共同關注,聚焦人生

我們創建開設的“如何上大學”,本課程主要針對目前很多大學生對大學學習感到迷茫而開設的通識課程,分五個模塊、十六講,內容包括:如何制定大學及人生規劃、研究性學習理念、思維導圖與鏡像思維、交流與溝通、團隊與合作型學習、演講能力的培養、責任與擔當等。

本課程是在多年教學基礎上,總結與創造的課程,國內外均無先例。使用的教學參考資料均為教學團隊自己收集與總結,并借鑒參考了包括牛津大學、哈佛大學等國際知名大學的相關資料。該課程以人生規劃為切入點,將如何上大學與生命科學緊密結合,打造有生命的課堂。為此,我們從中央電視臺新聞頻道獲得靈感,設置了“Focus On Topic”欄目,即在每個主題設置一個關注的主題,以此聚焦人生。如在“為何上大學”這一講中,設計的關注主題是:上大學承載著國家與民族的希望、祖輩與父母的寄托,以及實現人生輝煌的諸多美好夢想。以此鼓勵本科生勵志,取得較好的效果。

參考文獻:

[1] 陳玉紅,張麗,胡家會. 對通識教育的實踐認識[J].高等理科教育,2011(3).

[2] 楊 凡,李 蓓. 淺談通識意識在高等教育中的積極意義[J].高等理科教育,2010(6).

[3] 吳 影,滕玉梅. 哈佛大學通識教育新課改對我國高校通識課程設置的啟示[J].教育探索,2012(5).

[4] 龐海芍,通識教育課程建設的困境與出路[J].江蘇高教,2010(2).

篇9

為了進一步適應當前對高層次專業復合型人才的需求,培養具有系統理論知識和分析解決問題能力的創新人才,我們在理論課的教學模式中推行啟發式、研究式、討論式、基于問題式等教學手段,以學生為中心代替了以教師為中心,以重能力培養代替傳統重知識傳授,以小組討論和教師指導式教學方法代替了傳統的課堂講授,使學生更加積極、主動參與教學活動,真正實現“互動式教學”。并且在保證基礎知識教學的前提下,將教學活動與科研、實踐工作緊密而有機地結合,以科研、實踐引導和促進教學,提高學生自主學習和獨立思考以及分析問題和解決問題的能力。通過豐富多樣的教學方式為學生創造實踐機會,激發興趣使學生不由自主地進入研究性學習,從而使教師從知識的傳輸者變為指導者和促進者,學生從知識的被動接受者變為知識的主動構建者。這種以學生為主體,強調理論聯系實際的教學形式,促進了學生創新教育和素質教育水平的提高。

(一)基于問題的啟發式教學模式

以問題為基礎的教學方法是以學生為中心、以教師為引導的開放式教學方法,是將問題作為教學的基本因素,教師在授課時有計劃、有步驟地向學生提出問題,學生或者帶著問題聽課,或者課后根據問題進行思考,使學生在不斷的提出問題和解決問題中完成教學內容的學習,找到問題的答案。這種基于問題式的教學方法,鼓勵學生提出更好的問題,在探索和思考中學習,可以培養學生分析問題和解決問題的綜合能力,養成終生獨立學習的習慣。

(二)討論式教學模式

細胞是一切生命體生長、發育、衰老和死亡過程的基礎,從遺傳到變異,從生理到病理,幾乎所有生命現象的原因都要到細胞中尋找答案。近年來,現代細胞生物學領域中的重大進展非常精彩,許多研究內容和成果如細胞通訊、細胞增殖及其調控、細胞衰老與程序化死亡等對社會的發展影響深遠。為了提高學生對課程學習的興趣,我們增設了4個學時的討論課。討論課由教師給定一些議題,如“細胞信號傳導與環境適應性討論”、“光合作用研究與人類未來面臨的糧食問題討論”、“細胞生物學的最新研究成果與諾貝爾生理醫學獎”、“細胞學發展歷程對‘三觀’的啟示”、“獵奇與興趣在細胞生物學發展中的意義”、“人造生命———克隆人與生物倫理學”等。討論分組進行,每個小組負責一個題目的全面闡述,小組成員分工協作完成查閱文獻、制作ppt和課堂報告等工作,然后由教師做出評價。通過討論式教學可以激發學生學習的興趣和積極性,鍛煉學生口頭表達能力,并培養團隊合作精神。

