现代细胞生物学技术范文

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现代细胞生物学技术

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【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2

关键词:医学细胞生物学;教学;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0100-03

医学细胞生物学是从细胞整体、显微、亚显微和分子水平等多个层次,来研究细胞结构及功能的学科[1],其理论及技术已经渗透到基础和临床医学的各个方面,是当前医学生物研究最活跃的前沿地带。作为高等医学院校重要的必修课,它起到承上启下的作用。

如何通过教学内容和组织形式的优化整合,来提高教学质量,让学生在掌握基础理论的情况下,形成系统的全局观,提高知识迁移能力和实践综合能力,培养良好的科学素养,成为高校医学细胞生物学教改的重要内容之一。为此本文结合实践教学过程,谈谈在教学中的一些心得体会。

一、精选教学内容

精选教学内容包括教学中教材的选择组合、教学内容的优化和更新[2]。

细胞生物学是生命科学的基础学科,内容涉及许多相关领域,如生物化学、遗传学、分子生物学、组织胚胎学、生理学、病理学等[2]。因此现行医学细胞生物学教材普遍篇幅较大、知识覆盖面很广,以人民卫生出版社陈誉华主编的《医学细胞生物学》为例,分为细胞生物学概论、细胞结构和功能、细胞的社会学、细胞基本生命活动、细胞工程五个部分,共17个章节。而目前临床专业的细胞生物学的理论学时安排为40学时,如果授课时每章面面俱到,不但与后继学科内容重复,而且学生势必觉得内容繁杂,重点不突出。因此在有限的学时内,如何对教学内容进行合理取舍,如何将条理清晰、重难点分明、容量较大的知识点系统地传递给学生,是应该首先进行思考的。

在教学实践中,首先在教材选用上,进行主教材和辅助教材的结合使用。主教材采用科学出版社杨抚华主编的《医学细胞生物学》。其最大特点在于线条清晰、内容浓缩、重点突出、框架分明。对于刚从中学进入大学的学生来说,这种风格让其容易很快掌握所学知识点的整体框架和相互关系,不会陷入过多繁冗的细节之中而迷惑。辅助教材采用人民卫生出版社陈誉华主编的《医学细胞生物学》。其优点在于各个知识点讲解得透彻详实,知识面辐射广,案例较多。在授课上,以主教材拉章节线条和框架,在对重要知识点扩展时,让学生参阅辅助教材的相关内容,进行知识拓展和迁移。让其在学习中慢慢地参悟自我学习的思维方式,学会如何有效学习。

其次,优化和更新教学内容。备课时,查阅下游课程,如生物化学、分子生物学、组织胚胎学、生理学、病理生理学,了解细胞生物学与它们的衔接、渗透、重复部分,做好对后继课程的铺垫作用。对重复的内容要淡化或舍去,对延伸的内容要讲透。比如细胞膜与物质转运这部分,离子泵内容涉及到生理、病理、药理的一些知识点,因此这一部分必须讲透讲深,结合案例进行分析。比如核糖体章节中的蛋白质合成过程的内容,在生物化学课程中,会深入学习,因此在这里只需要简单地介绍核糖体的结构和功能,其余设为学生自学内容[1]。再如信号转导部分,这部分新名词较多,转导路线繁杂,内容有一定难度。虽然在生物化学中将详细学习,但由于该内容会影响学生对后继课程如生理学、药理学等知识点的理解,因此在细胞生物学教学中,应该抓主线轻细节,让学生建立一个受体、配体、信使、细胞信号转导特点和路线的宏观整体印象即可。此外,对于教材内容要及时更新,将各个章节的一些最新动态、前沿专题引入。

二、优化教学方法和形式

(一)重视案例引入,增强学生学习兴趣,加强基础学科的学习[1]

由于授课的学生将来都要进入临床,他们关注的重点常为所学的知识是否有利于未来的临床工作。因此,经常会有初学者问我,学习细胞膜、细胞器这些内容,到底和今后的临床或者科研工作有多大关系?

因此在绪论部分,重点介绍了细胞生物学的发展沿革,特别是近年来的前沿领域和重大发现,同时特别介绍了在医学领域的应用实例。如2001年以来的生理或医学诺贝尔奖、化学奖的获奖内容,包括2001年生理或医学奖“发现细胞周期调控的分子机制”、2002年生理或医学奖“器官发育的遗传基础和细胞的程序性死亡”、2003年化学奖“细胞膜水通道、离子通道结构”、2007年生理或医学奖“胚胎干细胞、基因敲除技术”等,通过这些对生物医学发展具有深远意义奖项的介绍,让学生切实地感受到细胞生物学一直活跃在科学研究与应用的前沿,并非只是过时、毫无价值的基础理论,从而增强学生的好奇心和学习兴趣。

其次,在理论教学中,设立细胞生物学的研究技术和方法这一章节,而此部分是很多院校细胞教学中的删除内容。在教学实践中发现,学生对教材中各种细胞与亚细胞结构图的来源,以及细胞组分的分离与培养过程,好奇而充满兴趣。生物学本来就是一个实践性学科,任何数据的产生,都以实验为基础,因此在有限的课时内,以案例引入的方式简要介绍常规研究技术和方法。其重点集中在以显微镜介绍为主的细胞形态研究技术、细胞的分离与培养、细胞组分和亚组分的分离、测定技术。让学生对细胞的研究过程有一个系统、整体的了解,有利于对后续理论教学和实验操作步骤的理解。

再次,在教学中加强病案的分析。医学细胞生物学与临床密切相关。在教学中,分章节讲述后进行相关的病案分析,将增强学生的兴趣,加大与所学专业的联系。比如在细胞膜与物质的跨膜运输中,引入家族性高胆固醇血症的介绍,让学生对膜受体的作用有深刻的认识。在讲授内膜系统中的溶酶体时,以“矽肺”和“痛风”为例进行讲解。引发学生探究发病机制,加深对溶酶体的认识和理解。在细胞周期的讲解中,将与细胞周期有关的肿瘤治疗策略贯穿其中,举例讲述肿瘤细胞的化疗药物作用机制和使用原则,加深学生对细胞周期运行机制的理解。

(二)加强多媒体辅助教学

细胞生物学的研究对象(如细胞及细胞器结构,各种生理过程)多集中于细胞的微观水平,学生理解起来较为抽象和枯燥。因此在医学细胞生物学的教学中应强调图形、动画、文字的三结合。如膜转运蛋白介导的跨膜运输中,学生很容易混淆离子通道和离子泵这两种运输的原理。在讲解中应对比图形并引入动画,将两者差异变得直观可辨,一目了然。在细胞连接中,涌现出许多关于连接的新名词,如紧密连接、锚定连接、通讯连接、桥粒、半桥粒等等,光从语句上辨析,容易混淆。通过细胞连接总图的展现,各个连接类型的区别及其功能便清楚可辨,让学生在脑海中建立一个立体完整的细胞连接通讯网络。又如细胞微丝和微管的装配,很多学生无法通过文字在脑海中呈现出“踏车行为”这种动态的组装过程,一个几秒的动画,能让学生获取直观的印象。细胞信号转导的动画演示,能强化转导线路中的每个传输节点,能形象展示信号传递中蛋白修饰或结构的改变,以及之后信号级联放大的生物事件,让学生从冗长枯燥的文字表述中脱离出来,得到一个完整的印象。因此,在一些不易区分、不易理解的微观水平的分子事件的教学上,加大图形和动画的使用频率,通过动画图形之间的对比,区分相似事件,建立动态的概念,形成相互联系的全局观,促进学生进一步理解生命活动的本质规律[3,4]。

