生物学教学课程范文

时间:2023-11-16 17:51:06

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生物学教学课程

篇1

[关键词]细胞生物学 生物化学 教学改革

我们是长江师范学院生命科学与技术学院的教师,主要担任我院本科生的细胞生物学、生物化学课程的教学工作。在多年的教学实践中,做了一些教学改革尝试,现总结出以下几点心得,与同行们共同探讨,希望在兴办教学应用型大学的过程中,对同行的教学实践有所帮助。

一、细胞生物学理论课教学改革

(一)找准传授知识的切入点,制造好奇,培养兴趣

好奇是由新异刺激引起的一种生理唤醒水平或认知冲突的探究倾向。探究是学生的好奇情绪与引起好奇的不确定性之间的行为桥梁。在好奇的驱动下,学生努力同化和顺应信息,优化已有的知识结构。有关研究指出:当人们对事物感到好奇时,往往是创造性思维与创造性想象迸发的时候。细胞生物学的教学强调教师的指导作用和学生主体作用的相互结合,通过教学方法的转变与结合,充分调动学生学习的积极性和主动性。例如,我们在讲溶酶体的功能时,首先指出“溶酶体是细胞的清道夫”,这样就把学生的思维一下引到了溶酶体怎么会是清道夫这个问题上来了,从而抓住了学生的注意力,引发了学生学习的兴趣。然后讲出溶酶体的基本功能是对生物大分子的强烈的消化作用,因其含有多种水解酶,可消除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和残废的细胞。接着说明,细胞中的生物大分子及细胞器都有一定的寿命,为了保证细胞正常的代谢活动与调控,必须不断地清除衰老的细胞器和生物大分子,很多生物大分子的半寿期只有几小时至几天。占成人细胞总数1/4的红细胞仅能存活120天,因此人体每天清除的红细胞多达1011个,这些任务主要由溶酶体和蛋白酶体共同担负,其中还包括清除在发育和成体中凋亡的细胞。所以我们说溶酶体是细胞的清道夫,它在细胞里的工作是非常的繁忙和非常的重要的。这样就使学生对溶酶体这个细胞器有了深刻的印象,真正掌握了溶酶体的知识。

(二)分析特性,归纳共性,提高教学效率

细胞生物学内容多而繁杂,分析特性、归纳共性是培养学生分析问题和解决问题的能力,提高教学效率的必要途径。在归纳共性的同时,一定要注意隐含于共性背后的特性,它往往是教学的目标所在,应加以重视、重点突破。

例如,在讲“钠钾泵”和“钙泵”时,首先指出“钠钾泵”的工作特点是:每个循环消耗一个ATP分子,泵出3个Na+和泵进2个K+。“钠钾泵”的功能是维持细胞内低Na+和高K+的离子环境,进而维持细胞的渗透平衡、恒定细胞的体积、保证神经冲动的正常传导;然后指出钙泵的工作特点是:每个循环消耗一个ATP分子,转运出2个Ca+,它将Ca+输出细胞或泵入内质网腔中储存起来,以维持细胞内低浓度的游离Ca+。在突破个性之后,归纳出“钠钾泵”和“钙泵”的共性,指出两者都属于物质的主动跨膜运输,都是由ATP直接提供能量的主动运输方式。

(三)质疑发问,启发学生思维

在讲核孔复合体时,首先问学生“核被膜上是否有孔”?然后老师指讲:“细胞核的核被膜上有一些小孔,称为核孔。这些孔并不是简单的孔洞,而是一个相对独立的复杂结构”。接着在多媒体教学屏幕上展现核孔复合体结构图,剖析胞质环、辐、核质环三明治式的核孔复合体结构。胞质环(外环)位于核孔边缘的胞质面一侧,环上有8条短纤维对称分布伸向胞质。核质环(内环)位于核孔边缘的核质面一侧,环上也对称地连有8条细长的纤维,向核内伸入50―70nm,在纤维的末端形成一个直径为60nm的小环,小环由8个颗粒构成。这样整个核质环就像一个捕鱼笼样结构――核篮结构。辐:由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对称,位于核孔边缘,连接内、外环,起支撑作用。辐分为三个结构域,即柱状亚单位,腔内亚单位、环带亚单位。在讨论清楚核孔复合体的结构的基础上,告诉学生,一个典型的哺乳动物细胞,其核被膜上的核孔复合体总数约3000~4000个。这样,就使学生回味无穷,他们会为生物细胞的精细和复杂而赞叹不已,一个小小的细胞核,其核膜上竟然有如此复杂的装置几千个。这些小孔装置有什么功能呢?不会是摆设吧?通过这样的教学,学生不仅掌握了核孔复合体的结构,而且产生了进一步求知的欲望,也使学生对细胞生物学知识产生了浓厚的兴趣。

(四)给学生一个机会,让他们自己去创造

教师要为学生提供机会,培养他们的创造力、竞争力以及迎接挑战的能力。

1.做课程论文

在教学中积极开展课程论文,教师布置与“分子细胞生物学”有关的论文题目,学生围绕论文题目查阅有关资料,按照教师的要求撰写论文。这不但培养了学生查阅和综合分析文献资料以及撰写论文的能力,为毕业论文奠定基础;更主要的是,教师在课堂上讲授的知识,起到了抛砖引玉的作用,开发了学生的智力,培养了学生的创造性思维和创新能力。

2.进入开放实验室

让学生进入开放实验室,结合教师的科研课题开展工作。加强了学生操作能力和创新精神的培养。以使学生的知识结构和运用知识的能力及学生的综合素质适应时展要求的需要。实验室的开放过程中,我们科学地安排了实验内容。根据教师的科研课题和实验教学大纲,分段列出实验内容,以供不同层次不同需求的学生选择。实验内容分为验证性及自拟验证性实验、综合性及自拟综合性实验、设计性及自拟设计性实验三个层次。开放的形式采用定时开放和预约开放。定时开放是在规定的时间段开放规定的实验项目。实验室提前一定的时间通知预约开放,学生根据需要首先向实验室提交申请并在进入实验室的前一天提交预习报告或设计报告,指导教师根据学生的预习报告有针对性的进行指导。学生完成实验后,要向指导教师提交实验报告或设计论文,教师根据学生的预习报告、实验报告或设计论文进行评议并及时反馈给学生,帮助学生改进和提高。

二、生物化学实验课教学和理论课教学

(一)生物化学实验教学中实行“知识搭桥点拨诱导式”教学法

“知识搭桥点拨诱导式”教学法就是在理论和实验之间,新知与旧知(已学过的知识)之间、已知与未知之间搭建起一座“认知桥梁”,这种方法有助于通过实验和实践对理论知识进行验证,同时又有利于理论知识的延伸和发展。点拨诱导是对实验中重要的知识点、难点对学生加以指点,点得准确适度,既要点到要害又要点到为止,充分发挥学生在教学活动中的主导作用。

1.“搭桥”和“点拨诱导”奠定基础

验证所学理论知识,加强对理论知识的理解和掌握是实验课所要达到的目的之一,为了更好地做到这一点,我们强化了学生的课前预习。预习得是否充分,在某种程度上决定了此实验是否能顺利完成。针对某些学生重理论轻实验,只是程式化地写一遍预习报告的情况,根据学生的知识水平和实验教材的实际,设计一些诱发性的题目和实验中可能出现的问题,使学生边预习边思考,对整个实验做到心中有数。

质疑是检验学生预习情况好坏的重要教学环节,它不仅可以增强学生对课前准备的重视程度,而且还会影响到实验课的总成绩,质疑分数为实验课总成绩的一项具体的量化指标。就某一问题,课堂上随机指定由某一位同学讲解,既督促了学生学习,又锻炼了学生的表达能力,同时又增强了其他同学的注意力。首先,要检验学生实验的目的性是否明确、实验设计所依据的原理是什么、明确本次实验的中心议题。这就要求学生必须复习和巩固相关的理论知识,如“脂肪酸的β―氧化”这一实验,学生必须先搞清楚酮体的概念、酮体的生成机制,再明确实验材料为什么要选取新鲜的动物肝脏?为什么用碘来滴定丙酮,而过量的碘用标准的硫代硫酸钠滴定即可计算酮体的生成量?这样通过提问实验目的、原理使学生能把实验同理论有机地结合起来,加深对理论知识的理解,又可使学生变被动学习为主动学习,增加学生学习的积极性。

