细胞生物学技术范文10篇
时间:2024-05-23 21:48:42
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细胞生物学网络资源利用率提升
[摘要]医学细胞生物学是医学生的必修课,其既是生命医学课程的基础理论学科,又是一门较为综合性的前沿学科。由于医学细胞生物学课程内容多、课堂教学学时数相对较少、前沿进展迅速、教师课堂授课信息量大,学生单靠课堂时间不能很好地把握重难点,而刚入学的新生面临适应大学新环境等多种原因导致学生课后不能及时对所学知识进行归纳总结等,种种原因使医学细胞生物学课程的教学效果有待提高。依据手机用户的普及性、手机微信的经济性和手机学习的便捷和及时特点,教师可利用手机微信和网页浏览器互动平台将本教研室开发的医学细胞生物学网络教学共享资源库通过微信以手机报等形式发送给学生,让学生随时随地利用手机终端获得集文字、图形、图片和声音于一体的学习资料,提高网络教学资源利用率及教学效果。
[关键词]医学细胞生物学;网络教学资源;移动手机平台
细胞生物学正在渗透到基础医学和临床医学的各个领域,在现代医学科学中占有重要地位。细胞生物学是我校临床医学(5/7年制)、口腔医学、护理、公共事业管理、药学(临床方向)、医学检验、预防医学、生物技术(课程设置中已包括)等专业的基础课程,其教学质量的好坏对各专业后续课程的教学影响较大,故各级领导对此课程的教改都较为关注[1]。广西医科大学医学细胞生物学课程一般在本科各专业的一年级中开设,但课堂教学总学时数为24学时,教师课堂授课信息量大,学生单靠有限的课堂学时数不能很好地学习掌握该课程重点难点。因此,利用各种教育技术提高医学细胞生物学课程的教学效果尤为必要。广西医科大学细胞生物学与遗传学教研室负责细胞生物学课程的汉语教学、双语教学和全英语教学10余年,积累了大量教学经验且积极参加教学改革。本教研室通过多年认真收集、整理和归纳各种图文和动画资料,利用现代多媒体技术制作完成了医学细胞生物学课程的网络教学课件《细胞生物学与医学遗传学网络教学平台》(该课件获得国家第六届多媒体课件大赛二等奖),形成了一个体系完整、形象化、可视化的网络教学平台和网络共享资源库[2]。而其成功构建的“医学细胞生物学网络共享资源库”如何得到充分的利用是一个重要课题。因此,作者在本文中提出利用手机移动教学平台提高广西医科大学医学细胞生物学网络教学资源利用率及教学效果的设想。
一、国内外研究现状
国外许多大学在21世纪初就开发有多学科网络教学平台[3-6],随着移动通信技术的快速发展,尤其是4G、5G技术的推广使用,无线通信技术与因特网结合而产生的移动因特网技术将给人以全新的交互和资源共享环境。将现代信息技术应用在教育、教学中,将使学习者的学习方式更加灵活多样,学习资源的获取更加便利快捷,为学生的自主性学习和个性化学习提供便利,形成任何人、任何时间和任何地点都能进行的开放式学习。移动手机用于学习(Mobilelearning,M-learning)的最早研究是1994年美国卡耐基枚隆大学(CarnegieMel⁃lonversity)开展的名为“WirelessAndrew”的项目[7]。澳大利亚Wollongong大学教育学院2009年针对M-learn⁃ing开展了诸多项目,有关于教师专业发展的、成人教育的、环境教育的、促进教师反思的,还有数学、物理、信息技术等,甚至有艺术、科学、学前教育,可以说无所不包[8]。这些项目所选用的移动学习工具或为iPod或为Smartphone。美国的高校教师利用短消息服务(SMS)来发送课程要求、发起班级投票,学生们存储自己的声音作为编号来参加手机小测验[9]。有研究者考察了使用数字音频播放器——苹果iPod来学习的情况。教师将在课堂上录制的讲座做成RSS种子,学生可以通过电脑联网下载到iPod上。用这种方式来“传送”讲座,从而使学生能随时进行移动学习。