细胞生物学的概念范文

时间:2023-12-04 17:57:43

导语:如何才能写好一篇细胞生物学的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

细胞生物学的概念

篇1

一、追溯生活现象,导入教学内容

生活是一个巨大的资料库,储存着众多的知识宝藏,这些知识宝藏都是以生活现象的形式存在着的,教师应该挖掘生活中与课堂内容有关的一些现象,将它们置于学生面前,并将课堂内容植入其中,让学生更能透彻地对具有理论性的课堂内容加以理解.以“细胞呼吸”这一核心概念的教学为例,教师在进行课堂教学内容导入的时候,可以将生活中的有关现象摆在学生面前,这些在生活当中发生的现象是学生日常所接触的,但由于没有理论知识做支撑,这些现象对学生而言既熟悉又陌生.由于他们对这些发生在周围的现象的缘由不清楚,再加上他们自身受强烈求知欲的支配,使其被该内容吸引,并随着教师一步步的引导,渐入课堂的臻境.例如,在讲解“细胞呼吸”这一概念的时候,教师可以将生活现象作为引线,以提问的方式导入课堂内容:同学们你们知道为什么我们每天都离不开一日三餐吗?起初,学生认为这一问题很简单,显然是为了填饱肚子,补充身体所需的能量.“那么我们吃下去的食物又是如何转变为自身的能量的呢?”面对这一问题,在场的学生哑然.然后教师再进行新课导入,“要想了解能量转变的过程,我们首先就要揭开'细胞呼吸'这一面纱.”通过教师这一顺势的引导,学生就会注意力集中,听教师将谜底一步步揭开.细胞呼吸是在细胞内,生物体内的有机物经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放能量的总过程.

二、问题情境创设,学生自主探究

一个问题的产生又会牵引出一系列的问题,形成问题的连环扣.而对于这些问题来说,它们都是以生活作为源头,以生活作为存在的情境,是我们常常接触到,既熟悉又陌生的问题现象,对我们的生活起着重要的影响,可以说,它是组成生活的一部分,这就决定了它的可探究性.在生物课堂教学中,教师要利用这一点,创设有效的问题情境,让学生通过自主探究,进一步深刻地了解生活,走进生活.

对于“细胞呼吸”这一概念而言,在生活中我们常常会接触到.它是生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放能量的总过程.从细胞呼吸的方式来看,主要分为两种,一种为有氧呼吸,另一种为无氧呼吸.这两种呼吸方式在生活中各有指涉现象,所以为了更好的研究,教师应该挖掘生活当中潜藏的有关现象,进行循序渐进的提问,并鼓励学生进行自主探究.在生活当中,用于酿酒以及发面的酵母菌是一种单细胞真菌,无论是在有氧还是无氧的情况下,酵母菌都可以很好的生存,而且该菌属于兼性厌氧菌.正因为这种双重的呼吸方式,才便于教师引导学生研究细胞呼吸的方式.关于酵母菌的呼吸现象在生活中比比皆是,例如在日常生活中我们所吃的馒头或者面包,你会发现它们在利用酵母菌之后而变得疏松多孔,这就是酵母菌在发酵的过程中,发生了气体膨胀所导致的.基于这一情景资料,教师可以向同学提出问题,并引导其自主地解决问题.例如教师可以问学生:对于酵母菌来说,它实质上是以怎样的方式来进行细胞呼吸的?其二,发酵时,酵母菌主要产生的是哪种气体?学生根据已有的知识和经验,以及所创设的情境资料,就会针对问题进行假设性回答:如果说酵母菌在无氧以及有氧的情况下都能生存,那么这就说明酵母菌既可进行有氧呼吸,又可以进行无氧的呼吸.其二,既然酵母菌可以用来发面,那么其有氧呼吸的产物可能是CO2.这样一来学生就会对细胞呼吸有一个整体的了解,为以后进一步的学习奠定了基础.

三、分组实验,突破难点、重点

一堂课的知识涵盖量都集中在教学内容难点、重点的设置上,可以说在课堂内容的传授方面举足轻重.对于“细胞呼吸”这节课来说,其重点、难点主要是细胞呼吸的两种方式,即有氧呼吸、无氧呼吸,那么教师就应该去引导学生通过动手实践的方法,进行条件分析,两相比照.还以酵母菌为例,教师可以将学生分成小组,对有氧、无氧条件下酵母菌细胞呼吸产物的种类和含量的差异进行对比.对酵母菌来说,在密闭的情况下才可表现出无氧呼吸,相反,与空气接触便是有氧呼吸.在这两种呼吸方式下,都会产生二氧化碳气体,不同的是在无氧的条件下产生二氧化碳的同时还产生了酒精.

篇2

关键词:细胞生物学、实验教学、创新能力培养

【中图分类号】G642

基金项目:国家基础科学人才培养基金项目(J1103507)

随着生命科学的不断进步,人们对细胞的研究不断深入。细胞生物学已成为当前各个高校生命科学相关专业的主干课程之一。细胞生物学作为一门实验科学,在本科教学中具有举足轻重的地位[1]。细胞生物学实验课程的开设,是以学生掌握基本实验技能和有关细胞生物学的研究方法为目的,并通过实验培养学生的创新能力和科研意识,从而达到提高学生综合科研素质的目的。

目前细胞生物学实验教学仍存在着一些不足与缺陷。诸如教学方法过于简单、教学内容不能体现最新研究成果、教学评价有待进一步科学化和规范化所导致的实验教学效果不佳和效率低等问题。这些都影响了学生创新能力的培养和科研素质的提高,不利于学生将来的综合发展。培养具有一流科研素质和创新能力的复合型人才, 是广大教育工作者面临的巨大挑战。在当前的学习中, 学生注重理论学习轻视实验学习思想还很严重;教师队伍中, 存在着重科研轻教学特别是基础实验教学的现象, 这在很大程度上忽视了对本科生动手能力和科研创新能力的培养。实验教学的水平和装备条件差异较大的问题依然存在。为提高细胞生物学实验教学质量, 全面培养学生的创新能力, 我们在细胞生物学实验教学过程中更加注重学生创新能力的培养环节,对实验教学进行了初步改革探索。

1 优化实验教学内容,体现时代性

(1)优化细胞生物学实验教材

作为一门独立开设的课程,细胞生物学实验课在于培养学生的实验动手能力、创新能力,提高学生的科研素养。随着教学改革的不断加快和教学设施的不断完善,陈旧的实验教学内容和单一乏味的验证性实验过程已不能满足现阶段的实验教学要求[2]。优化细胞生物学实验内容,体现本领域最新研究成果并增强实验教学的时代性,是目前一项重要的工作。首先要选取兄弟院校的优秀实验教材用书。我们学院选用的是有高等教育出版社和施普林格(Springer)出版社联合出版,李素文主编的《细胞生物学实验指导》。其次专业实验课教师可根据多年细胞生物学实验教学的经验和学院特色编写制作更合适的实验课教材及与之配套的课件。细胞生物学实验教学内容的选取一是应依据精炼、新颖、灵活的思路,二是要根据现有的实验基础条件,充分利用共享公共资源平台,增设开放性,研究性实验项目。让学生通过实验课教学能更好的巩固理论知识,用理论知识支撑实践教学。

(2)及时更新实验内容,完善培养模式

科技发展永不止步,细胞生物学领域的新概念、新信息、新理论也是层出不穷。细胞生物学实验教学要能及时跟踪国际上细胞生物学研究进展及热点并在实验内容上有所体现。通过对最新研究成果的评述,让学生结合已学习过的理论知识开启发散性思维。首先我们不断尝试结合细胞生物学的最新进展,在原有课程的基础上,增设研究型实验课题。比如开展了C2C12细胞的传代培养及活性检测实验,在此基础上我们选取了一些细胞炎性因子让学生自己设计实验去研究细胞的增值和迁移现象。另外还采取本科生导师制,由学生根据自己的兴趣自由选择细胞生物学方面的教师作为导师,进入到专业实验室结合导师的科研课题进行探究性实验。这些举措不仅让学生在极有限的时间内学到了基础性实验技术,而且在综合性实验阶段进一步促进了学生的三种能力培养(创新能力、实践动手能力和团队合作能力),极大地激发了学生对细胞生物学实验的兴趣。

2 建立以学生为主体的实验教学方法

(1)讨论启发式教学

诱发学生学习动机、激发其学习兴趣,对于细胞生物学实验教学至关重要。目前很多学校的实验教学方法依旧是采用“灌输式”方法教授学生,学生在教学过程中只是被动的、按部就班的进行实验,缺少主动思考的时间和空间。这种教学方法不仅禁锢了学生的创新思维,更加泯灭了学生对实验的兴趣。细胞生物学实验教学方法的好坏直接影响着教学目标的实现和教学内容的确立。我们利用有限的课时开展讨论启发式教学方法,并结合利用现代化教学手段,结合音频,视频等材料辅助教学,充分调动学生学习的积极性;基于细胞生物学教学实验室和科研实验室的设施条件,选取实验主题,实施开放式教学,让学生积极主动参与实验教学过程中,变被动为主动,充分建立以学生为主体的实验教学方法。在学生参与实验的过程中,对学生进行自由分组,每组4人左右,根据选中的课题,鼓励学生充分利用图书馆资源、数据库资源查找相关文献,最终提交实验项目小论文,并作为主角在课堂上进行讲解展示,同时回答老师和同学们的提问。通过这种讨论启发式的教学,极大拓展了学生的创新思维。

