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细胞生物学本科教学的若干实践与探索

来源:未知 时间:2019-09-07 13:17

摘 要:细胞生物学是本科院校生命科学体系中重要的基础学科。由于此学科本身比较抽象、深奥,被学生普遍认为是难点课。文章就课程内容体系和课程衔接进行探讨,综合运用知识框架法、列表比较法等多种教学方式方法调动学生的学习兴趣,提高细胞生物学教学质量,帮助学生构建细胞生物学知识体系。

关键词:细胞生物学, 本科教学, 教学改革

细胞生物学是本科院校生命科学体系中重要的基础学科,是目前自然科学中发展最迅速的前沿学科,是从不同层次上(包括细胞整体、显微、亚显微和分子等层次)研究细胞结构、功能及基本生命活动规律的学科。由于此学科本身比较抽象、深奥、枯燥,被学生普遍认为是难点课。本文就如何形成特色课程内容体系和如何处理好细胞生物学与相关学科之间教学内容衔接等问题进行探讨,并从提高学生学习兴趣入手,综合运用列表比较法、互动法和讨论法等多种教学方式方法,结合多媒体教学手段,帮助学生更好地构建细胞生物学的知识体系,培养学生的思维能力。

一、处理好细胞生物学与相关课程的衔接问题,形成特色课程内容体系
1.比较研究多本教材,引入科技前沿进展
细胞生物学课程教学以指定教材翟中和、王喜忠、丁明孝主编的《细胞生物学》第3版为主,并参考王金发主编的《细胞生物学》、韩贻仁主编的《分子细胞生物学》等多本的相关书籍。通过比较研究多本教材,取长补短,结合课程目标,精心编排教案,努力逐渐形成一套更符合授课对象特点和有特色的课程内容体系。
同时,在理论课中适当地引入一些科技前沿知识作为补充,缩短教材中的理论内容与当前理论发展之间的差距。在绪论中介绍搜索引擎Google学术搜索、NCBI PubMed等网络资源和生物谷、丁香园等国内著名的生物学论坛,并将本人的研究课题,融入到理论教学中去,以引发思考为主,培养了学生的科研思维,拓展了学生视野,教学反响良好。
2.处理好细胞生物学与分子生物学、生物化学课程的教学衔接问题
分子生物学与细胞生物学、生物化学是本科院校生命科学体系中三门重要的基础课程。三门学科在内容上相互交叉、相互渗透,有着极为密切的联系,可以用“你中有我”、“我中有你”来形容。由于三门学科的教材有些重复的内容,给授课教师在教学中带来一定困扰。因此,如何处理好三门课程内容的教学衔接是教学实际中的一个难题。为解决此问题,笔者认为需要做好以下两点工作:
首先,重视教学团队内部及团队之间的交流沟通工作。相关学科的教学团队成员应共同备课,包括三门课程的授课教师在内教学团队需要在备课中加强沟通,通过积极讨论,达成共识,努力形成一套更科学、更符合学科内在逻辑的教学计划。
其次,制定和完善教学计划的关键在于,准确把握三门科学的侧重点。细胞生物学重点是研究细胞水平上细胞结构方面和关信号转导;而分子生物学基于分子水平入手研究大分子的结构与功能等生物现象;生物化学则是分子的代谢转化。
课程的重叠现象一般分为以下三种情况,针对不同情况,制定针对性教学方案。
(1)对于在多门课程中有重叠的部分内容,根据学科特点进行取舍,确定在最适合的课程中讲授。这样可以避免重复学习、浪费学时或者在三门课程中都未讲透。例如,“真核生物染色体的组成和组装过程”以及“线粒体和叶绿体”,虽然在细胞生物学和分子生物学中都涉及到这两部分内容,将此内容仅放在细胞生物学中重点学习更为合理,因为从内容归属上更偏重于细胞生物学。
(2)有些在两门课程都涉及到的重叠内容,是后开课程的基础,需要牢固掌握,必须在先开课的课程中重点学习。如“核糖体的类型和结构”与“蛋白质的合成”是细胞生物学和生物化学的重叠部分,在生物化学中一定要重点学习。因为此内容是蛋白质分选章节的基础。如果学生对核糖体的结构功能掌握不牢固,在学习蛋白质分选途径时就会感到知识链断层,增加了理解难度,影响学习信心,继而影响教学进度和效果。
(3)而某些内容即使在两门课程中有重叠,却在其中任何一门中都不可舍弃,否则会影响该课程体系的完整性。如“基因的复制”、“转录”、“翻译”是生物化学和分子生物学中的重要章节。这些内容应该根据学科的侧重点来安排:在生化教学中,应该以代谢为主线,侧重于核酸的结构组成、蛋白质的合成过程以及核酸代谢与三大物质代谢间的联系;而对于分子生物学,应以中心法则为主线,即沿着“复制-转录-翻译”这一遗传信息传递流为主线,重点是信息和调控。核酸的结构组成和核酸代谢的内容由于在生物化学中已学习过,在分子生物学中可采取布置预习作业或者提问的方式,让学生带着问题预习和复习,体现了教学中的巩固性原则。