(三) 适当应用PBL教学方法

以问题为中心,培养学生分析解决问题的能力,养成终生自我学习的能力,是PBL教学法的特点[6]。在医学细胞学教学中,适当穿插PBL教学法。如细胞骨架中的阿尔茨海默病的病因、诊断、治疗的讨论。在内膜系统教学中,在讲述内质网和高尔基复合体的功能及相互动态关系时,以“胰岛素如何合成、分泌”为中心问题,引导学生提出“胰岛素如何翻译合成”、“如何加工修饰”、“如何分泌出细胞”这三个问题,从而具体到“这个过程和哪些细胞器有关”、“每个细胞器扮演的什么角色”这些细节问题。通过讨论这些细节问题,最终完成对中心问题的学习[7]。

三、加强实验教学中学生的科学素质的培养

在实验教学中应根据不同时期学生的特点,循序渐进地展开教学。对于刚进大学的学生来说,医学细胞生物学实验是第一门与动物相关的实验课程,学生对仪器、动物充满好奇感,容易忽略对知识点的关注和理解。在初期实验教学上,应加强学生对实验的基本认识和基本操作能力的培养。将预实验所拍摄的照片及录像穿插在课件中,在操作关键点上进行讲解,将学生的兴奋点引入到所学的知识中。在中期实验教学上,应着重培养学生主动学习的能力,强调实验的逻辑性和严密性。以提问的方式,让学生通过预习了解使用药品和操作步骤的目的性,得出实验的流程图。在实验过程中,提倡能够丢开书本,按流程图,有逻辑地进行独立操作,使学生了解细胞生物学拥有一个系列性、完整性较强的实验体系,并非依葫芦画瓢的简单模仿就能做好实验。此外,还应加强实验课堂最后10分钟的实验小结,让学生分组讲述实验的心得体会,并由老师进行点评,增强学生的学习积极性和协助精神,培养学生的知识迁移能力和创新能力[2,8]。

教学中还应有意识地培养学生的实验习惯和心态,对于部分有专业兴趣倾向和喜爱科研的学生,可开放实验室,让其根据相关的课题进行实践,过程中采用方式多种多样,包括查文献、写综述、写实验方案、实验小结、注意事项,培养学生的科学思维,提高其实验综合能力。

综上所述,通过细胞生物学的教学内容及形式方法的初步探索,在一定程度上能加强学生对理论知识的理解,提高知识迁移能力和实践综合能力,培养一定的科学素养。

参考文献:

[1]郭慧芳,肖桂芝,刘朝晖.多元化教学方法在医学细胞生物学教学中的应用[J].承德医学院学报,2012,29(3).

[2]张锦宏.曾军等,医学院校临床专业医学细胞生物学的教学实践与探索[J].西北医学教育,2012,20(4).

[3]王艳杰,孙阳等.“多元化”整合与优化教学模式在医学细胞生物学教学中的初步实践及应用[J].中国中医药现代远程教育,2011,13(9).

[4]李玲.秦军等.浅谈多媒体技术在医学细胞生物学教学中的应用[J].西北医学教育,2012,20(6).

[5]杨飞.向光盛等,细胞生物学事件主导的医学细胞生物学教学探讨[J].基础医学教育,2013,15(2).

[6]李正荣.朱栋梁等,启发式教学模式在医学细胞生物学教学中的探索[J].基础医学教育,2013,15(5).

[7]方瑾.于敏等.构建多元化的细胞生物学PBL教学模式[J].中国细胞生物学学报,2013,35(1).

篇3

【关键词】细胞生物学 医学人文素质教育 方法和途径

【基金项目】项目名称:医学基础课程系列教学模块建立的研究与实践(项目编号:2009A009);项目名称:医学基础整合课程的研究与实践(编号:校教研2009W01)。

【中图分类号】R-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0163-02

长期以来,我国医学教育往往过于注重专业技术的培养,而轻视人文素质的教育模式,导致了当前医护人员的人文素质水平与社会需求存在一定的差距。据调查,当今频发的医疗纠纷中“因技术原因引起的占不到20%,其他80%均缘于服务态度 、语言沟通和医德医风问题”[1]。现今的“生物—心理—社会医学模式”要求医生既要接受自然科学的训练又要不断提高人文科学的修养;要求医生必须要通过生物的、心理的、社会的途径去关心、帮助和治疗病人;要求医生应掌握医学心理学、社会心理学的知识,具备广博的知识和处理医患关系的技能。随着大量科学技术手段应用于医学诊断和治疗中,导致了医学的非人格化和医患关系的物化。这就要求增加培养医学生进行医患沟通的技巧的相关课程[2]。近年来频频见报的医疗纠纷案例给了我们更大的警示:病人杀死医生,医患关系紧张,医学教育中融入人文教育刻不容缓。医学人文教育不应只是人文教育课的范畴,而是一个多方面全方位潜移默化的过程,这种教育应该从大一新生开始。细胞生物学是大一新生接触的第一门医学基础课,新生正是从细胞生物学这门课程认识细胞、组织、器官和个体,从而认识生命并敬畏生命。因此,从细胞生物学开始融入医学人文教育,如同在一张白纸上书写“生物—心理—社会”的现代医学模式历程。

1.细胞生物学教学中融入医学人文教育的必要性

纵观目前的医学细胞生物学课程教育,存在着以下一些弊病:①培养理念落后,多以课堂为中心,以教师为主体的传统教学模式,学生的主动参与较少,影响学生学习积极性。②理论课教学仅仅是为了使学生掌握针对本课程的专业知识,缺乏与其他基础课程之间,特别的人文素质教育之间的联系,也缺乏跟临床知识的结合,没能做到早接触临床的培养。③实验课教学也仅限于学生跟着老师做,按老师要求做,没能有效开展开放性实验,也没能把人文教育融入到实践教学中去。④医学教师观念守旧,缺乏开拓创新能力,教师的讲授内容仅限于单科,没能融合其他学科特别是医学人文素质教育来进行综合性施教。教师的素质与能力已不能适应新形势的需要。早在20世纪70年代,就有学者[3]精辟指出,医学模式已开始从生物医学模式向生物—心理—社会医学模式转变。医学教育要适应医学模式的转变,就必须转变教育思想和教育观念,需要改变传统的医学教育模式,调整医学生的培养目标。面对这些问题,医学基础阶段的医学教育改革已势在必行。在医学细胞生物学基础课程中融入医学人文教育顺了应时代趋势,符合了社会需求。

2.在细胞生物学教学过程中融入医学人文教育的方法和途径的探讨

细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科,是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次来研究细胞的生命活动的基本规律。医学要解决的问题是阐明人的生、老、病、死等生命现象的机制和规律,并对疾病进行诊断、治疗和预防。而细胞是体现人生、老、病、死之单位,与医学的关系极为密切。医学细胞生物学不仅为其他医学课程打下基础,而且有助于培养良好的科研思维习惯和科学素质,为医学生在今后的临床工作中,不断地提高发现问题、研究问题和解决问题的能力奠定基础。因医学细胞生物学的基础性如此重要,因此在医学细胞生物学中融入医学人文教育具有重大的意义,使医学生从进医学院校开始就接收医学专业课程和医学人文教育的双重润育,养成医学专业课程与医学人文相结合的思维模式,帮助医学生树立正确的人生观、世界观、价值观。在学习医学细胞生物学基本知识的同时,如何将人文教育融入教学之中,成为社会需求的教育的一部分,避免发展的片面化和畸形化 ,使医学生的综合素质全面提高,适应当代“生物—环境—社会—心理—医学工程”模式发展的需要 ,满足人民群众对现代医学教育和医疗服务的需求[4] 。结合医学细胞生物学教学特点,笔者认为可从以下几方面来开展。

2.1在理论教学过程中融入人文素质教育。在医学细胞生物学专业课教学中可以选用本专业发展史上标志性事件、著名科学家的事迹等启发学生。例如:在学习细胞衰老与死亡此章,笔者于课堂开始时,用美国生物学家莱昂纳多·海弗里克挑战已成定论几十年的诺贝尔医学奖获得者卡雷尔所提出的“不死的细胞”理论的故事,让学生了解医学的发展历程和医学专家对医学发展做出的贡献,引导学生去求真求美,有质疑的勇气和敢于挑战权威,协助学生树立正确的科学道德观与思维方法。