(2)现代化多媒体教学手段辅助

多媒体教学直观生动,有利于学生对知识的理解和掌握,激发学生的兴趣,提高教学效果。细胞生物学实验教学内容中,有不少具有一定的复杂性和抽象性,仅依靠传统的教学方法已经无法满足学生们的需要,多媒体技术的应用能将一些原本口述或板书困难的抽象概念具体、直观地显示出来,使学生对要学习的实验课有更加整体直观的印象。比如我们在进行细胞培养实验课的教学过程中,就安排参加教育实习的研究生按照实验流程进行相关的实验操作,同时用录像机记录下相关视频配上解说制作成视频文件,在做细胞培养实验前给同学们放映。让同学们通过观看录像,对实验的前期准备工作和实验过程中的要点难点进行学习,这样可以有效地提高学生的实验技能和成功率,并且同学们在观看的过程中还可以进一步巩固自己学过的理论知识,进而提出关于实验的疑惑之处。通过在实验教学过程中适当的运用多种教学手段,使学生对实验原理、实验过程、实验结果等理解的更加透彻,让学生能够充分发挥他们的想象力、创新性和主动性。

3 构建多层次实验成绩综合评定模式

(1)设置开放式实验

实验开放包括实验材料的开放,实验内容的开放和实验室的开放[3-4]。由于目前本校细胞生物学实验主要是面向大三本科生开设,他们在本学期的课程任务较重,时间有限。所以灵活开展一些开放性实验,充分利用他们的空余时间对培养他们的创新能力非常必要。比如我们在开展细胞核的荧光显微镜观察实验中,就设置了不同染色原理的荧光染料,让同学们自由选择,根据荧光染料的选择,自己动手设置荧光显微镜的激发滤光片,通过规范操作,得出结果并形成实验报告。这样,选择不同染料的同学得到的结果就不相同,避免了有些同学在写实验报告过程中的相互借鉴现象,同时在此过程中也激发了同学们的创新思维能力。

(2)实验报告更注重对结果的分析

生物学是一门实验科学,有实验就要允许失败。我们细胞生物学实验教学过程中并非要求所有学生一定要得到预设的实验结果。我们的实验课允许没有实验结果的实验报告上交,前提是学生要根据我们的实验步骤,回忆自己实验过程中的操作,找出实验失败的原因并进行分析。我们认为这样的实验报告,虽没有实验结果,但锻炼了学生的分析能力,同时在另一方面培养了创新能力。

(3)成绩评价多样化

细胞生物学实验课的成绩要体现出评价多样化。仅仅根据平时的实验报告已不能全面反映学生在实验课上的表现,更不能全面体现学生的创新能力和科学素养。我们的成绩评价是以平时的实验报告为基础,还包括平时考评(出勤率和课堂表现),操作性强的实验课的操作成绩,以及期末考试成绩。为考察学生分析解决问题的能力,我们在期末笔试中还加入了一定比例的实验设计题和综合性分析题。这些题目让学生更注重知识的综合应用,非常有利于学生综合素质的提高。通过多样化的成绩评定模式既提高了学生学习的主动性,夯实了基础实验知识,又促使学生更重视平时的实验操作训练,提高自己的实验技能和综合素质,从多方面培养其创新能力。

随着细胞生物学学科的迅猛发展,细胞生物学实验教学的改革探索必须跟上。细胞生物学实验教学的改革,能进一步提高学生的实验专业技能,增强其团队合作意识,同时培养学生的创新能力。

主要参考文献:

[1] 孙剑华,张红锋。2010. 基于学生发展的细胞生物学实验评价.实验室研究与探索, (3):127~129.

[2] 娄慧玲,郭滨,吴燕华,等。2011. 细胞生物学实验教学的探索与实践. 高校生物学教学研究(电子版),(1):44.

篇3

(黑龙江八一农垦大学,黑龙江 大庆 163319)

摘 要:为了提升细胞生物学课程教学质量,更好地培养出应用型技术人才,文章从更新教学内容、改变现有教学模式、增加实验课时量、科研与教学并抓等方面,提出了高校细胞生物学教学改革策略。

关键词:高校;细胞生物学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)07-0027-02

收稿日期:2014-11-19

作者简介:孙虎男(1978—),男(朝鲜族),吉林和龙人,黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院生物工程系主任,讲师,博士,主要从事细胞生物学研究。

随着科技的飞速发展,各行各业对人才的需求量越来越多,对人才综合素质的要求也越来越高,同时对高校人才培养也提出了严峻的挑战。生命科学研究在人类的健康和医疗保障等领域的发展做出了卓越的贡献,同时也推动了社会其他行业,如经济、农业、环境等行业的发展。作为生物学的主要组成部分,细胞生物学与分子生物学、神经生物学和生态学被并列为生命科学的四大基础学科,反映了现代生命科学中细胞生物学的重要地位,预示着细胞生物学在生命科学发展进程中的重要作用,同时提示了细胞生物学的发展趋势[1]。本文以如何提高高校“细胞生物学”教学质量为主要研究对象,从教学内容改进、教学方法和实验教学改革以及科研与教学的相互关系分析等角度,结合在实际教学过程中的心得体会,为提高高校“细胞生物学”教学质量提供新的思路,为更好地培养出具有创新能力的应用型技术人才做出贡献。

一、及时更新教学内容

随着现代细胞生物学的迅速发展和深入,对高校“细胞生物学”教学的要求也越来越高,需要大学生掌握的知识和实验技能也逐渐地走向多元化。目前,国内很多高校采用的《细胞生物学》教材内容比较多,每个章节的内容有不少地方是重复出现的,而且大多数内容与我们学生在高中时期学过的生物学内容比较相近。大多数学生觉得目前多数高校选用的教材对提高对细胞生物学的认识并没有很大的帮助,同时也建议减少对基础、纯理论和其他课程反复出现的内容讲授,增加现代细胞生物学前沿的、热门的内容,注重与实际应用相结合的部分,以便学生在日后的生产实际中能够用到所学的知识,要注重实用性,避免光讲一些华而不实的理论。因此,及时增补细胞生物学相关前沿内容,对于提高本科教学质量至关重要,同时也是细胞生物学发展的需要。值得一提的是,在改进和修正“细胞生物学”教学内容的同时,我们要注意掌握好修改内容的范畴和深度[2]。增补内容的深度、范围和角度不同可能会给基础薄弱的学生带来学习上的困难,同时对学生理解相关内容提出严峻挑战,从而影响学生的学习积极性。因此,有目的性、针对性地选择相关增补教学内容就显得尤为重要。“细胞生物学”是一门综合性的课程,涉及细胞的方方面面,同时与“生物化学”“生理学”和部分“解剖学”课程也有重复的内容,授课教师应熟练掌握细胞生物学内容的同时也要掌握其他相关课程的基本知识,以便达到深入浅出、大题小做、难易结合,使学生在几门课程知识比较中更牢固地掌握细胞生物学的知识。

二、改变现有的教学方法与模式

如何提高学生课堂学习的主动性一直以来都是广大教师要研究和解决的问题。“细胞生物学”课程同样也面临着解决学生在上课时出现乏味、难懂和注意力下降等问题。因此,改进长时间以来的“注入式”教学模式,开发灵活多样的教学方法和教学模式就迫在眉睫[3]。所谓的学习主动性,主要来自学习的主体——学生的好奇心理。只要能够引起学生足够的关心,能够激发学生的好学、好奇心理,就可以轻松做到提高学生主动性的目的。现在的大学生均来自90后,他们成长的环境中充满了信息,每天的信息量之多,获得信息的途径、工具之多样化,以前的大学生是不可比拟的,再加上90后大学生独有的创新欲望和表现心理强等因素都可作为开展课堂教学的工具。

(一)开展专题教学

所谓的专题形式教学就是针对人们最为关心的内容和研究最为热门的内容,分成几个部分进行授课。这样的教学模式在引起学生的好奇心方面就能得到奇效,因为专题形式教学不用按照教材的内容和顺序讲解本章内容,而是按照学生关心的社会问题和科研问题,综合介绍目前研究前沿的内容、发展方向和现状,同时把“细胞生物学”几个章节的内容融汇于一个专题,进行系统性的介绍,使学生在类似听故事的过程中,掌握相关章节中重点内容。这样不仅会提高学生的关心程度,也对学生系统地掌握细胞生物学内容极有帮助,对提高“细胞生物学”教学质量有积极的影响。

