时间:2022-03-25 20:24:39
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇细胞生物学实验,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2018)02-0027-04
細胞是生命的基本单位。医学细胞生物学作为一门基础医学的基础课程,具有非常重要的地位[1]。医学细胞生物学是一门实验性很高的学科,实验课的教学在该学科的教学工作中占据着重要的地位。目前,在医学细胞生物学实验课教学的过程中出现了较多的问题,导致学生的实践动手水平不高,独立思考能力欠缺,普遍都缺乏创新意识及科研精神。
如今,国家提出了培养创新型人才的战略。当代大学生应该是具有较强的科研创新意识、较好的自主学习能力以及较高的实践动手水平的优秀人才。而这也对我们现在的高校教学工作提出了较高的要求。
针对目前医学细胞生物学实验课教学中出现的种种问题,我们医学院校的教师应该本着为国家培养创新型医学专业人才的教育理念,以重点培养学生的创新精神及动手能力作为重要切入点,对如何创新医学细胞生物学实验课的教学进行探究。
一、医学细胞生物学实验教学存在的问题
(一)教学内容更新滞后
目前,在医学细胞生物学实验课的教学工作中产生了这样那样的问题,其中教材内容的滞后是一个大问题。学生们接受知识的主要途径就是教材与讲义,然而目前教材内容的老旧已经成为了阻碍教学发展的重要羁绊。
在目前传统的高校医学教学工作中,医学细胞生物学实验课并不是一门单独的课程,而是从属于细胞生物学理论课的附属内容。所以这就容易使学生产生“重理论、轻实验”的心理,而不好好上实验课。
另外,目前大多数院校的医学细胞生物学实验课的内容都较陈旧且单一,缺乏前沿技术与先进知识。大部分实验都只是验证性的实验,实验理念落后、实验步骤固定、实验结果单一。因此,学生们也就只是“比葫芦画瓢”,完全按照步骤完成。这样的实验课内容缺乏探究性与新颖性,学生们的实验积极性不高,参与度也较差,很难保证教学效果。
(二)教学模式单一贫乏
在传统的医学细胞生物学实验课教学中,实验之前的所有准备工作都是由实验老师完成的,包括调试实验所需的仪器设备、制配实验所需的试剂药品等。学生们并不参与实验前的准备工作,对仪器设备的使用不熟悉,对药品试剂的制配不了解。
另外,实验课授课教师也会在实验前的讲解环节针对实验中的实验步骤、技术方法、注意事项等进行详细的讲授,并且会亲自为学生们进行正确规范的实验操作演示。学生们在接下来的亲自实验过程中,只能是机械的模仿刚才授课教师的操作动作,照猫画虎,完全没有自己的思考,缺乏创新。
传统实验课教学模式的简单化、程序化,带来的结果就是实验步骤的僵固化、实验结果的统一化。这导致学生们在很大程度上失去了很好的机会去参与到整个实验过程,也就不能更好的启迪激发学生的创新意识,不能帮助提升学生的发现问题、分析问题及解决问题的能力。
(三)教学技术方法老套
除上述问题,医学细胞生物学实验课教学技术方法沿袭传统的现象也非常严重。陈旧的教学方法就是简单的讲解式教学,即教师在讲台上讲,学生们在台下听,缺乏老师与学生之间的交流。
这样老旧的教学方式较大程度上削弱了对学生发现问题能力的训练,同时也扼杀了对学生思考问题能力的培养,抑制了对学生科研创新能力的提升。
目前,信息技术高速发展,这为现代教育的发展提供了良好的契机。众所周知,信息技术具有全天候、开放性的特点[3]。利用这一特点,现代化的“网络教学”能打破传统教学方式的种种局限,可以使学生前所未有的开拓视野。
利用现代信息技术的网络教学已经在一些学科领域中稳步的向前发展,也包括医学教育。在医学细胞生物学的实验课方面,国外有些院校已经开始尝试这一先进的教学方法。不过在我国,目前由于种种条件的限制,在医学细胞生物学的实验课教学方面,先进的网络教学并没有得到大范围的普及。
二、创新医学细胞生物学实验课教学
(一)创新实验教学方法
1.讨论启发式教学
讨论启发式教学是一种新颖的教学方式。授课教师通过这种教学方法可以让学生积极的参与到课堂教学中来。
这种新颖的教学方法要求教师在讲课时要注意做到“精、简、新、活”[4],即将重要的知识点进行精讲,非重要知识点则简要略过,同时需要将书本理论知识与当今社会的热点事件相结合,并在教学过程中穿插一些探究性的问题,这样便可以在调动课堂气氛的同时也能让学生们彼此启发,相互讨论,主动地去发现问题并思考问题,充分的让学生发挥主观能动性,真正的在课堂教学中占据主导地位。
在医学细胞生物学实验课上,任课教师可以将学生们分组,并在实验开始后组织学生实验小组对实验过程中出现的所有问题进行讨论,包括实验仪器的使用、实验试剂的配置及实验操作的实施等。另外在实验的过程中,教师可以要求学生适当改变实验的一些条件,例如仪器、试剂、方法及步骤等。然后在实验结束后,教师可以针对学生所有的实验结果讨论并进行讲解。
通过这种启发式教学过程,学生能在学习过程中充分展现出自觉性及主导性,并能极大程度的锻炼自己发现问题及解决问题的能力。另外,任课教师也能通过这种教学方式充分的启发学生的创新意识及探索精神,而这也是他们日后在工作中所不可或缺的。
2.开放发散式教学
在传统的教学过程中,任课教师将实验步骤、实验方法及最终的实验结果都告知学生。学生们在实验前缺乏预习,在实验课上也只是按照老师给定的实验步骤及方法,按部就班的去验证正确的实验结果,缺乏主动性学习。
开放发散式教学能较显著的改善上述不足。开放式实验课教学包括实验内容、实验材料及实验方法的开放。在开放式实验课上,学生们并不再是简单的重复验证实验,而是被允许参与实验的全部过程,并可以通过查阅资料对实验材料、实验步骤及实验方法进行适当的调整。
通过开放式的实验课教学,学生们的学习积极性被极大的调动起来。学生们通过充分参与实验,主动思考能力、实际动手能力以及独立解决问题的能力均能得到较大的提升。
3.科研思维式教学
科研思维式教学,是指以培养学生的科研思维能力为目的,授课教师在实验课的教学过程中引导学生在遇到问题时能主动思考,并以一种积极探究、创新探索式的态度对出现的问题进行批判性的分析研究。
授课教师在完成正常教学任务的前提下,可以吸纳一些学有余力且对科研比较有兴趣的学生组成学习小组,并根据自己的研究课题设计一些难度适中、可行性强且与医学细胞生物学这门课程有紧密联系的实验来让这些学生完成。同时,教师也可以让学生根据当前的细胞生物学领域的研究热点,自己设计并实施一些有研究价值的实验。
通过这样的科研式实验课教学,学生们可以尽早接触到求实严谨的科研训练,能够极大程度的提高创新意识,激发创新能力。
(二)创新实验教学内容
1.科学调整基础实验
医学细胞生物学实验课中的基础实验是必不可少的。学生们通过基础实验,可以了解仪器的使用方法,掌握基本的实验技术。熟练掌握基础实验技术是以后进行科学研究的重要保障。任课教师一定要让学生认识到打牢基本功的重要性,要让学生明白掌握基础实验技术是以后进行科研工作的根本。
为了适应学科发展,提高学生综合素质。在基础实验的课程编排中,可以适当的删减一些学习过的或是过于简单的实验内容,例如在中学阶段就学习过的观察细胞有丝分裂各时期的洋葱根尖表皮细胞的制作实验。当然,在删减实验的同时,应当保留在医学细胞生物学实验中具有代表性的实验内容,如:显微镜的使用、细胞培养、细胞冻存、细胞复苏及细胞融合等。
在对实验内容进行删减的同时,我们也应该适当的增加一些实验,如显微显影技术。这项技术在现代生命科学的研究中经常使用到。医学生在掌握基本细胞培养技术的同时,也应该学习掌握细胞活力测定、细胞计数等技术方法[5]。
2.合理增加综合实验
任课教师在医学细胞生物学实验课的排课中,除了安排必要的基础实验,同时可以合理增加一些综合性实验。综合实验的设置是对实验课程教学要求的提升,也是对基础实验教学效果的检验。
学生们通过综合实驗,不仅可以巩固基础的理论知识及基本的实验技能,而且可以拓展学术眼界、培养科研精神及提高综合能力等[6]。
需要注意的是,综合性大实验的周期较长且较为复杂。因此任课教师应该合理审慎的安排综合实验的时间。
目前,我们系在医学细胞生物学的实验课教学上,已经部分的开展了细胞传代培养及增殖动力学检测的综合实验,共包括四部分:细胞的传代培养、生长曲线的测定、有丝分裂指数的测定以及克隆(集落)形成实验。通过该综合实验,学生能够将孤立的实验技术有机的串联整合,进而提升创新思维能力及综合科研素养。
3.适当开展创新实验
创新性实验,是指通过先进的实验技术手段对某领域进行探索性开创性的研究,是建立在基础性实验及综合性实验之上的对任课教师与学生都有着更高要求的实验课教学。
在创新性实验课教学中,任课教师确定研究方向及具体课题。学生查阅文献资料,确定并撰写研究方案。然后教师对实施方案进行检查论证并对学生后续的实验操作进行全程指导,最后对学生在项目实施过程中的表现予以评价。
通过创新实验的实施,学生能够学习并掌握先进的实验技术方法,提升科研素质及创新意识,同时也能提高自己的综合能力,包括查阅及翻译文献资料、撰写及论证研究方案、发现并解决科学问题等[7]。