2.2在实验课教学过程中融入人文素质教育。实验课是分组授课 ,既有利于培养学生的团队协作精神,也有利于教师与学生就社会热点和技术前沿问题进行探讨,在探讨的过程中可以融入人文教育。例如:医学细胞生物学实验中有细胞融合实验,把两种细胞融合成一个新的细胞。来探讨医学上曾有人将通过将人与兔的细胞进行融合得到胚胎干细胞这样一个“混种”以及“克隆猴”的案例,让学生发表自己的观点和看法。引导培养学生运用辩证思维来看问题 ,遇到一些争论性的问题时,学会区别利弊。科技的进步往往伴随着质疑,我们要利用科技进步有利的一面,把不利的一面尽量缩小化。给学生讲解这种技术可以为多个白血病、肿瘤、神经系统疾病患者解决痛苦,让学生能综合性地看问题。

2.3充分发挥教师的人格力量。若想学生全面发展,教师必须以身作则,起到带头作用,只有教师自身的良好素质,才能引导学生实现医学专业基础知识与人文素质教育的有机结合。教师要更好地理解全面发展的教育方针,逐步建立融传授知识、培养能力、提高素质为一体的教育理念,用系统观念指导确立人文素质教育目标,在课堂讲授与课间交流时,在医学知识传授和技能培养的同时,传授人文医学知识、培养医学生的人文精神,为学生创造人文素养的良好环境,用自己的言谈举止来影响学生[5]。

因此医学细胞生物学教学的过程中融入医学人文教育,使医学生从进医学院校开始就接收医学基础专业知识与医学人文教育的双重润育,培养医学生既有在正确认识自己的同时学会与社会沟通,懂得如何跟病人、病人家属、上下级、同行打交道,如何与他人协作共事等基本人文素质,又有精通的专业技能知识。通过在医学细胞生物学教学过程中融入人文教育,启发医学生,唤醒他们对人生高尚情感的追求和思考,帮助医学生树立正确的人文主义世界观、价值观,培养医学生的创新精神[6],最终使医学生毕业后能成为专业技能精通并具有高尚医学情操的对社会有用的医学精英人才。

参考文献:

[1]中国医师协会.医患关系报告:八成医疗纠纷有关医德医风,2004.

[2]武晓静,黄岚.加强临床实习生防范医疗纠纷能力的培养[J].中国高等医学教育,2006,(1):24-25.

[3]李兆松,王忠彦,吕海波.试论医学模式转变与医学教育改革[J].西北医学教育,2005,13(2):124-128.

[4]李力,易萍,韩新关等.医学模式与医学人文教育[J].西南国防医药,2011,21(12):1392-1393.

[5]刘战丛,张文华.外科学教学中人文教育的渗透方式探讨[J]. 医学信息,2010,23 (8):2817-2818.

[6]曾祥福.试论我国医学院校的人文教育[J].教育与职业,2006(21):109-111.

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1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

  细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项

目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神

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关键词:细胞生物学 实验 教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0161-01

细胞生物学实验课程是细胞生物学理论教学的重要组成部分,是获得相关知识的重要方法和手段。通过细胞生物学实验课程的学习,不仅能培养学生对细胞生物学理论知识的理解和巩固,使学生获得更强的感性认识[1]。更能训练学生的基础操作技能,培养学生的实验能力、操作能力、观察、分析和解决问题的能力,对更好地调动学生学习的主动性、提高独立思考能力等都具有非常重要的作用。

细胞生物学内容繁多,学生没有感性认识,难于理解。同时,在传统重理论轻实验思想的影响下,实验内容陈旧,组织方法单一,实践效果低,实验教学与理论教学相脱节,不能发挥学生的主观能动性和调动学生的兴趣和积极性,不能很好地启迪学生的创造思维,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力也制约了实验课程的发展革新[2-4]。随着新的教学理念、教学内容和实验技术层出不穷,使得细胞生物学理论发展非常迅速,其实验教学的内容也要跟上理论发展的步伐,需要不断推陈出新,不断探索行之有效的实验教学方法。

1 将现代化教学手段与传统教学方法相结合

运用显微电视投影仪、多媒体教学手段辅助教学,能够实现传统的板书或挂图的教学无法完成的效果。传统教学方法对实验对象的展示不够形象直观,特别是对于微小结构、复杂材料的讲解以及繁杂实验过程的描述不能深入,但是通过多媒体就可以达到意想不到的效果,不仅形象生动,也激发了同学们的学习兴趣,使教师教授和指导更加具有针对性。比如光镜观察细胞骨架,经过考马斯亮蓝R250染色后,虽然蛋白质骨架得以显现,但是仍然不够清晰。利用显微电视投影,可以让大家清楚的看到染色后粗细不均,网状分布的蛋白质骨架。

2 调整实验内容,增加综合性和设计性实验的比例

以前在开设实验项目和安排上课进度时,实验课是根据理论课的进度来安排的,这很多时候会限制实验课程内容安排的独立性和完整性。当实验课程是为了加强学生的操作能力、提高课程整体水平的一门独立课程来开设时,这一课程就需要与理论课程分开,根据教学目的重新进行整合,这就使细胞生物实验在课程开设上成为一个独立体系,同学们在学习时的时候也觉得有一个循序渐进的提高过程[5]。另外,细胞生物学的实验安排中经常有很多单项小实验,如独立安排会占用很多学时,这是教学计划不允许的,为在有限课时内完成相应多的实验内容,可将相关单项实验组合为系统的综合性实验。还有就是增加综合性试验的开设,平时在细胞生物学实验中提高学生基本操作能力和验证性的实验一般很多。而设置这些实验的目的也是为了巩固和加强基础理论知识和培养实验操作能力为目标的。一般结果都是已知的了,实验过程中可能出现的一些问题也一般都是已知的。这在很大程度上阻碍了学生的综合素质的提高和创新思维的培养。比如原生质体融合实验分成好几个部分,原生质体的制备、再生、融合和检出,实验不在一起,周期较长,学生记忆不深刻,可以安排一个开放性的大实验,让学生自己准备和操作,当做一个科研训练或大实验,老师进行协助指导。这样的实验便可调动学生的积极性和动手能力,培养学生的创新思维和解决探索问题的精神。

3 充分利用实验间隙时间

个别细胞生物学实验时间较长,在如材料固定、染色、离心等步骤时常常需要半小时或数小时的等待时间,在等待期间可以通过多媒体大屏幕让学生学习实验相关的研究成果、理论知识和本领域研究热点和前沿技术,比如诺贝尔奖获得者及国际权威期刊的研究内容等等。也可以向同学们展示成功的装片,这样让同学们提前看到自己所做的实验的预期结果,会增强学生对实验结果直观性的认识。另外,此过程中老师也可以集中同学们以上实验操作步骤中的的发现的问题和难点而进行指点和解答,并在接下来过程中重点让同学注意这些问题。

4 增加互动环节,提高学生积极性

在实验过程中,使学生掌握基本理论知识固然重要,但是让学生了解操作过程中的细节问题,比如实验用品的正确使用和规范的实验操作,培养良好的实验习惯也同等重要[6]。为了防止个别学生操作,其他同学等着抄袭结果的现象发生,除了老师加强监督之外,尽可能的增加实验器材,缩小同组学生人数,采取2~3人一个小组的操作方式,力争使每个同学都有动手机会。还有在实验过程中,除了在每次实验前的讲解及实验操作中的互动指导外,还要在每次实验完成后都进行课后总结回忆,通过老师的一些提问,让学生回忆和总结之前的实验操作过程。重点询问同学们对实验中的关键步骤是否掌握,学生对实验过程有哪些想法和是否有改进的地方进行讨论,以期获得更好的效果。比如在显微测微实验中,讲授完实验原理后,可以撤掉镜台测微尺,让同学来找一个替代品,对目镜测微尺进行标定,加深学生对实验的认识和理解。

在科学发展的今天,需要广大教师通过科学调整实验内容,改革教学方法和教学手段,借助辅助教学手段等,探索对学生创新精神的培养,鼓励学生个性的发展,最大限度地增强学生的自主性与参与性,同时,在教学实践中不断总结经验,提高自身专业水平和个人素质,培养出更多高水平、高专业素质的人才。

参考文献

[1] 黄俊逸,陈媛媛,陈沁,等.短学期制下细胞生物学实验教学的改革与探索[J].教育教学论坛,2012(2):114-115.