生物化学与有机化学、无机化学及分析化学有着紧密的联系,实验操作中应用了有机和无机化学实验中学习和掌握的基本技能。在明确实验目的和原理的基础上,对操作过程中可能出现的问题进行设想和预见。例如“糖的颜色反应”实验,糠醛或糠醛的衍生物与α―萘酚会生成紫环,出现在糖与浓硫酸的液面间。但在同样的实验条件下,同样的材料、方法和步骤,有的学生就不一定得到实验结果,此时就要找出实验操作的关键点,以便在操作中掌握每一项技术要领,并加深印象。设计诱发性题目质疑及对可能出现的问题进行设想和预见都为“搭桥”和“点拨诱导”奠定了基础,是本教学法的重要组成部分。

2.发现学生的“迷路”点,建立知识桥梁,及时点拨诱导

在质疑的过程中,会发现一些学生难以解答的或似是而非的问题,这就需要我们在学生已知的知识和未知的知识之间搭起一座最适合学生学习的“认知桥梁”。从形式上讲,它既可以是一段理论知识的陈述、也可以是一个事例、一个恰当的比喻、一个实验。总之,一个目的就是要在学生的学习过程中起到导向作用,在蛋白质化学一章中有这样一个实验“蛋白质的沉淀、变性和凝固反应”,在蛋白质的溶液中加入中性盐和有机溶剂均会使蛋白质沉淀析出,高分子有机物的性质是建立在一定结构基础上的,亲水的带电质点在强电解质和脱水剂的作用下被夺走了电层和水膜,就犹如一个刚刚学习游泳挎着游泳圈的人,当被大浪卷走了保护自己的游泳圈,就会出现不稳定及下沉的现象。这样通过一个比喻,学生并不用死记硬背,就牢记了蛋白质的这一性质,历经几个学期学生仍有很深的印象,对蛋白质这一重要性质的掌握起到了化“难”为“易”的效果。从酵母中提取核糖核酸,并对其进行组分鉴定,在鉴定碱基的存在时,有的同学得到了乳白色的絮状嘌呤银,而有的同学就没有得到结果。此时运用无机化学的理论对学生进行点拨诱导,根据硝酸银的性质,从硝酸银溶液的重新配制入手,学生得到了预期的实验结果。一个无机化学的知识点,解决了核酸组分鉴定的关键。层析是一种重要的氨基酸的分离分析技术。用双向纸层析分离氨基酸是一个较大的实验。在理论课中相关的内容不可能讲得很细。因此在实验操作前,必须系统介绍分配层析的原理,使学生在实验课上不仅能学到操作技术,而且还能学习到理论课上学不到的理论知识。面对社会对人材多层面的需求,生物化学理论的学习和实验的操作训练,无疑为此奠定了坚实的基础,提供了培养多面手的前提条件。

由于在生物化学实验教学中尝试使用了“知识搭桥点拨诱导式”教学法,使学生发现问题、分析和解决问题的能力有了很大提高,对学生全面系统地掌握生物化学知识起到了积极作用。我们认为这种教学方法就在于保证了学生的主体地位和主动精神,教师集中精力钻研教材、了解学生、启发诱导,保证了教师的指导作用正确地得到发挥。

(二)理论课和实验课的紧密配合是上好生物化学课的保证

在讲蛋白质化学一章时,学生对掌握构成蛋白的氨基酸的化学结构有一定困难,大部分同学是机械地记忆,学得不活。如果直接问某一个氨基酸的结构能写出来,但从不同的侧面,不同的角度问某个或某一类氨基酸的化学结构学生回答起来就有困难。针对这种情况,我们在这一章设置了蛋白质及氨基酸的呈色反应、蛋白质的沉淀反应、氨基酸的纸上层析等实验。在实验课上,教师进一步的指出20种氨基酸在结构上的相同点和不同点,各类氨基酸以及各个氨基酸的结构特点,然后通过具体实验来观察不同的氨基酸的颜色反应,如带有巯基的Cys的黑色硫化铅沉淀反应、带有苯基的氨基酸的黄色反应、带有吲哚基的色氨酸的乙醛酸反应、带有胍基的Arg的坂口反应等等。通过实验结果的观察记录和实验报告的结果分析,同学们有了更深刻的认识。在做氨基酸的纸上层析分离实验时,教师首先指出:根据氨基酸的侧链基团与水的亲和力可把氨基酸分为极性氨基酸和非极性氨基酸两大类[1,2],又根据每一大类氨基酸中各氨基酸的侧链R基团的大小和特殊结构说明哪些氨基酸在层析时走得比较快,Rf值比较大,哪些氨基酸在层析时走得比较慢,Rf值比较小。然后通过实验结果的观察、记录和分析,对哪些氨基酸属于极性氨基酸、哪些氨基酸属于非极性氨基酸、极性氨基酸中各氨基酸极性的强弱、非极性氨基酸中各氨基酸非极性的强弱、有了深刻的认识。因为实验结果表明了碱性氨基酸如Arg、Lys、His和酸性氨基酸Glu、Asp这样的极性氨基酸层析中走得比较慢。而Ala、Phe、Val、Leu等非极性氨基酸走得比较快[3,4]。另外,通过层析实验,同学们也掌握了氨基酸的分配系数、层析的逆流分溶原理以及层析技术等重要知识。

(三)对生物大分子结构的学习,应加强直观性

构成生物体的有机物质 如蛋白质、核酸、酶等,它们的分子结构是相当复杂的,学生学起来有困难。庞大的蛋白质分子、复杂的分子结构使一些学生一筹莫展,他们虽然记住了书本上的结构要点,但仍然收获不大,不能把知识学活。蛋白质分子的结构我们是看不见、摸不着的。为了提高教学效果,必须加强直观教学。我们用可以造型的铝芯电线做了一个弹簧,教师手中有了这个弹簧状的结构,讲起蛋白质的二级结构-α-螺旋结构头头是道,形象生动。讲β-折叠结构时,将铝线折成锯齿状。这样,学生学起来不感到枯燥无味,也不感到很难。他们在蛋白质一级结构知识的基础上,顺利地突破了难点,对蛋白质分子中氨基酸空间位置有了明确的认识。众多的氨基酸形成的多肽链在生物体中不是伸直展开的,它首先形成α-螺旋式的二级结构。在这种α-螺旋结构中,每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈,螺旋沿螺旋体的中心轴每上升一圈相当与向上平移0.54nm。螺旋上升时,每个残基沿轴旋转1000,每一个φ角等于-570,每一个ψ角为-470。α-螺旋体中相邻的螺圈之间形成链内氢键,氢键取向几乎与中心轴平行。氢键是由每个氨基酸残基的亚氨基氢与其前面第4个氨基酸残基的羰基氧形成的,α-螺旋体中所有肽键都参与了氢键的形成[2]。学习DNA的双螺旋二级就结构亦是如此,DNA双螺旋的表面有一个大沟和一个小沟,学生看书上的图不容易看懂,如果用一个简单的教具,即:用两根粗毛线绕在一根木棒上,两根毛线之间的距离就是小沟,而大沟就是螺旋上升的幅度。学生一看,一目了然。教学中制作简单得当的教具,可大大加强教学的直观性,明显提高教学效果。

基金项目:重庆市教委教改项目。

[参考文献]

[1]翟中和等主编,细胞生物学(第三版),北京:高等教育出版社,2008-12。

[2]王镜岩等主编,生物化学(第三版),北京:高等教育出版社,2005-4。

[3]罗纪盛等主编,生物化学简明教程(第三版)北京:高等教育出版社,2001-5。

[4]何士敏编著,生物化学学习指导,哈尔滨:哈尔滨地图出版社2006-10。

篇2

关键词: 普通生物学 教学改革 教学内容 教学方式 考核方式

普通生物学是一门综合性强、研究内容广泛的学科,涉及生命学科的各个领域。《普通生物学》是一门具有通论性质的课程,帮助学生了解生命科学的全貌,获得普遍规律性的知识,为培养“宽口径,厚基础”的生物科学和生物技术相关人才打好基础。在我校,《普通生物学》是海洋科学、海洋环境与资源、生物技术、动植物检疫、生物工程等多个专业的一门专业基础必修课,是一门学生进入生物专业的入门课程,是一门构建系统的生物学知识体系为今后专业课程学习打基础的课程,也是一门培养学生科学思维方式、提高学生综合素质的课程。因此,学好《普通生物学》对将来的专业课程学习及专业技能和科研素质的培养有重要的意义。针对本校授课面较广,涵盖多个专业的现象,为了提高学生的学习兴趣,更好地学习这门课程,本文从教学内容、教学方式和考核方式等方面对《普通生物学》教学的改革进行探讨。