目前,我们系已经开始在本科生的医学细胞生物学实验课教学中尝试开设有关流式细胞技术在生物医学研究中的应用的创新性实验,包括实体瘤组织细胞周期检测、细胞凋亡检测这两部分内容。通过该创新实验,学生能够掌握先进技术、提升学术素养、提高创新意识并增强科研能力。
(三)创新教学管理模式
1.学生角色的合理提升
学生可以参与医学细胞生物学实验课的教学工作,主要体现在三个方面,其一,任课教师可以在课前通知所带班级学生做好预习工作,尤其是实验中的重点及难点部分,并让学生做好相关课件。然后在课堂上,老师可以安排几名学生上台讲述自己的课件,并引导学生进行充分的思考与讨论,彻底明晰该次实验中的重要环节;其二,学生可以在实验课之前提前进入实验室,参与该次实验的准备工作,包括实验仪器的检查与调校、实验试剂的配制与分装、实验器械的清点与分发等;其三,学生可以在实验结束之后,参与本次试验的课后清洁工作,主要包括实验动物尸体的正确处置、实验器械器材的清洁归位、实验操作台面的整理擦拭以及实验教室地面的清扫消毒等。
通过这些举措,学生在实验课教学中的地位将有明显的提升,学生们参与实验课的积极性也会极大地增强。这样便可以有效的提高实验课的教学效果,同时也可以进一步培养学生发现问题及解决问题的能力。
2.实验教室的充分利用
提高实验课教学质量,其中一个非常重要的环节即是对实验室的充分利用。实验室在正常教学工作之余,也可以对学生开放,学生可以利用课余时间在实验室开展实验,以保证实验室及仪器设备均能得到充分的利用[8]。
实验室的开放可应用于以下两种情况:其一是可以对部分实验课的实验结果进行后续观测,例如哺乳动物细胞原代培养实验。学生们可将自己培养的细胞放入细胞培养箱中,然后在三天后根据自己的时间安排,来实验室于显微镜下观察细胞的生长情况,这样便可以很清楚的了解自己的实验是否成功,从而对细胞原代培养这项实验技术也有了更深刻的认识。
其二就是可以针对部分学生开展创新性实验。一些学有余力且对科研有兴趣的学生希望在实验课上课时间之余,有机会在任课教师的指导下开展一些创新实验。那么开放的实验室便为这些学生提供了非常理想的科研场所。
通过以上方式,能使实验室及实验仪器得到最大程度的使用,同时也能使学生的实验技能得到很大程度的提升。
3.任课教师的科学评价
在医学细胞生物学实验课上,任课教师对学生的成绩评价体现着实验课的教学效果。
科学的评价体系应由这几个方面组成:(1)出勤情况。任课教师应该严格控制实验课的上下课时间,严肃实验课堂纪律。这两项既是在督促学生上课,同时也可以充分调动学生上课的积极性;(2)课堂表现。任课教师应该将学生在实验课上的表现严格记录并作为最终实验课成绩的一部分,包括课前预习该次实验的表现、课上回答老师提问的表现、课后参与教室清洁的表现等;(3)实验操作。具体的实验操作是实验课教学的重中之重。学生在实验操作中的全部表现,包括对安全守则的遵守、对实验仪器的操作、对实验试剂的配制、对实验步骤的熟悉、对突况的处置以及与合作伙伴的配合等,均应成为实验课考察的重要部分;(4)实验报告。一次实验所涉及到的全部问题,包括实验意义、实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验中需要用到的仪器设备及试剂耗材、实验出可能出现的问题及解决方案、实验结果与讨论等均会在实验报告中体现。实验报告完成的优劣可以在很大程度上体现出学生对本次实验的完成质量;(5)期末考试。在本院系的医学细胞生物学期末试卷中包含10%的实验部分,可以在实验中涉及的理论知识及实践技能两方面对学生进行考察。
通过以上这五方面的综合考察,可以科学的评价一名学生对医学细胞生物学这门课程的实验部分的掌握情况。
三、结束语
随着科技的进步、社会的发展,高校教育工作也在改革与发展。为响应国家培养创新型人才的重大战略,我们高校教师应该对教学过程中出现的各种问题进行思考并做出有利的调整。
关键词:细胞生物学;教学经验;准备工作
细胞生物学实验作为理论课的必要补充,除了进一步巩固理论知识之外,在培养学生科研思维、创新精神、提高学生动手能力等方面发挥着至关重要的作用。然而实验教学的前期准备是保证实验课顺利开展,并预期教学效果的基础。因此做好实验准备工作就显得尤为重要。
1仪器设备的检查
细胞生物学实验所需的实验设备主要是显微镜、移液器、离心机、恒温水浴锅、二氧化碳培养箱、超净工作台、高压锅等。实验课前对所需仪器设备都必须认真调试和校正。在细胞生物学实验中使用频率最高的仪器设备就是显微镜、移液器和水浴锅,在使用前必须逐个排查所需实验设备的稳定性和所存在的问题。比如,显微镜会存在物镜不清楚、粗调或细调下滑、移片器或片夹损坏等现象;恒温水浴锅会出现温度不稳定现象,如设定温度和实际温度显示有很大出入,就不能保证试验时所需的恒温等现象;移液器会出现套柄松动、套柄裂开、密封圈磨损、活塞受损等现象;仪器设备存在以上的异常情况都会严重影响实验结果,所以,实验前必须及时维修和妥善处理。
2实验器械的准备
细胞生物学实验对器械的需求特别严格,相对准备工作也比较繁杂,特别是细胞培养的实验,要达到绝对的无菌条件,才能保证实验顺利开展。离心管、培养瓶、冻存管、滤器、手术剪刀、眼科镊子、手术刀柄等器材除了清洗之外,还必需高压灭菌。以往是把需要灭菌的各种器械(剪刀、镊子)单独用牛皮纸包扎并做相应的标识后,进行高压灭菌并烘干,然后再按实验所需,将处理后的各种器械放在铝制饭盒里,以超净台为单位,每个超净台一盒。可是在学生实验过程中发现弊端很多,一来是学生在操作过程中,不能立即找到所需器械,导致实验所需时间延长;二是有的学生不认真看标识,打开纸包发现不是自己所需器械,继续找继续打开,这样就失去了灭菌的意义。通过多年积累的实验准备经验和使用中存在的情况,现在是先用锡纸把各种器械的尖(头)包严,然后再把一组所需的各种器械用牛皮纸包扎一包,放在饭盒里直接高压灭菌并烘干,然后以超净台为单位直接摆放。通过方法改进,既方便学生的使用,又避免了器械的污染,达到了无菌操作的要求。同时提高了学生对细胞培养所用物品清洁度的认识,并增强了无菌观念和学习各种无菌处理的方法。
3试剂的配制
生物染料特别是活体染料绝大多数是具有特异性的。应该根据不同的实验内容准确选用特异性染料。詹姆斯绿B是一种活体染色剂,能穿过细胞膜,可以特异性地和线粒体中的细胞色素C氧化酶结合,从而出现蓝绿色;而在周围的细胞质中染料被还原成无色。因此,配制詹姆斯绿B染液必须要快速,为防止被氧化,需要立即置于4℃的冰箱保存。配制其他试剂的要求也相当严格,如“PEG(聚已二醇)法诱导细胞融合”实验中使用的50%PEG溶液,配制的时候条件要求相当严格,首先将50gPEG放入100mL的广口瓶中,高压灭菌20min,让其冷却至50~60℃,勿让其凝固。再加入50mL预热至50℃的GKN溶液中,充分混匀,然后再置于37℃水浴即可。因此,合理的配制染料和试剂,是保证实验成功的重要环节。
4执行预实验
预实验是整个实验教学过程中不可缺少的重要环节。每次实验课前必须对每个实验项目都要认真一一进行预试实验,通过预实验可以检测试剂的配制效果、熟悉操作过程、摸索实验条件,及时发现问题、从中掌握第一手资料。同时,由于细胞生物学实验受很多因素的制约,实验条件要求较高。即使有一点失误,都会直接导致实验失败或效果不理想。比如“动物骨髓细胞染色体标本的制备与观察”实验中使用的0.1%秋水仙素,必须使用经高压灭菌后冷却到室温的纯水配制,配好后还必须置于4℃冰箱避光保存,使用前严格按用量取出。如果在常温下放置过久或使用过程中没有避光,就会出现染色体形态不好的现象。这是通过多次认真的预实验,我们总结了0.1%秋水仙素最佳的使用方法。还有实验中的鸡红细胞储备液,最初我们采用的是Ala-ver液。资料介绍此储备液可在4℃冰箱保存一周。但经教师多次预实验及本科生实验证明,该储备液所保存的红细胞只有在24h内使用实验效果良好,如果超过24h就会出现严重溶血现象,经镜检发现,细胞膜已完全破裂。为此,我们对此储备液进行了改良,并与此储备液的保存效果进行了对比实验。所以,特别是针对新开设的实验项目,我们必须严格按照实验方法的要求,先认真做好该实验的一些前提准备,再按照实验具体操作步骤来做预实验,在预实验过程中,若没有结果或出现的结果不够理想,都必须分析和摸索引起这些情况出现的原因,并及时采取措施重新试验,直到结果理想为止。只有这样反复的进行预实验,才可排查实验过程中可能存在的问题,从而保证了实验的质量及效果。
5提升实验准备和预实验能力
实验准备是脑力劳动和体力劳动的结合,是实验技术和基本理论的结合。将自己的经验与体会记录下来,和大家交流经验在实验准备过程中不断积累、总结经验、创新,才能提高实验准备和预实验能力,从而促进教学质量的提高。
参考文献:
[1]魏玲,张小萍.提高细胞生物学实验教学质量需重视实验准备工作[J].蚕学通讯,2010(3)30:45-48.
