人体生理学课堂教学研究

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摘要：人体生理学是研究人体正常功能活动，如循环、呼吸、消化、泌尿等发生发展规律的科学，作为一门生物和医学专业学生的基础课程，它是沟通基础与临床的桥梁。然而，人体生理学课堂教学学时较少，教学内容抽象复杂，概念性强，学生难以理解和掌握重要知识点，这在一定程度上影响了课堂教学质量和学生学习效果。在有限的教学课时内，如何能让学生掌握人体生理学的基本理论知识和技能，以及培养具有创新意识和创新能力的高素质人才，已然成为人体生理学教学改革中亟待解决的核心问题。将诺贝尔生理学或医学奖史应用于“人体生理学”课堂教学中，通过精心选择与解读诺贝尔奖获得者的科研故事以及研究成果，旨在提高学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生基本的科学素养和创新思维能力，全面提高人体生理学的课堂教学质量。

关键词：人体生理学；诺贝尔生理学或医学奖；课堂教学；学习兴趣

人体生理学(humanphysiology)是研究人体功能活动规律及其机制的科学，是一门重要的生物与医学基础课程。人体生理学的主要任务是研究构成人体各个系统的器官和细胞的正常活动过程，特别是各个器官和细胞功能活动的内部机制，不同细胞、器官、系统之间的互相联系和相互作用，并阐明人体作为一个整体，其各部分的功能活动是如何相互协调、相互制约，从而维持正常的生命活动过程[1]。本课程是基础与临床之间的桥梁学科，病理生理学、病理解剖学、药理学、病原生物学等知识均以生理学作为基础。正因为生理学的发展与医学之间有如此密切的联系，所以在国际诺贝尔奖项中，设有“诺贝尔生理学或医学奖”。然而，人体生理学教学内容抽象复杂，概念理论性较强，学生普遍反映难于理解和记忆，重要知识点难以掌握，这在一定程度上影响了教学质量和效果。因此，激发学生的学习热情和求知欲望，引导学生掌握合适的课堂学习方法，培养学生的专业能力和综合素质，这些已然成为提高人体生理学教学质量的关键。在平时的课堂教学中，发现学生对近年来诺贝尔生理学或医学奖获得者及所研究的领域非常关注，尤其屠呦呦获得2015年诺贝尔奖这一里程碑事件，更加深了学生对诺贝尔奖的浓厚兴趣。因此，将诺贝尔生理学或医学奖史应用于“人体生理学”的课堂教学中，对于提高学生学习热情，活跃课堂气氛，丰富课堂教学内容，拓宽教学设计思路，全面提高学生的课堂求知欲，专业创新能力和综合素质具有重要意义[2-4]。

1人体生理学课堂教学内容与诺贝尔生理学或医学奖研究成果的联系

人体生理学是研究人体正常功能活动(循环、呼吸、消化、泌尿等)发生发展规律的科学，作为一门生物和医学专业学生的基础课程，它是沟通基础与临床的桥梁。因此，在有限的教学课时内，让学生理解和掌握人体生理学的基本理论知识和技能，培养具有创新意识和创新能力的高素质人才，已然成为人体生理学教学改革的核心问题。诺贝尔生理学或医学奖，是根据已故的瑞典化学家阿尔弗雷德•诺贝尔的遗嘱而设立的，目的在于表彰前一年在生理学或医学界做出卓越贡献的学者。2015年10月8日，中国科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为第一个获得诺贝尔自然科学奖的中国人[5]。多年从事中药和中西药结合研究的屠呦呦，创造性地研制出抗疟新药——青蒿素和双氢青蒿素，获得对疟原虫100%的抑制率，为中医药走向世界指明一条方向。可以说，屠呦呦获得2015年诺贝尔奖这一里程碑事件，引起了学生对了解诺贝尔奖研究史的浓厚兴趣。因此，将诺贝尔生理学或医学奖史应用于人体生理学教学改革中，必将丰富课堂教学内容，增强教学设计的新颖性，活跃课堂气氛，全面提高学生的学习热情和求知欲，真正做到“以鱼授之，不如授之以渔”[2-3]。目前国内的人体生理学教材版本较多，其中人民卫生出版社和高等教育出版社出版的教材较专业与权威。本文，作者以高等教育出版社出版的《人体生理学》第三版教材(孙红等主编)为例，初步研究与归纳了人体生理学教学中的重要知识内容与近年诺贝尔生理学或医学奖研究成果的联系(表1)，以证实将诺贝尔奖史应用于人体生理学课堂教学的可行性，并初步探索融入诺贝尔奖史对人体生理学课堂教学改革的重要性及意义。

