生物技術專業《細胞生物學》教學改革初探

張改娜 施江 侯典云 宋鵬

摘 要：細胞生物學是研究細胞生命活動規律的一門科學。它與分子生物學、遺傳學和發育學等多學科相互交匯融合，反映了生命科學發展的最新成就。該文從教學內容，教學手段、教學方法和實驗內容調整等角度對提高生物技術專業《細胞生物學》教學質量進行了探討。結果顯示，刪除與《生物化學》等課程完全重復內容，增加細胞生物學課程的最新研究進展，根據課程內容調整教學方式，靈活采用雙主體互動式、啟發式或提問式教學多種教學模式，能夠有效增加學生的學習積極性，并明顯提高教學效果。

關鍵詞：細胞生物學 教學改革 教學效果

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0133-02

細胞生物學是研究細胞生命活動規律的一門科學。科學家們通過現代分子生物學理論和技術手段，從分子水平、細胞及組織水平上逐步揭示細胞生命活動規律。細胞生物學是生命科學的重要支柱，它與分子生物學、遺傳學和發育學等多學科相互交匯融合，反映著生命科學發展的最新成就。近半個世紀以來，生命科學領域取得許多重大發現和進步都是來自這門學科的實驗研究，作為生物學、醫學、農學、林學、畜牧等許多生物相關專業重要的基礎課之一，細胞生物學的教學也受到各個學校學院的高度重視。細胞生物學的研究成果日新月異，層出不窮，其教學內容自然也在進行著不斷地積累和更新，要讓學生在有限的學時內更加全面而深入學習和掌握該課程的內容，并激發學生的學習興趣，就要對傳統的教學方式方法進行改革。細胞生物學教學的改革與創新已經成為高校教師的重要課題。為了提高生物技術專業《細胞生物學》的教學質量，我們從教學大綱、教學手段與方法等幾個方面進行改革初探，收到了較好的效果。

1 通過多課程大綱查重，確定教學內容

經過該專業老師多次教研探討，確定了自2012級開始的生物技術專業本科生新的《細胞生物學》課程大綱，將該課程與《生物化學》中重復的部分內容刪除或提出問題讓學生自學，如核糖體，該章節在《生物化學》中蛋白質的生物合成一章已經詳細講解；還有諸如細胞質膜、物質的跨膜運輸、細胞的能量轉換分別在《生物化學》、動植物生理學中有涉及，但因為這些內容都是《細胞生物學》課程中的重要內容，講課內容與在其他課程上的內容存在側重點不同或者講解更加詳細深入，不能刪除。這些內容我們或者采用提問式或采用學生自己講課的方式進行知識鞏固，獲得了極好的教學效果。同時針對細胞分化、蛋白質分選、信號轉導等章節，將涉及的諾貝爾獎的內容或一些新的研究進展介紹給學生。在每一章節中，教師不僅將已知的知識教給學生，還要將該章節涉及的還沒有解決的問題介紹給學生，激發學生的求知欲和探索精神，譬如：蛋白質的折疊問題，復雜糖鏈的合成問題。

2 運用多種教學方法，提高教學效果

近3年的學生座談讓我們可以了解到90后的大學生自我管束能力較差，很多學生還寄希望于老師能夠像高中老師那樣管束他們。加之多年的應試教育使大多數學生習慣于被動接受知識，自主學習和獨立思考的能力不足。對于大學任課教師不可能再采用說教和管束的辦法，讓學生被動接受知識。只能采用多種教學方式和手段，激發現代學生的好奇心理和求知欲望，促使學生自覺主動學習。為培養學生主動學習的習慣，我們首先采用啟發式教學，把最前沿的，甚至是存在疑問的未解決的問題擺在學生面前，給出討論時間，讓學生運用現有的知識提出指定問題的解決方案，學生常常對問題產生極大的興趣，甚至愿意到圖書館中查閱相關知識，并由此對聽課表現出較大的積極性。同時教師通過多媒體技術，將細胞生物學所涉及的看不見，摸不著的微觀知識，以視頻和動畫或圖像等多種形式展示給學生，使之能形象直觀地理解教學內容[1]。我們還根據不同的教學內容，有的采用雙主體互動教學模式[2]，起初教師可以為學生提供網站、教學生如何查閱各類資料，然后讓學生對該內容進行整理和講解。這樣一方面對課程形成有效互補，另外也增加了學生的學習積極性和主動性；另一方面學生通過資料的查閱和整理，知道怎樣了解新的研究進展，對其它課程的學習乃至以后的科研道路都有很大的幫助。當然這需要任課教師花費時間和精力，及時地學習和儲備該課程相關的進展知識。學生和教師兩個主體間的互動效果，對學生學習的積極性有明顯的影響。有時根據內容也可采用啟發式或討論式教學，啟發式教學要求教師在備課時，準備啟發式問題，并能將設計的問題巧妙的一環扣一環，以問題驅動學生的學習需求和動力，從而達到教學目的。無論是雙主體式、啟發式或討論式教學都對現在的任課教師有較高的要求。教師多付出，學生多收獲。