[2]许杰,钱杰.如何做好细胞生物学实验教学准备[J].教育教学论坛,2013(17):47-48.
[3]肖静,杨智敏,廖吉文.浅谈《细胞生物学》实验教学准备工作中的几点体会[J].遵义医学院学报,2004(2)27:210-211.
[4]任丽丽,杨黎明.细胞生物学实验教学准备工作的体会[J].继续医学教育,2014(10)28:81-82.
1教师方面
教师方面的问题主要体现在个别教师对实验课的认识或态度不端正、不科学[3]。他们往往担心学生实验过程出问题,进展不顺利,对整个实验过程,尤其是注意事项再三强调,生怕学生做不好实验。对他们来说,实验教学过程越顺利,学生完成实验越快,教学效果越好。于是,就有了这样的场面:整个实验课堂格外安静,秩序井然。学生按部就班地根据书本和教师的部署有条不紊地进行实验操作,没有讨论,没有提问。实验教学开展得很顺利,学生也很顺畅地完成了实验,原本计划需要花费2个小时的实验,不到1个小时即可结束。学生得出的结果非常完美,几乎可以和书本的结果媲美。教师和学生都很高兴和满意。但这种看似完美的表象背后却是令人担忧的结局,学生只是机械地完成实验,长此以往便会形成这样的心理定势:实验就是简单的重复。细胞生物学本身就是一门探索性很强的学科,实验过程太过于一帆风顺会大大降低其探索性、新奇性和趣味性,也很难训练学生思考问题和分析问题的能力。学生很容易丧失对实验课的兴趣,因此也难以产生在未来开展深入科学研究的兴致。
2新方法的尝试
2.1反面示教法
反面示教法也称为错误示教法,简称“示错法”,通过在示教的过程中故意示范错误的方法,增强学生对错误操作的认识,以此来强化学生对正确操作方法和理论知识的理解和记忆,以反促正,从而实现正确的理解概念,或在真正的操作中避免错误[4]。这种方法对于以方法学教学内容为主的课程尤为适用,最典型的例子就是显微镜的使用。显微镜是细胞生物学实验研究最基本、最为常用的实验仪器,因此,本教研室历来都把显微镜的使用安排在本科细胞生物学实验教学的第一堂课进行。目前绝大多数教师采用的实验教学方法都是正确示教法。也就是在学生正式动手操作之前,由教师以播放视频或者亲自动手演练的方法为学生演示整个显微镜正确使用的过程,同时指出使用过程的注意事项,以期使学生掌握科学使用显微镜的方法。但是,长期以来我们发现,这样的教学效果并不理想,学生在使用显微镜的过程中依然会出现种种不规范操作。我们总是不遗余力地让学生记住更多的知识,其实这不仅违背了记忆的规律,也不符合心理学的特点。仔细分析发现,这是因为显微镜正确的规范操作内容太多,学生在记忆的过程中会因为记忆倦怠而产生遗漏,从而出现操作不规范的现象。“听而易忘,见而易记”。因此,从记忆心理学的角度出发,利用错误示教法“新”、“奇”和“少”的特点,教师先以反面教学的方式故意示范错误,比如在观察切片时故意不用低倍镜而直接从高倍镜进行观察,关闭显微镜时故意不将光源调到最低,诸如此类,然后再由学生找出教师示范过程中哪些操作是错误的。而学生遗漏的地方往往就是记忆的盲区,或者在实际操作中容易疏忽的地方,再由教师一一指出。实践发现,反面示教法的教学效果非常好。
2.2问题导向法
问题导向法(problem-basedlearning,PBL),即“以问题为基础,学生为中心、教师为指导的小组讨论及自学的”的教学模式。最早由加拿大麦克玛斯特大学医学院提出并开始实施。其设计理念是以问题为基础,结合临床实践,倡导以学生为中心(而不是以教师为中心)、教师为引导的小组讨论学习,经过提出问题、查阅资料、讨论研究和总结反思4个主要步骤获取知识[5]。虽然这一学习方法最早是依据临床医学教育的学习特点提出来的,但也可尝试在细胞生物学的实验教学中加以应用,因为细胞生物学一样具有知识面大、知识网络性、系统性强以及理论和实践结合紧密的特点。问题导向法在细胞生物学实验教学中可以简化后加以利用,也可称为任务导向法,即由教师提出问题或任务,由学生根据问题或任务选择合适的观察对象或实验方法,对问题或任务作出回答,最终由教师进行总结点评。这一方法在利用显微镜进行观察一课中较为适用。根据教学内容,教师可提出如下三个问题或任务:①显微镜下的物像与肉眼实际看到的物象有何区别?②根据生物绘图的要求,绘制高尔基体图和中心体图;③根据生物绘图的要求,绘制有丝分裂期各个时期的图。摆在学生面前的有4张切片,分别是:①字片;②猫脊神经节切片(硝酸银染色);③马蛔虫子宫切片;④洋葱根尖切片。要求学生根据问题或任务,自己选择合适的观察对象。这样将促使学生对之前课堂上理论学习的知识进行回忆,如高尔基体和中心体的形态特征,以及有丝分裂各期的特点等,不仅有利于知识的巩固,还能训练学生如何根据观察目的或任务选择合适的观察对象。问题导向法教学有助于增强实验的目的性,提高学生的兴趣和专注度。
2.3自主探索法
在传统实验教学中,教师总是要做很多预实验,尤其是对于新配制的染色液,以确定最佳染色时间,找出实验的最佳实验条件,然后让学生按照最佳条件按部就班地操作,以保证实验结果。然而,这种方式却泯灭了学生的创造能力,让学生只会按照“protocol”做实验。在实验过程中,学生不知道细心观察每一步结果,不能及时根据中间结果调整实验方案,更不会分析实验成败的原因。比如在利用甲基绿-派洛宁染液进行细胞中DNA和RNA的染色观察一课中,经常会发现个别教师为了保证实验教学顺利完成,一直苦口婆心地向学生强调洋葱内表皮取材大小以及染液染色时间的合理性。这种“保姆式”的做法不仅让教学过程变得费时费力,且会磨灭学生的主动性。何不省去费力的讲解,转而给予学生充分的自由度,提供充足的试剂和时间,让学生自己设计变量,自主探索取得最佳结果的条件,充分感受科研探索的妙趣。比如针对取材大小和染色时间这两个最重要的变量,提示学生通过改变其中的某一变量,探索不同条件下的实验结果。在实验探索的过程中,同学们的研究气氛特别高涨,积极设计实验条件、相互讨论,满怀信心和激情地投入实验。实验结束后,他们还能有的放矢地总结经验教训,对理想和不理想的实验结果作出充分的解释。综上所述,新的细胞生物学实验教学方法的尝试不仅能够进一步加深学生对课堂理论知识的理解和记忆,更重要的是可以培养学生分析问题和解决问题的能力,掌握科学的思维方法。
作者:陈振国 白晓春 单位:南方医科大学基础医学院细胞生物学教研室
关键词:TBL;教学模式;细胞生物学;实验
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)11-0257-03
细胞生物学不仅是生命科学的重要基础学科之一,也是现代医药学、生物技术领域、畜牧业、水产养殖等行业的重要基石。同时,它还是一门实验性较强的学科,通过实验可以让学生将理论知识融会贯通。一直以来,细胞生物学实验“以教师为中心,以验证为中心”的旧教学方式大大地阻止了学生实验的积极性和创新性。要怎样改变细胞生物学的实验教学来培养学生主动学习知识、独立思考问题,以及运用实验手段来探索生命的本质和现象,目前是细胞生物学实验教学改革需要思考的问题。以团队为基础的学习(team-based learning,TBL)是上世纪70年代的美国Oklahoma大学Larry K Michaelssen教授创立的。与传统的以授课为基础的学习(lecture-based learning,LBL)教学模式有着很大的不同。TBL不再是以教师讲授为中心,而是以学生自主学习为中心,以学生团队式合作学习为主,注重培养学生人际交往能力,培养主动发现问题并解决问题的能力,是一种有效促进学习的新型教学模式。目前,TBL教学模式已在我国中山大学、三峡大学等高校广泛应用,特别是在临床、解剖等医学基础课程和信息素质教育课程的教学中已得到普遍认可。虽然在我国已有很多院校在不同程度上开展了TBL教学法的探索和研究并得到不同程度的好评,但没有得到推广和应用。针对细胞生物学实验课程的性质,将TBL教学法应用到细胞生物学实验课程中,拟为TBL教学模式在《细胞生物学实验》课程中的推广进行一些探讨,提供一些思路。
一、TBL教学模式设计与实践
细胞生物学实验课程教学以理论课程为基础。理论与实践相结合,加深对所学知识的理解,对实验仪器要求较高,因此开设此课程的宗旨是使学生掌握细胞生物学实验设备的操作方法。使学生更加牢固地掌握基础知识,更重要的是培养学生动手和科研能力。