[2] 许国权,荣一兵.细胞生物学实验教学探讨[J].生物学通报,2010,45(10):44-46.

[3] 谢莲,章良,陈韶华,等.药学专业细胞生物学实验教学的改革与探索[J].卫生职业教育,2010,28(24):79.

[4] 欧珠朗杰.大学细胞生物学实验教学现状及模式改革初探[J].教育教学论坛,2012(7):22-23.

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一、引言

细胞生物学是生命科学中一门重要的分支学科。细胞生物学主要从细胞的不同结构层次以及细胞间的相互关系来研究细胞生命活动(生长、分裂、分化、遗传变异、运动和兴奋、传导、衰老和死亡)的基本规律。从生命结构层次来看,细胞生物学位于分子生物学和个体生物学之间,同它们相互衔接、相互渗透。因此,从这一意义上来说,细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等学科的研究中,和农业、医学、生物高新技术发展有着密切的关系,是生命科学的重要支柱之一[1]。

目前,国内已有过百所高校开设了细胞生物学专业,细胞生物学专业的培养目标是“使学生既掌握本学科的发展简史和前沿领域,又掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论,使学生受到基本科学思维训练,同时使学生学会学习,具有自我开拓可获得知识和利用信息的能力。要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识,并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势,包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、神经活动的细胞及分子基础、蛋白质的加工与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等,使学生对认识细胞的生命活动具有强烈的追求和探索精神,善于从生命现象探求其内在规律,能够运用现有的细胞生物学知识去研究生命科学中与细胞生物学有关的课题。”[2]当前,许多高校开设的细胞生物课程,针对学生综合能力的培养还不够,同时,缺乏专业性与系统性。本文针对本校细胞生物学课程存在的问题,在学校教改项目的支持下,探索“授之以鱼,不如授之以渔”的优化细胞生物学教学体系,融知识传授与能力培养为一体的教学新模式。

二、细胞生物学教学内容的优化

《细胞生物学》的内容涵盖植物、动物、细菌等多种生物,并且与其他学科内容交叉渗透广泛,因此教学过程中,容易导致主线不清晰,层次紊乱,内容繁杂等问题。在教学过程中,要使学生在脑海中建立起一个较为牢固的细胞生物学的知识体系和网络,这就要求在一线教学的我们更多地考虑授课的内容。

(一)突出重点,避免重复

细胞生物学课程内容涉及到微生物学、生物化学、植物生理学、动物生理学、遗传学和普通生物学等学科,这些专业课的内容在授课的时间上不一致。为了有效避免与先行课程中所讲授的内容出现重复,并且游刃有余地突出本课程在此知识点上特有的重点,必须对教学的内容进行优化。首先在教学的过程中应该掌握每个章节的内容与哪门课程的知识点重复;其次应了解与此知识点重复的课程的授课时间是否早于此知识点。若是,则在教授此知识点时,与细胞生物学不相关的内容则一带而过。若否,则建议在传授此知识点时,即使此内容与细胞生物学的内容相关性不强,但为了方便学生更加深刻地理解此知识点,则应简单介绍。比如在介绍线粒体和叶绿体这两个章节的内容时,电子传递链、氧化磷酸化和光合磷酸化的内容在生物化学课程中是作为重点讲授的内容。因此,在细胞生物学课程中,若学生已经具备了此知识点,则在讲课的过程中,我们应当简单提及此知识点,而重点阐述线粒体与叶绿体的结构与化学组成、其上蛋白的定位、代谢自主程度,核基因对其控制及其起源等。又比如细胞核与染色体章节中,在分子生物学和遗传学的内容中,都重点阐述了此部分内容,因此在细胞生物学课程中,仅做简单介绍即可。这样,使本学科与其他课程的知识紧密衔接又避免了不必要的重复,在有限的学时内,将重点内容最大化地传授给学生。

(二)贯穿前沿内容,贴近时展

细胞生物学是一门实验科学,科学在日新月异地发展,而我们的课本却并不能时刻地更新以顺应科学的发展。因此,这就要求我们的细胞生物学的教师不能因循守旧,只顾及课本的基础知识点。我们必须站在科学发展的前沿,掌握本领域科技发展动态,并将此动态转化为知识点的内容,及时传递给学生,激发学生对科研的热情,吸引其注意力。近年来的诺贝尔医学或生理学奖绝大多数都颁给了细胞生物学相关的研究领域,例如今年的奖项颁发给了日本科学家大隅良典,赞扬其在细胞的自噬作用方面的卓越贡献。当我们在传授“溶酶体的自噬作用”这一内容时,我们可以将此例先呈现出来,吸引学生的注意力,再将要讲授的知识点加以阐述,以便于学生对知识点的理解和记忆更加牢固。

(三)启发引导,对知识点适当延伸

改变传统的“教师在讲台上照本宣科,学生在台下死记硬背应付考试。”的僵化做法。在传授学生知识时,我们教师应该多用“问题导入法”来引出知识点,并让学生根据他们现有的知识,在脑海中搜寻相关的解释。这一方面让学生积极参与课堂之中,最重要的是让学生学会思考问题,比如在讲授“细胞的大小及体积恒定”这一小节时,可以先让学生思考一个问题:人和小鼠相应的器官都是由细胞组成的,比如心、肺、脾脏等,但是人的这些器官都比小鼠大很多,那么这到底是由于细胞的数量造成的,还是由于细胞的大小不一造成的?另外,每个知识点发?F过程的背后都是有很有趣的小故事,在传授这些知识点之前,我们教师不妨先讲述一下这些小故事,从而激发起学生发现新知识的热情和动力,帮助学生学会预测、预见和构想未来事物的发展变化,不断增强学生的自觉性和创造性。

三、教学手段和方法的优化

在慕课和微课逐渐发展壮大的大背景下,我们教师应该通过整合网络上优秀的资源来进行授课。虽热目前慕课和微课的资源并不能完全涵盖整个细胞生物学的所有知识点,但部分已经成型。在上课前,我们可以让学生通过自学的方式先对知识点进行预习,通过上课提问的方式来了解学生学习的动态,这样可以有效避免因为教师“填鸭式”的授课让学生出现学习上的“惰性”。在上课时,我们可以通过“自学―讨论―总结”的教学模式来激发学生对学习以及探索的热情。

四、改革考核方法

??下,各个院校最常用的考核方式局限于期末考试,这样带来的不可避免的一个问题就是,就算学生平时不怎么学习,只要在期末前几天突击一下,也可以取得一个不错的成绩。为了提高学生的综合能力,我们应当改变考核方式。考核应贯穿于整个课程学习之中,如布置课程论文就是一个提高学生综合能力的方法。在部分知识点或者章节讲授完成之后,给出一个研讨题,让学生以团队的形式共同查阅相关的文献,最终以PPT或者以课程论文形式进行专题交流研讨,这样不仅提高了学生的论文查阅能力、团队协作能力、语言表达能力,还提高了学习的主动性,对科研训练和毕业设计也将起到很大的作用。