3 更新教學內容，融入科技發展新知識

國際上細胞生物學領域的研究飛速發展，大量的新知識新觀點層出不窮，有些觀點和研究進展直接改變了以往的理論假說和學術觀點[3]。譬如，2012年諾貝爾生理或醫學獎獲得者—— 日本籍科學家山中伸彌研究團隊的成果：他們通過小鼠實驗，發現了誘導人體表皮細胞使之具有胚胎干細胞活動特征的方法，即用該方法可以使用人體表皮細胞直接誘導出的干細胞，并進一步可轉變為心臟和神經細胞等。我國科學家周琪甚至從小鼠表皮細胞克隆出完整的小鼠個體。這打破了原來課本中講述的克隆羊“多利”的誕生證明了動物細胞“核具有全能性”的說法，說明動物細胞只要條件合適，也可以像植物細胞一樣具有全能性。所以現代教師不僅要把握現有教材和參考資料，還要及時更新自己的知識結構，站在現代科技發展的最前沿，把細胞生物學領域的最新科研成果、存在爭議的及亟待解決的關鍵問題融入到教學內容中，以其拓寬學生知識的深度、廣度，增強學生學習的自覺性和創造性。

將科研動態引入課堂，需要任課教師在理順細胞生物學教學體系的基礎上，并能及時查閱最新的各類中外文期刊，調整講課的重點和難點，結合實際將細胞生物學及其相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生，譬如講解“蛋白質分選”時，自2013年起，我們就把2013年諾貝爾醫學和生理學獎[4]介紹給學生：該獎項由謝克曼、羅斯曼和祖德霍夫三位科學家獲得。其中謝克曼是發現了能控制細胞傳輸系統不同方面的三類基因，從基因層面上為了解細胞中囊泡運輸的嚴格管理機制提供了新線索；羅思曼是在20世紀90年代發現了一種蛋白質復合物，該復合物可令囊泡基座與其目標細胞膜融合；祖德霍夫則是在前面兩位美國科學家的研究基礎上，發現并解釋了囊泡如何在指令下精確地釋放出內部物質。再如講解“細胞核與染色體”時，除了介紹常規的細胞核的結構和染色體的各級包裝外，基因的活化，我們可以加入現在熱門的表觀遺傳學問題。對于本科教育，我們認為就是要讓學生多接觸、多動手動腦，并最終找到他們最感興趣的領域。將最新研究成果、研究動態或還有爭議的課題融入到教學內容中去討論，無疑是本科生們及時的、盡可能多的接觸細胞生物學前沿的有效方法。但將最新研究動態加入課堂是需要任課教師花費較大時間和精力去關注、查閱相關領域的期刊和報道的。作為教學工作，這樣做當然既是對學生負責，也是對自身水平的提高，然而現代高校也應該采取適當的措施鼓勵和促進教學工作的有效運行。

4 改進實驗內容與方法，提高實驗效果

細胞生物學同時也是一門理論性和實踐性都非常強的學科。增加實際的操作環節可使學生對所學的知識有一個深刻的認識，同時滿足學生好奇的探索精神，因此無論是從學生的學習和知識構建，還是提高學生對該學科的學習興趣，細胞生物學的實驗環節都很重要。細胞生物學實驗涉及內容包括基本的細胞生物學研究方法的基本實驗和細胞工程技術實驗。實驗設計盡可能使學生不僅能夠掌握各種實驗技能又能夠學到知識，滿足學生探索精神。比如基本的顯微觀察，我們在設計實驗時，除了讓學生掌握顯微鏡的使用方法，還要讓他們掌握與顯微鏡相關的其它知識，比如細胞計數、測微尺的使用等。再如免疫熒光法顯示細胞骨架，不僅讓學生了解到細胞骨架在細胞內的分布，同時讓學生鞏固了熒光顯微鏡的原理和使用方法。細胞工程技術實驗則盡可能設計的環環相扣，將所學的知識連成一個整體[5]，這樣既節省材料，降低實驗費用，又節省學時。同時我們還設置選作實驗為學生提供更多的實驗機會，以提高他們的學習興趣。

5 結語

我們通過對教學內容和實驗設計、教學方法的調整，并在課堂上引入細胞生物學及其相關領域的最新研究動態和成果，已經極大的提高了該課程的教學效果。然而，“教無定法，貴在得法”，愿我們能夠找到更多、更好的教學方法，進一步提高細胞生物學教學質量。

參考文獻

[1]吳立柱，潘延云，司賀龍，等.《細胞生物學》實驗的教學改革初探[J].河北農業大學學報：農林教育版.2007，9（4）：126-128.

[2]許君，鄭文明，陳新建，等.在細胞工程學教學中的初探[J].科技教育創新，2008（6）：237-238.

[3]劉靜，劉艷平，何莉芳，等.淺議細胞生物學理論教學的技巧[J]..基礎醫學教育，2002，4（3）：197-200.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10943428.htm52.

[5]李艷紅.細胞生物學和細胞工程實驗教學的幾點體會[J].實驗室研究與探索，2004，23（7）：51-52.