1.团队组建。将我院2011级生物科学本科班60名学生分为15组,其中每组为4人。分组时对组内成员进行调配,以达到组与组之间的均衡,再由成员分推选出一名组长,小组必须合理组织,合理管理,组员需要有责任意识。分组时要遵循的原则是既要使小组内的各种资源均衡,还要保持小组内成员稳定不变,减少影响小组内部凝聚力的因素。
2.教学准备。根据《细胞生物学实验》教学大纲要求,教师将需要了解与掌握的内容提纲预先告知学生,在TBL教学之前让学生对将要开展的实验进行预习。运用TBL教学法,学生根据老师拟定的教学提纲,实验室具备的实验器材,结合课程内容,进行实验前的自我研读和仪器、材料准备。充分体现以学生为主体,提高学生主动性的要求。
3.教学实施。(1)个人测试。在课堂开始的前十分钟,给每位学生发放一份复选题,题目覆盖此次实验课的实验目的、实验原理、操作步骤及其注意事项,要求学生运用之前所学到的知识来完成。之后参照分组,各组共同回答同样的复选题测验,并交出共识建立之后的答案,最后老师来分析、总结。个人测试有助于教师了解学生学习知识的情况,有利于教师调整和安排教学进程。(2)组间交流。接着进行组间交流发言,其中某一小组选举一名代表,上讲台把本组觉得重要内容、必须重视的注意事项向其他组的同学汇报,其他组的同学与该组交换意见,共同寻求保证实验成功的可行性方法。教师在一旁听证,记录各小组在讨论中存在的问题、小组的发言次数及发言的质量。在此过程中,教师应鼓励不爱发言的学生发言,参与到讨论中,必要时对不发言的学生进行有针对性的提问。(3)实验进行。实验进行过程中教师要注意培养学生的创新精神和能力。及时指导学生对实验进行阶段性总结。教师总体掌控任务的执行,注意随时为学生调整实验任务,让学生就实验内容进行深入的思考,发现实验探索生命本质成功的关键。实验结束后,要求学生及时记录实验结果,最后各组选派一名代表展示实验结果,对实验结果进行分析,优秀学生带动差生,综合提高班级水平。评估提高实验结束后收集实验结果,要求学生对实验结果进行分析、讨论,最后撰写实验报告。
二、TBL教学调查研究
研究采用问卷调查。课程结束后对全班学生进行调查。教师参考相关研究后设计调查问卷。调查问卷包括:实验前是否进行课前预习;是否有利于提高文献检索能力;是否有利于提高人际交往能力;是否有利于提高学习主动性;是否有利于提高实验动手能力;是否有利于增强团队协作意识;今后是否继续使用TBL教学模式等问题。
三、结果
60份调查问卷全部收回,收回率100%,其结果见表1。调查结果98.4%的学生认同TBL教学法能调动学生学习积极性,98.4%的学生认为能提高文献检索能力,95.1%的学生认为能提高人际交往能力,96.8%的学生认为能促进课前预习,96.7%的学生认为能提高动手能力,96.7%的学生认为能增强团队协作意识,96.7%的学生认为能使他们建立自主学习的观念,96.8%的学生认为TBL教学法能使课堂教学气氛活跃,95.1%的学生认为能更好地使他们理解课堂内容,91.7%的学生认为TBL教学法能及时解决学习问题,95.0%的学生认为能提高学生运用所学知识的能力,98.4%的学生认为今后应继续使用TBL教学模式。
四、讨论
细胞生物学实验传统的教学主要以教师讲解理论知识,学生验证为主。学生被动地学习知识技能,不能激发学生的积极主动性。而采用TBL教学模式在教学中的优点与不足具体讨论如下:
1.使实验课教学能在更高层次提高学生的动手能力。调查结果表明有96.7%的同学对提高学生的动手能力表示认同。与传统教学模式相比较,TBL教学模式更注重学生的主体性,教师精心设计一系列必要的知识内容,促使学生课前预习实验内容、操作步骤、注意事项,查阅相关文献资料解答疑惑,使其理论知识得到不断巩固与加强。学生用更多的时间去验证实验,可以发现自己在实验中的不足,激发学生去改正并且提高实验操作能力。
2.向后进生提供帮助与支持。TBL教学模式以团队为单位,小组成员无论是理论还是实验操作技能存在不足的,都会在个人测试,团队交流、讨论中显现出来,发现有知识点或是实验操作有不足之处的,老师或者其他懂的同学可以及时指导。所以,TBL教学模式能给后进生提供支持和帮助,能获得较大容量的学习知识。
3.培养学生的团队协作和人际交往能力。调查结果表明有96.7%同学对能提高团队协作认同,有95.1%的同学对能提高人际交往能力认同。在TBL教学中,教学任务的完成主要是通过团队协作来完成,这有利于提高学生团队合作的精神。在整个过程中,小组的每个成员都需要参与到问题的分析和解决中去,并通过相互的沟通来达成共识[5]。TBL教学模式中,小组内成员合作学习,取长补短,共同完成组内任务,这一过程培养了学生团队协作意识[7]。
4.树立并保持教师的工作热情。采用TBL教学法对细胞生物学实验课进行教学,教师不仅要把需要讲解的知识点全部熟悉,还要理解相关的其他学科知识,花更多的时间去准备测试题和相关资料。对教师来讲,教师是引导者和组织者,通过与学生共同参与讨论,教师也从中获益,实现教学相长式的终身学习,从而提高了教学效率[6],树立并保持了教师的工作热情。
5.真正让学生主动学习。调查结果表明有98.4%的同学对TBL能调动学生学习的主动性认同。在TBL教学过程中,学生以讨论式学习和互教式的拓展性学习,真正做到以学生为中心。例如学生从实验课开始之前就需要自己根据教师给出的学习任务,自我研读掌握知识。实验过程中亲自动手实验,不明白的地方由学生向老师提问。老师在回答之前,先请其他学生来回答,这样可以增加互动。
6.节省课时,提高课堂效率。TBL教学采用课前给学生下达学习任务,学生以团队合作方式进行自我研读,这一环节大大缩短了教师课堂上的讲授时间,留有更多时间让学生测验、团队合作学习、团队讨论,提高了课堂效率。
7.TBL教学法在细胞生物学实验教学具体实施过程中的不足及展望。TBL教学对教学设备、教学场所、教师个人素质等提出了更高要求,首先,要求教师对本专业知识融会贯通,教师个人素养高,教学技能出色,并要具备良好的组织管理能力以及控制实验进行的能力。其次,教师对学生的学习兴趣、学习态度、能力和责任感等很难在短期内较为全面和准确的把握。当发现一些小组成员搭配得不恰当时。已经来不及重新分组,这就会造成组间成绩有一定差异[5]。另外,TBL教学法的特点是以小组讨论形式开展教学,1位教师组织TBL教学,心有余而力不足,不能有效地参与到每一个小组的讨论和实验指导中去,这样也会影响到TBL教学的效果。虽然TBL教学在《细胞生物学实验》中推广还存在一些问题,还有待今后不断地探索和完善。但TBL教学模式教学有利于提高学生的学习积极性、主动性以及动手能力和科学研究能力,能有效促进学生培养团队协作精神,同时更新了教师的教学理念,促进了师生之间交流,提高了细胞生物学实验的教学质量[5]。调查表明有98.4%的学生赞同在今后教学中继续使用TBL教学法。
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关键词:医学细胞生物学;实验教学;教学改革
医学细胞生物学是医学临床专业的主干课程之一。学习此门课程对于我们从细胞水平理解生命现象,阐述机体发病原理及选择最佳治疗方案提供理论依据。同时,医学细胞生物学又是一门实验操作性极强的学科,实验教学不仅是此门课程教学工作的重要组成部分,也直接关系到学生的动手能力、综合素质,是临床学生正式走上医疗岗位前的一种必需的培训。
但在实际的教学过程中,教师在实验课中重点讲授实验的基本原理,实验所要达到的目的,并在实验前已将实验所需的各种试剂配好,学生按实验指导书无需思考地将相应的试剂按顺序加入,然后得到一个合理的结果就可以。对于学习主动性差的学生来讲,他仅仅是观察到一个实验现象。因此,我们感到实验课程的内容和设计并没有达到我们最初预想的培养目的。那么,如何将实验中所观察到的现象很好地与理论知识结合起来,调动学生的主观能动性,让被动的学习变为主动以达到预期的教学效果呢?为了解决这一问题,我们对现有的实验课作了相应的改革,结合课堂理论教学,借鉴其他医学院校的经验,让学生自我设计,自我验证,以加深对理论知识的理解,提高教学质量。