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关键词:细胞生物学;分层次教学;研究生

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0180-02

细胞生物学是现代四大前沿生命学科之一,是一门综合性的新兴基础理论学科,是从细胞、亚细胞和分子水平三个层次研究细胞生命活动基本规律的学科。随着分子生物学与基因工程等概念的引入,使得这门曾以显微形态为主的学科逐步发展为以探讨生命活动规律为主的功能性学科,即分子细胞生物学。细胞生物学是一门连接生物化学、生物物理、生物遗传和分子生物学的桥梁学科,也是一门实用性很强的学科。

针对研究生从事独立的科研工作,经过研究生教育阶段的培养,研究生必须具备追踪世界研究新进展、快速有效地阅读文献、熟悉必要的实验方法、良好的个人表达能力等。本课程组结合本校研究生生源的实际情况,采用“分层次教学”的教学方法,改变既往教师主动授课、学生被动参与的情况,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式。在讲授细胞生物学的基础知识、介绍细胞生物学最新研究进展的前提下,重点培养学生如何追踪世界本学科的研究进展、如何寻找和设计科研课题、如何有效阅读中外文文献、如何更好的做好课题和论文汇报,以期使得研究生的科研能力得到综合锻炼。

一、分层次教学

由于农业院校研究生来源不同、基础不同,农学类有关专业的研究生在本科阶段没有学习过细胞生物学,生物类有关专业的研究生在本科阶段学习过细胞生物学,不同专业研究生的细胞生物学基础及对研究生阶段《细胞生物学》课程的要求不同,使用统一一致的教学方法难以满足不同层次学生以及不同专业的需要。近年来,课程组对不同专业研究生进行调研,根据研究生对本课程的不同需求,对研究生进行了“分层次教学”。

“分层次教学”是要最大限度的为不同层次的学生提供必要的学习条件和学习机会,强调每个学生都有能力理解并掌握教学内容,其关键是教师要提供适当的教学条件,运用恰当的教学方法使所有学生都能达到学习的目标。“分层次教学”的目标就是“从差异出发,达到消灭差异”。依据研究生的专业及知识背景进行分层次教学,真正做到因材施教,帮助不同专业的研究生快速融入自己的科研课题,提高学习兴趣。

(一)分层次教学的实施

首先,根据研究生的细胞生物学基础和现在所学专业对细胞生物学知识的需求,划分教学层次,建立相应的分级教学班,进行分班教学。根据教育背景与专业情况,将细胞生物学教学分为两个层次:生物类专业提高班和非生物专业基础班,突出对不同专业学生能力的培养。对于提高班的学生,教学内容适当加深、加宽,教学进度适当加快,以保证研究生对细胞生物学前沿内容的掌握;对于普通班的学生,加强基础概念、基本方法的讲解,以保证学生达到课程教学的基本要求,为学生学习后续专业课程打下良好的基础。

(二)教学目标层次化

在教学中,课程组认真研究所授教材的内容,并从各类学生的实际出发,确定不同层次的要求,然后进行不同层次的教学,并给予不同层次的辅导,组织不同层次的实践教学,使不同层次的学生都能得到最充分的发展,适应研究生的科研工作。

(三)教材分层

“分层次教学”首先体现在课程教材的选择上。细胞生物学是生命科学领域发展最快的学科之一,新理论、新知识、新案例、新观点层出不穷,选用合适的教材和参考资料是保证教学质量的前提。根据细胞生物学的这一特点,综合考虑国内外最新教材,我们选用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持编写的《Cells》为教材,结合相应国内外学术期刊的论文和综述,以及桑建利老师编译、科学出版社出版的《细胞》、王金发老师主编的《细胞生物学》中文教材,并推荐2011年高等教育出版社出版的《细胞生物学》(翟中和主编)及韩贻仁老师主编的《分子细胞生物学》等多种教材作为参考书。

《Cells》共分为17个章节,每章均由一名或多名本学科的世界知名专家编写,书中包含大量电子显微图、荧光图及精美的手绘图,形象生动地描述了细胞中生命活动的动态变化。细胞生物学涉及的概念和专业术语多、理论性强,学生对教材的重点、难点较难把握[1]。《Cells》在编辑中的显著特点是以“关键概念”开启每一节的内容,并且强调了贯穿本节的主题,使得同学们能够抓住主线;每个章节还有“展望”的内容,涉及一些研究人员正在攻关的科研课题[2],有助于激发研究生的学习兴趣、凝练科学思想。同学们还可以《Cells》配套的网上资源(http:///cells)获取相关实验技术等其他信息。

在教学过程中,我们建立了教学内容定期更新机制,注意及时反映国际学科前沿发展及热点问题,注意将科学研究的最新成果融入到教学中去,保持课程内容的新颖和特色。同时,我们也将“分层次教学”的模式贯彻到教学资料库的建设工作中,建成了适用于各层次教学所用的教学资源,包括多媒体课件、幻灯片、中英文教材、参考资料、题库等的具有自身特点的系列化教材体系。

二、多媒体教学

细胞生物学主要讲授细胞的结构与功能以及探索生物体细胞发生、发展、成长、衰老死亡的生命活动规律的科学。与其他课程相比比较微观,细胞生物学所讲述的内容是用肉眼观察不到的,必须用各种显微镜,如光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等一起才能观察到[3]。通过多媒体课件以及相关动画的制作,可以将细胞的显微结构、超微结构真实地呈现在学生眼前,拓展学生对微观世界的认识。借助于丰富多彩的图片和图表、生动形象的三维动画,可以将复杂、抽象的理论简单化、具体化,加深学生对重点、难点的理解和掌握。例如,在讲述“细胞的内吞与外排”、“细胞内的信号的级联放大作用”、“细胞的程序性死亡与细胞坏死的区别”、“细胞周期调控”等内容时,教师利用课件、动画的使用,充分应用音像效果,直接刺激了学生的视觉和听觉器官,能强化记忆,有利于最佳教学效果的获得,使课堂教学更为生动形象,提高了教学效率。

三、互动式教学

研究生的学习目的不仅是掌握书本中的基础知识,而是学会如何将这些知识应用到自己的研究课题中解决实际的问题。在教学中,我们抓住这一点,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式,培养学生的科学思维能力和创新能力。

近年来,课程组邀请了多位国内外知名的专家、学者为学生们做了多个不同研究方向的专题讲座。这种专题讲座的形式,不仅使学生们对于细胞生物的最新研究进展有了更直观的认识,还增强了他们凝练科学问题的能力,受到了普遍好评。整个课程的教学过程也打破了传统的“填鸭式”教学模式,教学过程中融合了课堂专题讨论、学生的论文和综述汇报等多种互动教学模式,使得学生的个人表达能力、科研写作能力有了大幅度的提高。

本课程作为研究生课程,虽然开设时间不长,但已显示出一定的特色。一方面,授课教师为多年从事细胞生物学研究和教学的资深教师和一直在实验平台前研究的中青年教师,熟悉若干领域的研究进展,讲课注重个人体会和总结;另一方面,教研室着力推行教改,平时授课过程中贯穿对各知识点融会贯通的介绍和对前人创造知识历程的介绍,启发对存在问题的思考。另外,根据不同基础、不同专业研究生的专业基础知识,采取分层次教学,真正做到因材施教;考试则采用读书报告与笔试相结合的形式,引导学生投身科学探索的热情,调动学生总结科学问题的兴趣,同时培养他们口头讲述的能力。近年来选修本课程的学生人数逐年上升,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]王宝娟,张盛周,朱国萍.诺贝尔奖在细胞生物学教学中的应用[J].中国细胞生物学学报,2010,32(3):497-500.