(二)学生讲题,教师点评

开课初期教师按照教材内容,将每一个章节分成若干问题发给每一位学生,让学生自主选择自己感兴趣的问题自行准备、查文献、做PPT,在开始讲课之前利用5—10分钟让学生到讲台就自己选择的问题进行讲解,并对其他学生提出的问题,按照自己的理解进行解答,最后由教师进行点评和补充。这样的教学方法对学生的学习主动性、查文献能力、整理习惯和知识点总结能力等方面的提高很有帮助。尤其是在回答问题的时候,能够更加清楚地看出每一位学生为了自己的这堂课细心准备的程度和对相关知识点的掌握程度,再通过教师的补充和点评加深对该问题的认识和印象。这样的教学方式,对学生的心理承受能力、语言表达能力的提高和对科学问题的探索精神的培养等都起到了积极的作用。

凡是能够提高课堂教学效果,提高教学质量和学生学习主动性的教学方法都应该果断地应用于我们的本科教学过程,只有这样才能从根本上改善现有的教学模式,达到提高教学质量的目的,才能使本科教学在日益进步的时代潮流中立于不败之地,才能够为社会培育出更多高质量的优秀人才。

三、增加实验课时量,提高学生的动手能力

课堂教学主要给学生讲授基本理论、基本概念和方法等内容,属于理论性的知识点,而与理论知识的掌握同样重要或者更为重要的是培养学生的动手能力[4]。企事业单位对人才的要求主要注重两个方面,一是心理承受能力,其次就是实际操作能力。就相关专业的实际操作能力而言,很多高校都面临着无法满足企业相关要求的难题,因此利用有限的资源最大限度地提高学生实际操作能力是摆在众多高校面前的大课题。事实上,提高“细胞生物学”实验操作能力并不是高不可攀的难题,只要实验设计合理,学生实验分组得当,实验目的性强,完全可以满足每一位学生独立完成1—2项综合性实验的需求,使学生在实际操作中更加巩固课堂上学习的知识点。要开展这样的实验课程就需要增加实验课时数,让学生有足够的实验课时完成其实验任务。实验环节是“细胞生物学”教学的关键环节,是提高“细胞生物学”教学质量最为的有效手段。只有提高学生实验环节在整体教学中的分量,才能够真正做到学之会用、用之必熟的目的,才能够从根本上提高学生对整体知识面的掌握和巩固。

四、科研与教学并抓

本科生教学离不开高校三大组成部分即教学、科研和人才培养,这三者之间存在着相互制约、相辅相成的密切关系。人才培养是高校的根本,教学是中心,科研是支撑,只有正确地理解和处理好三者关系,才能实现培养社会需要的高素质人才,为推动社会经济发展做出贡献。教学的发展离不开科研的支持,而科研的进步也需要教学过程中不断地提出问题,在教学发展中得到验证和延伸。不难看出,高校科研平台的优劣、规模和先进程度也对本科生教学的发展起着重要的调节作用。目前,很多高校都重视教学和科研的同步发展,希望通过提高科研平台推动教学质量的改善,推进教学改革,刺激科研的进一步发展。这些举措是高校教育事业得以发展和提高的保障,也是教育事业赖以存在的保障。离开教学讲科研或离开科研讲教学都是不可取的,只有教学和科研并进,才能保障高校教育质量的维持和提高,才能保障高校更好地为社会服务,为社会培养出优秀人才。“教而不研则浅,研而不教则空”,教师不仅要进行教学,而且还要进行科研工作。教学是教师的本职工作,但如果只进行教学而不进行科研工作,就会被日新月异的新知识、新思想观念所淘汰,甚至会被思想活跃的学生超过。只有那些既教学又进行科研的教师,才能通过自己切身的创造经验,把知识讲活,培养出有创意、创新能力的学生。另外,科研上大胆地纳入本科生,也是提高教学质量的有效方法。通过参加科研工作,学生进一步了解科学的发展及其前沿问题,体会到科学研究的精髓,加深对科研工作的热爱,也为他们日后的科学探索、创新奠定基础,也为教学注入了研究性学习,激发了学生的学习兴趣,在这一过程中提高了他们提出问题、解决问题的能力,培养了他们的创新能力、自主学习能力及战胜困难的毅力。只有科研教学工作相互结合和互动,才能不断地提高自己综合能力,才能发挥高校的优势,从真正意义上提高教学质量。

总之,要提高“细胞生物学”教学质量,发挥高等院校的优势,为社会培养出具有创新能力的高素质人才,就需要我们从不同的方向和角度改进教学方法,改善教学内容,调整教学模式,提高自身科研素养和知识结构,只有这样才能从根本上提高教学质量,为推动社会的发展做出贡献。

参考文献:

[1]费瑞,梁彤,高元奇.细胞生物学教学与改革的几点思考[J].长春师范学院学报,1999,(5).

[2]刘向勇,张小华,牛新华.提高医学院校细胞生物学教学质量的思考与探索[J].西北医学教育,2009,(6).

篇4

【关键词】创新型人才 细胞生物学 课程体系 教学模式

【中图分类号】Q2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)12-0009-02

生物技术是推动21世纪科技进步的最重要的技术之一,是实现我国经济社会全面协调可持续发展的重要产业。围绕生物技术核心的“着力提升生物医药研发能力,开发医药新产品,加快发展生物医学工程技术和产品,大力发展生物育种,推进生物制造规模化发展,加速构建具有国际先进水平的现代生物产业体系,加快海洋生物技术及产品的研发和产业化”,已成为“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中的重要内容。

总书记在清华大学百年校庆大会上的重要讲话中提出“着力推动‘中国制造’向‘中国创造’转变”,建立创新性国家已成为国家战略任务。在创新已成为经济社会发展的主要驱动力的今天,具有创新知识的人才是实现“中国创造”的核心要素。高等教育的根本任务是人才培养,因此,面对建设创新型国家对人才的重大需求,探索高等学校创新性人才培养的教育模型和教育机制,培养更多符合时代需求的创新性人才,是落在广大教育工作者肩上的重要任务。

西南大学生物技术专业本科首批招生于1999年秋季,是国内较早设置该专业的高校之一。作者一直致力于生物技术(工程)专业细胞生物学课程教学,对课程建设与实践颇有一些心得体会,本文就培养创新型生物技术(工程)人才的细胞生物学课程建设和实践进行探讨。

1. 细胞生物学理论内容的优化

作为生物技术专业重要的专业基础课程,细胞生物学既具理论的抽象性,同时又富有技术的实践性。从理论角度,细胞生物学与生物化学、分子生物学、遗传学等其它专业课程互相联系、渗透,密不可分,同时又是细胞工程等生物技术其它专业课程的基础,在生物技术课程体系中起着承上启下的枢纽作用。

分析当前高等本科教育的国内细胞生物学教材不难发现,教材的组织架构基本是依循在介绍细胞基本成分之后,从细胞膜、细胞质、细胞核这种像剥蛋壳式的由外向内的机械式线条,显得呆滞和孤立,缺乏与其它课程的有机联系。从内容的组织上诸多内容与生物化学、分子生物学、遗传学等课程内容重复,如细胞的成分与结构、细胞核结构与功能(染色体结构与功能)等。科学设置细胞生物学课程体系,对学生牢固掌握基础理论、引导学生从基础理论原理中衍生创新设计能力、综合培养学生科学思维能力、提升学生综合素质至关重要。

1.1形成 以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”的理论课程体系

即在理论的组织架构上以细胞功能结构为基础,贯穿细胞活动的基本原理,衍生现代新理论、新技术和领域发展新趋势。内容上主要表现于

①以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”为模块设置理论课程,围绕细胞基本结构和功能系统阐述细胞生物学基本概念、基础理论和基本方法原理。②在现有基础理论课群中,增设以现代生物技术为基础的细胞生物技术基本原理理论课程,课程内容注重以原核细胞与真核细胞为表达系统的生物技术发展过程和技术原理的阐述,让学生能从技术原理和历史技术创新角度对现代生物技术进行系统了解,更能将生物化学理论、分子与遗传技术原理在细胞层次统一结合起来,在理论教学中阐述细胞内生命活动的基本原理,以及生物技术改造的理论基础。③19世纪年代末,显微镜的发明缔造了细胞生物学的根基,近代物理学的发展更是促进了细胞生物学的突飞猛进。在新技术、新发明层出不穷的现代社会的教育过程中,将现代科学信息、现代科学理念、科学技术实时引入教学中,不仅是对细胞生物学的扩充,更是培养学生创新性思维的重要内容。因此,跟踪物理理论技术发展,结合生物技术及其它交叉领域的新理论、新技术的创新,培养学生创新意识的理论内容显得必不可少。

1.2建立“活化”的理论教学模式

①活化——教学理念要以活细胞为根基:细胞不仅仅是物理或化学上的纯结构组成,或是无机小分子及有机大分子的无生命的随机组合。细胞是有生命的,它不仅表现在它是生命结构和功能的基本单位,更重要的是细胞是生命的连续体系,从结构和功能都表现为基本物质在时空上的动态组合和生命代谢活动的有序性。因此,理论教学中,以细胞内蛋白质的合成、运输与分泌为主线索,设置细胞结构和功能的课程内容,表现细胞结构与功能的联系和细胞生命活动的时空表达。