广西医科大学细胞生物学与遗传学教研室胡启平教授通过建立医学细胞生物学网络教学平台,提高本科生医学遗传学的学习效果,在几年的实践中得到学生的好评[10]。目前,广西医科大学医学细胞生物学网络教学平台具体内容包括以下几个方面:1.课程简介。课程总体简介和课程建设规划回答了所有医学生会问的问题——为什么要学医学细胞生物学?学生在这部分会了解到医学细胞生物学作为基础课程和关联度最高课程的重要性,进而对课程的重视程度会有所提高。2.教师队伍。包含教研室主讲教师的主要信息(课程负责人联系方式及主讲教师简介和联系方式)。3.教改科研项目、教改科研论文。教学侧重的方向以及正在做什么样的教学研究在此都是可了解的。4.理论教学大纲、进度表、教案首页、教案续页、教学课件、章节总结、强化训练习题集相关网站推荐。此模块是对学生理论知识帮助最大的部分,教师在备课过程中编纂的教学大纲,利于学生准确定位自己需要掌握、熟悉、了解的内容,进而在自己的学习过程中划分不同的时间来预习和复习。5.实验教学大纲。包括教案首页、实验指导、教学课件、实验报告、实验视频等。
二、我们的出发点
医学细胞生物学教学改革论文
摘要:医学细胞生物学是现代基础医学教育中一门非常重要的基础课程,它不仅是基础医学学科的前沿学科,而且与临床医学各学科紧密联系。医学细胞生物学课程内容繁杂、抽象,如何在有限的时间内,让临床专业医学生系统掌握医学细胞生物学的基础理论知识及实验技能,已成为医学细胞生物学教学改革的重要内容。本文结合郑州大学基础医学院临床专业课程规划的实际情况,在教学内容的安排、教学方法的使用、考试方式的优化等方面进行深入的思考,为提高临床专业医学细胞生物学教学质量提出几点建议。
关键词:医学细胞生物学;教学模式;教学改革
医学细胞生物学是一门以细胞生物学和分子生物学为基础,探索研究人体细胞发生、发育、增殖、衰老、死亡以及细胞结构与功能的异常与人类疾病关系的学科[1]。医学细胞生物学是临床医学、检验医学、口腔医学、预防医学等医学专业的一重要基础课,同时也是生理学、病理学、免疫学、组织胚胎学、药理学等医学基础课程以及后续临床课程的基础[2]。学习医学细胞生物学的基本理论知识有助于医学专业学生从分子细胞层面理解人体生命活动规律和疾病发生发展进程,为专业课学习和后续的科研工作奠定坚实的理论基础[3]。医学细胞生物学是一门实验操作性极强的学科,实验教学是这门课程教学工作中的重要实践环节,在培养学生动手能力、实践探索能力和科学创新能力等方面具有重要作用[4-6]。传统的教学理念和教学方法已经不能满足新时代的需要,如何能在有限的时间内,让学生系统掌握医学细胞生物学的基础理论知识,并熟练掌握基本实验操作技术,是新形势下医学细胞生物学教学改革的一项重要内容[7-8]。本文结合郑州大学基础医学院的实际情况,对医学细胞生物学理论课及实验课教学中存在的问题及改革策略进行探讨并提出建议,以提高医学细胞生物学教学质量。
1提高医学细胞生物学理论课教学质量的建议
1.1理论课教学内容的改革
首先,针对不同专业,因材施教。临床医学、检验医学、法医学、临床药学、预防医学等专业均需要开设医学细胞生物学。任课教师应该结合教学大纲并根据教材内容,为不同专业的学生制定相应的教学计划和授课内容,按照学校的课程设置,多方面、多角度、多层次因材施教,提高医学细胞生物学的课堂教学效果。其次,注重基础理论,由浅入深。注重教学内容的基础性,构建并完善由细胞基本结构及其功能、细胞重大生命活动现象及本质等所组成的理论教学体系,加强学生对基本理论知识及基础实验技术的理解。授课教师应该以真核细胞的结构与功能为教学重点,使学生对细胞的主要结构及其功能等有系统、全面的了解和认识。然后,精炼教材内容,突出重点。医学细胞生物学课程的内容较多,但课时有限,所以,任课教师应精炼教材内容,有的放矢授课。该门课程的必修内容是认识人类自身生命活动的基础,也是认识疾病发生、发展的理论基础。授课教师在授课过程中要注意精练授课内容,突出重点章节,同时,课后需要对本节课的内容进行归纳总结。