二、综合运用多种教学方式方法,帮助学生构建细胞生物学知识体系
细胞生物学内容比较繁杂、深奥,学生在学习过程中普遍认为难以理解和记忆。教学实践中,通过梳理知识脉络,抽象理论形象化,综合采用列表比较法、互动法和讨论法等教学法,结合多媒体手段,加深了学生对课程内容的理解和掌握。
1.梳理知识脉络,形成知识框架
学生普遍认为细胞生物学难学,究其原因是学科内容比较繁杂、深奥。如果没有形成整体的知识框架,学生感觉到学到的是支离破碎的知识片段。针对这个问题,教师应发掘、把握各个章节之间的内在联系、各个章节与课程整体之间的关系,帮助学生在脑中建立起一个知识网络。
在细胞生物学中,真核细胞的结构体系包括三大系统:生物膜体系、遗传信息体系和细胞骨架体系。实际上,细胞生物学课程的主要框架就是这三大体系,涵盖了几乎全部章节。教师就要抓住这三大体系。讲授绪论时,就把整门课程的框架展现出来,把课程的各个章节归结到其中去,形成整体印象;在讲授每一章节的时候,指出此章节在课程体系中所处的地位,及其与其他章节之间的内在联系,从而强化学生的整体印象。这样一个完整的课程知识体系就建立起来了,有助于学生尽快入门。
2.联系实际生活,抽象理论形象化讲解
细胞生物学的许多理论过于抽象、难于理解,教师可以试将理论与生活实际相结合,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景,使抽象的内容形象化和动态化,使学生对理论内容的理解变得简单。
例如,细胞生物学中的一个重要概念“细胞通讯(cell communication)”(细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 对环境作出反应的综合细胞行为。)在教学中,引导学生通过对比联想到人与人之间的会话、交流,以助于理解。又如,“蛋白质的分选(protein sorting)”概念的讲解。蛋白质的分选是指细胞中的蛋白质在核糖体上合成后转运至细胞的特定的部位的过程,这些蛋白生来有它的“宿命”,有些蛋白质诞生后将会作为细胞质膜上的成分、有些蛋白质装配成激素分泌到细胞外,而有些内质网和溶酶体中的固有酶。由此概念引导学生联想到人类社会与细胞社会有类似的特点:在人类社会中,大学会培养出不同专业、各种类型的人才,大学毕业生要找到适合其自身特点的岗位,才能发挥所长;在细胞社会里,在细胞中每时每刻都有新的蛋白质产生,只有被运转至正确的部位,并装配成具有结构正确的复合体,才能发挥其功能,参与细胞的生命活动。
同时结合多媒体辅助教学手段,根据课堂内容播放动画讲解,结合声音、图像等多媒体手段,使复杂的分子与细胞生物学原理形象生动地表现出来,如:利用多媒体演示细胞分裂的过程、哺乳动物细胞培养的过程等。
总之,运用发散性思维将理论与生活实际联系起来,将自然科学与人文科学在某些共通点上巧妙结合起来,配合以多媒体辅助手段,使抽象的细胞生物学理论变得形象生动。
3、运用多种教学方法,提高课堂教学质量
(1)列表比较法。教学中,比较法是一种常用的、有效的手段,采取列表的方式对相应内容进行对比,学生会感到知识体系清晰,一目了然,也有助知识体系的建立。例如,比较真核细胞和原核细胞的特征,物质的三种跨膜运输方式等,使教学内容条理清晰,学生非常容易掌握,达到了较好的复习效果。
(2)互动法。在课堂上,鼓励学生提问,激发他们的学习兴趣和求知欲。同时采用组织课堂讨论的方式加强对基本概念和基本原理的理解,实现课堂上与学生互动,促进学生积极思维,而非被动接受。并配合以实验教学,理论与实践并重,逐步提高细胞生物学的教学水平和教学质量。
(3)小组讨论合作法。通过组织课堂讨论、读书报告及组织学生之间进行相互点评等形式,提高学生了解专业前沿进展的兴趣,也推动了学生积极思维,并且促进了学生思考和探索如何建立良好的合作方式,培养了其团队合作能力,从而推进学生的素质教育。例如,细胞生物学的课程讨论部分,组织学生 4人为一个小组做一份读书报告,选择感兴趣的题目,自行确定组员的分工形式,每组报告结束,由其他小组对其报告效果进行打分和评判,作为期末成绩的打分提供参考。
实践证明,综合运用以上教学方式方法能够帮助学生形成合理的知识体系,有利于有效解决细胞生物学的教学上的难点,收到了良好的教学效果。

三、结语
以上是我们在细胞生物学教学过程中的一些实践与探索,通过编排教学内容的改革实践和多种教学方法、手段的综合运用,提高了学生的学习兴趣,使细胞生物学不再是难点课。

参考文献:
1. 韩端丹,洪琦.分子生物学与生物化学课程间教学衔接探析.高等函授学报, 2010,23(5): 30-32.
2.贾潇凌. 细胞生物学和生物化学教学内容的交叉与衔接探讨.山西医科大学学报,20l0, 12 (11):1074-1075.
3.傅 奕,周晓霞,朱网娣.《细胞生物学》绪论教学实践体会.湖南理丁学院学报, 2011,24 (1): 89-91.

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