②活化——课堂教学要有活跃的氛围:摒弃传统的理论教条式的灌输模式,采用现代多媒体技术和丰富的网络资源,将死板的文字描述转变为形象影像、动画,启动学生想象力。课堂教学中采用问题式、讨论式的教学方法,围绕一个理论主题问题,在讨论过程中“教”与“学”互动、“师”与“生”角色互换,以培养学生主动学习和以问题为基础的探索理论的能力,学生的科学思维能力在自然中养成,创新之火在自然中点燃。

2. 实验课程

实验课程的内涵并不是理论课程简单的实验验证,而应该把它看作是创新型人才苗子孵育的第一基地。

2.1形成层次化的实验课程体系

整合现有细胞生物学实验课程,根据现代生物技术的产业特点和发展趋势,扩充与现代生物技术方法和措施相关的细胞生物技术基础实践,沿“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”递进式内容,融合现有分散的专业、专业基础实验课,创新性构建一个系统的、层次化的生物技术本科专业的细胞生物学实验课程内容:

①细胞结构基础内容:一对一的细胞结构印证,组合经典细胞生物学实验内容,从细胞基本结构、细胞组分的分析、到细胞拆合和重组,利用基本技术和方法验证理论知识,完整认识细胞基本结构和基本方法,建立运用科学原理解决具体问题的实验基础。此部分内容为细胞及其技术手段和方法的认识和专业基础技能实验训练内容。除必要的经典实验外,增设生物技术领域前沿技术和方法,保持实验内容的先进性。

②细胞综合培育内容:一主题多技术的综合运用。以细胞培养为主线条,按细胞融合、细胞转染及细胞基因重组、重组细胞遗传表达产物的分离纯化内容进行模块设置实验内容。

③创新研究内容:多知识、多技术、生物技术多领域的发散式的自主实验性研究内容。“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”的实验课程体系。

2.2建立“4+3+2+1”制式的实验教学模式

①40%基础指令性实验教学:教师决定实验内容,设定实验程序,学生进行验证性操作。对于前沿技术手段,采用网络资源和多媒体技术进行系统介绍。强化学生对细胞基本结构的认识,培养学生对现代细胞生物学方法的认识和应用、对细胞生物学基本技能的熟练掌握。

②30%综合指导性实验教学:教师命题,教师主导性设计,以一个实验内容使学生了解多种实验技术和方法的综合运用。培养学生综合运用实验技能能力和团队合作能力。

③20%综合研究性实验教学:教师命题,教师指导学生设计,综合应用多种实验技术和方法在一个实验主题中。培养学生的科学思维能力和综合设计能力。

④10%自主创新性实验教学:学生自由选题,自主设计,教师辅地帮助学生创新性实践。对可能的学生创新性研究成果,适时地进行成果转化或专利保护,认识知识产权保护的重要性。培养学生的创新精神和创新实践能力。

以上内容思考意旨是通过系统化内容的细胞生物学课程设置,建立集基本(础)知识、基本技能、实践能力、科学创新思维培植为一体、适合以培养生物技术专业学生综合素质、实践能力和创新能力的细胞生物学课程体系。

参考文献:

[1]国务院.“十二五”国家战略性新兴产业发展规划.2012

[2].清华大学百年校庆讲话.2011

[3]翟中和.细胞生物学【M】.2011

篇5

关键词:医学细胞生物学;微课;

中D分类号:R329.2-4

医学细胞生物学是医学院校一门重要的基础课程,掌握其基本理论知识,可以为学习其他课程搭建良好的知识平台,还可为临床实践做好扎实的铺垫。但其内容抽象复杂,如何在有限的学时内让学生理解并接受,且不失去对课程的热情与兴趣;又如何让学生在系统掌握理论知识的同时,及时了解学科的发展现状与成果应用。“微课”的适时出现,可以大大改善目前教学中存在的各种问题。

1、 微课在国内外的发展过程

在国外,微课程最早是由美国LeRoy A.McGrew 教授提出的60s课程和英国的纳皮尔大学T.P.Kee 提出的1min演讲。如今,备受议论的“微课”概念是由美国圣胡安学院高级设计师David Penrose于2008年秋提出的,认为微课是把在线学习作为目的,把某个关键的知识概念或明确的主题内容作为教学内容而录制的短视频或音频,并提出了如何建设微课程的五个步骤,即列出核心概念―写出简短的介绍和总结―给出核心概念的前后背景―录制1-3min的短视频―为学生设计课后任务―将视频与课后任务一并传至课程管理系统。目前微课多被理解为“用5至10min微视频作为主要载体来记录教师围绕某个知识点或某个教学环节而开展的简短完整的教学活动”。

在我国,最早的微课概念是由广东佛山市教育局胡铁生于2010年针对目前教育信息资源低利用率的状况而提出。随着微课技术在国内外的不断发展和深入研究,大家对微课的认识也越来越全面、深刻。尤其是2013年以后,微课迅速升温,众多专家学者、各种部门纷纷解读微课,一时百家争鸣。总体来说,微课的发展大概经历了三个阶段:“微资源构成”-“微教学过程”-“微网络课程”,人们的认识也由低级到高级、不断发展,逐渐完善。

2、 微课在医学细胞生物学中的应用

当代,互联网技术飞速发展,我们已经悄然进入“微”时代,新的教学模式―“微课”也应运而生。医学细胞生物学内容抽象,重难点多且不易理解,学生仅靠满堂灌或一次的学习,很难全部掌握所接触的知识。另外我院多属文理合班上课,大家的生物学基础参差不齐,课堂上很难顾及到全部同学。目前,大学教育除了多媒体的使用,沿用的依然是传统的教学方式,学生无法准确全面地理解和掌握医学细胞生物学的知识体系,已经不能满足现在的教学需求。所以,必须尽快找到一个行之有效的办法。

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,都方便了许多;学习的空间与时间也更宽阔了,实现了学习无时不能,无处不能,通过反复观看视频,及时与老师沟通,重难点更容易理解掌握,这一教学模式得到学生的一致好评。

3、 微课与传统课程的比较

与传统课程相比较,微课属于微小课程,讲授的是某个知识点或某个教学问题,一般由简短的微视频构成,可反复观看,学生可随时随地利用碎片化的时间进行学习。而传统课程时间较长,一般在45-50min,学生的注意力仅能保持10min左右的高度集中,被当作观众的学生在课堂上很难自始至终跟随老师的思路,容易遗漏重要的知识点,即使认真听讲,也会出现因没有听懂而错过某个知识点或者下课后再请教老师的现象。虽然微课有很多优点,但也存在不足,微课所使用的教学视频多是提前录制的,缺少面对面教学所带来的交流互动氛围;虽然方便了学生的学习,可以促进学生形成良好的学习习惯,但也不排除有的学生缺乏自控力,打着学习的幌子,利用网络终端进行娱乐。因此,课堂教学依然是大学教育的主场,可以把微课作为辅助手段,与课堂教学有机的结合起来,以其方便灵活、时间短、知识点明确等优点与传统课堂形成互补,更好的为教学服务。

4、 应用微课教学的几点体会

在应用微课视频教学过程中,亲身感受方便的同时也有几点体会。第一,可以把所有课程中的重难点都制作成微课视频,有助于课前预习、课后及时复习巩固重难点知识。第二,学生提前观看微课视频,课堂上讨论并解疑答惑,老师的角色由知识灌输者变为学习引导者,引导学生如何思考解决问题,如何运用知识,由被动变为主动学习。第三,医学属于一个庞大的体系,专业多,课程多,学科体系严谨,但是各专业各课程间又有紧密的联系,很多知识彼此关联,可以把不同课程的微课结合起来,即方便学生学习,又帮助老师扩大知识储备量。

在互联网时代,网络媒体正在改变着人们的生活方式,尤其在这个“微时代”我们获取信息的方式更方便快捷,微课正是在“微时代”的潮流下产生的。作为医学院高校教师,更应紧随时代潮流,掌握新的教学方法,将现代技术手段完美的融入专业课教学,与传统教学互补,促进现代医学教育事业更好地发展。

参考文献:

[1]刘欣,常娜.优化医学细胞生物学课程的几点建议[J].基础医学教育,2015,7,17(7):565-567.

[2]李育娴,张介平,秦颖,谢冬萍,汪海宏,蔡巧玲.微课在高等医学教育中的应用和体会[J].基础医学与临床,2015,10,35(10):1443-1446.