1.教学内容的优化

《普通生物学》的综合性高,涉及的内容多,知识点多,信息量大,但本课程学时数安排较少,很难对所有内容进行讲解,要解决这个矛盾,保证教学效果,就必须在教学内容上有所选择和精简。

《普通生物学》的授课对象是大学一年级刚入校的新生,他们有的在高中就学习过生物,有一定的生物学基础,有的没有学习过,因此在教学内容选择上就必须同时照顾到所有同学,和高中生物知识有重复的重点内容要充分讲解,但一些非重点的简单的就让同学们自学。同时普通生物学几乎包涵了生物学各领域的知识,其与后续课程如生物化学、细胞生物学、分子生物学等有着密切联系。在选择教学内容时,要注意到本课程中的部分内容与后续课程中的部分知识点有一定重复,如细胞代谢和生物化学中的代谢部分就相同,对这些内容简单讲解入门知识,不深入讲解,既避免多门课程对同一知识点的重复讲解,以免学生后期学习中产生怠学情绪,又保证课程的连续性,提高课程教学质量。此外,由于本课程授课面广,涉及的专业多,为适应其各自专业发展的需求,在选择教学内容时要注意根据我院本课程不同专业的专业指导思想调整和选择,不要眉毛胡子一把抓,并根据不同专业需求指定不同的参考书,让学生课后自学,并以课程论文的形式检验学生对相关内容的学习情况,保证学生的自学效果,或者以学生课堂专题演讲、课堂讨论等形式让学生提高自学积极性。

2.教学方式和手段的改进

《普通生物学》既是一门生物专业的入门基础课,又是大一新生接触生物专业的入门课程,所以在教学中要注重提高本课程的教学质量,为专业课的学习奠定坚实的基础,注重保持和提高学生对生物专业的兴趣,无论对考研还是工作都有实际意义。

首先,精心设计绪论的讲授,努力做到以多样的形式、循循善诱的方法引导学生入门,激发学生对普通生物学的兴趣,进而激发学生对整个生物学的兴趣。在课程讲授过程中,牢牢把握生命的层次主线,把前后所学的东西联系起来,形成一个体系,帮助学生在学习过程中理清课程脉络,使学生能更好地理解和掌握课程内容,同时引导学生培养学习任何一门课时理清脉络,找到内容前后联系的学习习惯。

其次,普通生物学知识如果单凭口头讲述会较抽象、枯燥,学生易产生厌学情绪,教学效果差。同时由于我院开设课程专业学生中部分同学高中是文科专业,数理化等方面知识相对欠缺的特点,教学中要充分利用多媒体技术,将内容形象直观地表现在学生面前,有效激发学生的学习兴趣,如细胞的结构和细胞分裂,这些需要显微镜才能看见的内容可以直接通过图片展示,增强学生的感性认识。还可以变静态为动态,变平面为立体,通过动画、视频将细胞分裂的过程等内容形象生动地演示给学生看,让学生在有限的时间内更好地理解和掌握知识。同时多媒体技术的使用可节省板书时间,充分利用上课时间,缓解课程内容多和学时数少之间的矛盾,增加课堂信息量。

再次,在教学过程中,在教师主要讲述的基础上,要关注学生学习方法、学习习惯、学习态度的正确建立,灵活采用多种不同的教学方法,如启发式教学、案例式教学、讨论式教学、演讲式教学等方式,充分发挥学生的主体作用,注重自学能力与创新精神的培养,真正培养学生的学习和研究能力。启发式教学要求教师备课时根据内容设计一系列问题,在上课开始时提出来,让学生带着问题听讲,然后讲课中将教学内容融入到这些问题的答案中,使学生的思维一直处于积极状态,能紧紧跟随老师的讲授进入课堂教学。案例式教学要求教师根据某个与教学内容相关的发现过的事件或自然界存在的现象或科研实例,讲解其内在机理,从而传授内容,帮助学生理解和掌握抽象内容,提高学生的学习兴趣,特别是可以将教学内容科研化,将教师科研中的相关案例与教学内容结合起来,使教学内容与生产实际、教师科研有效结合,也让学生了解自己所学的基础知识与应用的密切关系。讨论式教学是学生在老师指导下就某个问题交换看法、互相启发获取知识,对提高学生的分析、思考、表达等能力有帮助,同时也可以有针对性地提出一些思考题,促使学生对知识融会贯通。我们可以通过定期安排课堂讨论课和答疑课,教师、学生互相就知识点、教与学开展交流。演讲式教学中教师可以将一些非重点的内容设置成演讲题目,使学生既学习相关知识,又锻炼查阅文献、分析综合知识、制作PPT和临场讲演的能力。这些教学方法在运用时根据需要既可以单独采用,又可以几种方法一起采用,增强教学效果,提高本课程的教授水平,改善学生的掌握情况。

此外,教授中注重逻辑性、条理性、形象性、生动性和趣味性,还可通过合作学习、课外阅读、读书报告、课程论文、专题讲座、科研促教学等多种形式,注重自学能力的培养。

3.考核方式的改进

以前考核以期末试卷考试成绩为主,这不能完全体现学生的学习态度和能力。考核应该伴随学习的整个过程,通过阶段性、多种方式多次考试方式,最终确定成绩的方法,真正考出同学们的水平,真实检验学生对本课程知识体系、重点内容等诸多方面的真实掌握情况,并以考促学,提高学生对本课程的掌握水平。在普通生物学的考核中,总成绩主要由期末考试成绩和平时成绩按一定比例构成。期末考试主要以试卷书面考试为主,考试内容除一定比例的基础知识外,加大考核学生分析判断能力和解决问题能力的题目;平时成绩考核方式多样,可以通过课堂抽问、课后查阅资料并完成作业、课余学生小组讨论并课堂发言等多种形式进行考核评分,促进学生探究式学习方式的建立和巩固,真正培养学生的学习和研究能力。

综上所述,普通生物学作为生物类专业的专业基础课,从教学内容的优化、教学方式和手段的改进、考核方式的改善三方面进行教学改革探索,对提高教学质量有重要意义。以后还要继续进行了探索、总结,进一步以学生为主体,激发学生的学习兴趣,达到全面提高学生综合素质的目的。

参考文献:

[1]吴相钰,陈守良,葛明理.陈阅增普通生物学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]姚丽娟,王喜枝,周云帆,等.提高普通生物学课程教学效果的策略分析[J].河南农业,2013,(3):25-26.

篇3

【关键词】医学生物课 教学感悟

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)18-0064-01

笔者在教学中深深地体会到:医学生物知识作为科学素养的一部分,是现代人一生都需要并应不断得到发展的。一个人的职业、生活与生物学也有直接的关系。

一 在教学中注重培养学生的学习兴趣

学生对于任何一门学科的学习,关键是心理对该学科有无兴趣,正如著名心理学家皮亚杰认为:“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”医学生物学的教学涉及许多深奥抽象的概念、原理以及有关医学的基础常识等方面的知识,学生学习起来很吃力。为了解决这个难题,教师可根据教材内容和要求,把书中的一些知识、事例或故事等绘制成相应的漫画、图片、图表等,并在课堂上用投影仪、幻灯、多媒体等教学手段将其形象直观地展现出来,从而吸引学生的注意力,激发学生浓厚的学习兴趣,并在愉快的情感交流中获得知识,在轻松的气氛中受到启发和教育。如在讲授第八章生物与环境时,我出示了一组相关图片,先让学生分析说明其含义,然后结合自己的亲身体会,再将其与教材中的理论观点相联系进行归纳、总结,从而努力培养学生浓厚的学习兴趣。

二 在教学中树立学生的主体思想,增强学生的参与意识

让学生自主地参与观察生命现象,探索生命本质,从而获得生物学知识,有效地形成生物学概念;教学的核心在于培养学生对生命科学的探究能力,而探究能力又是形成生物学概念的前提;生物学习能培养学生探究生物世界的积极态度,如同交给学生一把开启生命科学宝库的金钥匙。传统的生物课堂教学都是按学科知识的逻辑体系进行教学,以传授课本知识获得间接经验为主。即使是演示实验和学生实验都是在教师的控制下按部就班地进行。知识的传授很少有机会与学生的生活以及社会实践相联系。