(三)研究探索式教學模式

細胞生物學中很多重大的理論和結果都是建立在經典實驗基礎之上的,教材中具有豐富的實驗素材。在教學中,我們注重講解實驗的設計和過程,分析、總結和歸納實驗背后的原理,啟發學生對科學問題及重大發現的認識和思考。課外鼓勵有興趣的學生參與到教師的植物組培科研項目中,完成一些能勝任的實驗環節,將科研中的問題帶入課堂,引導學生思考和討論,在應用、實踐和錯誤中學習,加深學生對基本理論的理解。開展研究式和探索式的教學模式,可以使學生在“學習基礎理論知識—聯系實際應用—鞏固再提高”的探究實踐中,逐步培養出科學的思維方式和嚴謹的科學態度。

二、發揮教師的主導作用培養學生的創新能力

在高校中,科研訓練是培養創新人才和提高大學生創新能力的重要方法和有效手段。通過科研訓練,讓大學生系統地參與到科研項目當中,讓學生“做中學”,將理論知識應用到實踐,鍛煉動手能力,達到學以致用、活學活用的目的。在科研和實踐方面,我們充分發揮教師的主導作用,各位老師在獲得科研項目的基礎上,創造多種有利條件鼓勵有興趣、有能力的學生較早地參與教師的科研課題,并引導學生積極參與大學生創新創業訓練計劃和課外學術競賽等一系列科技創新活動中。在專業教師指導下,學生自行查閱文獻,自主設計實驗并完成實驗內容,最后整理實驗數據、分析實驗結果,進而撰寫成。科研活動使學生學習了科研的知識,通過收集、整合信息構建知識,體會到科研的樂趣,進而增強了大學生的動手能力和創新意識,取得了較好的成果。利用科研大平臺將理論和實踐相結合,教學與科研相輔相成,這樣就形成了覆蓋課堂內外的立體化教學模式,將學生的專業知識、創新能力和科研素質的提高緊密結合起來,達到了培養本科生工程實踐創新能力的教學目的,同時也可使學生盡早了解教師的研究方向和內容,有利于大四畢業論文等環節的完成。近幾年來,學生參與數量上以及考研升學人數、比例層次都得到穩步提高,考入上海交通大學、南京大學等名校研究生的學生比例逐年增加。

三、改革課程考試方式推進教學改革效果

傳統考試制度存在諸多弊端,如考核方式單一、考試內容單一,這種片面的評分方法不能真實反映學生理解知識和應用知識的能力,也很難達到理論與科研實踐相結合,提高學生創新能力的教學目的。為了更全面、科學、客觀地評價學生的綜合能力,我們將期末一卷定成績的傳統單一考試方式改革為多元化的綜合考核方式,進而帶動教學模式的改革。學生成績的評定由平時成績和期末考試兩部分組成,平時成績的比例增加到30%。平時成績主要包括課堂考勤、課堂測試、課后作業、期中考試以及專題討論等。課堂小測試我們采用2人一組,讓學生自主設計考題;或者采用試題抽簽、一人一題的方式,專題討論分組進行。期末考試主要考察學生對基礎知識,包括基本概念、原理和方法的掌握情況,以及對應用實例的理解,同時也增加了綜合分析題及實驗技能等試題。通過課程考核方式的改革,既調動了學生在課堂上的積極性,也建立了一個真正全面、客觀、合理的課程考核體系,效果良好。

四、結語

篇10

2013年5月26日,這項研究成果被發表在國際學術期刊《自然·細胞生物學》上。一時之間“細胞逆轉,即將實現‘返老還童’”的說法充斥著各大媒體。

細胞“逆轉”的歷程

有一天,每個人都將成為自身健康的“庇佑者”,不論是因為衰老、創傷或者疾病,只要是造成組織的缺損和傷害,都可以取自身的體細胞作為“種子”,讓其重新“逆轉”成多能干細胞,并進一步分化為心臟、神經、胰島、肝臟、腎臟等多種類型細胞,甚至組織器官……這聽起來真像是一部科幻電影里的場景,不過從2012年諾貝爾生理或醫學獎揭曉的那一刻起,人們就開始觸摸到了打開這個原本只存在于幻想中的世界大門的鑰匙。而科學家為之奮斗的時間更是長達半個多世紀。

2012年8月17日,京都大學物質-細胞統合系統據點iPS細胞研究中心主任山中伸彌、英國發育生物學家約翰·戈登因在細胞核重新編程研究領域的杰出貢獻而獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎。