在制定改革方案之前,我们与学生进行了多次深入的交流,从他们反馈回来的信息了解到,当代大学生具有较强的求知欲,渴望掌握当代相关学科领域中的新进展、新理论及相应的新技术,对于实验课教学环节有着殷切的希望,希望能够通过专业技能训练,掌握几门实用性强的技术,以提高自身在就业市场上的竞争力。与此同时,我们也深深感到他们的动手能力差,独立处理问题、解决问题的能力较弱,吃苦钻研精神不够。此外,应试学习的现象在他们身上体现得较为普遍。综合以上的分析,对医学细胞生物学实验课教学环节提出如下改革建议:
一、加强实验基本技能的训练,培养科学严谨的学习作风
实验包括显微镜的使用方法,生物绘图的基本技巧,细胞形态结构观察,细胞亚微结构的分离与观察。主要目的是使学生掌握细胞学研究和观察的基本实验方法。此外,我们对实验中的操作细节进行严格的要求,以培养学生良好的实验习惯及严谨的学习作风,这对于临床专业的学生尤为重要。
二、开展综合性、设计性实验,调动学生的主观能动性,提高动手能力,将被动学习变为主动学习
结合理论课教学环节及相关临床应用,提出问题,由学生独立完成实验方案设计,包括实验相关原理,材料选择,试剂配制,试验现象的观察记录,以及最后的试验结论,并提出对于实验内容在临床上相关应用及意义。只有这样,学生才能通过实验加深对理论的理解,培养学生独立处理问题、解决问题的能力。例如,根据实验课教学大纲,细胞生物学第二次实验中有一个“红细胞膜通透性观察”实验。常规的教学方法就是由教师分别配制低渗、高渗、等渗8种试剂,利用人的血液在生理盐水下平衡,学生仅需要加入不同的试剂观察是否溶血,而后得出何种试剂能够发生溶血现象。在实际教学过程中,学生只是机械地做实验,而不能将实验内容与细胞膜的特性相联系,实验结束后学生仅仅掌握了溶血现象的观察,红细胞需要保存在等渗溶液中等一些表面现象。而无法加深对细胞膜通透性的理论知识的理解,实验课流于形式。针对该实验存在的一些问题,我们以本实验为突破口,开展了设计性和探索性实验。在具体教学环节上可做如下调整:
1.在理论课教学环节中,阐述细胞膜选择通透性的原理,并提出一系列问题,包括:
(1)为什么临床上输液需输入等渗溶液的?
(2)细胞膜针对不同分子其通透性有何变化?
(3)如何建立等渗溶液?
(4)水是如何通过细胞膜的?
(5)细胞的体积是如何维持的?
(6)肾脏是通过何种方式完成水和无机离子的重吸收?
2.由学生自己根据实验目的设计实验,设计内容包括实验目的,需要解决的问题,选择何种试剂和材料,采用何种试验方法。
3.学生也可采用实验指导书安排的方案,该种方式兼顾到对实验设计有困难的学生,可以完成基本的实验。
4.专门安排三个学时的实验课,组织学生针对自己的实验设计开展讨论,学生可以在讨论课上阐述自己的设计理念,设计思路,完成实验的可行性,在讨论阶段有些学生修改了自己的设计,有些学生借鉴别人的建议完善了自己的设计方案,同时也进一步巩固了相关的理论知识。
5.学生完成实验,实验过程中做好实验记录,对实验过程中出现的问题提出假设,并进一步给予验证。
通过这种完整的实验设计训练,学生可以掌握科研设计的基本方法,同时结合理论与相关研究的最新进展充分发挥自己的主观能动性,提出自己的设计方案并通过实验进行验证。这样我们的实验过程从教师教学生被动的学习变成了学生主动的探求知识的过程,学生的学习积极性充分被调动起来。
三、评分标准的改革
原来的医学细胞生物学实验成绩主要是对实验报告的评分,其中包括实验目的、原理、操作步骤及观察结果记录,将这几项分别评分,并相加得到最终的分数,这就导致学生在书写报告时不用心,应付了事,抄袭现象严重。配合以上实验内容的改革,我们对评分标准也做了相应的改动。基础性实验评分重点放在讨论题及注意事项上。拓宽学生对实验基本技能在临床应用上的思考,培养学生在实验操作过程中发现问题、解决问题的能力。对于综合性、设计性实验,评分的重点要放在对实验设计的科学性、合理性以及实验相关内容扩展的评估上。通过这样的评分改革进一步提高学生主动学习的积极性。
通过一轮的教学改革,我们从学生完成的实验报告;医学细胞生物学期末考试情况分析及随机抽样调查问卷三个方面对教学效果进行了评价。参加实验教学改革的为206位2012级临床医学专业学生,经过充分讨论全部完成了实验设计,其中90%的学生设计了与实验指导书不同的方案,部分学生还结合临床实践做了一些有益的探索,如针对肾小管上NH+4转运通道的研究,高渗与等渗混合液对红细胞膜的影响,ATP对葡萄糖的易化扩散作用的影响。去垢剂SDS对红细胞膜的影响,红细胞膜上水通道蛋白的研究等。此外,基础实验技术的实验完成效果也有明显提高,学生不仅能主动查阅相关文献扩展对基本技术应用的认识,而且对于实验的每一个细节都认真分析,在报告中提出了不少的注意事项与建议。
为了进一步验证实验课改革的效果,在医学细胞生物学期末考试试题中,安排了综合性设计实验相关的理论知识试题,其中90%的学生答对了该题,正确率远大于其他的题目。这说明通过学生自己的设计,对于红细胞膜的特性有一个深刻的认识,实验课教学加深了学生对理论知识的理解,对相关的理论知识起到了有益的补充作用,实验课教学改革达到了预期的效果。
此外,抽样调查结果表明:学生对教学改革满意度高,认为实验课能调动他们的积极性,这样的教学能让他们愿意去发现问题、解决问题。同时,在主动思考的过程中对课堂上的理论知识的掌握具有一定的促进作用,并对实验课的进一步改进提出了许多建议。
综上所述,我们根据教学实践过程中发现的一些问题做出的相应的实验课改革,在实际的教改过程中仍发现有许多不完善之处,还有待日后的进一步完善与补充。但教学改革的效果也是喜人的。我们应坚持这样的思路,将教学改革进行到底,对原有教学进行甄别,取其精华去其糟粕。摆脱教师机械讲授的“填鸭式”教学模式,提高学生学习的兴趣,改变学生的应试学习状态,为社会培养出具有独立思考能力,独立解决问题能力的合格的临床医学人才。
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1课前认真备课,课后加强复习
在教学过程中,任课教师对备课高度重视,认真钻研教材。鉴于细胞生物学理论与技术的不断发展,为了使学生能够掌握细胞生物学最新的研究成果,通过查阅细胞生物学相关的最新文献资料,并将新的研究成果融入到教学内容中去,使学生对细胞生物学的新理论和新方法有一定的了解,及时掌握学科发展的最新动向。
另外,为了巩固前期讲授的内容,在开始新的教学内容之前都会与学生一起回顾上一节课的授课内容,巩固并加强学生对已讲授内容的掌握情况。在讲授新内容的同时,适时回顾前期已讲授的与本节课内容相关的知识点,促进学生对知识的综合掌握,提高了教学效果。
2提升教师教学水平
近年来,随着高校教师队伍的不断发展,青年教师逐渐成为高校师资队伍的重要组成部分。青年教师由于教学经验不足、教学方法与技巧不够熟练,教学之初驾驭课堂的能力不足,因而需要通过多种途径提高教学基本功。青海大学通过对新进青年教师进行岗前培训,开展提升教学水平的相关讲座,组织多媒体课件制作竞赛以及青年教学竞赛等多种方式,着力提升青年教师教学能力,对青年教师教学质量的提升起到了很大的推动作用。
3组建细胞生物学教学团队
目前,青海大学农牧学院动物医学系细胞生物学课程有任课教师1人,未形成有效的教学团队。因此,为了能更好地提升细胞生物学课程的教学效果,在今后的教学过程中需组建一支年龄、职称以及知识层次结构合理的细胞生物学课程教学团队,并通过团队成员的团结协作、教学研讨和经验交流,推进细胞生物学课程的良性发展。
教学团队在具体实施过程中,可将细胞生物学课程分成几个教学模块,每人讲解几章,这样不仅可以充分发挥每个人的专业优势,提升整个课程的教学效果,同时也可为年轻教师的迅速成长提供良好的环境,有效防止教学人员梯队的断层。
4构建网络化课程体系
构建网络化课程体系可以对细胞生物学课程的良性发展起到很好的支撑作用,通过构建细胞生物学在线网站,制备在线教程,全面介绍细胞生物学课程的教学内容、教学进程、教学大纲、教学课件、教学录像,对每个教学环节制备链接。通过细胞生物学课程网络资源的共享,使教学目的更清晰明了。此外,在教学网站设置教学论坛,积极注册成为教学论坛的会员,积极参与教学内容、实验方法、热点问题等的讨论,充分利用网络教学的优势和作用促进教学效果的不断提升。
5加强实验教学