作者简介:

1、尚丛珊 女 1988年2月 河南灵宝 单位:西安培华学院医学院 方向:基础医学,学历:硕士研究生,职称:助教

篇6

我室承担了2005年以来至今共10届留学生的实验课全英教学,以及2011年以来至今共4届留学生细胞生物学理论课全英教学。艰巨的教学任务对我室教师的英语教学水平提出了严峻的考验,也极大地促进了教师英语教学水平的不断提高。2011年之前,细胞生物学理论课英语教学还需要聘请外籍教师来授课,本室教师只承担实验课的英文教学任务。随着全英教学经验的不断积累,以及近几年来新引进一批学科建设人才,这些骨干教师不仅在科研素质方面非常优秀,而且多是有留学背景及英语教学经验(目前教研室主讲教师19名,其中9人有留学背景),他们渐渐成为细胞生物学全英教学的主力军。从2011年开始,便将细胞生物学理论课的全英文教学任务承担起来,他们不仅将细胞生物学的基础理论知识讲解得非常透彻,使学生能很好地掌握本学科的关键知识点和难点,且将前沿的学科进展开拓展示给留学生,极大地激发了学生的学习热情和科研兴趣。为了进一步提高教师的英文授课水平,我校还开展了全英授课教师资格认定评审会。全英授课教师资格认定工作是学校开展加强国际化师资队伍建设的一部分。开展全英授课教师资格认定工作,一方面是对已承担全英教学教师的认可,也是对全英教学师资能力的认定;另一方面学校借此建立全英授课教师师资库,从而推动学校全英教学团队和全英授课专业的建设。我教研室除了有留学背景的老师顺利获得全英教师资格外,还有两位没有留学背景的老师凭借扎实的英语能力及留学生教学经验也成功被认定。为了进一步提高来华留学生全英授课师资的专业教学能力,夯实教师驾驭全英教学的基本功,我校还邀请外籍教师讲授全英文教学公开课,我教研室老师积极参与,努力提高自身英语授课水平。学校还选派已担任留学生教学任务、且今后愿意在全英教学中发挥骨干教师作用的中青年教师赴以英语为母语的国家,进行四至六个月全英教学专项培训,进一步强化和提高全英师资水平。通过以上努力,我教研室全英教学师资力量不断增强,为留学生全英教学的顺利开展提供了有力保障。

2精心选择教材

细胞生物学是医学教育的基础学科,也是21世纪生命科学发展的五大重点学科之一。作为留学生的教材,应能反映现代生物学的最新理论和技术成就,从而与国际医学教育接轨。经过大量查阅检索、反复研究比较,我们选用复旦大学出版社出版的《细胞生物学》第二版双语教材。该书正文全文用英文撰写,语言上简练与通俗,科学上精确与先进,既介绍细胞生物学的基本概念和基本原理,又反映各领域的发展前沿。实践证明,对于具有较强英语阅读能力和自学能力的留学生来说,是较为适用的。

3采用多种教学方式

因地域、文化、宗教和教育背景不同,来华留学生具有许多不同于中国学生的特点。留学生在基础教育阶段多接受欧美教育方式,一方面个性发挥、思维活跃,学习形式不拘一格,另一方面也存在纪律性差、不易管理等问题。留学生文化素质参差不齐,基础知识相对薄弱。英语虽是他们官方语言,大多数学生英语水平较高,但有浓重的地方口音,与教师的交流有一定障碍[1]。鉴于留学生的这些特点,加之医学细胞生物学教学内容多而凌乱,课时数紧,学生感性认识细胞内主要过程的机会较少。为了提高课堂教学效果,克服英语语言表达和交流的不足,我们在教学过程中普遍采用了主题突出、逻辑主线清晰的多媒体和幻灯片教学手段,这样不仅有效地克服了语言交流的障碍,又使得教学生动、形象,利于留学生的理解和记忆。任课教师精心准备每一张幻灯片,并花费大量的时间和精力下载与本专业相关的动画,如在讲解染色体组装时,利用视频动画形象地展示染色体从一级结构、二级结构、三级结构到四级结构,不断螺旋化的组装过程。通过收集多种教学资源信息,为制作多媒体课件提供了丰富的素材,多媒体课件图文并茂,使得原本枯燥、难懂的内容变得形象、直观,易于理解,大大提高了课堂的教学效果。除了借助于多媒体,我们还可以通过实物模拟以增加课堂的趣味性,同时可使难理解的内容变得浅显易懂。比如在讲授细胞连接时,我们可以请几位同学手拉手扮演一个个细胞,模拟紧密连接、缝隙连接等的细胞连接方式。由于留学生普遍比较欢迎活泼的教学方式,希望课堂上可自由表达自我观点,因此,教师在授课过程中还通过课堂问题的引入、启发式的提问,不断引导学生思考,吸引学生的注意力。留学生一般勤于思考,勇于发言,课堂上有问题会随时提问,这时,老师不妨先请一些同学尝试回答,老师再做点评。如果叙述性较强的问题,也可请有兴趣的同学课下一起讨论。如此,充分调动学生学习的积极性和主动性,体现了以教师为主导、学生为主体的教学原则,既活跃了课堂气氛,又增进了师生之间的交流,取得了较好的课堂教学效果。

4重视实验课教学

篇7

细胞工程课程在生物科学专业的设置

本课程自从2007年在我校新办生物技术专业开设以来,根据学校对本科生物技术专业的培养计划,细胞工程是生物技术专业的主干课程,并于2009-2010学年第二学期开始开设。通过对该课程的教学,使学生掌握细胞工程所涉及的基本概念、原理、技术方法、应用基础等内容。通过近三年的教学实践,不断加强课程建设与发展,理论教学体系已经基本完善,实验教学平台基本建立。通过全面进行教学改革,已逐渐形成本校建设的特色课程。21世纪,生命科学全面快速发展。根据学科发展和社会需求趋势,在新办生物技术专业基础之上,2009年我校新办生物科学专业。然而,新办生物科学专业的困境是专业范围宽泛;如何在有限的时间内,全面、高效地培养适应社会需求的合格人才,是每位任课教师和教学管理者必须认清的首要问题。为了充分发挥我们医学院校的资源优势,在培养学生方向定位上,以健康教育为主要方向,兼顾生物制药等,但又与生物技术的培养方式不同。由于细胞工程是由细胞生物学、分子生物学、基因工程、工程学等学科理论技术有机结合的一门崭新学科,因而被设定为新办生物科学专业本科生培养计划的必修课程。

细胞工程课程在生物科学中的开设,是以普通生物学、生物化学、医学遗传学、细胞生物学、分子生物学、微生物学、免疫学等先修课程为基础。同时,将本课程的学习与基因工程、生物技术等课程的学习互相补充和相互促进,为将来从事生命科学基础理论研究、生物制品的开发和应用、疾病诊断技术的开发与应用等领域的工作打下必要的基础。在教材方面,以李志勇编著《细胞工程》(高等教育出版社)为基本教材,以杨吉成编著《细胞工程》(化学工业出版社)、安利国编著《细胞工程》(第二版,科学出版社)等为主要参考教材。在教师队伍配置方面,既有细胞生物学领域教学经验丰富的教授,也有年富力强的专业知识扎实的中青年骨干教师。细胞工程的理论教学和实验教学全部由既具有扎实生物工程学相关知识背景,又有基础细胞理论与实验技术背景的骨干教师承担。

细胞工程教学内容的设定与改革

细胞工程课程的特色,是以细胞工程技术方法的基本原理为课程教学切入点。在教学内容上,基本理论的讲授与技术方法过程的介绍并重;在本学科知识的系统性方面,既有本学科理论的系统性,又加强与其他相关学科的相互渗透交叉,尤其是以细胞生物学、生物工程的基础知识背景,为本学科的理论教学奠定基础;通过将现有技术的原理、应用归纳,与本学科相关技术的发展趋势讲解相结合;从内容上,客观系统地反映本学科相关领域应用前景、重点研究方向和尚待解决的科学问题;在理论上自成体系。根据教学计划,细胞工程在我校总学时设定为80学时,其中理论50学时,实验30学时。本课程的开设,一般在第三学年的第二学期,在普通生物学、生物化学、医学遗传学、细胞生物学、组织胚胎学等课程修完之后进行。细胞工程在教学内容、教学方法上又与以上学科大不相同,本课程教学是以技术方法的原理为基础理论的学科,因此实验与理论教学并重。细胞工程课程的理论课程内容,根据研究对象一般分为三大部分内容,分别为:细胞工程概论与基本技术、植物细胞工程、动物细胞工程。根据我校的教学实际情况和培养计划,我们对教学内容进行了适当的改革与调整。课程的内容重点在第一部分细胞工程概论与基本技术和第三部分动物细胞工程[1-4]。

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关键词:通识课程;基因;细胞;文化素质

中山大学生命科学学院“细胞生物学与遗传学研究性教学团队”是国家级教学团队,承担 “细胞生物学”、“现代生命科学”、“细胞与遗传学实验”等三门国家级精品课程。如何利用精品课程资源创建优质通识课程、更好地发挥国家级教学团队的作用,是我们近几年着力进行通识课程建设的重点。