在医学生物学课程中,贯穿师生互动学习,可给学生一些真正属于他们自己的学习时间和空间,让学生在实践中得到锻炼和提高,加深对生命科学的理解和热爱,更好地知晓生物教学与社会发展的联系。教学成效往往取决于能否体现学生的认知过程,充分发挥其主观能动性,变“要我学”为“我要学”,让学生在多种多样的活动中,在参与中接受知识。多媒体技术集图、文、声、像于一身,运用多媒体技术在课堂中进行情境设置,将理性的教学内容运用音乐、图画、录像,以感性的方式直观地反映出来。使抽象的书本知识外化为一个个具体、熟悉的景象;使枯燥呆板的文字符号物化为生动的丰富形象;使学生置身于可知可感的环境中观察、体验,直接地感受蕴涵于情境中的思想与情感。同时,使学生在思索与分析的过程中加深对教材的理解,有利于促进学生思维水平的发展。

三 医学生物学基础教学注重实验教学

医学生物学的实验教学目的不仅是训练学生技能,培养动手能力,而且还要通过实验培养学生对细胞学理论知识的联想和理解能力,增强学生对细胞生命现象进行探索的兴趣和思维的自觉性,提高学生的综合素质,使学生更好地适应社会和接近当今社会人才需求的标准。为此我在保留少数验证性实验内容的基础上,更侧重开放性及探索性实验、综合设计性实验等内容。如有丝分裂末期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。曾有人认为星纺锤体含有三种纺锤丝,即三种微管:(1)星体微管,由星体散射出的微管。(2)极微管,是由两极分别向相对一极方向伸展的微管,在赤道区来自两极的极微管互相重叠。现在则认为极微管可能是由星体微管伸长形成的。(3)着丝点微管,与着丝点联结的微管,亦称着丝点丝或牵引丝。着丝点是在染色体的着丝粒的两侧发育出的结构。有报告说着丝点有使微管蛋白聚合成微管的功能。无星纺锤体只有极微管与着丝点微管。核膜破裂后染色体分散于细胞质中。每条染色体的两条染色单体的着丝点分别通过着丝点与两极相连。由于极微管和着丝点微管之间的相互作用,染色体向赤道面运动。最后各种力达到平衡,染色体排列到赤道面上。在这个难点上,尽可能让学生更多地参与实验教学的全过程,让学生独立思考、讨论设计实验方案,在老师的指导下,进行实验操作,并对实验结果进行分析讨论,学生将从中得到启迪,能更好地理解细胞学的理论知识及生命现象。

生物科学素养作为科学素养的一部分,是现代人一生都需要,并应不断得到发展提高的。一个人的职业可能与生物学没有直接关系,但任何人的生活和工作都不可能脱离生物圈。生物科学素养包括具备基本的生物学知识,相应的技能和能力,对社会中的生物学问题的解决有浓厚兴趣并积极参与,用正确的价值观规范自己的态度、行为和习惯。同时,科学是开放的、发展的,今天被认为是正确的,明天未必仍然完全正确,科学贵在创新,要不断增强创新意识。

新课程改革强调教育要以人的发展为本,既要重视培养学生的科学素养,又要重视学生人文素养的培养,要重点培养学生的创新精神和实践能力,这是现代教育的核心要求。作为医学生物学教师应与时俱进,深化课堂教学改革,以人的发展为本,引导学生自主学习、自主体验,培养学生的发展性学习能力和健全的人格。学生在自主学习中充分发挥主体作用,达到“可以不教”的目的,这应是教育的最高追求。

篇4

关键词:分子生物学 实验教学 教学改革

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0050-01

分子生物学技术广泛应用于现代生命科学研究中的各个领域,它的高速发展推动了整个生命科学知识的快速更新。分子生物学是一门在实验基础上发展起来的学科,实验素质的培养及实验技能的训练对学生快速、准确吸收现代生物学的新成果、新知识、新发展及今后从事科研和实践工作都有着重要的意义。因此,“实践教育”在高校生物专业本科生的培养过程中尤为重要,无论是教授者还是受教者都应该重视分子生物学的实验课程。本科生分子生物学实验课程的合理安排和设计可提高学生的学习兴趣,促进他们对理论知识的理解和实验技能的提高。基于实验课的理论及实践在整个分子生物学教学过程中的重要性,及该学科高速发展的现状,有必要对实验课程的教学内容、授课方式等进行教学改革。

20世纪90年代,北京师范大学分子生物学教研组正式将分子生物学实验作为一门独立的课程,并作为生命科学各专业学生的专业必修课。单独开设分子生物学实验这门课后,在原有的基础上又增加了许多新的分子生物学技术和实验内容,学生通过此课程既学到了适应时代前沿的技术,又大大增加了他们的实践和动手能力[1]。这门课程的开设,从根本上转变了生命科学学生的知识结构,推动了教学内容现代化的进程。目前,国内一些高校已开设了分子生物学实验课[2]。通过对兄弟院校此门课程教学经验的借鉴以及在教授该课过程中的体验,本校分子生物学教学团队将原来的分子生物学课(双语)分成了两门独立的课程,即分子生物学原理(理论,双语)和分子生物学实验课。对分子生物学实验课程进行了以下教学改革。

1 分子生物学实验独立开课的必要性

在分子生物学的教学过程中,越来越多的教学工作者意识到,把实验教学内容从理论教学内容中剥离下来,形成一门独立的课程,设置固定的学分,更能够引起学生对该课程的重视。独立开课不仅让学生温习已学过的知识,而且还能接触到更多的分子生物学实验内容。例如,在实验教学与理论教学合并的情况下,由于教学时间和学分的限制,只能开设6个“验证性”的实验;而实验教学作为独立的课程之后,可以开设由2~3个“综合性”实验“牵头”,几个“子”实验组成的“实验类”。这种教学方式为学生创造了更多的操作机会,提高他们观察、分析问题的能力,加深他们对理论知识的理解,以及这些知识和技能如何在科研实践中应用。实验课的教学效果直接学生影响后续专业课程的学习。

2 实验课程的授课模式

经过教学团队的研讨,分子生物学实验课安排在分子生物学理论课后的学期开设,即大三下半学期,并采用2周集中实践的方式。这样安排有利于学生消化、吸收和巩固前面已学的分子生物学的知识,还有利于他们充分利用时间,系统性的完成综合实验,掌握分子生物学的实验操作技术。

3 实验内容的选择

实验内容是此门课程的核心和灵魂。合适的实验内容不仅能够引起学生的学习兴趣,还能够让他们更好的掌握相关的知识与技能,关系到学生是否真正具备将课堂上学到的实验技能应用到科研实践中[3]。因此,在实验内容的选择上应遵循以下三点:(1)尽量涵盖分子生物学基础实验领域;(2)体现现代分子生物学研究前沿的技术;(3)实验顺序的安排要符合科学研究由表及里,由浅及深的思路。在设计实验时,我们将整个实验课归纳成三类综合大实验,每类综合大实验下设与其相关的基础实验内容。以下将针对实验设计及讲解方式进行详细介绍。

如,综合大实验一:克隆基因。实验目的为理解并掌握分子克隆基因的实验流程及原理。在实验理论部分讲解时,需引导学生思考该实验的整体流程是什么?将会用到哪些基础实验?如,如何获得DNA(DNA的提取方法)?如何获得目的基因(PCR等技术)?根据思路,实验内容做如下安排:实验一,基因组DNA的提取以及DNA浓度和纯度的鉴定(第一天);实验二,PCR体外扩增基因及扩增产物的检测(第二天);实验三,PCR产物的纯化(第二天);实验四,重组质粒的构建和筛选(第二天,第三天);实验五,质粒DNA的提取(第四天);实验六,重组质粒的酶切鉴定(第四天)。在第一天将综合大实验一的总体目标,实验流程及基本原理进行介绍。通过这样安排,学生不仅容易理解实验的总体目的和每个基础实验之间的联系,还容易掌握每个基础实验的原理及其在科研实践环节中的作用。

4 考核方式

此次教改的目的是全面培养学生分子生物学实践技能,因此,侧重实验操作方面的考核内容。这部分内容可以通过以下两种方式考核:(1)通过实际操作的方式考核。挑选一些较为基础,且耗时不长又便于操作的实验如琼脂糖凝胶的制作,电泳上样,PCR反应体系的制备,蓝白斑平板挑阳性克隆,DNA浓度的检测等进行操作能力考核。(2)通过闭卷考试的方式考核。在考试中大大引入与实验操作相关的题目,如计算PCR反应体系或酶切体系中各组分的含量等。此外,生物实验室的安全管理尤为重要。因此,实验室安全知识如使用DNA染料时的注意事项,带菌培养皿及废液的处理,监管类生化试剂的存放及使用要求等也是该课程考核的重要内容。除此之外,还要通过学生的实验态度,实验报告等全方面考核学生,目的是为了让他们认真的参与这门课程。

分子生物学实验技能是学生今后从事科研和实践所需的必要基础技能之一。当今,社会和高校越来越注重实践型复合人才的培养,加强实践教育正切合了当代高校培养人才的主题。希望该课程的教学改革能够抛砖引玉,为本校或兄弟院校其它实验课程的教学改革提供参考。

参考文献

[1] 向本琼,桑建利.北京师范大学生命科学与技术实践教学创新体系:高校生命科学基础课程报告论坛文集[M].高等教育出版社,2007:338.