青海大学农牧学院动物医学系细胞生物学课程开设于2009年。在开课之初,课程体系中没有包含实验教学内容。而细胞生物学是一门实践性很强的学科,为了更好地提高教学质量,必须将理论教学和实践教学进行紧密结合,因此对细胞生物学课程进行了教学结构调整,增加了实验教学的内容,通过实验教学提升学生对理论知识的理解与掌握。
在实验过程中,任课教师将学生分为若干个小组,鼓励学生要积极动手并敢于动手,要求学生培养独立的实验操作以及团队协作能力,加深对实验理论与方法的理解。对于部分学生在实验过程中不敢自己亲自进行实验操作的心理,任课教师要鼓励学生树立信心,积极大胆地做实验。出现问题时,首先自己想想有无可行的办法。也可通过小组的讨论分析能否找到可行的办法。如果无法解决问题,最后再由任课教师引导学生解决实验过程中存在的问题,这样学生进行实验操作的积极性有了较大的提升,教学效果也得到改善。
另外,利用实验室现有的仪器设备条件,争取开设一些与细胞生物学课程相关的前沿实验内容,如细胞凋亡的检测、动物细胞的原代培养与观察、细胞周期检测等,培养学生的学习兴趣与积极性,提升细胞生物学实验教学的效果。
6将细胞生物学知识融入到学生毕业设计中
一、生物专业细胞生物学课程发展历程
1978年,哲里木医学院生物教研室成立,在临床医学专业开设了《医学生物学》课程,本、专科分别为72、54学时,先后由王光荣、董秀兰、王静霞、马文良、孟青、南晓光等教师任教。在当时的《医学生物学》课程中,已用相当的篇幅向学生介绍了医学细胞生物学知识。1992年,蒙医学院将临床医学专业的《医用生物学》课程一分为二,南晓光老师开设《医学细胞生物学》,理论课30学时,实验课18学时。2000年,哲里木盟畜牧学院、内蒙古民族师范学院及内蒙古蒙医学院三所学校合并成立今天的内蒙古民族大学后,教学条件得到了显著改善。2007年,随着生命科学院的成立,《细胞生物学》的发展进入了一个崭新阶段,被评为内蒙古民族大学首批校级精品课程之一,而且获得了0.5万元/年的经费大力支持。
二、课程内容体系和结构
随着我校课程教育改革发展形势,我们教研室对细胞生物学专业课程进行了较系统的改革探索,并经历了反复实践调查研究,才逐渐形成了今天的细胞生物学课程教学体系。在学校和学院的大力支持下,以及老一辈教师与新一代青年老师的共同努力下,细胞生物学在课程体系、教学平台、教学手段、教学理念、教学内容建设等方面进行了深入的改革和完善,教学质量不断提高,赢得了学生、老师和同行认可的实际效果和学术成果。细胞生物学课程在这些年的教学实践基础上形成了具有自己特色的内容体系结构。基本内容由14章组成:第一章,细胞的统一性与多样性,第二章,细胞生物学研究方法,第三章,细胞质膜与物质转运,第四章,内膜系统与膜运输,第五章,线粒体与叶绿体,第六章,细胞内蛋白质的分选与膜泡运输,第七章,核糖体,第八章,细胞骨架与细胞运动,第九章,细胞核与染色体,第十章,细胞周期与细胞分裂,第十一章,细胞与胚胎发育、分化与调控,第十二章,细胞衰老、死亡与癌变,第十三章,细胞社会的联系,第十四章,细胞信号转导。
三、细胞生物学课程改革
(一)细胞生物学课程改革建设目标
经过多年教学实践,教研室曾对细胞生物学理论课教学方法进行了相应改革,例如,响应学校提倡科研能力的培养,从研究问题着手,把细胞生物学的一些核心知识构建过程展现出来,并提出专业相关问题,让学生进行思考进而研究,这种采取研究性教学与学习的方法,双向互动。对于学生自主获取知识能力的培养,我们预计开设第二课堂活动,比如学生专题报告会、参与教师科研、放大课程章节提要等。在实验教学中,通过开放实验室、实验项目、实验内容、实验仪器等措施将学生主置突显出来。随着学校课程教育改革形势的发展,我们将继续发扬内蒙古民族大学细胞生物学教学的优良传统,在保持原有特色的基础上,充分利用民族院校优势,比如我校蒙医药学特色,可以在本科实验教学中增设蒙医药用植物研究,同时结合现代教育的技术和手段,采用多样化多形式的教学模式,丰富教学内容,促进学生的自主学习。进一步让我院生物学专业细胞生物学课程体系结构得到完善,积极建设具有民族特色资源的专业课。同时为以后的生物学专业课程的学习和培养高素质的生物科学人才奠定基础。
(二)课程改革建设步骤
1.进一步改革教学方法和手段,努力钻研现代化教学手段,把教学质量提高到一个更高的新水平。我院从2007年至今全程使用多媒体授课,因此首先要制作完善细胞生物学多媒体教学课件,并探讨如何使用好多媒体课件进行教学的方法;不断地更新和补充各种细胞教学图片;加强教学中的启发性与互动性;并争取更多的在国内外学习的机会,提升新一代教师的素质。
2.随着我校本科生导师制的完善,以细胞生物学为基础,充分发挥教师在培养学生的科研能力和创新精神方面的作用。
3.联系国内其他先进学校的细胞生物学精品课的教师(如清华大学、北京大学、东北师范大学、四川大学等知名大学)进行交流,学习他们的经验,进一步提高我们细胞生物学教学的水平。
4.进行教材建设,这是一个重要环节,也是一个刻不容缓的改革。由于,我校民族特色,除了生命科学学院,蒙医药学院和医学院同样开设有细胞生物学,所以针对这些民族专业的细胞生物学课程没有相应的教材,我们将结合蒙药特色积极编写符合我校的新的细胞生物学教材和细胞生物学实验指导。
5.课程资源上网计划。近些年,很多大学都开设了网上资源,以供学生自由使用与学习。我校2007年,也将细胞生物学课程挂到了网上。比如“细胞生物学”教学大纲、多媒体教学课件和教材教参等已经上网。但仍需进一步改革完善。比如,
(1)加快和完善网络课程建设,探讨发挥网络教学的方法。
(2)准备开展在网上实时指导学生学习和进行一些问题的讨论。
本文作者:孙元田 苏振宇 赵霞 李冬娜 单位:海南医学院 生物学教研室
医学细胞生物学课程是医学院校的基础课程,在教学型医学院校中,由于其与临床知识联系不甚紧密或不是临床技能考试的科目而长期不受重视,导致其理论和实验的教学方法与手段长期落后于其它基础医学课程。然而,随着生命科学研究的飞速发展,医学细胞生物学理论知识和实验技术正在或已经与医学研究紧密相连,特别是细胞生物学研究技术越来越成为医学研究所不可或缺的必备基础之一。因而要培养一个面向21世纪的创新型医学人才,必须加紧实施对医学细胞生物学实验教学的改革。然而,在教学型医学院校中,医学细胞生物学实验课程的开展存在着很多现实问题:①学生人数众多。医学细胞生物学是医学的基础课程,是所有医学相关专业必修的课程,与生命科学专业每年级100-200人左右的学生规模相比,医学院校的规模是其数倍,这对师资力量、资源设备都带来了巨大压力,使其任何实验项目的改革都变得相对困难。现行很多医学院校进行实验项目改革的方式并不适合在教学型医学院校普遍推广[1-4]。②学时数少。与生命科学院校30-40学时以上相比,医学院校医学细胞生物学的实验教学学时一般都少于20学时,生命科学院校在开设基础性实验的基础上,一般还开设综合性实验、设计性创新型实验,而医学院校中仅有的学时数对这些实验的开设有很大限制。③师资和设备支撑力量薄弱。研究型院校有硕博士学位授权点,人才济济,科研性实验室众多,这给先进实验技术的教学带来非常大的便利,各类综合性实验、设计性实验都可以顺利进行,甚至可以安排学生分散进入各研究室,以辅助研究的形式来促进教学[1-3]。而在教学型院校,师资和设备相对缺乏,任何新实验项目的增减都顾虑重重。④培养计划侧重点受到限制。在生命科学院校和研究性院校中,细胞生物学研究技术对学生毕业后的研究和应用都非常重要,因而在培养计划设置时会处于一个有利的位置,学校经费投入多。而在教学型医学院校,学生培养计划的侧重点还在于与临床应用相关的课程上,细胞生物学则处于一个相对尴尬的次要位置,学校在教学改革的投入上关注度相对减少。面对如此多的困难,教学型医学院校的医学细胞生物学实验教学改革该如何进行才能适合当前医学生的需求呢?其关键在于如何在学校有限资源与改革所需投入之间寻求平衡,更直接的说,实验改革必定要求开设一些能反映学科技术发展的新实验项目,同时又要求不能耗费太多的投入。为此,我校医学细胞生物学采用如下改革。
1建立动物细胞培养实验平台