一、通识教育与育人

2011年主席在庆祝清华大学百年校庆的大会上对青年学生提出了三点希望:要把文化知识学习和思想品德修养紧密结合起来,刻苦学习科学文化知识,积极加强自身思想品德修养,立为国奉献之志,立为民服务之志,以实际行动创造无愧于人民、无愧于时代的业绩;要把创新思维和社会实践紧密结合起来,做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新,坚持理论联系实际,积极投身社会实践,切实掌握建设国家、服务人民的过硬本领;要把全面发展和个性发展紧密结合起来,实现思想成长、学业进步、身心健康有机结合,努力成为可堪大用、能负重任的栋梁之材。

这三点希望可以概括为:立大志、练本领、堪重任。

这三点希望也赋予高等教育新的使命:创新文化素质教育和通识教育,培养完整的人。提高通识教育的质量与效果,首要的是从事通识教育教师的认识高、境界高。

教育的根本是“育人”。“育人”的主要内容是既要教“做人”又要教“做事”。首先要教会“做人”,并使人全面发展。教育的对象是“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,有丰富的情感,有复杂的思想,而物无境界、无感情、无思想,这就是教育用“育”而非“制”的道理。教育必须按人成长的规律去“育”,因材施教,而非凭不顾实际情况的主观意愿去“制”,按图索骥。教育要求最终“育”出的应是有人性、有灵性,而且是有高尚精神与原创能力的人才,而非毫无人味与原创能力的精致的利己主义者。也就是说,我们应该用文化去开发与发展天赋的人性与灵性,让受教育者既会“做人”、有德,又会“做事”、有才。做人与做事不可分,德与才不可分,人性与灵性不可分,问题只是有什么样的德,“做”什么样的“人”,“做”什么样的“事”,有什么样的才而已。

通识教育既是大学的一种理念,也是一种人才培养模式。其目标是培养完整的人,即具备远大眼光、通融识见、博雅精神和优美情感的人。在通识教育模式下,学生需要综合和全面地了解人类知识的总体状况,学生通过融会贯通的学习方式,形成较宽厚、扎实的专业基础以及合理的知识和能力结构,同时认识和了解当代社会的重要课题,发展全面的人格素质与广阔的知识视野。

通识教育更加注重学生人格的塑造,其次才是专业知识的培养、职业能力的训练。此外,通识教育中的“通”不是指什么都知道的“通,而是融会贯通的“通”,即不同学科的知识能够相互通融,遇到问题能够从比较开阔的、跨学科的视角进行思考,达到不同学科文化、不同专业之间的交融。

人文素质是指人之所以为人的一种理性认识、理论阐述和实践规范;它包括对人的立身处世的现实规范,也包括对人的精神和价值追求的理论升华。从中国传统教育哲学的角度来解读文化素质教育,其含义有二:一是“化育”,即不是从外在的角度以政治道德伦理规范去约束人,而是将理想转化为信念,将信念转化为情感,让情感最终支配人的行为;二是将客观知识转化为一种个人的情境化的知识。文化素质教育是中国现代高等教育发展的必然产物。

文化素质教育不单纯是知识的传授和吸取,它更是一种将知识升华和转化为内在品质和外在能力与气质的教育。通识教育并不简单就是一般的知识教育,它的特点正在于“通”字,因此特别需要发挥国家级教学团队的教学优势与特色,将所承担国家精品课程转化为优质通识课程,更好地将文化素质教育与通识教育结合,培养高素质人才。

二、以精品课程为依托,创建优质通识课程

我们的“细胞生物学与遗传学研究性教学团队”是2007年获批的国家级教学团队,也是中山大学第一个国家级教学团队。该团队采取一系列改革措施,在本科教学中做出了重要贡献。该团队承担的10门课程中,有三门是国家级精品课程。涵盖了理论课、实验课、素质教育课。如2004年获批的“细胞生物学”是生命科学重要的理论基础课;2007年“现代生命科学”是教育部批准的素质教育类精品课程;2009年,“细胞与遗传学实验”是中山大学获批的第一个国家实验精品课程。这些精品课程极大提高了中山大学生命科学学院的本科教学质量。与此同时,如何使中山大学非生命科学专业的本科生享受生命科学学院的精品课程资源,是我们团队一直思考的问题。

我们团队中有三位获得博士学位的年轻教师,他们经过团队的培养,一位晋升了教授、另一位晋升了副教授。我们在培养青年教师积极参与本科生基础课、专业课教学的同时,组织青年教师利用团队的精品课程资源创建优质精品课程。

2008年,我们在国家级精品课程“现代生命科学”、“细胞生物学”的基础上,创建了“现代生命科学导论”、“细胞科学与社会”两门通识课程,并被中山大学批准为首批建设的核心通识课程,每学期都开设,深受学生欢迎。在此基础上,王宏斌教授创建了“基因、疾病与健康”通识课程,并很快被批准为中山大学第三批建设的核心通识课程。至此,我们团队充分利用国家精品课程资源,先后创建了以细胞、基因为核心的微型、优质通识课程,不仅融汇了本科生对生命科学的认识,也让非生命科学的本科生增强了对生命的认识。

三、以“敬畏生命、珍爱生命”为主线,育德育才

三门通识课程以“敬畏生命、珍爱生命”为主线,具有不同的定位与目标。

在国家级精品课程“现代生命科学”基础上创建的“现代生命科学导论”主要聚焦现代生命科学的一些热点,如基因、细胞、神经生物学、发育生物学、人类基因组计划等,让选修该课程的学生对现代生命科学有个整体概念,确立了现代生命科学的视野。

“细胞科学与社会”是在国家级精品课程“细胞生物学”多年授课的基础上创建的,以生命的基本单位――细胞为主线,从社会学的角度,将细胞社会与人类社会相结合,强调了社会的科学发展与和谐,牵引学生“敬畏生命,珍爱生命”的基本生命观。从细胞社会“生、老、病、死”的客观规律,引导学生建立“生命源于父母、安于社会、强于自身”的生存观和价值观,懂得感父母之恩、感国家之恩,通过自强,报答父母与社会。

“基因、疾病与健康”课程是由王宏斌教授创建的,主要是从基因水平上阐述对生命的珍爱,与“细胞科学与社会”互为补充。该课程通过分享现代基因组学的研究成果,讨论基因与健康、疾病的关系,将基因的科学知识深入浅出地介绍给学生,在此过程中,引导学生学会独立自主地获取知识、构建知识体系,培养逻辑分析与科学的认知能力。努力启发学生独立的思辨精神与严谨的科学素养,触动从生命科学知识到生活态度与人文精神的感悟。

此外,我们于2010年创建一门名为“如何上大学”的通识课程,经过在珠海校区三轮的讲授,取得极好的效果。该课程以人生规划为切入点,将大学学习与生命的价值有机结合起来,珍爱生命,需认真规划人生、经营人生,提升生命的附加值。科学的经营人生,就需要有全面的规划,包括学业规划、时间管理、团队合作、人际交往、学习能力、文化素质提升等。

四、变革教学模式,建立师生共同体,提升通识课程效益

哲学家认为,人有两种生命: 一是自然生命,一是文化生命。人的自然生命来自于自然,而人的文化生命则来自教育。人是文化动物,生物界靠基因遗传而存在,靠基因变异而演化;人类社会则靠文化传承而延续,靠文化创新而发展。人类文明进步发展得以延续到今天,教育起到了极为重要的作用。教育的本质在于赋予人以文化生命,离开培育人才这一基本点,离开关注、爱护、引导、熏陶、教化、养成以使人身心健康发展,进而体现为人的德、智、体、美的全面发展,离开 “以人为本”的通识教育而奢谈其他,只会使通识教育走入歧途。因此,如何变革通识课程的教学模式,使通识课程效益最大化,真正起到育人的作用是非常重要的。

1.建立“师生共同体”

一般而言,相当一部分本科生对通识课程的重视程度不够,只想“混学分”,因此,跷课、开小差现象比较严重,同时,也有部分教师将通识课变成完成学时的“挣工分”的课程,这样使一些通识课程沦为了“酱油课”!