篇5

关键词:高职 微生物学课程 教学改革

微生物学是生命科学的重要组成部分,也是一门实践性、应用性很强的学科。本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。作为职业技术院校制药专业一门重要的基础课,为适应新形势下教育的需求,微生物学专业人才培养已开始在学科专业机构和专业模式上向21世纪新的教育方向靠拢。通过不断更新和丰富教学内容、优化教学方法与教学手段、创新和改革教学体系等途径,使微生物学教学改革在人才培养、科技创新、社会服务、文化建设等各个方面发挥优势,为培养高级技能型、应用型高职人才奠定基础。

一、更新、丰富教学内容

教学内容的改革是教学改革的核心,处理好现代科技的发展及前沿研究内容与经典内容的关系是教学内容改革的重点。以现代观点审视和重新组织教学内容,使课程内容、课程结构适合现代生物学发展的要求。以形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化五大生物学规律为主线,强调基本理论、基本技术,从微生物细胞的个体形态、群体特征、分子水平和实践应用四个层次建立优化的微生物学课堂教学体系,充分体现学科的系统性和专业性。教学内容应突出微生物的独特性、应用性及对人类的贡献。教师可以将微生物学知识与当前已发生的事件结合起来,启发、引导学生灵活运用掌握的知识解决实际问题,适时介绍一些微生物学前沿知识、学科发展动态及应用领域的热点问题,反映当代微生物学科的成就,引导学生将微生物学知识与本专业的科研工作联系起来,把最新的科研成果引入教学,有意识地培养学生的科学态度、科学精神和创新思维。

二、优化教学手段与方法

传统的以教师为中心,以讲授法为主的教学模式不能充分调动学生的学习积极性和主动性,学生主体学习意识淡漠,针对目前我校部分学生学习知识目标不明确,学习方法不当,为应试而学习,造成理论与实际不能很好结合的现象,我们通过优化教学手段和方法,有机融合理论教学与实验教学内容。充分利用我校现有资源,来促进学生与学生、学生与老师之间的交流,激发同学们的学习热情。

合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中,我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学,通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时,加强与本地区制药企业的联系,与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容,充分激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性、主动性和创造性,培养学生综合分析、独立思考和解决问题的能力。

在教学方法上,我们依据高职学生文化基础、思维特征,针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教、学、做合一”的形式开展教学,从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如,将基础知识部分组织成多个承前启后的项目,微生物应用部分(如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等)采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时,鼓励有积极性的学生自选教学内容,采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换,从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下,根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。

在有了一定的手段与方法基础上,我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。再者,理论课与实验实训课的结合,可有效培养学生解决实际问题的能力。实验和实训是课堂教学的延续,是课本知识的具体化。在加强课堂教学的同时要强调基础性实验,突出综合性实验和开放性实验,锻炼学生综合运用实验技能和理论知识的能力,使学生更多地通过实际操作掌握微生物学的知识和技能。

微生物学的一些相关网站如“微生物之家”“丁香园”“生物谷”等可使学生在较短的时间内获取更多的信息,从而锻炼学生获取知识和分析问题、解决问题的实践能力,为学生将来在竞争的社会中立足与发展打下良好基础。

三、改革实践考核制度

在对本课程教学模式进行探索与实践的同时,我们对其考试制度也进行了改革,把传统的以理论为主、实验为辅的考试变为理论考试和实验操作考核并重的新型综合考试制度,使实验成绩与理论成绩之比达到1∶1,其中实验考核以实践操作为主,口试、笔试为辅。同时,坚持平时表现与考试考核并举的形式对学生进行知识、能力和素质等方面的综合评价,即按照平时考勤、提问和作业成绩占总成绩20%、理论考试和实验成绩(包括实验操作考核、实验课表现、实验报告等)各占40%的分配比例进行课程成绩的综合评定,从而使本课程的成绩考核既符合高职以过程为导向的课程观和以行动为导向的教学观,又实现了考试过程的全程化和考试手段的多元化;既增加了考试的灵活性,又调动了学生实践操作的积极性,取得了较好的教学效果。

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关键词:分子生物学;课程设计;教学评价;探索

分子生物学是在分子水平上研究生命现象与生命本质的科学。作为生命科学的共同语言,主要阐明生物大分子的结构、代谢途径、调控机制以及人体各种生理和病理状态的分子机制,是推动新的诊断、治疗和预防方法。对于中西医结合医学生而言,学习医学分子生物学,不仅是为未来的专业课的学习打下基础,也为将来的工作和继续深造学习提供知识储备。学生在学习时靠死记硬背,缺乏对知识的思考,不能将分子生物学的知识和临床学科的内容进行横向联系,导致基础理论知识和临床实际应用严重脱节。这无疑更不利于优秀的中西医结合人才的培养。因此,针对目前社会对高素质中西医结合人才的要求,必然需要我们针对中西医结合专业的特点,优化分子生物学的教学内容,探索有效的教学方法,以激发学生的学习兴趣,强化学生对知识的记忆,培养学生将理论知识应用到其他课程学习及今后临床工作中的能力,真正发挥分子生物学在医学研究领域的重要作用。

一分子生物学课程教学的总体设计

分子生物学作为医学临床和科学研究的基本工具,发展速度快、应用广泛。根据中西医结合人才培养的目标与要求,以“理论适度,突出应用”为原则,优化教学内容,对教材内容进行更新、精简和重组。同时对教学学时加以调整,做到重点主要讲,拓展自学为主,并且改变教学模式,采用多种教学方法。

(一)教学内容整合和优化

分子生物学内容改革主要是以基础知识为主体,积极反映本学科发展的新动向、新进展,力求做到“少而精”,由浅入深,循序渐进,既注意层次分明,又注意知识的连贯性及实用性。拟对教学内容包括以下几点更新和优化。目前我校采用的《分子生物学》教材是第八版《生物化学与分子生物学》,之前采用过新世界中医药院校创新教材《分子生物学》第一版。中西医结合专业分子生物学大纲要求授课内容包括绪论、基因与基因组、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达与调控、基因工程与癌基因。在培养设计中,《分子生物学》一般在《生物化学》之后学习。为了增强知识的连贯性和整体性将原来基因与基因组这章的内容与基因表达调控内容进行整合,重点介绍基因的结构,病毒、原核和真核生物基因组的特点。原癌基因和癌基因这章的内容,适度减少,原因是为了适应当前知识的更新,在此处只做基本概念的介绍,同时,提醒学生要紧跟科学发展,追踪相关知识的更新。其他章节适度增加科学研究的新进展,而教学内容基本不变。除此之外,需要对一些章节的知识进行更新。例如基因表达牵涉到遗传学和表观遗传学的内容,尤其是表观遗传学是近几年生命科学研究的热点,其对基因表达的调控涉及生殖发育、环境适应和疾病的产生。而目前《分子生物学》的“基因表达调控”一章只介绍了“原核生物的表达调控”和“真核生物表达的调控”两节内容,没有表观遗传学的内容,应予以适当添加,考虑到学时的限制,我们拟在表观遗传学的基本概念、调控方式和研究策略上做简单的概括性的介绍。另外,在目前的分子生物学研究中,常常牵涉到基因组学的研究,其内容涉及海量的生物学信息的推导和计算。例如引物设计、测序比对、同源分析、表观遗传位点分析和组学研究分析等等。这就牵涉到一个重要的工具学科—生物信息学的学习。但是目前许多中医类院校忽视对此内容的学习。考虑到此学科的难度,我们拟简单介绍生物信息学的基本内容和常用的生物软件的用途及使用方法,为他们在以后的工作和研究中打下基础。再而,细胞通讯和信号转导是目前中医药科学研究重点强调的内容,但目前本章的学习内容主要在强调基础知识,忽视了与科研和临床实际问题相结合。因此在本章中,我们拟整合和提炼基础知识,重点讲授与常见生理病理(例如糖尿病、细胞凋亡等)密切相关的信号转导通路。