生物学实验课教学论文
1.细胞生物学实验课程现状
1.1实验内容陈旧。由于受计划课时、经费条件等因素限制,目前细胞生物学实验项目多为传统验证性的,如光学显微镜的构造与使用、细胞凝集反应等内容。以上实验内容和遗传实验重复。1.2学生缺乏主动性。现行的实验教学模式是以验证理论为主,实验方式简单枯燥。一般实验不要求学生查阅文献、分析资料,也不要求学生设计详细的实验步骤,这样的实验教学模式很少能够发挥学生的主观能动性,不利于培养师范类院校学生分析问题和解决问题的能力[3]。1.3考核内容不完善。由于细胞生物学实验课是考察课,独立于理论课考核,考查内容主要以出勤、卫生、实验报告为主,教师主观性较大,缺乏一定的量化标准,较难反应学生的动手能力,进而影响了学生学习动力。
2.改善实验教学条件,增加实验教学学时
为了保证实验教学改革的顺利进行,提高实验教学改革的成效,需要进一步加强实验室建设。首先要建立开放实验室,将分子实验室、细胞生物学实验室和遗传学实验室整合为现代生物学实验室。从而优化了实验室的资源共享;其次增加教学实验经费,改善教学条件。
3.优化实验内容,构建实验教学新体系
3.1科学设置实验内容。在细胞生物学实验课程的教学过程中,教师需要调整课程内容。调整的原则:一合并技术单一、重复性的实验。如观察细胞形态结构、线粒体和液泡系的超活染色与观察、人类X染色体的观察等实验,可将这些单项实验组合为系统综合性实验。3.2建立“三性”实验教学模式。传统的细胞生物学实验教学内容多为验证性试验,为进一步深化实验教学改革,增强学生综合分析能力,数据处理及查阅资料能力和实践能力,所以制定了以验证性、综合性、设计性为中心实验的“三性”教学内容。验证性实验是通过验证某些已有结论使学生掌握某些探索自然事物的方法;综合性实验是运用本课程或与本课程相关的多种课程知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。
细胞生物学的教学路径研究
1.改变实验教学模式。
以前我国的学校进行细胞生物学实验的方法是:老师将实验步骤、实验操作、注意事项在实验之前全部告诉学生,学生在老师设置的要求里用心完成课堂实验,造成学生在做实验的时候,对老师的指导形成了严重的依赖性,缺乏创新意识,不利于学生未来实践能力的培养。鉴于这种情况,我国开始改变实验教学模式,在保证学生生命安全的条件下,尽可能的将实验变成开放性实验,增强学生在实验过程中的自主性,学生根据自己的设想,用一定的实验方法去验证自己设想的可行性,老师的任务是现场监督实验的安全性,对一些存在安全隐患的实验方法进行制止,并在实验快要结束的时候,将课本上的实验方法进行讲解,并鼓励学生无论设想是否正确都要积极去做,科学的路上本来就充满挫折,失败是很正常的,使学生更加愿意按照自己的设想去做实验,久而久之增强了学生的实验设计能力和创新能力,从长远来看必将推动我国甚至世界生物科学的发展。
2.及时的更换实验内容。
科学技术在不断的进步,生物科学也不例外。在生物学实践教学的路上必须不断丰富实验内容,及时的让学生学习到世界先进的研究成果或者优良的研究方法。学校可以根据本校学生的实际情况,适当增加实验的难度,在安排实验的时候尽量多一些创新性的实验减少验证性实验的比例,因为相对应于验证性实验,创新性的实验更加有利于培养学生的创新能力和生物研发能力,创新性实验提前不知道实验结果,学生带着问题和好奇去做实验,而验证性实验学生在做实验之前就已经知道了本实验的实验结果,只是通过一定的方法验证结论即可,此外创新性实验的实验结果不唯一,有利于培养学生的发散思维,根据自己对实验现象的不同理解,从不同的角度得出不同的实验结论。实验是一个实践性的教学,更改实验内容光从改变这些实验的理论是不够的,还必须要求实验硬件的配合,增加在实验方面的投资,购买一些先进的实验设备,聘请一些国内外知名的生物学教授来学校进行教师的培训或者办学生讲座,软件和硬件双管齐下才能达到更换实验内容目标,最终提高基于实践的细胞生物学教学效果。