2诺贝尔生理学或医学奖研究史在人体生理学课堂教学中的应用及意义

2.1精心选择与解读诺贝尔奖获得者的科研故事，提高学生的学习兴趣和求知欲望。学习兴趣与求知欲是步入浩瀚知识殿堂的金钥匙。我国春秋时期的伟大教育家孔子云：“知之者不如好之者，好之者不如乐知者”。我们知道，诺贝尔奖获得者都是对科学研究有着执着精神和热情的学者，他们刻苦钻研，治学严谨，当然其中有很多生动有趣或又发人深省的感人故事。在人体生理学课堂教学中，通过精心选择与解读诺贝尔奖获得者的科研故事，激发学生的学习兴趣和求知欲望，必然会活跃课堂气氛，提高学习效果。比如在讲授第十二章生殖生理内容时，作者就插述了2010年被誉为“试管婴儿之父”的英国生理学家罗伯特•爱德华兹因在试管受精技术方面的发展而获得诺贝尔奖的明星故事[6]。事实上，该技术并非爱德华兹一人所研发，当时他还有一位亲密合作者，即英国医生帕特里克•斯特普托。与爱德华兹一道，两位科学家共同研发出了体外受精技术。1968年，爱德华兹找到了正在担任英国奥尔德姆地区综合医院中心顾问的斯特普托，他的主要任务是研究绝育方法，及腹腔镜检查。爱德华兹需要斯特普托提供技术援助，从卵泡中取出卵母细胞。两位科学家随后开始了长时间合作。同一年，他们成功让人类卵子受精。1972年，他们开始胚胎移植研究，但直到1975年夏天，才实现第一例胚胎移植后的成功怀孕。可是，这例怀孕又因胚胎异位而不得不在11周后去除。经过种种失败和挫折，1978年7月26日，世界上第一个试管婴儿路易丝•布朗足月出生。可以说爱德华兹和斯特普托是科研道路上绝配的黄金搭档。终于在2010年，时年85岁的爱德华兹因创立体外受精技术而获得诺贝尔奖，高龄又体弱的他甚至未能发表获奖感言。而更加遗憾的是，与他一同创立该技术的斯特普托没能等到这一天，他已于1988年去世。诺贝尔基金会规定，诺贝尔奖不能授予已去世的人。通过讲述爱德华兹和斯特普托这一对黄金搭档的科研故事，激发了学生对生殖生理教学内容的求知欲望，极大提高了学生的学习热情。此外，这也给了现代学生很多的启示和教育，让学生了解到作为优秀的科学研究工作者必备的基本素质，如坚持不懈的精神、团结合作的精神、献身科研的精神等。2.2精心选择与解读近年来诺贝尔奖的研究成果，培养学生的科学素养和创新能力。目前人体生理学的研究已经由整体水平发展到细胞分子水平。只有认识了细胞和分子水平变化的全过程，才有可能阐明机体内各种生理功能的机制。因此，现代人体生理学的研究大部分都涉及细胞和分子水平。诺贝尔生理学或医学奖代表着生命医学领域研究的最高水平，标志着最新科学研究的发展前沿。近年来，从事细胞和分子生物学研究工作的科学家获得诺贝尔生理学或医学奖的比例越来越高，充分说明细胞分子水平的研究在生命医学领域的重要地位。因此，在人体生理学教学过程中，将近年来在细胞和分子水平的诺贝尔奖研究成果融入到人体生理学的教学内容中，既可以加深学生对人体生理学知识中细胞和分子水平的理解，又能使学生了解到生命医学领域的研究前沿。例如，在课堂讲授第十章神经系统生理时，作者就讲述了2014年由多国神经生物学家发现构建大脑定位系统的细胞——GPS细胞[7]。我们如何知道我们在哪儿？我们如何从一个地方找到另一个地方？我们如何存储此类信息，以便于我们下次能够迅速找到同一条道路？该研究成果告诉我们大脑内部定位系统的GPS细胞可以指导我们的空间定位，为更高级的认知功能提供了细胞基础。此外，作者还讲述了2017年美国科学家发现了控制昼夜节律分子机制的研究成果[8]。地球上的生命早已适应了地球这颗行星的转动。很多年以来，我们已经知道包括人类在内的各种生命体体内存在一种生物钟，能帮助大脑预知并适应每一天的周期规律。该诺贝尔奖研究成果发现了一种能够控制日常生物节律的基因。研究证明，用这种基因编码出的一种蛋白质分子，会在夜间不断累积，然后在白天又发生分解。此外，他们还发现这种生物过程中的其他相关蛋白质分子成分，从而揭示细胞管理这种自我维持运行的机制，阐明了控制生物钟内在运作的神经分子机制，并解释了动物和人类是如何适应自身的生物节律并与地球的转动保持同步。通过将近年来诺贝尔奖研究成果融入到人体生理学的教学中，那些概念抽象，理论性强的知识点就会变得易于理解和掌握，较大程度上提高了课堂教学质量和学生学习效果。而且，诺贝尔奖研究成果的融入讲解，能够使学生了解生命医学领域的研究前沿，培养学生的基本科学素养和创新思维精神。