通识教育的一个重要特点,就是在引导的基础上给与学生充分的自主选择的权利。 通识教育是否能达到此目的,其关键条件在于:学生是否真正遵循自己的内心做出选择,真正挣脱学分与分数的禁锢,选择有兴趣并且愿意全身心投入的课程。为此,我们将课程的第一节课设为“试听课”,主题定为“导言――大学之道”。确保学生在充分了解课程的特点与要求之后,真正依据自己的需求,慎重决定是否选修本课程,同时,我们也对一些为凑学分而被迫选课的同学说明课程的参与度与难度,对于确感有压力的同学进行劝退,这样,既保证了学生充分利用宝贵的通识课学习机会并选择适合的课程,也有利于教师教学理念的实施实践与教学环节的开展,更有利于展现师生间相互尊重与信任,形成积极融洽、自由平等的“师生共同体”。

2.巧设话题,寓文化教育于科学教育之中

通识教育是以克服专业教育的狭隘性,培养德才兼备、知识广博、个性充分发展的人才为宗旨。其关键是如何让本科生在通识课上,在学习专业课的过程中通过个人感悟,做到融会贯通,这里需要教师的努力与智慧。

为了做到专业与人文相通,我们在“细胞科学与社会”的课程教学中,设计了“今日话题”,巧妙地将细胞生物学的专业知识与人类社会有机地结合起来。如在讲授细胞的肿瘤发生与防治时,我们将该知识点与人类社会的腐败现象结合起来讲授:细胞的肿瘤发生主要是基因突变的结果,涉及的两类基因:原癌基因与抑基因。抑癌基因相当于人类社会的警察,或是执法机关,细胞的癌变与抑癌基因有密切的关系,这与人类社会的官员腐败有某种逻辑关系。因此,在讲授该内容时,与社会的法制建设、反腐倡廉结合起来,在专业知识的学习中,从专业知识的层面懂得了肿瘤发生的分子基础,以及肿瘤细胞对生命的危害;又从人文层面懂得了防止腐败的重要性,很好地融入做人的道理。

3. 共同关注,聚焦人生

我们创建开设的“如何上大学”,本课程主要针对目前很多大学生对大学学习感到迷茫而开设的通识课程,分五个模块、十六讲,内容包括:如何制定大学及人生规划、研究性学习理念、思维导图与镜像思维、交流与沟通、团队与合作型学习、演讲能力的培养、责任与担当等。

本课程是在多年教学基础上,总结与创造的课程,国内外均无先例。使用的教学参考资料均为教学团队自己收集与总结,并借鉴参考了包括牛津大学、哈佛大学等国际知名大学的相关资料。该课程以人生规划为切入点,将如何上大学与生命科学紧密结合,打造有生命的课堂。为此,我们从中央电视台新闻频道获得灵感,设置了“Focus On Topic”栏目,即在每个主题设置一个关注的主题,以此聚焦人生。如在“为何上大学”这一讲中,设计的关注主题是:上大学承载着国家与民族的希望、祖辈与父母的寄托,以及实现人生辉煌的诸多美好梦想。以此鼓励本科生励志,取得较好的效果。

参考文献:

[1] 陈玉红,张丽,胡家会. 对通识教育的实践认识[J].高等理科教育,2011(3).

[2] 杨 凡,李 蓓. 浅谈通识意识在高等教育中的积极意义[J].高等理科教育,2010(6).

[3] 吴 影,滕玉梅. 哈佛大学通识教育新课改对我国高校通识课程设置的启示[J].教育探索,2012(5).

[4] 庞海芍,通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教,2010(2).

篇9

为了进一步适应当前对高层次专业复合型人才的需求,培养具有系统理论知识和分析解决问题能力的创新人才,我们在理论课的教学模式中推行启发式、研究式、讨论式、基于问题式等教学手段,以学生为中心代替了以教师为中心,以重能力培养代替传统重知识传授,以小组讨论和教师指导式教学方法代替了传统的课堂讲授,使学生更加积极、主动参与教学活动,真正实现“互动式教学”。并且在保证基础知识教学的前提下,将教学活动与科研、实践工作紧密而有机地结合,以科研、实践引导和促进教学,提高学生自主学习和独立思考以及分析问题和解决问题的能力。通过丰富多样的教学方式为学生创造实践机会,激发兴趣使学生不由自主地进入研究性学习,从而使教师从知识的传输者变为指导者和促进者,学生从知识的被动接受者变为知识的主动构建者。这种以学生为主体,强调理论联系实际的教学形式,促进了学生创新教育和素质教育水平的提高。

(一)基于问题的启发式教学模式

以问题为基础的教学方法是以学生为中心、以教师为引导的开放式教学方法,是将问题作为教学的基本因素,教师在授课时有计划、有步骤地向学生提出问题,学生或者带着问题听课,或者课后根据问题进行思考,使学生在不断的提出问题和解决问题中完成教学内容的学习,找到问题的答案。这种基于问题式的教学方法,鼓励学生提出更好的问题,在探索和思考中学习,可以培养学生分析问题和解决问题的综合能力,养成终生独立学习的习惯。

(二)讨论式教学模式

细胞是一切生命体生长、发育、衰老和死亡过程的基础,从遗传到变异,从生理到病理,几乎所有生命现象的原因都要到细胞中寻找答案。近年来,现代细胞生物学领域中的重大进展非常精彩,许多研究内容和成果如细胞通讯、细胞增殖及其调控、细胞衰老与程序化死亡等对社会的发展影响深远。为了提高学生对课程学习的兴趣,我们增设了4个学时的讨论课。讨论课由教师给定一些议题,如“细胞信号传导与环境适应性讨论”、“光合作用研究与人类未来面临的粮食问题讨论”、“细胞生物学的最新研究成果与诺贝尔生理医学奖”、“细胞学发展历程对‘三观’的启示”、“猎奇与兴趣在细胞生物学发展中的意义”、“人造生命———克隆人与生物伦理学”等。讨论分组进行,每个小组负责一个题目的全面阐述,小组成员分工协作完成查阅文献、制作ppt和课堂报告等工作,然后由教师做出评价。通过讨论式教学可以激发学生学习的兴趣和积极性,锻炼学生口头表达能力,并培养团队合作精神。

(三)研究探索式教学模式

细胞生物学中很多重大的理论和结果都是建立在经典实验基础之上的,教材中具有丰富的实验素材。在教学中,我们注重讲解实验的设计和过程,分析、总结和归纳实验背后的原理,启发学生对科学问题及重大发现的认识和思考。课外鼓励有兴趣的学生参与到教师的植物组培科研项目中,完成一些能胜任的实验环节,将科研中的问题带入课堂,引导学生思考和讨论,在应用、实践和错误中学习,加深学生对基本理论的理解。开展研究式和探索式的教学模式,可以使学生在“学习基础理论知识—联系实际应用—巩固再提高”的探究实践中,逐步培养出科学的思维方式和严谨的科学态度。

二、发挥教师的主导作用培养学生的创新能力

在高校中,科研训练是培养创新人才和提高大学生创新能力的重要方法和有效手段。通过科研训练,让大学生系统地参与到科研项目当中,让学生“做中学”,将理论知识应用到实践,锻炼动手能力,达到学以致用、活学活用的目的。在科研和实践方面,我们充分发挥教师的主导作用,各位老师在获得科研项目的基础上,创造多种有利条件鼓励有兴趣、有能力的学生较早地参与教师的科研课题,并引导学生积极参与大学生创新创业训练计划和课外学术竞赛等一系列科技创新活动中。在专业教师指导下,学生自行查阅文献,自主设计实验并完成实验内容,最后整理实验数据、分析实验结果,进而撰写成。科研活动使学生学习了科研的知识,通过收集、整合信息构建知识,体会到科研的乐趣,进而增强了大学生的动手能力和创新意识,取得了较好的成果。利用科研大平台将理论和实践相结合,教学与科研相辅相成,这样就形成了覆盖课堂内外的立体化教学模式,将学生的专业知识、创新能力和科研素质的提高紧密结合起来,达到了培养本科生工程实践创新能力的教学目的,同时也可使学生尽早了解教师的研究方向和内容,有利于大四毕业论文等环节的完成。近几年来,学生参与数量上以及考研升学人数、比例层次都得到稳步提高,考入上海交通大学、南京大学等名校研究生的学生比例逐年增加。

三、改革课程考试方式推进教学改革效果

传统考试制度存在诸多弊端,如考核方式单一、考试内容单一,这种片面的评分方法不能真实反映学生理解知识和应用知识的能力,也很难达到理论与科研实践相结合,提高学生创新能力的教学目的。为了更全面、科学、客观地评价学生的综合能力,我们将期末一卷定成绩的传统单一考试方式改革为多元化的综合考核方式,进而带动教学模式的改革。学生成绩的评定由平时成绩和期末考试两部分组成,平时成绩的比例增加到30%。平时成绩主要包括课堂考勤、课堂测试、课后作业、期中考试以及专题讨论等。课堂小测试我们采用2人一组,让学生自主设计考题;或者采用试题抽签、一人一题的方式,专题讨论分组进行。期末考试主要考察学生对基础知识,包括基本概念、原理和方法的掌握情况,以及对应用实例的理解,同时也增加了综合分析题及实验技能等试题。通过课程考核方式的改革,既调动了学生在课堂上的积极性,也建立了一个真正全面、客观、合理的课程考核体系,效果良好。

四、结语

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2013年5月26日,这项研究成果被发表在国际学术期刊《自然·细胞生物学》上。一时之间“细胞逆转,即将实现‘返老还童’”的说法充斥着各大媒体。

细胞“逆转”的历程

有一天,每个人都将成为自身健康的“庇佑者”,不论是因为衰老、创伤或者疾病,只要是造成组织的缺损和伤害,都可以取自身的体细胞作为“种子”,让其重新“逆转”成多能干细胞,并进一步分化为心脏、神经、胰岛、肝脏、肾脏等多种类型细胞,甚至组织器官……这听起来真像是一部科幻电影里的场景,不过从2012年诺贝尔生理或医学奖揭晓的那一刻起,人们就开始触摸到了打开这个原本只存在于幻想中的世界大门的钥匙。而科学家为之奋斗的时间更是长达半个多世纪。