毫无争议的是,动物细胞培养已经成为细胞生物学研究技术的基础核心技术,是生命科学研究领域和医学研究领域的基础核心技术;同时,对于医学院校本科学生而言,医学细胞生物学是其能接触动物细胞培养知识的唯一一门课程。因而建立动物细胞培养实验平台,在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必然趋势,也更能为学生以后更深入进行医学研究、提升自身技能打下基础。动物细胞培养实验平台核心设备包括无菌室、超净工作台、CO2培养箱、倒置显微镜等等,由于其设备相对昂贵,学校可以根据自身情况建设相应规模。
2建立以动物细胞培养为基础的新实验体系
旧的医学细胞生物学实验体系建立在普通光学显微镜基础上,主要是通过普通光学显微镜来观察细胞的形态和各种生命现象。如细胞化学、细胞吞噬、细胞组分分离等。这些实验内容陈旧,与细胞生物学实验技术的发展严重脱节,难以起到锻炼学生动手能力的效果,学生也毫无兴趣。因而医学细胞生物学实验教学改革有必要将之淘汰。同时,医学细胞生物学是从细胞和亚细胞水平对细胞进行研究的学科,旧实验体系为了观察细胞生命活动,只能从外周血、骨髓、表皮等特定组织来获得单细胞,其材料非常局限,能观察的生命现象极其有限。相反,体外培养的细胞本身就以单细胞的形式长期存在,可以对它进行各种观察检测,实验结果更直观的与理论知识相印证,最后,现行医学研究领域中使用的动物细胞培养相关的部分实验项目从时间和难度上都能够适合作为本科医学学生实验,并且更能提高学生的学习兴趣。在我校的改革中,作者采用了表1中实验项目,建立了一个以动物细胞培养为基础的全新实验体系。在改革后的实验项目中,“细胞基本形态结构的观察”为实验一,是锻炼学生基本显微镜操作和细胞基本形态结构认识的基础性实验,因而选择保留;实验二“血细胞计数”为其后的动物细胞培养做准备;实验三“胎鼠原代培养”、“换液与传代”为培养学生进行动物细胞培养实验技能的基础性实验,第四、五、六个实验项目分别为细胞结构和生命活动的验证性实验,它们分别是培养学生实验技能有免疫细胞化学,荧光显微镜的原理与操作,细胞凋亡的检测、细胞染色体鉴定。我校改革后的实验体系具备很多优点。首先,除实验一以外,其它实验以动物细胞培养为基础,并引入了医学研究领域中广泛使用的新技术,在印证相关理论知识的基础上,又能反映细胞生物学的技术发展;其次,开设本实验体系对师资要求不高,所涉及的技术都在广泛使用,因而现行相关专业的硕士学位的教师基本都能掌握;再次,实验四、实验五采用细胞爬片的形式进行,能有效降低耗材的耗费,并且对于部分需要相对昂贵的荧光显微镜的实验,可以换成使用一般染色剂染色后用一般显微镜观察,以降低实验建设和运行成本;另外,本实验体系只有实验二、实验三需要在无菌室操作,其余实验主要在一般实验室操作,因而可以使无菌室适合大规模授课;最后,本实验体系具有很大的延展空间,在条件允许的情况下,可以结合细胞融合、细胞周期同步化、细胞染色体提前凝聚等实验项目开设综合性实验,并为未来开设自主设计性创新实验打下一个结实的基础。由此我们可以看出本实验体系具有非常好的适应性、灵活性和延展性,因而其具备很大的推广性。
3授课时间差别化编排
在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必需的,但同时它也存在着非常大的缺点,如动物细胞培养实验室的建设费用高,占地面积大,无法建立一个适合大批量学生同时操作的实验室规模,这也是现阶段限制其在教学中使用的一个重要因素,对于医学院校来说更是如此。但此时医学细胞生物学实验学时少的缺点则可以变成优势。我们的策略是针对不同班级的授课时间进行差别化编排,采用分阶段分时段进行授课。以我校医学细胞生物学实验课教学为例,理论课30学时,分15周进行授课,6次实验课只需6周时间进行。在带教教师准备材料的情况下,只有实验二、实验三需要学生在无菌室操作,其它实验主要在一般实验室操作,因而只有实验二、实验三是限制学生规模的瓶颈。我们进行如下安排:将不同专业、不同班级的学生分成不同批次,第一批次的学生在第二周授课,其它批次的学生实验课开课时间依次后延2星期时间,这样在第15周理论课授课结束时,实验课总共可以进行五批次的学生授课。如果强调与理论课授课同步,还可以采用另一种安排方式:实验一统一在第二周授课,实验四、实验五、实验六则分别在理论课的最后三周(即13-15周)授课,而中间有十周的时间可以在无菌室对实验二、实验三进行五批次的学生授课。由此,我们可以发现,通过授课时间差别化编排,就能提高动物细胞培养实验室的使用效率,使小规模的实验室建设适合大批量学生使用。
4实验预操作
动物细胞培养对无菌操作的要求远远高于植物细胞培养和微生物培养,培养的细胞极易受细菌污染,并且一瓶细胞的污染极易导致同一培养箱其它细胞的交叉污染和二氧化碳培养箱污染。这也是限制动物细胞培养实验针对大批量学生开设的原因之一。而本实验体系的实验项目都建立在动物细胞培养的基础上,二氧化碳培养箱作为相对贵重的设备,在学校投入不多往往不能留有足够的备用设备,那么前面实验的污染会导致后续实验不能进行。因而学生的实验前预操作就非常必要。学生在进入细胞培养实验室操作之前,在一般实验室进行模拟实验操作过程,直到掌握实验操作流程为止。对于教学型医学院校而言,医学细胞生物学实验教学改革既迫在眉睫又困难重重,其困难就在于经费的投入。我校通过建立一套以动物细胞培养为平台的全新实验体系来取代老旧的以普通光学显微镜为基础的实验体系,以此实施医学细胞生物学实验教学改革。该实验体系力求将在学校有限资源与实验改革所需投入之间求以平衡,使之在有限经费投入的情况下达到深层次实验改革效果,能有效的培养学生适应社会发展需求的专业技能,同时具有非常好的适应性、灵活性和延展性,因而是一种合理的、有效的、可持续发展的改革模式,是我们为了探求一种能普遍适合于教学型医学院校的医学细胞生物学实验教学改革模式所做的尝试。
关键词:生物技术专业 细胞生物学 教学质量
中图分类号: G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2014)11-0055-01
细胞生物学是生命科学的重要分支学科,是在分子层次上研究细胞生命活动过程中各种生命现象的规律和机制的一门学科。该课程在学生的抽象思维能力、科学实验及知识更新能力的培养中有着独特的作用。但众所周知,细胞生物学信息量大、内容抽象、重点难点多,怎样才能在有限的学时内,使学生既掌握细胞生物学的基本内容又了解其最新动态,是细胞生物学教学工作者仍面临和需要探讨与解决的问题[1]。
近年来,我校新开设了生物技术本科专业,旨在培养具有良好职业道德、创新精神、实践能力和终身学习能力,系统掌握生物科学基本理论和现代生物技术知识,既有基础医学和一定临床医学知识又具有较强的生物技术实验操作和一定的科学研究能力,能够从事医学、生命科学、疾控防疫、检验检疫及生物制药等医疗实践、医学教育和科学研究等方面工作的高素质应用型生物技术人才。本教研室承担了生物技术专业细胞生物学课程教学任务,笔者通过教学实践,对于提高细胞生物学教学质量做出初步思考。
1 优化课程结构
本着以学生为中心,充分发挥学生的自主能力和创新能力,调动学生学习的积极性的教学宗旨,力求达到能夯实基本实验技能、学习先进技术,又能培养学生创新思维、提高科研素质的教学目的,为了更好地提高教学质量,为了使课程体系更加科学、合理,我们在原有开设于临床医学专业的医学细胞生物学课程结构体系上,针对生物技术专业的教学内容进行了适当调整。细胞生物学是一门实践性很强的学科,实验课在课程教学体系中举足轻重,它是理论课必要的辅佐和补充,是强化理论知识和增强形态概念的重要手段。为从根本上改变“单纯传授知识”的传统教学方式,必须将理论教学和实践教学进行紧密结合,因此我们对细胞生物学课程进行了结构调整,增加了实验教学的内容,实验课时占总课时的一半以上。通过实验课教学,不仅可强化学生对理论知识点的理解与记忆,开拓学生的视野,而且可通过教师对学生面对面的言传身教,加强学生的素质教育。
2 加强师资培训
目前我校并未设置独立的细胞生物学教研室,细胞生物学课程由组织胚胎学教研室教师兼而承担,而根据培养方案,我校生物技术本科专业细胞生物学课程教材选用了由翟中和等主编的《细胞生物学》,这本教材在多个医学院校为硕士研究生教学用书。这也对授课教师提出较大挑战,根据课程教学特点,教师不仅要有丰富的理论知识和实践技能,而且要不断地扩展新知识、学习新技术、掌握新方法,了解学科发展前沿,还需更强的耐心、责任心去以引导学生,教育学生。为此我们开展多项措施,以期提高教师队伍素质,如教研室积极组织相关培训(含业余或脱产形式),鼓励教师外出进修学习,开展相关讲座、集体备课,并建立激励机制来鼓励更多的教师全身心地投入到教学中来。从而有力提升教研室教师教学能力,对教师教学质量的提升起到了很大的推动作用。