所謂細胞核重編程即將成年體細胞重新誘導回早期干細胞狀態,以用于形成各種類型的細胞,應用于臨床醫學。

一直以來,人體干細胞都被認為是單向地從不成熟細胞發展為專門的成熟細胞,生長過程不可逆轉。然而,戈登和山中伸彌教授發現,成熟的、專門的細胞可以重新編程,成為未成熟的細胞,并進而發育成人體的所有組織。

而早在20世紀60年代,約翰·戈登等人便首先證明末端分化細胞的特化過程是可逆轉的。在一項經典實驗中,他將蝌蚪腸道的成熟特化細胞的細胞核替換掉青蛙卵細胞的細胞核,從而使卵細胞發育為性成熟的成體青蛙。盡管這一研究開展于50年前,但這些早期的核移植和克隆實驗還是引起了報刊上關于克隆人可能性的猜測。

自體細胞核移植實驗建立以來,領域內眾多科學家相信在卵細胞和胚胎干細胞中含有某些能“賦予”末端分化體細胞核全能性或者多能性的因子,并做了諸多嘗試,但一直未能成功。直到2006年,山中伸彌等人在對24個胚胎干細胞高表達的候選基因進行篩選后,最終確定了Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4四個因子起關鍵作用。而這個“簡單處方”可以使成熟的體細胞重編程為多能干細胞,這一開創性研究成果發表于國際知名期刊《細胞》上,引起了全世界的轟動。不到6年的時間,這一研究成果幾乎包攬了拉斯克基礎醫學獎、沃爾夫醫學獎等所有醫學界大獎。

在業界專家看來,這項研究首先具有重要的生物學意義,即對細胞實現人工主動調控和干預,實現細胞水平的生命再造,對研究發育本身提供了新的思路,同時避免了異體移植產生的免疫排斥反應,是人類真正進入生命再造時代的開始;其次,具有重要的醫學意義:每個人身上約有千萬億個體細胞,如血液細胞、脂肪細胞、皮膚細胞、神經細胞等,這項技術意味著生產人自體干細胞有了無窮盡的原料細胞,為干細胞抗衰老保健和疾病治療帶來了新的希望。

“這項成果顛覆了人們對發育分化的傳統觀念,顛覆了人們對干細胞分化為體細胞這一過程不可逆的固有觀念,為獲取多能性干細胞增添了一個新的途徑,為干細胞與再生醫學、疾病發生發展機制研究和藥物研發打開了一扇新的窗戶。”“十二五”國家“863”計劃“干細胞治療臨床轉化研究”主題項目首席科學家、軍事醫學科學院全軍干細胞與再生醫學重點實驗室主任裴雪濤教授對于該獲獎項目曾給出這樣的評價。

“所謂細胞核重編程,就是將已經分化了的成年體細胞進行誘導,讓其重新回到發育早期多能性干細胞狀態,重新獲得發育成各種類型細胞的能力。通俗來講,就是在細胞層面實現了‘返老還童’。”中科院動物所趙同標研究員在接受采訪的時候說,“一直以來,生物醫學界普遍認為高等動物從受精卵發育到神經細胞、肌肉細胞、肝臟細胞等特化細胞,是一個不可逆的過程,末端分化的成體細胞絕對不會反過來逆分化變成干細胞,但英國科學家約翰·戈登和日本科學家山中伸彌的工作從根本上顛覆了這一傳統觀點。”

科研爭奪的高地

自2006年日本科學家山中伸彌等人建立誘導多能干細胞技術以來,干細胞多能性研究一直是國際干細胞研究的熱點和難點,全世界該領域的實驗室就像在賽跑一樣,一系列重大成果相繼誕生。

2007年,日本科學家運用相同的“簡單處方”成功實現人表皮成纖維細胞的重編程。同年,全球共有4個研究小組報道了人誘導多能干細胞體系的建立。美國和日本科學家相繼通過誘導多能干細胞培育出嵌合體小鼠,證實誘導多能干細胞的多能性。此后,誘導多能干細胞的研究成為生物醫學研究領域前沿中的前沿,多個實驗室著眼于誘導多能干細胞技術的更新,先后創建了腺病毒載體技術、蛋白轉染技術、小RNA技術等一系列非整合重編程技術,期望解決傳統依靠病毒轉染建立誘導多能干細胞的安全性問題。

同樣,我國在細胞核重編程及再生醫學應用領域也取得了令人矚目的成就。在體細胞克隆領域,我國相繼成功獲得第一頭克隆牛、豬、猴等大動物,并在國際上率先成功獲得人類體細胞克隆胚胎。在誘導多能干細胞領域,中科院動物所研究員周琪和北京生命科學研究所高紹榮兩支研究團隊,于2009年分別利用iPS細胞克隆出小鼠,從而在世界上首次證明誘導多能干細胞的全能性。