(二)课时的合理分配

分子生物学是从分子水平探索生命现象、生命活动的规律和本质的一门学科。因此,学习的内容牵涉到蛋白质、核酸等分子。本科阶段的教学目标是通过本课程的学习,使学生掌握分子生物学的基本理论、基本技能和最新进展,并特别注重与基础医学和临床医学的结合,从而为学生进一步学习其他专业课程和开展医学研究工作奠定医学分子生物学基础。因而,在课时分配上注重对基本理论和基本技能的侧重。安徽中医药大学中西医结合专业分子生物学的总学时是36学时,其中理论27学时,实验时。理论学时中,绪论1学时,基因与基因组2学时,DNA的生物合成•4学时,RNA的生物合成4学时,蛋白质的生物合成4学时,基因表达与调控4学时,基因工程6学时和癌基因2学时将原来的DNA生物合成的4学时变为5学时,原癌基因与抑癌基因由2学时变为1学时。原来的基因表达调控由4学时变为6学时(将基因与基因组的内容整合到基因表达调控章节之前)。实验学时的分配没有变化,PCR技术应用3学时,核酸的制备和测定6学时。

二教学方法的革新

在教学过程中我们要根据教学内容采用一定的教学方法,这主要是由于不同的教学方法都有其适用性,而教学方法本身不存在绝对的优劣。《分子生物学》各章内容都有其关键知识点,而每一知识点都有其特点,任何单一的教学方法对每一关键知识点而言并不总是最适合的。学生有了实际的参考的物质加以想象后就很容易理解这些抽象的知识要点,再进行理解记忆就变得相对简单了。且有了这样的类比经验可以启发学生产生更多的想象,让这个分子生物学的某些知识变得简单易懂。归纳和总结一直是医学基础课学习的重要方法。分子生物学的许多概念、分子结构特点和反应过程比较相近,学生易于混淆。例如,重叠基因与重复序列、启动子与增强子等。诸如这类概念或化学过程相近的知识点,关键是使学生掌握两者的相同和不同点,因此对比归纳式教学方法就有其优越性。教师通过对有联系的知识点的对照归纳分析,有助于突出重点、易化难点,有助于将知识条理化、系统化,使学生把握住知识点内在的联系和区别,达到认识其本质的目的。基于上述原因,对优化后的各章关键知识点,采用不同教学方法如类比联想、归纳比较、引导启发和理论联系实际等方法进行讲授,比较各教学方法在此知识点的适用性和优劣性,最终优化出一套适合中西医结合临床专业多元教学方法体系。

三紧密联系临床实际应用

分子生物学学习的目的是为临床服务的,因此在教学上需要多联系实际的医学问题,即理论联系实际的教学方法。例如,在讲授DNA是遗传信息载体的时候,可以将DNA指纹联系到实际医学的基因诊断和基因治疗;在基因表达调控中,将遗传学(单基因与多基因遗传病)和表观遗传学调控,如DNA甲基化(组蛋白修饰)的表观遗传调控与心血管等疾病联系在一起;在癌基因与抑癌基因内容时,可以将临床实际遇到的癌症的遗传特点和检测方式中加以引入。通过这种和实际的医学诊断和治疗相结合的方法使学生认识到学习内容可以直接解决实际的健康问题,将极大地调动学习热情和兴趣,提高学习效果。四建立科学合理的评价体系为了提高学生的质量,使其更能适应社会需求,安徽中医药大学积极进行教学改革,要求转变教育思想,改变以前课堂教学的形式和对学生的评价体系。为此,在中西医结合专业分子生物学的评价体系中,初步建立形成性评价。评价体系主要包括考勤(10%)、课堂问题(20%)、每章科学问题讨论(20%)和试卷成绩(50%)课堂提问主要是每次课教师准备三个问题,让学生回答,根据回答情况,进行评分。每章科学问题讨论采用PBL形式,分组完成,最后给于评价。这种方式实施极大的调动学生的积极性,根本上改变之前仅依靠期末试卷带来的学生惰性式学习习惯,培养了学生的学习兴趣,课堂气氛活跃,学生课下投入的时间大大提高,学习的自主性和能动性都得到大大增强。和一些形成性评价相似,课时、场地的限制和教师与学生比例失调限制了这种评价体系的实施。五结语分子生物学是生命科学的分支,是中西医结合临床医学生必须熟练的基本知识和基本技能。在分子生物学的教学过程中,要密切联系临床的实际应用,及时联系科学研究动态,才能激发学生的学习兴趣,培养学习的积极性和调动学生自主学习的能力,使他们不仅能现在掌握分子生物学的基本知识,还能在未来工作中继续跟踪医学分子生物学的发展,适应社会对新型中西医结合专门医疗人才的要求。

参考文献:

[1] •秦崇涛,张捷平,王一铮等.医学分子生物学实验教学改革的探索[J].广西中医药大学学报,2012,15(4):102-104.

[2] 马•克龙,汪远金,黄金铃等.中西医结合专业分子生物学教学改革探索[J].中医教育,2013,30(1):50-52.

[3] 程•玉鹏,李慧玲,高宁等.《药学分子生物学》在中医院校的课程设计与教学评价[J].林区教学,2011(5):7-8.

[4] •聂晶,韩为东.•医学分子生物学教学个体化改革探讨[J].基础医学教育,2014,16(5):351-353.

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1 引言

古生物学是研究地质时期生物的形态、构造、分类、分布、起源及进化的科学,是地质学的一门分支学科,因此,长期以来,“古生物学”课程一般都在地质院校和综合性大学的地质系设置,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。但古生物学同时也是一门跨生物学和地质学的交叉学科,生物学中的一些系统学问题,如生命的起源与演化、被子植物的起源与演化等问题都有赖于古生物学的研究。本文将介绍生命科学学院生物科学专业开设“古生物学”课程的意义、教学特点以及通过三个学期的教学尝试所取得的初步成果。

2 生物科学专业开设“古生物学”课程的意义

随着学科之间的不断交叉和渗透,古生物学和现代生物学的关系越来越密切。生物学中的一些系统学问题,如被子植物的起源等问题都有赖于古生物学的研究。中国是古生物化石多样性最丰富的国家之一,长期以来在国际古生物学界的地位举足轻重,尤其是近十多年来通过古生物学和生物学的交叉研究,相继在生命起源、鸟类起源及被子植物起源等问题的研究中取得了突破性的进展,令世人瞩目。如云南澄江动物群中最早脊索动物的发现、辽西带羽毛的恐龙—中华龙鸟的发现等等,这些成果相继在“science”、“nature”上发表数十篇论文。

长期以来,“古生物学”课程一般在地质院校和综合性大学的地质系开设,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。由于生命科学学院生物科学专业高年级学生已经掌握了相关的现代生物学知识,因此在生物科学专业开设本课程,将能使本专业的学生更加系统地了解地球生命的起源以及生物界由简单到复杂、由水生到陆生进化的地质历程,并及时了解国际古生物学和生物学交叉领域的最新研究成果。因此本课程的开设对开阔生物科学专业学生的视野,启发他们认识生物学和古生物学交叉领域一些重大科学问题,进而发现并探索一些新的问题等都具有积极的意义。

3 生物科学专业“古生物学”课程的教学特点

地质院校和综合性大学地质系开设的“古生物学”课程的教学特点,主要是介绍不同地质时期发现的各门类动、植物化石的形态特征,因此主要是形态分类方面的。编写的“古生物学”教材一般分为两部分,第一部分通论主要介绍古生物学的基本概念、化石的形成过程、化石类型、生物的演化以及古生物学的任务;第二部分各论主要介绍各门类化石,包括:原生动物门、海绵动物门、古杯动物门、腔肠动物门、苔藓动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门以及古植物等各个门类。