3.老师根据学校现有的物质条件,合理的安排实验内容。
虽然我们在细胞生物学的教学过程中,大力支持和发扬实践教学,也就是将课堂做生物实验作为教学的主要形式,学生通过做实验,将理论与实践结合起来,并从中锻炼自己实际解决问题的能力,甚至创造出一些科技成果来,但是,我们也不能盲目的追求实验教学,因为大多数实验尤其是生物实验需要非常先进的设备,有的还需要珍贵的材料做实验标本,这会无形之中提高学校的教学成本,不利于学校的可持续发展,所以,必须将实践教学与学校的实际办学条件紧密结合起来,老师根据目前学校目前拥有的先进设备和实验标本合理的安排实验,保证将现有的资源合理利用,对于那些必须的先进生物设备和实验标本老师应该向上级部门提出申请,希望学校能尽力满足。
临床医学专业医学细胞生物学探讨
摘要:在开展线上线下结合的新医科教学形势下,强化留学生教学质量具有重要意义。宁夏医科大学医学细胞生物学课程以BOPPPS式教学法模型为指导,在临床医学专业留学生医学细胞生物学线上线下相结合课程教学中进行了实践。文章简要分析了BOPPPS在课程教学中的经验和存在的问题,为提高留学生教育质量提供参考。
关键词:医学细胞生物学;BOPPPS教学法;临床医学
来华留学生教育已经成为我国经济全球化的一部分,是高等教育国际化的必然趋势。多专业、多层次、多渠道发展来华留学生教育是高等学校的重要任务[1,2]。如何提高学生学习兴趣,培养学习能力,促进基础理论知识向临床专业转化成为重要问题[1]。医学细胞生物学(medicalcellbiolo-gy)从细胞的角度研究与医学相关的生命科学问题,是临床医学专业本科生的重要基础课程,是基本生命科学知识和技能培养课程,也是临床医学专业教育的桥梁课程[2,3]。对于临床医学专业本科留学生,掌握医学细胞生物学知识是成为合格临床医生的必备基础。导学互动叠加式教育(BOPPPS)教学法是一种以教学目标导向、以学生为中心的教学模式[4,5],由导言(bridge-in)、目标(objective)、前测(pre-assessment)、参与式学习(participatorylearning)、后测(post-assessment)和总结(summary)六个教学环节的英文单词的首字母构成,是强化学生参与互动、反馈,以学生为中心的新型教学模式[4]。在线上和线下教学形势下,探索和总结BOPPPS的应用,对保证和提高留学生教学质量具有重要意义。
1医学细胞生物学课程设置
医学细胞生物学知识对于认识生命、掌握细胞生命活动中基本结构及其代谢规律、从事医学和科研工作具有不可或缺的作用[2]。医学细胞生物学是临床医学专业留学生进入专业课学习的第一门专业基础课程,其教学的效果直接影响到留学生对今后各门课程以及临床医学专业内容学习的兴趣。同时,医学细胞生物学的特点是知识更新快、理论性强、涵盖面广[3]。当留学生无法返校学习,甚至固定的课堂时间都难以保证的前提下,这就对在细胞生物学的教学过程中,如何提高学生学习兴趣,培养学习能力,促进基础理论知识向临床专业转化成为细胞生物学教学的重点,打造留学生金课的教学提出了更高的要求。
2BOPPPS教育模式实践
微课在医学细胞生物学的运用
[摘要]微课是围绕某个特定的知识点或教学环节,以短视频形式展示简短而完整的教学活动。传统的医学细胞生物学实验课堂教学存在教学方式单一、教学技术陈旧等问题。微课在实验课课前、课中、课后的应用能方便学生预习和复习,关注到学生个体差异,提高课堂效率,调动学生学习的主动性,提升医学细胞生物学实验课的教学质量。
[关键词]微课;医学细胞生物学;实验课堂教学