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关键词:生命科学;开放式讨论教学;案例分析

生命科学是研究生命活动的本质和发生规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。近年来,生命科学研究的新方法、新技术的不断涌现为解析各种生命现象构建了研究平台,使科研人员从分子、细胞、个体和群体各层面深入探讨生命活动的基本规律成为现实,促进了生命科学领域中一系列观念和认识的更新[1]。与此同时,生命科学领域基础研究的进步也促进了应用,其成果正在以前所未有的速度向农牧渔业、能源工业、环境保护、食品轻工和医药卫生等多个方面渗透,产生了巨大的经济效益、社会效益和环境效益[2]。因此,目前高校生命科学相关的专业课程中既包含基础理论又包含技术手段,既包含研究前沿又包含应用进展,内容丰富、信息量大、逻辑性强。在当今以素质教育和创新型人才培养为核心的教育思想指导下,生命科学相关课程的教学过程中应采取灵活多样的教学方式,帮助学生夯实基本概念,掌握前沿进展,培养创新意识,适应现代化建设和未来社会发展的需要。传统的课堂授课方式以教师主动讲述、学生被动接受为主。这种授课方式教师讲授偏多,学生主动性发挥不足,从而导致学生对部分知识点掌握的深度和广度受到限制,仅停留在熟练记忆的层面。近年来,笔者对生命科学专业课程教学方式进行了初步的改革尝试,将教师讲授式授课与开放式讨论授课相结合,注重对学生的学习方法、思维能力、综合素质和创新能力的培养,产生了积极的反响。我们在学期伊始便给学生介绍与本课程相关的参考书、期刊和网站,教授学生查阅中英文相关文献的方法,随后将与课堂教学内容密切相关的知识延伸、科研进展、研究方法等作为小组(每小组学生4~6人)讨论题目布置给学生。学生通过在课下查阅文献、积极思考和相互交流等方式深入认识讨论题目,并在课堂上以视频、PPT和presentation的方式向全班同学展示。而小组展示过后,教师会引导学生对所讲内容展开讨论并对讨论内容进行归纳总结。同时,教师根据学生报告情况予以打分,并按一定百分比计入期末成绩。下面笔者以生命科学专业的骨干必修课“细胞生物学”和专业必修课“植物生理学”为例,阐述如何在生命科学专业的教学中引入开放式讨论教学模式,引导学生深入探究生命科学理论的内涵。

一、开放式讨论教学应用于“细胞生物学”课程教学的案例展示

细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位,既是生命科学发展的生长点,又是生命科学发展的汇聚点。细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学,是当代生命科学的重要基础学科。目前,细胞生物学的研究日益深入,已成为21世纪生命科学研究的重要领域。“细胞生物学”课程既是北京林业大学生物科学与技术学院理科基地生物科学专业的重要主干课程,也是生物技术专业重要的专业基础课程。

(一)通过开放式讨论教学引入最新科研进展内容

“细胞生物学研究方法”是“细胞生物学”课程中承前启后的一个章节,该章节从细胞形态的显微观察、细胞及其组分的分析、细胞培养与生物工程、细胞及生物大分子的动态变化等几个方面介绍了有关细胞生物学的研究方法。其中关于细胞形态的显微观察,课本中主要介绍了光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和电子显微镜的原理和使用方法。这些显微成像技术可以帮助研究者从分子和细胞等微观层面观察生命过程中的变化,揭示生命活动的物质基础和动态规律。近年来,科学家们不断尝试,实现了突破衍射极限的光学显微成像,即超分辨荧光显微术[3]。2014年诺贝尔奖即授予了其中两种超分辨率光学显微镜的发明者———受激发射损耗显微术(以下简称为STED)的发明者StefanW.Hell和光激活定位显微术(以下简称为PALM)的发明者EricBetzig、WilliamE.Moerner。由于教材内容篇幅的限制以及修订和出版时间的周期性,这一重要内容并没有被及时收录在内。于是,我们选择这一部分内容作为开放式讨论教学内容。首先,教师为学生强调衍射极限的概念,从成像的角度来说,衍射极限影响下的显微成像系统只能分辨有限小的细节,一般在200nm到300nm之间。德国物理学家ErnstAbbe发现了这一现象,并将其公式刻在自己的墓碑上。在教师的引导下,学生们播放了在网上查找到的诺贝尔奖获得者的采访视频和超分辨率显微术动画,激发大家的学习兴趣;另一组学生则通过PPT和presentation展示了STED和PALM技术的原理和特点。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:相对于传统光学显微术,STED显微术和PALM显微术通过何种方式突破了刻在墓碑上的公式———光学衍射的极限,实现了在纳米级对生物大分子和细胞结构进行清晰成像。最后,教师对学生讲述中提到的多种超分辨率显微镜的优势和不足加以补充和总结。通过这次讲述和讨论,学生们增长了知识,开拓了视野,知道了超高分辨率显微镜通过多种技术革新大大提高了人们对细胞内大分子物质定位和功能分析的观测尺度,深刻理解了显微镜是认识复杂生命现象的窗口这一观点。由上述案例可知,通过开放式讨论教学可将更多的研究进展融入到课堂教学中,更新和充实基础理论。

(二)通过开放式讨论教学将理论与实际应用相结合

“细胞增殖调控与癌细胞”是“细胞生物学”课程中备受学生关注的一个章节。细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础,是受到高度严格调控的细胞生命过程。在细胞增殖中任何关键步骤的错误,都有可能引发严重后果。在动物体内,异常旺盛增殖的细胞会发生癌变转化为癌细胞,对生命安全造成严重威胁。“细胞生物学”课程中大多数章节理论性较强,知识较为抽象,然而“细胞增殖调控与癌细胞”一节与每位同学的身体健康密切相关,学生们有着强烈的学习兴趣和探索欲望。因此,我们借助学生的学习兴趣,将癌细胞的形成与特征部分作为开放式讨论教学内容。首先,教师为学生概述癌细胞的定义和与细胞增殖调控的关系。紧接着,有学生讲解癌细胞的基本特征及肿瘤的发生过程,另一组学生讲解肿瘤发生的细胞信号调控网络以及目前针对特异信号通路的癌症治疗靶向药物。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:癌症的发生与环境因素是否密切相关?癌症是不是遗传性疾病?癌症是不是可以称为老年疾病?癌症的产生除了基因突变,有没有其他遗传机制的参与?等等。最后,教师对学生讲述中提到的癌基因、抑癌基因和生长因子等重要知识点加以强调和深化。通过这次讲述和讨论,学生不但对课本知识理解得更为深刻,也真正认识到细胞生物学与人类生活的密切关系,以及细胞生物学在解决人类所面临的重大健康问题中所发挥的重要作用。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以将与理论知识密切相关的实际应用融入课堂教学中,激发学生的学习兴趣,促使学生积极主动地学习和运用知识。

二、开放式讨论教学应用于“植物生理学”课程教学的案例展示

植物生理学包括植物生命活动过程中物质代谢、能量转化、信息传递及由此表现出的形态建成等多方面内容,是从不同层次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。植物生理学既在基础研究领域探究相互联系、相互依存、相互制约的生命现象本质,又为农业和林业生产实践提供了理论指导和技术支持。正是因为“植物生理学”课程的重要性,这门课程成为北京林业大学生物、林学、园艺和水保等多个专业的专业必修课程。

(一)通过开放式讨论教学展示多种技术手段

“植物矿质与氮素营养”是“植物生理学”课程中介绍植物生命活动横断面中的一章,围绕高等植物矿质元素的概念及生理作用、矿质离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程和特点等几部分展开讲述。膜片钳技术和非损伤微测技术均可用来测量和研究生命体外微环境中的离子/分子流,在植物矿质元素转运研究中均获得成功应用[4]。膜片钳技术利用微玻管电极接触细胞膜,对膜片上离子通道的离子电流进行监测记录,从而反映单个或多个离子通道的分子活动。非损伤微测技术利用选择性电极,可在保证被测样品完整性和近似实际生理环境状态下,对进出样品的各种离子/分子流进行三维、实时和动态的测量,从而获得离子/分子流的浓度、流速和运动方向等多方面信息。我们将这两种研究植物矿质元素转运的重要技术的比较作为开放式讨论教学的内容,作为该章理论知识介绍的补充。首先,教师为学生讲授膜片钳技术和非损伤微测技术的历史由来,再由一组学生讲解膜片钳技术的原理、特点和应用举例,而另一组学生讲解非损伤微测技术的原理、特点和应用举例。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:膜片钳技术和非损伤微测技术相比,分别有哪些优势和劣势?应该应用在哪些不同的领域?最后,教师为学生们讲述现实中两种技术的应用并加以总结,指出膜片钳技术是研究植物细胞膜离子通道的传统工具,但非损伤微测技术可以使植物矿质离子转运研究更加深入和丰满。通过这次讨论和讲述,学生们在明确植物矿质元素转运、吸收和生理功能等理论的基础上,进一步了解了进行上述理论研究的技术手段,做到了知其然,也知其所以然。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以有的放矢地加强学生对研究方法和技术手段的学习。