3结语

科学的发展与人类的生活需要息息相关，尤其是生理学和医学的发展对人类的生活、医疗和健康产生直接的影响。新世纪以来，科技的飞速发展，精准医疗以及各学科知识之间的相互交叉和渗透，为人体生理学的研究提供了新的理论和技术。分子生物学、生物芯片和计算机微电子等技术在人体生理学研究中的应用，为生理学的发展提供了前所未有的机遇，使生理学的研究逐渐摒弃以往的单学科、单一方法和技术研究生理学的手段，代之以将形态的、功能的多学科、多种研究技术结合起来，从不同的方向和侧面研究生理学问题，力求更全面深入而完整地认识生理学现象及其机制。因此，通过有限的课堂教学学时已然不能使学生掌握所有的新理论新知识。将诺贝尔生理学或医学奖史应用于“人体生理学”课堂教学中，通过精心选择与解读诺贝尔奖获得者的科研故事以及研究成果，旨在提高学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生坚持不懈、团结合作的科学素养和科研创新能力。

参考文献

[1]孙红,彭聿平.人体生理学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2016

[2]王长林,陈岩,魏力军.诺贝尔生理学或医学奖在“普通生物学”教学中的应用.微生物学通报,2013,40(11):2123-2127

[3]王跃春,周卓妍,王立伟.结合“诺贝尔生理学或医学奖”进行生理学教学的实践.中国高等医学教育,2011,(9):39-40

[4]郭莉,刘红霞.优化课堂教学,提高生理教学质量.现代生物医学进展,2010,21(10):4134-4135

[5]苗宇桐.中国国内自然科学类诺贝尔奖第一人——屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖.生理科学进展,2015,46(5):364-364

[6]张少微,宋伟,冯娟,等.人类体外受精技术—2010年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍.生理科学进展,2011,42(1):75-80

[7]叶菁,张生家.大脑的内置GPS:2014年诺贝尔生理学或医学奖解析.科学通报,2014,59(34):3346-3349

[8]曾武威.2017年诺贝尔生理学或医学奖简介.解剖学报,2017,48(6):633-634

作者:王长林 韩凤桐 顾宁 单位:哈尔滨工业大学生命科学与技术学院