但生命科学学院生物科学专业的学生在三年级以前已经系统地学习了动物学和植物学课程,对动、植物的形态解剖特征以及系统分类已经有了比较全面的了解,因此生物科学专业的“古生物学”课程如果还是象地质院系一样介绍系统分类,势必会造成很多重复,学生也会感觉枯燥而没有新意。基于此,生物科学专业的“古生物学”程教学应根据学生已有的知识基础,在系统介绍地质时期主要化石门类的基础上,重点介绍与生命科学密切相关的一些科学问题和最新研究进展,以及地质时期生命演化的主要历程。同时,还要注重理论与实践相结合,通过野外亲自采集化石标本和室内鉴定研究,增加学生的兴趣。

生命科学学院生物科学专业“古生物学”课程讲授的主要内容包括以下四个方面:地质时期主要的动物和植物化石门类;生命演化的五个主要阶段的特征,包括藻类和无脊椎动物时代、裸蕨植物和鱼类时代、蕨类植物和两栖动物时代、裸子植物和爬行动物时代、被子植物和哺乳动物时代;各主要时代生物界的特征以及主要门类动、植物的起源与演化;野外认识地层及化石的产出状况,采集并鉴定、描述和研究化石。

4 教学效果及今后展望

为了进一步拓展生命科学学院生物科学专业学生的知识面,作为教学改革尝试,本文作者于2003年提出申请,为中山大学生命科学学院生物科学专业高年级本科生(三年级)开设“古生物学”选修课,同年得到学校批准,并于2005年度第二学期在2003级生物科学专业正式开课,共有33人选修了本课程,成为该学期生物科学专业选修人数最多的课程之一。其后2006和2007年度选修本门课程的人数均达到了50人,从中反映了本门课程在生命科学学院的影响在不断扩大。

根据上述教学特点,本门课程理论课主要介绍古生物学基本原理、常见化石类型、重要门类生物的起源与演化、地质时期生命演化的主要历程以及我国古生物学研究在国际上的地位和贡献等;野外实习主要带领学生到广州近郊花都花东镇认识地层和岩性,了解化石在野外地层中的产出状况,亲自采集动、植物化石标本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判断哪些地层中可能含有化石;室内实习主要让学生认识各种常见化石标本,并亲自鉴定自己从野外采集回来的动、植物化石,然后进行形态描述和初步的研究。

具体教学方案如图1:

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关键词教学改革乡土教育学生讲课兴趣教学法

中图分类号:G623.6 文献标识码:A

Reform and Exploration for Teaching of General

Biology in Higher Education Institutions

TANG Baohong

(Department of Bio-enginering, Zhengzhou University , Zhengzhou, He'nan 450001 )

AbstractGeneral Biology is a required basic course in higher biological major that covers multiple disciplines, and is comprehensive. To stimulate the study interests of the students and to enhance the quality of teaching, the author, based on teaching practice, reflected on the teaching activities and made explorations through updating and integrating of the teaching contents, improving on the teaching model and test method, highlighting the predominant position of the students in study, and cultivation of innovation and comprehensive ability.

Key wordsteaching reform; local education; students-teaching method; interest-oriented teaching method

普通生物学是生物工程和生物技术专业等高等生物类专业教育的专业基础课、必修课。作为一门综合性基础课程,涉及细胞生物学、动物学、人体解剖生理学、植物学、遗传学、进化论及生态学等生命科学的众多学科领域。其目的是使学生较为全面、系统地了解整个生物界和生命科学的概况,掌握生物学的基本知识、基本理论、基本规律、基本实验操作技能,为后续专业课的学习打下基础。

在大力推进教学改革,进行大平台式生命科学基础教育的背景下,为了提高课程教学质量,达到培养学生综合素质的目的,普通生物学教学的改革势在必行。作者在结合多年教学实践的基础上,对该课程的教学改革提出了一些看法。

1 跟踪学科前沿,优化教学内容

目前普通生物学的教学内容存在知识陈旧、与其他课程内容重叠等诸多问题。普通生物学是一门具有通论性质的课程,任务是帮助学生了解生命科学的全貌和获得普遍性的知识(吴相钰 2005),所以,授课内容应以基础知识为重点,突出课程的基础性。但是,学生在中学阶段已经学习了普通生物学课程的一些内容,如果教师讲授时忽视知识的更新,再简单的重复讲授,一味灌输“古老”的课本知识,学生只是消极被动的接受,将会让学生感觉枯燥乏味,不仅难以达到理想的教学效果,也影响学生对后续专业课的热情。所以,在大学课程教学中,教师要了解高中生物学课程设置及教学内容,适应中学生物的教学,注意知识的衔接(王福明 2003)。学生已掌握的相关知识,要简略带过,但在此基础上增加深度,把最新的研究进展融入基础知识中,提高学生兴趣。

此外,因为普通生物学涉及知识较为广泛,但由于学时有限,不可能面面俱到,所以,知识点上要分清主次,要注意与其他课程的衔接。细胞、遗传与变异等章节的内容,是细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等课程的重点,在普通生物学课程中可只作简要介绍,保持课程知识的系统性即可,而不必过多讲授,以免造成与其他课程不必要的重叠。教学内容的安排严格遵守循序渐进的原则(张建等 2007),讲授重点突出,深浅适度,为后续课程进行铺垫,并向学生推荐内容更加深入和广泛的参考资料,开阔视野,促进学生主动学习。

2 改进教学模式,激发学习兴趣

传统的普通生物学教学方多为填鸭式教学,而且存在知识陈旧,知识点分散,学生学习兴趣不足,缺乏主动性等问题,造成教学效果不理想。针对这种情况,在教学过程中采用一些现代教学方法和教学理念,能够调动学生主动学习的热情,有助于培养学生的综合素质。

2.1 注意理论与实践的结合

把课本知识和教师的科研工作联系起来,结合科研或生产实践讲一些具体的案例或应用。经常把生物学现象和问题带到课堂上,让学生用所学的知识进行思考和解释,促使学生主动学习。例如,在讲授植物的营养方式时,给学生展示野外实习地点菟丝子的严重危害情况,让学生思考原因以及防治措施;讲植物代谢的时候提问为什么水果采后要在冷库中进行低温保鲜等等。通过这种方式不仅能够让学生认识到该课程的重要性,激发学生学习兴趣,调动其学习积极性,还能够增加师生之间的互动和交流沟通,活跃课堂气氛。

2.2 合理应用多媒体和网络技术

使用多媒体授课不仅可以提高教学效率,而且使课堂讲授形象生动,有利于学生集中注意力,并可激发学生的学习兴趣(官仕龙和谷平 2006)。课件应以教材为基础,力求简洁、重点和难点突出。为了课件形象生动,可在课件中添加精彩的图片及Flas、音频、视频等素材,并设置动画效果,使讲授内容层次分明,让学生集中精力于讲述内容,能够充分的理解消化,并且有足够的时间做笔记。对于重点和难点,必要时结合板书进行表述,将传统教学与多媒体教学手段相结合,使教学方式更加合理。

2.3 培养学生科研兴趣,鼓励其参加科研团队

让学生在课下查阅资料,就一些学生感兴趣的生物学问题在课堂上开展讨论。教学中,可以发现一些学习和动手能力较强的学生,鼓励他们参加教师的课题研究,或者以团队形式申报大学生创新实验项目。让学生为主体承担部分研究工作,在参与科研项目的过程中,培养学生严谨认真的作风和独立思考的能力。学生在研究过程中通过自己查找文献资料,既巩固了基础知识,又切实体验到如何将书本知识转化为实际应用。

2.4 把乡土教育融入普通生物学课程

“君自故乡来,应知故乡事”,是我国人民乡土情节的生动体现。乡土教育是以乡土地域环境和文化为依托,以认识家乡、热爱家乡为目的而开展的一种实践性很强的教育活动(莫颖韵 2006)。目前生物学教学的问题之一就是教学和实践脱节,而且缺乏新颖性,学生感觉课本知识和自身生活实践各方面没有密切关系,难以引起学习兴趣。对以本区域学生为主的地方院校来说,多讲具有地方特色的实例容易激发其乡土情结,引起学生的共鸣。

3 完善考核方法,强化实践环节

对学生学习成绩的评定,不以一次期末考试而定,而是采用日常考核与期末闭卷相结合的方式进行综合评定。在日常考核中增加了平时提问和讨论,以及调研报告和“学生讲课”等实践环节。通告这样的活动增强了师生之间的交流,也促进了学生综合能力的培养。对这些实践环节按适当的比例给出成绩。另外,在试题类型上,适当增加论述题的分量,以对学生的掌握情况进行综合考查。

4 结语

实践证明,通过以上多种教学方法的改进,突出了学生在课程学习中的主体作用,发挥了学生的主观能动性,有利于培养学生的创新能力和综合素质。由于普通生物学课程的基础性和重要性,需要广大教师在教学实践中不断探索,并且共同交流经验,以进一步提高普通生物学课程的教学质量。

参考文献

[1]王福明.大学生物教育的发展必须适应中学生物的教学[J].西昌师范高等专科学校学报,2003. 15(2):55-62.