(二)通过开放式讨论教学锻炼学生科学思维的能力

“植物生长物质”是“植物生理学”课程中内容相对独立的一章,主要介绍多种植物激素和植物生长调节剂的生物学功能。在这一章中,教师不但需要为学生介绍生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等5大类经典激素,还需要为学生讲解油菜素内酯、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯等4大类新型植物激素。每种激素都需要围绕激素的发现与种类、分布与运输、合成与降解代谢、生物学功能和信号传导途径等多方面进行讲述。我们希望学生在听教师讲授完其中8大类植物激素的相关知识后融会贯通、举一反三,对最后一种也是最新的一种植物激素———独脚金内酯展开开放式讨论。首先,教师向学生强调植物激素的定义和特征。紧接着,一组学生讲解独脚金内酯的发现和分布、结构和合成,而另一组学生讲解独脚金内酯的生物学功能和信号传导。随后,教师通过设立以下问题引导学生展开讨论:独脚金内酯的各种生物学功能中,哪些是与其他激素的生物学功能协同作用,哪些是与其他激素的生物学功能相拮抗的?独脚金内酯的信号传导途径与哪些激素的信号传导途径具有相似性,而不同之处又在哪里?最后,教师对独脚金内酯的各种信息进行梳理,加深学生对植物激素特征和生物学功能的理解。通过这次讨论和讲述,学生们可以从对每种激素具体细节的领会中跳出来,对植物激素从最初合成到最后发挥生物学功能的一系列过程加以宏观把握。由上述案例可知,通过开放式讨论教学,可以锻炼学生的科学思维能力,引导学生由个别到一般、由局部到全面,独立有序地完成教学内容。通过上述“细胞生物学”课程和“植物生理学”课程中多个教学案例可以看出,开放式讨论教学可以补充讲授型课堂教学的不足,帮助学生在教师的指引下进行积极而独立的思考和自主而深入的学习,了解科研进展,知晓实际应用,掌握研究方法,锻炼科学思维,培养创新意识。

参考文献

[1]张道民.对生命科学前沿问题的几点思索[J].前沿科学,2010,4(14):26-32.

[2]熊国梅.生物工程技术的发展对社会经济发展的影响[J].教育教学论坛,2012,45(38):171-172.

[3]吕志坚,陆敬泽,吴雅琼,等.几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展[J].生物化学与生物物理进展,2009,36(12):1626-1634.

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随着计算机的普及,以及互联网技术的迅速发展,越来越多的教师采用多媒体计算机辅助教学(Multimedia Computer Assisted Instruction,即MCAI)。MCAI是指利用计算机综合处理和控制文字、图像、影像、声音等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合,并通过屏幕或投影机投影显示出来,完成教学或训练过程。一直以来,细胞生物学都存在着教学枯燥、内容抽象的难题,MCAI的应用很好地解决了这一问题,与此同时,它的使用也产生了很多负面影响。我根据教学经验,下面谈几点体会和建议,与同行探讨。

一、应用MCAI的优点

(一)MCAI具有生动、形象的特点,它的应用解决了细胞生物学枯燥、抽象的问题。

细胞生物学研究对象是细胞,细胞的结构,以及细胞的生理活动机制是教学的重点,又是难点。用传统的板书教学来讲授这些内容非常困难,教师只能通过文字和简单的绘图来描述细胞的各种结构,这会使学生感到枯燥和抽象,很难真正地理解教学内容,从而降低学生的学习积极性。MCAI可以通过大屏幕投影来演示教学内容,改进传统教学过程中可视性差、不够形象等缺点,将难以用文字表达清楚的教学内容,以图像、动画的形式,甚至语音,轻松地传授给学生,从而使教学过程更加生动活泼,使抽象枯燥的难点知识简单化、直观化,极大地激发学生的学习兴趣,有效地提高教学质量。

(二)MCAI具有将多种媒体信息相结合的特点,它的应用有利于诠释细胞生物学中的难点问题。

我在教学实践中发现,细胞生物学中有很多知识点学生很难理解。究其缘由,并不是因为这些理论过于深奥,而是由于很多机制的过程复杂,而传统的教学方法又不够直观造成的。MCAI能运用图像、动画与声音将一些复杂、抽象、难懂的机制形象地展示给学生,起到事半功倍的效果。以讲授cAMP信号通路为例,cAMP信号通路是细胞生物学教学难点之一。它涉及的物质很多,包括Rs、Gs、Ri、Gi、AC、PKA等,而且整个过程非常复杂,采用传统的教学方法很难清楚地诠释这一过程,而应用MCAI,我们就可以通过Flas清晰地为学生演示整个信号通路的变化过程,使学生更容易地理解这一知识点。

(三)MCAI具有信息容量大,操作简便快捷的特点,它的应用提高了教学效率,节约了教学时间。

传统的教学方式是黑板加粉笔,同时采用挂图与幻灯机,授课时教师会因板书、收取挂图、调试幻灯机等而浪费许多宝贵的时间[1]。MCAI主要是以计算机为操作工具,信息容量大、操作简便快捷是它的重要优势,它的应用节约了教学时间,提高了教学效率:一方面节省了板书与挂图时间,可以在较短时间内向学生传递大量教学信息,具有高效性[2]。另一方面,学生可以在课后拷贝教学课件,而不必在课堂上疲于记笔记,可以把更多精力用于与老师互动。

(四)MCAI是一种现代化教学手段,它的应用丰富了教师的备课手段。

MCAI的应用丰富了教师的备课手段,使教师不必局限于采用单纯的文字方式为学生传授知识,而可以采用多种教学手段来实现教学目的。而且MCAI的使用可以更好地将教师的思想融于教学过程中,比如教师可以根据教学的实际情况,不同的教学对象,以及自己对教学内容的理解来制作课件,包括图片、动画等,以达到教学目的。同时,随着信息技术的发展,互联网的应用越来越广泛,重要的文献资料都可以通过网络下载。教师可以通过计算机下载相关的教学内容,制作成多媒体课件,既丰富教学内容,又节省备课时间。

二、应用MCAI存在的问题

(一)一些教师过于依赖MCAI,不重视提高自身的授课能力,在课堂的主导地位下降。

多媒体的应用使教师的教学手段有了质的飞跃,大大减轻了劳动强度。因此,越来越多的教师都采用多媒体授课。但过多的使用使一些教师产生了一定的依赖性,主要表现在以下几个方面:一是教师备课时过于依赖网络资料,课件的制作只是将下载的信息进行简单的修改、复制,而没有融入自己的内容,体现自己思想;二是教师讲课时只照课件宣读,整个课堂大多是坐在电脑边而不是面对学生授课,扮演的只是播放者的角色,这将直接影响教与学的双边互动式交流[3];三是授课方式的简单化使教师不重视提高自身的授课能力,业务水平下降,逐渐丧失了课堂的主体地位。

(二)一些教师授课量大,讲课速度过快。

细胞生物学的教学一直存在内容多、课时少、知识更新速度快的问题。在应用多媒体教学以后,有些教师为了赶进度,不断地增加课件的内容,加快讲课的速度,忽视学生的认知规律。大量的教学内容学生来不及消化,也没有时间与老师进行交流,最终造成教学质量下降。

(三)一些教师忽视了传统授课方法,影响了教学效果。

传统的授课方法主要以板书为主,并辅以简单的图示,这种授课方式在启发式教学和引导式教学方面有着独特的优势,教师在板书的时候可以通过一步步的推导,引导学生进行思考,调动学生的积极性。MCAI并不能完全代替传统的教学方式,两者应该相辅相承,互为补充。

MCAI是细胞生物学课堂教学的发展趋势,其具有多方面的优势,能丰富教师的授课手段,提高教师的工作效率。同时,我们也必须清楚地认识到过于依赖MCAI会适得其反。在教学实践中,教师应该根据实际情况将MCAI与传统授课方式相结合,取长补短,才能充分发挥MCAI的优势。

参考文献:

[1]陈绍坤,周进.医学细胞生物学多媒体教学的思考.山西医科大学学报,2006,8(2):137-139.