随着现代科学技术的发展,尤其是互联网信息技术的飞速发展,人们的学习、生活已在不知不觉中发生改变。微课,也叫微课程,英文名字为Microlecture/Microcourse,是最近几年互联网走进教育领域的新兴事物。微课的雏形为美国McGrew教授提出的“60秒课程”和英国Kee教授提出的“1分钟演讲”,由美国高级教学设计师DavidPenrose于2008年正式提出并在全球逐步推广[1]。微课是一种新型的教学资源,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点(重点、难点、疑点)或教学环节而开展的精彩的教与学活动全过程[2],时间一般控制在10分钟以内[3]。
(一)传统医学细胞生物学实验教学存在的问题
医学细胞生物学是医学院校的基础课,也是众多课程知识的基础。医学细胞生物学知识掌握的程度影响着其他课程的学习,其重要性不言而喻。但是传统实验教学多是以基础性实验、验证性实验为主[4],在教学时,大部分教师都是自己准备好实验所需要的试剂、仪器设备等,并且在课前已经进行过多次的预实验,摸索出操作简便、能让多数学生得出理想实验结果的操作步骤,他们对操作的关键步骤和注意事项也进行总结。上课时要求学生按照教师既定的实验操作步骤进行实验。这样做虽然能得到理想的实验结果,但是学生积极性不高,他们无法深刻理解实验的原理和操作步骤。在教学过程中,由于学生人数较多,教师在讲台上进行演示的过程很难让每一位学生都得到最佳的观看效果,尤其是座位位于后排的同学。于是教师不得不对同一教学内容分组重复演示,降低了课堂的教学效率。由于实验过程中注意事项较多,有些学生难免在自己操作的过程中遗忘,即使在学生操作过程中老师时不时强调、提醒关键的操作步骤,但由于学生实验操作速度有快有慢,老师的提醒也不一定能发挥作用,导致实验结果不理想。
(二)微课在医学细胞生物学实验课堂的实施
略谈细胞生物学中的网络视频教学
一、细胞生物学实验教学改革及优势
1.将传统单一的实验教学模式转变为基于网络平台的实验视频示范教学模式,与传统课堂教学相结合用摄像机拍摄下细胞生物学实验课程。该课程由专职教师根据自己的专业特长选择实验进行操作,在实验开始前向学生讲解实验原理、对本节实验所需器材一一介绍,在实验操作过程中强调操作的重点、难点。实验视频拍摄完成后,使用相关软件对其进行加工处理。实验课程视频制作、处理完成后,通过多媒体计算机信息技术将操作视频放入本院网站中,并同时在页面中设置实验原理、实验目的、器材设备、注意事项及课后作业的选项,方便学生在观看视频的同时掌握实验的原理及目的意义。提前告知学生在学院网站上预习实验视频,鼓励学生自主学习,带着问题来上实验课,而课堂上教师可以参考学生的问题有的放矢,着重强调重点、难点。因为学生已经观看过视频对实验操作有了一定的认识,课堂上教师再次进行示范操作时,学生可以选择自己不太了解的部分有目的地学习,更有利于增加学生的积极性,提高动手操作能力。这样网络视频示范教学就与课堂教学结合,构筑现代化细胞生物学实验视频示范教学模式。从而实现真正意义上的以学生为中心、以教师为主导,强调学习者认知主体作用的模式,同时又不忽略教师的指导作用。基于网络环境下的视频教学,能够使学生充分发挥主观性和独立性,有利于教师引导学生自主学习,增强学习实验课程的积极性,适合学生在课前进行实验预习,课后巩固复习,再结合课堂上教师的手把手指导,使学生不断提高实验操作技能,进一步理解基础理论。
2.组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作,也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验由于传统细胞生物学实验是由教师做实验准备工作,学生对实验前准备、预实验认识不够,学生对实验缺乏整体观,学生只是机械地按照实验流程操作,导致学生动手能力、处理解决问题能力得不到充分的锻炼。因此,有计划的组织教学学生参与实验课实验的准备和管理工作,也鼓励学生进入学院相关课题组实验室做实验。这样教学,学生不但熟悉了实验室规章制度,掌握了一些试剂配置和仪器使用方法,还提高了动手操作能力,特别是在综合性和设计性实验中发挥了很好的带动作用,对学生以后就业、继续深造都有好处,学生踊跃报名,很积极。