2012年8月17日,京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心主任山中伸弥、英国发育生物学家约翰·戈登因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。

所谓细胞核重编程即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,以用于形成各种类型的细胞,应用于临床医学。

一直以来,人体干细胞都被认为是单向地从不成熟细胞发展为专门的成熟细胞,生长过程不可逆转。然而,戈登和山中伸弥教授发现,成熟的、专门的细胞可以重新编程,成为未成熟的细胞,并进而发育成人体的所有组织。

而早在20世纪60年代,约翰·戈登等人便首先证明末端分化细胞的特化过程是可逆转的。在一项经典实验中,他将蝌蚪肠道的成熟特化细胞的细胞核替换掉青蛙卵细胞的细胞核,从而使卵细胞发育为性成熟的成体青蛙。尽管这一研究开展于50年前,但这些早期的核移植和克隆实验还是引起了报刊上关于克隆人可能性的猜测。

自体细胞核移植实验建立以来,领域内众多科学家相信在卵细胞和胚胎干细胞中含有某些能“赋予”末端分化体细胞核全能性或者多能性的因子,并做了诸多尝试,但一直未能成功。直到2006年,山中伸弥等人在对24个胚胎干细胞高表达的候选基因进行筛选后,最终确定了Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4四个因子起关键作用。而这个“简单处方”可以使成熟的体细胞重编程为多能干细胞,这一开创性研究成果发表于国际知名期刊《细胞》上,引起了全世界的轰动。不到6年的时间,这一研究成果几乎包揽了拉斯克基础医学奖、沃尔夫医学奖等所有医学界大奖。

在业界专家看来,这项研究首先具有重要的生物学意义,即对细胞实现人工主动调控和干预,实现细胞水平的生命再造,对研究发育本身提供了新的思路,同时避免了异体移植产生的免疫排斥反应,是人类真正进入生命再造时代的开始;其次,具有重要的医学意义:每个人身上约有千万亿个体细胞,如血液细胞、脂肪细胞、皮肤细胞、神经细胞等,这项技术意味着生产人自体干细胞有了无穷尽的原料细胞,为干细胞抗衰老保健和疾病治疗带来了新的希望。

“这项成果颠覆了人们对发育分化的传统观念,颠覆了人们对干细胞分化为体细胞这一过程不可逆的固有观念,为获取多能性干细胞增添了一个新的途径,为干细胞与再生医学、疾病发生发展机制研究和药物研发打开了一扇新的窗户。”“十二五”国家“863”计划“干细胞治疗临床转化研究”主题项目首席科学家、军事医学科学院全军干细胞与再生医学重点实验室主任裴雪涛教授对于该获奖项目曾给出这样的评价。

“所谓细胞核重编程,就是将已经分化了的成年体细胞进行诱导,让其重新回到发育早期多能性干细胞状态,重新获得发育成各种类型细胞的能力。通俗来讲,就是在细胞层面实现了‘返老还童’。”中科院动物所赵同标研究员在接受采访的时候说,“一直以来,生物医学界普遍认为高等动物从受精卵发育到神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞等特化细胞,是一个不可逆的过程,末端分化的成体细胞绝对不会反过来逆分化变成干细胞,但英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥的工作从根本上颠覆了这一传统观点。”

科研争夺的高地

自2006年日本科学家山中伸弥等人建立诱导多能干细胞技术以来,干细胞多能性研究一直是国际干细胞研究的热点和难点,全世界该领域的实验室就像在赛跑一样,一系列重大成果相继诞生。

2007年,日本科学家运用相同的“简单处方”成功实现人表皮成纤维细胞的重编程。同年,全球共有4个研究小组报道了人诱导多能干细胞体系的建立。美国和日本科学家相继通过诱导多能干细胞培育出嵌合体小鼠,证实诱导多能干细胞的多能性。此后,诱导多能干细胞的研究成为生物医学研究领域前沿中的前沿,多个实验室着眼于诱导多能干细胞技术的更新,先后创建了腺病毒载体技术、蛋白转染技术、小RNA技术等一系列非整合重编程技术,期望解决传统依靠病毒转染建立诱导多能干细胞的安全性问题。

同样,我国在细胞核重编程及再生医学应用领域也取得了令人瞩目的成就。在体细胞克隆领域,我国相继成功获得第一头克隆牛、猪、猴等大动物,并在国际上率先成功获得人类体细胞克隆胚胎。在诱导多能干细胞领域,中科院动物所研究员周琪和北京生命科学研究所高绍荣两支研究团队,于2009年分别利用iPS细胞克隆出小鼠,从而在世界上首次证明诱导多能干细胞的全能性。

据统计,2011年,中国在诱导多能干细胞领域发表的论文数量位居世界第三,而在干细胞领域的总数量已经超过日本,跃居世界第二。

而早在2010年,裴端卿团队就发现,细胞“逆转”过程是由间充质细胞状态转变到上皮细胞状态来驱动的。在进一步的研究中,裴端卿、郑辉团队通过优化转化因子导入的顺序,发现在间充质细胞状态转变到上皮细胞状态前还存在一个上皮细胞状态向间充质细胞状态转换过程,并证明这样的多次转换有利于提高重编程效率。

“这一发现与中国传统阴阳太极理念较一致。我们进一步推论,间充质细胞状态与上皮细胞状态之间的多次相互转换机理具有较高的普遍性,在其他系统或研究中也存在。”裴端卿说。

诱导多能干细胞及其产生的功能细胞移植被认为是治疗遗传病、器官损伤以及帕金森等退行性疾病的重要手段。诱导多能干细胞过程可以将人体内的普通细胞“逆转”回到早期胚胎发育状态,从而重新获得可分化成为体内绝大多数种类细胞的能力。

据了解,按照新细胞生物学机制,其可像正常胚胎干细胞一样转换成各种不同类型的细胞,如神经细胞、肝细胞和心脏细胞等。由于这些重组细胞产自患者的核遗传物质,因此不用考虑患者的移植排斥反应。“以干细胞治疗为核心的再生医学,将成为继药物治疗、手术治疗后的另一种疾病治疗途径,从而成为新医学革命的核心。”科技部《干细胞研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》对干细胞治疗的地位作了上述评估。

技术用于临床为时尚早

据介绍,2011年年初,中国科学院已将“干细胞与再生医学研究”作为战略性先导科技专项。该专项首席科学家、中科院动物所研究员周琪表示,希望通过发现干细胞生物学的基本规律,揭示干细胞在组织器官发生和形成及再生中的本质作用,建立具有自主知识产权的新技术,实现干细胞修复组织和治疗疾病的总体目标。

然而,干细胞产业尽管市场前景广阔,但国内干细胞技术的科研成果转换目前还存在一定障碍。国家干细胞工程技术研究中心主任韩忠朝表示:“干细胞再生医学产品研究开发代表着新方向,但是目前只有干细胞库技术服务产生了经济效益,其他干细胞产品还不能走入市场。干细胞药物上市审批存在障碍,导致科研成果难以转化、VC/PE不敢投资、企业不愿投入科研资金。”

裴雪涛认为,之所以将细胞核重编程技术视为再生医学发展的基础,是因为它为多能干细胞的获得提供了新的途径。此前,实验室研究的干细胞主要来源为胚胎干细胞和成体干细胞,前者虽具有多向分化潜能,但因伦理、技术、资源、免疫、致瘤等问题使其研究和应用受到限制;而后者虽然较易获得,但其分化效率、组织整合等并不理想。综合而言,诱导多能干细胞则集合了两者的优点,淡化了两者的缺点:来源为成熟细胞,获得相对广泛、数量充足;通过细胞核重编程,可使其获得多向分化潜能;来源于患者自体,因此免除了伦理和免疫排斥等问题的困扰。

裴雪涛坦言,诱导多能干细胞也有其不可回避的问题。它不仅要面对与其他干细胞研究相同的挑战,例如,如何分离获得各种组织特异性干细胞,如何保证高效的定向分化,如何确保整个分化过程安全、有效、可控,以及后续必须要解决的临床前研究、安全性评估、质量控制等。此外,还要解决其在诱导过程中可能出现的一系列问题,包括在重编程过程中,因基因转入而带来的安全风险;如何提高分化效率,确保在体外大量繁殖,以适应未来临床需要;一旦拿到重编程细胞,如何界定其与生理性细胞发育的区别等。

很多专家也提出,诱导多能干细胞的应用面临的最大的挑战就是它可能潜在的致瘤性。来自美国加州大学戴维斯分校的研究人员发现的证据表明,如今被认为大有希望用于一系列疾病治疗之中的诱导多能干细胞,非常类似于产生癌症的细胞类型。“科学家和临床医生必须对任何临床应用保持审慎。将诱导多能干细胞用于临床治疗,还需开展更多研究。”