據統計,2011年,中國在誘導多能干細胞領域發表的論文數量位居世界第三,而在干細胞領域的總數量已經超過日本,躍居世界第二。

而早在2010年,裴端卿團隊就發現,細胞“逆轉”過程是由間充質細胞狀態轉變到上皮細胞狀態來驅動的。在進一步的研究中,裴端卿、鄭輝團隊通過優化轉化因子導入的順序,發現在間充質細胞狀態轉變到上皮細胞狀態前還存在一個上皮細胞狀態向間充質細胞狀態轉換過程,并證明這樣的多次轉換有利于提高重編程效率。

“這一發現與中國傳統陰陽太極理念較一致。我們進一步推論,間充質細胞狀態與上皮細胞狀態之間的多次相互轉換機理具有較高的普遍性,在其他系統或研究中也存在。”裴端卿說。

誘導多能干細胞及其產生的功能細胞移植被認為是治療遺傳病、器官損傷以及帕金森等退行性疾病的重要手段。誘導多能干細胞過程可以將人體內的普通細胞“逆轉”回到早期胚胎發育狀態,從而重新獲得可分化成為體內絕大多數種類細胞的能力。

據了解,按照新細胞生物學機制,其可像正常胚胎干細胞一樣轉換成各種不同類型的細胞,如神經細胞、肝細胞和心臟細胞等。由于這些重組細胞產自患者的核遺傳物質,因此不用考慮患者的移植排斥反應。“以干細胞治療為核心的再生醫學,將成為繼藥物治療、手術治療后的另一種疾病治療途徑,從而成為新醫學革命的核心。”科技部《干細胞研究國家重大科學研究計劃“十二五”專項規劃》對干細胞治療的地位作了上述評估。

技術用于臨床為時尚早

據介紹,2011年年初,中國科學院已將“干細胞與再生醫學研究”作為戰略性先導科技專項。該專項首席科學家、中科院動物所研究員周琪表示,希望通過發現干細胞生物學的基本規律,揭示干細胞在組織器官發生和形成及再生中的本質作用,建立具有自主知識產權的新技術,實現干細胞修復組織和治療疾病的總體目標。

然而,干細胞產業盡管市場前景廣闊,但國內干細胞技術的科研成果轉換目前還存在一定障礙。國家干細胞工程技術研究中心主任韓忠朝表示:“干細胞再生醫學產品研究開發代表著新方向,但是目前只有干細胞庫技術服務產生了經濟效益,其他干細胞產品還不能走入市場。干細胞藥物上市審批存在障礙,導致科研成果難以轉化、VC/PE不敢投資、企業不愿投入科研資金。”

裴雪濤認為,之所以將細胞核重編程技術視為再生醫學發展的基礎,是因為它為多能干細胞的獲得提供了新的途徑。此前,實驗室研究的干細胞主要來源為胚胎干細胞和成體干細胞,前者雖具有多向分化潛能,但因倫理、技術、資源、免疫、致瘤等問題使其研究和應用受到限制;而后者雖然較易獲得,但其分化效率、組織整合等并不理想。綜合而言,誘導多能干細胞則集合了兩者的優點,淡化了兩者的缺點:來源為成熟細胞,獲得相對廣泛、數量充足;通過細胞核重編程,可使其獲得多向分化潛能;來源于患者自體,因此免除了倫理和免疫排斥等問題的困擾。

裴雪濤坦言,誘導多能干細胞也有其不可回避的問題。它不僅要面對與其他干細胞研究相同的挑戰,例如,如何分離獲得各種組織特異性干細胞,如何保證高效的定向分化,如何確保整個分化過程安全、有效、可控,以及后續必須要解決的臨床前研究、安全性評估、質量控制等。此外,還要解決其在誘導過程中可能出現的一系列問題,包括在重編程過程中,因基因轉入而帶來的安全風險;如何提高分化效率,確保在體外大量繁殖,以適應未來臨床需要;一旦拿到重編程細胞,如何界定其與生理性細胞發育的區別等。

很多專家也提出,誘導多能干細胞的應用面臨的最大的挑戰就是它可能潛在的致瘤性。來自美國加州大學戴維斯分校的研究人員發現的證據表明,如今被認為大有希望用于一系列疾病治療之中的誘導多能干細胞,非常類似于產生癌癥的細胞類型。“科學家和臨床醫生必須對任何臨床應用保持審慎。將誘導多能干細胞用于臨床治療,還需開展更多研究。”