二、网络视频示范教学在细胞生物学实验教学中主要优势
1.使学生的被动学习转变为主动学习在学生实验前,先观看实验操作录像,例如细胞培养录像,使学生在操作前对实验的程序、方法、注意事项有了直观的了解,然后实验教师亲手示范整个实验操作步骤,最后再让学生进行实验。这样,一方面大大缩短实验时间,同时也使学生加深了印象。也可以把观看视频等作为实验教学的平时成绩,提高学生学习实验的积极性。据课后学生反馈,这样实验教学效果很好,深受欢迎。另外,细胞生物学实验课程中常常有很多的等待时间,如材料固定、离心及染色等,充分利用这一时间,以让学生观察相关实验的装片或切片,也可以观察上届学生制成的永久装片,这样可以将实验结果提前展示给学生,增强学生对实验结果直观性的认识;另外,教师也可以结合自己的科研经历,给学生介绍实验中技术发现的历史及其具体应用,或相关的科普小故事,或可以和学生讨论本实验可能出现的结果等,培养他们分析问题和解决问题的能力,同时也极大调动学生上实验课的积极性和主动学习的热情。同时缓解学生多教师少的局面,实现高效能教学。
2.教学中的视频、课件及教师的示范的有机结合,符合学生的认知规律细胞生物学实验教学涉及显微镜的使用、细胞培养、细胞器提取及基因重组等一系列实验操作。由于实验操作中有许多小的细节需要注意,实验中微小的差异就可能导致实验结果不同。由于时间、无菌原则的限制,许多内容无法演示,直观认识的缺乏常常限制了学生的思路。网络视频示范教学可再现许多以往的实验操作错误,使学生在短时间内了解到大量直观信息。同时可以把实验原理通过动画、课件展现给学生,加深对实验原理的认识。
细胞生物学实验教学初试分析
摘要:为了使教学工作紧跟科学发展前沿与热点,该项实验引入DNA损伤修复内容,并使所提出的问题均具有开放性,旨在全方位锻炼学生的自主性与创新性,提高细胞生物学实验教学效果。
关键词:研究热点;学科问题;DNA损伤修复;创新性;自主性
实验教学是细胞生物学课程体系的重要组成部分,是对细胞生物学理论课程的重要支撑,有助于学生掌握理论基础知识,训练探索科学的方法,激发学习兴趣,培养手脑并用能力及实事求是的科学作风和严谨的科学态度。因此,不断改进实验教学方法和教学内容,是相关课程实验教学教师应长期关注和探讨的课题。进入21世纪以来,生命科学取得了巨大进步和迅速发展,已经成为自然科学的前沿学科。大量研究成果的出现及相关知识和信息的井喷式增长,不断地革新着我们对生命的理解和认识[1-4]。这些不断出现的新成果和新知识,不仅为生物学教学工作注入源源不断的素材,也是对教学工作者的挑战,只有及时更新和完善教学内容和教学方法,才能使教学工作跟上生命科学发展的步伐[5-7]。为了跟踪生命科学研究前沿,将当前生命科学研究热点引入课堂,将大大提升学生的学习积极性。笔者在细胞生物学实验教学内容中引入“DNA损伤修复实验”,取得了良好的教学成果。
1将科学研究热点与一流教学平台结合
DNA损伤修复是细胞内DNA分子在受到外源或内源损伤后,在多种蛋白共同作用下自我修复从而恢复结构的过程。DNA损伤修复研究对研究基因组不稳定性及肿瘤的发生与发展具有重要的指导意义,其中关键信号分子的靶向小分子药物研究,对于肿瘤治疗具有极其重要的临床意义。例如,在临床中运用PARP1抑制剂来抑制PARP1介导的DNA修复,对于肿瘤尤其是BRCA1/2基因突变引起的肿瘤,具有极好的治疗效果,已在临床上广泛使用[8-9]。由于DNA损伤修复研究在肿瘤研究和肿瘤治疗过程中具有重要作用,已成为各国重点投入的热点研究学科。2015年度诺贝尔化学奖授予托马斯•林道尔(TomasLindahl)、保罗•莫德里奇(PaulModrich)和阿奇兹•桑卡(AzizSancar),就是表彰他们在DNA修复机制方面的研究贡献。将DNA损伤修复研究引入细胞生物学实验教学,能够使学生切身体会和感受生命科学研究的前沿科学问题,激发他们探究生命奥秘的信心。我校生物学实验教学中心是我国首批建设的国家级实验教学示范中心,拥有一流的实验教学设备和实验教学队伍。在多年的教学过程中,中心改变了实验教学依附于理论课教学的模式,全面整合教学内容,强化基本实验技能训练,以能力培养为主线,重点培养学生的科学研究能力和科学思维能力,以及良好的科学研究素养。中心目前已建成多个综合型实验教学实验室,实验设备先进、功能齐全,除了完成基本教学任务外,已经具备供学生进行系统性科学实验探索的能力,是本项实验教学改革工作的坚实保障。