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关键词:数字化显微网络互动系统 医学细胞生物学 实验教学

中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(c)-0153-02

医学细胞生物学是医学课堂中非常重要的一门课程,所以实验教学的质量会直接影响教学效果,在医学细胞生物学的实验课堂中,主要用显微镜观察细胞的结构,而显微镜也是引导学生走向微观世界的重要途径,有助于学生对理论知识的正确理解,对细胞微细结构的空间和平面有一定的立体概念,但是显微镜也有一定的弊端,如师生缺少交流和讨论的方式受限,导致教学成果存在参差不齐,近年来,IT技术的不断发展,显微镜和图像处理技术以及数码摄像相联合,形成了一套新型的数字化显微网络互动系统,将其应用到课堂中,明显地改变了以往抽象、单一的教学方法。

1 底只显微网络互动教学系统的概念

在显微镜上安装数码摄像设备组装成图像分析和显微观察一体式的显微镜系统,利用相关的网络控制软件把数码显微镜与计算机联合在一起,可以让学生操作的显微图像随时传送到教师的屏幕上,教师可移动光标到具体的组织和细胞上,让学生加深理解,更有利于其他课件的应用,有效地提高了师生之间的沟通和研究,具有非常好的扩展性和开放性。江汉大学文理学院的互动教学系统选取的是捷达数码,在此系统上安装了实验教学软件和专业形态分析软件,这样有利于教师对学生进行统一的网络管理,提高效率,能生动形象地开展教学,也可让学生自我独立研究和学习[1],所以,数字化显微网络互动教学系统推动了医学细胞生物学实验教学的发展,满足了课堂多样性的需求。

2 数字化显微网络互动教学系统在医学细胞生物学实验教学中的优势

2.1 传统医学细胞生物学实验教学中的弊端

(1)缺乏实时监控、效率低。在传统的实验教学中过于注重理论知识,导致实验技能和综合能力严重匮乏,在教学中相关设备过于陈旧,导致很多验证性的实验教学无法操作,在课堂中时间有限,教师也只能对个别学生进行指导,不能及时地对全班学生进行辅导,所以,造成学生学习成果参差不齐,无法达到高效的实验课效果。

(2) 同学与师生之间缺乏讨论和沟通。在传统的实验教学中,因为时间和空间的限制,导致学生之间、师生之间的有效沟通非常少,学生只观察和操作自己的实验内容,老师回答学生提出的问题有限,在短时间内,学生无法得到老师的进一步指导。

(3)无法保存实验中的图像。因为不能随时传送和存储实验图像,对于比较好的材料、图像以及结果只能在本节课堂中展示,显微镜下的图像无法保留住,不能再其他的时间和实验中观看和应用,达不到资源共享的效果。

2.2 数字化显微网络互动教学系统优势

(1)实现了同学与师生之间讨论和沟通,在数字化显微互动实验中通过主机可以清晰地观察和控制学生端的数码显微镜的情况,对于出现问题的图像,老师可及时发现并解决,更可把显微镜下较为经典和特殊的图像调整到大屏幕上[2],让所有学生可以观看,达到资源共享的目的,改善了传统实验教学中的不足,充分地调动了学生的积极性和主动性,降低了教师的劳动强度[3],有效地提高了工作效率。

(2)丰富了实验教学中的内容,使其更具个性化。在教学中,老师和学生都可以对图像进行静态捕捉、动态录像捕捉和自动定时捕捉,这样有助于教师对实验教学中的难点和重点进行详细的讲解和巩固,学生可以把显微图像、实验结果存储,以便随时查看,也可长期保存,提高了学生对实验的认识和深刻理解,存储和捕捉特殊的现象以及实验结果,有利于课后师生之间研究和讨论。数码显微互动和多媒体连接,把较为抽象的教学内容利用动态的画面和声音直接展示出事物的发展全过程,把抽象的理论合理地形象化,内容具体化[4]。动态的画面、形象的展示,寓教于乐,让学校在短时间内接受更多的信息,扩展知识面,掌握更多的信息量,提高了学习效率。

(3)全面评价学生,实施实验考核。实验考核是考验学生能力和实验教学质量的重要手段,考核内容主要是实验报告和技能成绩,通过数码显微互动,学生了解教师相关要求,对图像或者图片的特征结构做好文字说明、标记、标识,之后传送给教师机,有助于教师进行批改和了解学生对实验掌握情况,教师可在每次实验教学中根据学生的使用操作能力和显微图像效果等进行评价。

3 教学效果和成绩

(1)提高了学生的实践能力和创新意识。实践能力包含操作能力、观察能力、思维能力、表达能力、创新能力和自学能力。在数码显微网络互动教学中,主要倡导学生的好奇、分析、思考和观察,在互动中发现并提出问题,敢于设想和假说。可以提高学生的观察和逻辑能力,通过分析问题解决问题,提高了创新意识的培养,在数码显微互动教学中,有利于学生把理论知识和实践能力相结合,灵活运用。

(2)促进了实验教学的全面改革。数码显微网络互动系统可以强化实验教学的目标,培养知识面广、素质高、能力强、基础扎实,具有实践能力和创新精神的新世纪医学人才,有效地降低了学科意识和验证性实验,提高多科整合的综合性实验和相关设计性,建立该院新实验教学体系,为学生提供了良好的实践、创新平台,在医学细胞生物学的实验教学中,应用数字化显微网络互动系统增加了实验的效率,以前观察细胞结构、功能和细胞器需要两节课时才可完成,现在一节课时即可,把多余的时间用于细胞培养等其他的综合实验,让学生了解和掌握更多的知识,实验教学的全面改革得到了学生的认可,数码显微网络互动系统可以让不同专业学科的学生进行交互渗透[5],打造一个综合性强、全能型的师资队伍,为实验教学改革发展奠定了扎实的基础。

4 结语

综上所述:数字化显微网络互动系统是把数码显微镜、计算机系统以及网络的优点相结合,为师生之间创造了良好的交流空间,把此系统应用到教学当中,将现代信息技术融入到科学心态的教学中,可以避免师生之间因为显微图像而产生的沟通障碍,可以让师生之间进行直观的交流和探讨;另外,有助于教师对全体学生或者成绩较差的个别学生进行辅导,提高学生的积极性,加深对理论知识的理解,锻炼了学生的综合能力,同时也为教师提供了丰富的教学手段,让医学细胞生物学实验教学发生了革命性的变化。

参考文献

[1] 苏红星,尚宏伟,张立新,等.数码网络显微互动教学系统在形态学实验教学中的应用与展望[J].基础医学与临床,2008,28(6):651-653.

[2] 廖静,戴洁,刘瑜.数字网络显微互动教室在病理教学中的实践和思考[J].首都医科大学学报:社会科学版,2009(增刊):296-297.

[3] 王菊,周宗瑶,幕晓玲,等.显微数码互动系统在人体组织学实验教学中应用效果评价[J].黑龙江医学,2014,38(1):100-102.