[2]官仕龙,谷平.正确利用多媒体教学手段,提高课堂教学质量[J].当代教育论坛,2006(4):75-76.

[3]莫颖韵.把乡土教育融入英语课堂教学[J].广东教育(综合版),2006 (12):40-41.

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关键词:研究型教学;生物化学与分子生物学;大学生科技创新

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0146-02

进入21世纪后,分子生物学的发展迅猛,新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科;分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。然而,我们在指导大学生科技创新活动中发现:大多数学生(即使考试成绩很好的学生)很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案;我们调查也发现:很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重,这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么,如何在教学中引导学生进行科技创新?

随着近年来分子生物学的飞速发展,给生物化学与分子生物学教学带来一些问题,主要体现为:教学学时的不足与教学内容的扩增;学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离,这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。

研究型教学也称主题研究,是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1],是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究,从而提高学生运用知识解决实际问题的能力,从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。

“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则,以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心,我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台,以教师承担的科研项目为引导,在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。

1.优化和整合理论教学内容,夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速,新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求,优化、整合教学内容:删除淘汰的内容,合并重复的内容,增加新出现的内容。在课堂讲授中,将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中;介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展,使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。

2.利用多种现代化教学方法和手段,激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大,而教学课时少。因此,我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分:在讲授中,利用多媒体等多种现代化教学手段,将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来,使教学内容直观化,增加学生对知识的掌握;在自学中,充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动;同时将教师承担的科研课题设置成科研专题,让学生带着科研专题的问题开展学习。

3.加强实践教学,培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上,加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容,实行“三型实验原则”(即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验):减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。

在课堂内的基础性实验部分:减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数,使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验;对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术(如比色、离心、层析、电泳等技术)操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。

在课堂内的设计性综合型实验部分:我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如,在肝脏生物化学中提到:白蛋白主要是由肝脏合成,而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂,如何提取出有活性的白蛋白?如何利用生物技术大量生产白蛋白?通过讨论,使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验,在对蛋白质理化性质加深理解的同时,使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程;在此基础上,启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改,学生在老师指导下,在课堂内开展上述设计性综合型实验。

4.在课堂外的创新性研究型实验部分:学生组成多个研究小组(3~5人/组)对教师承担的科研课题(已设置成多个科研专题)查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写;指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究;在此过程中,学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究,从而进一步培养科技创新能力。

5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果:通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践,我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级;学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式,学生的科研素质和创新能力得到提高,激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣,极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究,学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇;指导老师在指导大学生科研专题的同时,圆满完成了自己所承担的科研课题的研究;同时老师通过完成科研课题,促进自己的教学水平。

总之,通过上述一系列的探索与实践,能充分调动学生学习积极性,开阔视野,增加学生对生物化学与分子生物学及科技创新活动的兴趣;更重要的是能提高学生的实践动手能力,培养学生的科技创新能力;同时,老师通过完成科研课题,带动人才培养;能使教师把教学与科研有机结合起来,以科研促进教学;使教师不断更新教学内容,不断改善教学框架,形成囊括最新知识框架的教学体系,从而使《生物化学与分子生物学》教学质量得以进一步提高;即充分证明研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学实践中是有效和可行的。

篇10

【关键词】生物化学与分子生物学;教学;建构主义教学法

分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学,通过研究生物分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明生命现象的本质。它是医学院校的基础课程,与生物化学、细胞生物学等课程互相交叉渗透。

1 分子生物学教学的现状分析

传统的分子生物学教学模式单一,遵循教师通讲-示教-学生被动接受模式,学生较少独立思考和探索钻研[1]。而且传统的分子生物学教学方法机械,教师一味地讲课示范而未根据学生的个性、专业基础、学习习惯采用多元化的教学方法,不利于培养学生的观察、分析问题的能力;实验教学内容陈旧,多为简单的验证性实验,无法培养学生思考解决问题的能力,学生只学会了怎么做,却不知道为什么这样做。为了适应21世纪人才培养的需求,结合我院分子生物学的教学现状,将构建主义教学模式引入到教学过程中,进行教学改革探索。

2 分子生物学教学改革

2.1 引入新型的建构主义教学方法

以认知主义学习理论为基础的建构主义学习理论认为[2],知识是学习者在一定的社会文化背景下,通过借助他人(包括教师和同伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。建构主义教学是提倡在教师指导下,以学生为中心的学习,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程;教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的传授者与灌输者。在分子生物学教学中,引入“建构主义”教学法,既强调学习者的认知主体作用[3],又不忽视教师的指导作用,并根据实际情况采用多种形式,开展交流讨论,学生自行收集资料,在课堂上相互交流学习,可开阔学生的眼界,拓展学生的能力。

2.2 研究对象与方法

我们随机抽取本院2014级药学专业学生2个大班70人,一个班采用传统教学方法(对照组),一个班采用建构主义教学法(实验组),两个班都由同一个老师带教。实验组每次上课前都由指导教师给一个讨论的题目,设置问题情境,学生课下根据题目搜集资料,查询相关内容与研究动向,课上相互讨论,凭借自己的主动学习,亲身体验从识别目标、提出目标并达到目标的过程。遵循建构主义教学法的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四大要素。如在讲到DNA双螺旋模型这个被认为是分子生物学诞生标志时,我们给学生提出了沃森、克里克、威尔金斯和富兰克林这几个人名,让学生自主查询他们与分子水平研究之间的关系,这样通过问题的提出,激发了学生自主学习、思考,团队合作的兴趣,获得答案的过程也是思维能力提高的过程,对以后走上工作岗位或者继续深造奠定了一定的基础。

2.3 教学内容与课时安排

根据专业需要选择学习内容,药学专业的性质要求分子生物学课程能与实践应用有较好的结合[4],要求学生有较好的分子生物学的基础知识,因此我们选用了人民卫生出版社第八版《生物化学与分子生物学》作为教材。并且有侧重点的将与药学领域及实验的的部分作为重点讲授的内容。我校药学学生的分子生物学学时为理论学时36学时,实验学时36学时。要求“教与学”在有限的学时内,将基础理论知识应用到药学实践中[5]。

2.4 教学效果评价

学期末分别对实验组和对照组进行考核,采用理论试题测试和实践考试结合的方法,综合评估,比较分析。用SPSS l1.0统计分析软件,采用t检验,P

3 结果与讨论

考核中理论测试满分100,实践测试满分40,总成绩为100×60%+40。理论测试分为单选题,多选题,名词解释题,简单题和论述题。实践考试主要考核以实验操作、平时出勤率、实验报告书写、课堂回答问题情况来作为考核依据。考核结果建构教学组与传统教学组成绩具有显著性差异,建构教学组明显高于传统教学组(P

本研究结果亦表明,建构主义教学组的学生成绩更为理想。在整个教学过程中,建构主义教学法鞭策教师紧跟科学研究前沿,促进了学生的自主学习能力的提高, 加强了学生相互之间的团队合作精神。并且将理论知识和临床实践结合,能够加深对基础知识的理解,变被动学习为主动学习。因此建构主义教学模式值得在临床医学分子生物学的授课中推广。

【参考文献】

[1]迟彦,季长清.《分子生物学》教学改革初探[J].科技教育创新,2009,17:207-208.

[2]范琳,张其云.建构主义教学理论与英语教学改革的契合[J].外语与外语教学, 2003,4:30-32.

[3]张冠群.基于建构主义理论的高职数学微积分教学策略分析[J].高教学刊, 2010,16:235-236.