2教学改革目标
教学模式在医学细胞生物学的应用
《医学细胞生物学》是一门理论与实践并重的专业基础课程,实验课是理论课内容的延伸和形象化的验证,是锻炼基本实验操作和设计实验思路的基础,还是培养学生提出问题解决问题的能力、和团队协作能力的重要手段。随着实验技术的发展,现在的实验教学条件有了大幅的改善,网络上各种教学视频资源也层出不穷,通过智能手机获取信息也成为了学生学习生活中必不可少的一部分,传统的以教师讲授为主的灌输式实验教学方式逐渐对学生失去吸引力。在以学生为中心的新教学理念指导下,我们对细胞生物学实验教学进行了改革创新,希望能够增强学生学习自主性,提高教学质量,培养更优秀的医学人才。参与式教学方法(ParticipatoryTeachingMethod)目前被广泛应用于教学实践和培训过程中,是英国社会学家开展国际援助活动研究是总结出来的社会学理论,认为只有当地的人们最大限度的参与到援助项目中,援助项目才能成功,强调“参与”的作用,后来被引用到教育领域中,形成参与式教学法[1-2]。参与式教学法倡导以学生为中心,教学手段为学生服务,让学习者积极参与到教学的各个环节,教师与学生之间密切交流与反馈,学生成为教学过程中积极推动的部分,从而使学生能够更有效的掌握所学知识并应用实践[3]。我校的医学细胞生物学课程开设在第二、三学期,学生刚接触医学基础课程,对实验室基本仪器使用和生物实验操作几乎零基础,同时学生之前传统课堂模式下不太擅长提出问题和质疑,实验课看起来就像是单单的教授学生实验操作,学生觉得没有趣味,比较机械。我们通过改革实验课流程和实验报告提交模式,让学生不得不主动去思考实验相关问题,鼓励学生提问,不怕犯错,和小组成员互相讨论的学习氛围。课程结束后通过调查问卷对新的教学模式进行反思和改进。
1参与式教学模式在实验课中的实施
1.1通过半自主性实验设计让学生参与实验操作前准备工作
细胞微丝染色实验中,每个班级中4人一个小组。课前把实验步骤打印出来,剪成大小相近的小条,打乱顺序。每组同学们初步进行排序整理零散的实验步骤。在这个过程中给予短暂的5分钟,让同学对实验目的和使用的试剂有一个初步的认识,并且面对未知的诸多困惑头脑中会出现很多疑问,提高学生的求知欲。之后老师给予一些必要的提示,例如实验室常用的缓冲液(磷酸盐缓冲液、M缓冲液、蒸馏水等)的使用目的;实验组和对照组的设计;关键试剂的作用:微丝实验中还可以提问以前理论课涉及的一些药品的作用,问同学为什么使用,这个过程中通过提问回顾理论课内容,让学生通过实验课内容对理论课内容进行验证。小组成员进行讨论分析排序,这个过程中,对每个步骤的试剂作用和先后排序有更深刻理解,也对实验设计有了一个基本的概念。学生彼此讨论交流,学会聆听别人的意见,锻炼表达能力。如果没有较好的方案老师可以提出备选方案,让学生讨论其合理性。
1.2通过录制实验短视频等方式让学生参与实验中具体操作技术
由于疫情的影响,部分学生需要进行线上学习。实验课的线上学习通过虚拟实验的模式和教师提前录制视频课的两种形式进行。观看视频和在虚拟环境下操作和真实操作有一定差距。在校的同学中选择几组志愿者录制实验操作的短视频,通过短视频的录制,同学们自主学习正确的操作方式,负责演说旁白的过程中复习实验原理,强化记忆。老师选择制作较好的一组保存剪辑,线上学习的同学观看学生自己录制的视频也更有学习兴趣。在细胞原代培养和细胞黏附实验中,由于各组之间实验操作进展速度差异较大,老师选择实验进行较快的小组进行实验原理和注意事项的讲解,然后让小组之间进行互教互助,同学之间口口相传会出现差异,课程结束之后选择进程较慢的小组同学进行班级讲解,老师辅助讲授,学生角色在此环节转变为教授者。
细胞工程实验教学改革论文
1小班化和独立化的教学形式
以往由于实验课时的限制,教师不能依次回答学生的问题,也没有过多的时间指导每个学生的实验操作过程,以至最后学生对实验设计不了解,实验操作不熟练以及实验知识掌握不完全。小班化教学后,实验教学质量明显提高。基于学生数量的降低,实验教师可以很容易地关注到每个学生,一次实验课分配给每个学生的时间大大提高。从实验理论到实验操作都可以和学生很好的互动,并可以通过学生亲自操作与教师示范相结合的方式,使学生更快更好地熟悉和掌握细胞工程实验基本实验和技术方法,促进理论知识和实践技能的有机结合。另外,实行小班化教学以后,教师除了对每个学生的实验操作实行全程指导、全程监管外,还可以督促并了解每个同学进行课前预习和课后实验结果分析的情况。在每组3-5个同学的情况下,其中有些学生根本不进行课前预习,只需要机械式的操作。而现在每组学生仅为1-2人,每个学生都必须在上课之前明白自己要做什么,可能不会的操作是什么,然后带着自己的问题来听课。这样,学生才可以真正理解每个实验的目的、操作方法以及可能出现结果的原因,为自己今后的科研或者生产实践打下扎实的基础,并有效培养学生自主创新的能力。
2综合性实验教学改革内容
细胞工程课程是我校生物技术专业本科生第四学年的学习课程。此时学生已经具备了细胞生物学、分子生物学、组织胚胎学等学科的基础理论知识,同时又具备了细胞形态、细胞体外培养、细胞生理生化、细胞计数传代等基本细胞生物学实验操作知识以及分子克隆等分子生物学实验知识。但是,学生所学的实验大多数都是零散的,是依托各课程的理论授课内容而设立的验证性实验。为此,我们从生物技术专业本科生面向今后的工作实际出发,设计一套可以引导学生自主学习并能培养学生创新思维能力的综合性实验体系。经过不断商讨和改进,我们建立了以使ES细胞在体外稳定培养维持未分化状态为主线,成纤维细胞制备(MEF)、细胞培养、细胞计数、外源基因转染为辅的综合性实验体系。该实验首先引导学生了解ES细胞体外培养的条件和原理,然后指导学生制备小鼠成纤维细胞以及饲养层细胞,掌握细胞计数的意义和应用原则,最后再通过ES细胞特有碱性磷酸酶底物的显色使得学生彻底理解并掌握ES细胞的培养特性和生物学特征。在这个综合性大实验中,我们不断地鼓励并启发学生去思考每个实验过程的原理以及需要注意的事项。比如MEF细胞制备时选择12.5d孕鼠的原理,制备饲养层细胞时MEF的传代次数和原理,ES细胞体外培养条件和细胞特性鉴定的原理等。为此,学生的主动性和创造性得到发挥,积极性得到很大提升,对生物实验的兴趣也大大提高。另外,本次实验课程前后紧密连接,学生每次的实验都会影响着下一次的实验结果。而且学生除在教学时间开展实验外,非教学时间也可以来实验室进行实验操作,观察实验结果,对自己培养的细胞进行时时观察,以便根据需要来调节实验进度,具有极强的开放性。
3教学与科研相结合的讨论式教学改革
科研与学科的发展紧密相关,而科研内容又可以促进实验教学内容的更新和教学质量的提高。细胞工程实验内容设置需要紧跟学科发展前沿,加强教学与科研的相互促进,并及时地将科研成果引入教学体系中。为此,我们主要结合学科发展的新动向以及本教研室在干细胞领域研究的特色和优势,如体外肝干细胞的建系、重编程诱导肝干细胞等,合理设置了我校细胞工程实验课的教学内容。重要的是,在教与学的过程中,教师和学生之间要积极主动的沟通。当学生碰到实验问题的时候,教师要以自己科研过程中的成功经验和失败经历来帮助学生解决实验瓶颈问题。在有限的教学时间里尽可能地调动学生对科研的兴趣,鼓励学生尽早接触科研工作或者直接参与教师的科研课题中。这种教学与科研的结合、教与学的互动是培养学生自主学习和创新意识的有效途径。