3 选择合适的教学手段
细胞生物学是从细胞水平认识、探究生命问题的学科,内容多、更新快,对于刚入校的大学一年级学生来说,具有一定难度,学生有畏难情绪,难以产生兴趣。本着以建构主义教育理论为指导,以学生为中心的原则,依据教材特点和学生特点,我们充分利用网络和多媒体技术等辅助手段,依托校园网开发了细胞生物学双语网络教学平台。该系统以本教研室的主页为基础平台,是一个集教学指导、网上虚拟实验室及师生在线交流等较强功能为一体的网上运行系统。它将本课程的相关软件资源链接到网上,学生可以在网上预习、仿真,还可进行实时在线师生交流,从而打破时间和空间的束缚。教学计划的安排执行、教学内容的制定乃至学生成绩等都可以通过网络化实现资源共享。课堂上,通过演示、讲授及提问,启发学生运用旧知识,解决新内容,达到知识迁移。动静结合,宏观和微观结合,生活与临床结合,化抽象为具体,拓展教学内容,丰富教学形式,尽可能提升理论知识的直观性。将抽象的知识直观化,形象化,使抽象的内容具体化,让学生获得生动的感性认识,激发学生的学习兴趣, 启发学生主动思考和培养学生的实践能力。
总之,树立终身学习的理念,培养开拓进取、勇于创新的精神,具有较强的学习能力和发展能力是我们对于培养医学院校人才的希望。针对生物技术专业的培养目标,总结分析出适合本校开展细胞生物学教学的有效方法,增强了教师的综合素质,大大提高了学生学习的积极性与主动性,也综合培养了学生的动手实践能力和科研创新能力,从而真正做到教学相长。
参考文献:
【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:
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[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.
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[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.
摘要:探讨了水生生物学实践教学改革:在实验课程改革方面,提出了实验课程独立设课、实验组成和设计的具体做法;在实践教学方
>> 水生生物学教学改革的探讨 《水生生物学》课程教学改革的初步探索 水生生物学实验教学的课程改革与实践 工科院校微生物学教学改革的探索与实践 水生生物学实验教学改革初探 水生生物免疫学教学改革初探 “种子生物学”教学改革实践探索 新建本科院校细胞生物学课程教学改革与探索 民办本科院校细胞生物学实验教学改革与实践 高等工科院校《微生物学》教学改革与实践初探 分子生物学教学方法与实践教学改革探索 医学微生物学实验课教学改革的探索与实践 高职药学专业细胞生物学教学改革的探索与实践 民办本科高校分子生物学教学改革的实践与探索 微生物学实验教学改革的若干探索与实践 植物生物学教学改革探讨与实践 细胞生物学教学改革与实践 水生生物学理论课程教学改革初探 工科院校生物医学工程专业生物学实践教学改革与实践 浅析水生生物学实验教学 常见问题解答 当前所在位置:l.
[3]李代金,吕光俊,黄辉.水产养殖专业水生生物学实验教学改革的探索[J].西南农业大学学报(社会科学版),2010(2):238-240.
[4]张树林,邢克智,孟玉环.水生生物学课程实践教学体系的创新改革与实践[J].天津农学院学报,2009(4):55-56.
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[6]江红霞.农业院校水生生物学教学中学生学习主动性的培养[J].安徽农业科学,2009,37(21):10310-10313.
作者简介:
何亮华(1976—),男,福建上杭人,硕士,福建农林大学动物科学学院讲师,研究方向为水生生物学。
一、合理优化教学内容
医学细胞生物学是医学生的基础课程,教材普遍篇幅较大、知识覆盖面很广,内容涉及许多后续的相关学科。学生觉得教学内容多,重点不突出。首先需要教师在有限的学时内,对教学内容进行合理取舍,和相关学科进行探讨,了解细胞生物学与它们的衔接、重复部分,做好对后继课程的引导作用。比如在讲授生物大分子时,重点讲解脱氧核糖核酸的化学组成和分子结构,对于其复制、转录和翻译,在生物化学课程中要重点学习,因此在这里只需要简单介绍中心法则即可。其次每章的授课内容要做到条理清晰、重点分明,引导学生理清知识脉络。要求学生有大局观,掌握整个知识体系,注重医学细胞生物学内容上的系统性与全面性。教学章节是以“细胞器”为单位,按照“显微、超微结构—化学组成—功能—和疾病的关系”为知识链讲解,将医学细胞生物学与其他课程相关知识点有机融合,使学生建立起细胞整体进行生命活动的概念,加强医学细胞生物学在基础理论内容上的系统完整与学科交叉性。同时,及时更新教学内容,将自己的科研工作及专家前沿讲座、学术报告等,引入课堂,保证教学内容的前沿性与科研性。在丰富学习内容的同时,开阔学生眼界。培养学生的医学学习能力,作为一年级医学生,要引导他们思考基础医学知识和将来的临床工作之间的关系,认识到学习基础医学课程的重要性。
二、更新教学方法和形式
1.理论课教学与临床联系的紧密性。
作为医学生,关注所学的知识和将来的临床工作有何关联。同学觉得学习细胞膜、细胞核这些中学都知道的内容,今后的临床工作能用到吗?因此第一章绪论部分的讲授非常重要,要学生们明确医学细胞生物学是一门什么样的课程,和医学有什么样的关系,重点介绍细胞生物学近年来的前沿领域和重大发现,特别介绍了在医学领域的应用实例。如2010年的生理或医学诺贝尔奖,获奖内容是试管婴儿技术,2012年日本科学家研究可以重新编程的成熟细胞以及诱导多能干细胞,获得诺贝尔奖,对再生医学领域的影响,通过这些介绍,让学生切实地感受到细胞生物学和医学实践的相互促进和发展,并非只是毫无价值的基础理论,从而增强学生学习兴趣。医学细胞生物学与临床密切相关,在每一章节的教学中,也可以引入相关病案分析,比如在讲解受体介导的胞吞作用中,提出大家都比较熟悉的疾病高脂血症,介绍家族性高胆固醇血症的发病机制,学生对大分子的物质运输作用有了更深刻的认识。同时也使具体疾病和发病机理通过细胞生物学有了直观联系,引导学生在学习基础知识时增强了主动性和自觉性。
2.BOPPPS教学法。
在教学过程中,教师也要不断学习,引入先进的教学理念,并在教学实践中应用。笔者在山东大学教师培训中心培训中,学习了BOPPPS教学模式,是近年来北美诸多知名院校所采取的一种互动教学模式,并在教学实践中应用。BOPPPS式教学在加强教学反思、师生互动性等很多方面起到了良好的教学效果。BOPPPS式教学6个板块:
(1)Bridge-in(导入),采用灵活多样的方式引入教学内容,激发学生兴趣。
(2)LearningObjectives(学习目标),明确教学目标,让学生知道本次课的教学重点内容。
(3)Pre-as-sessmen(t前测),了解学生的知识基础,为后续内容做铺垫。
(4)ParticipatoryLearning(参与式学习),课堂教学的主体,通过提问、小组讨论等方式让学生参与,引导学生主动学习。
(5)Post-assessmen(t课内评估),检测本次课的教学目标是否达到,评估学生的学习效果。
(6)Summary(总结),对课堂教学的内容总结,强调教学目标,并引出下次课内容。例如在讲染色体时,首先问:大家知道唐氏筛查吗?这和临床妇产科相关,激发了学生的学习兴趣,引入了本次课的教学目标:学习染色体的组成、形态结构。学习染色体的化学组成时,提问学生以前学过的DNA的组成和结构,进而引入染色体结构的学习,在讲解染色体的基本结构单位———核小体时,采取了角色扮演的教学形式,请几位学生上讲台,利用自己的一只手当作组蛋白八聚体核心颗粒,围巾当作DNA链,缠绕组蛋白核心,另一只手当作组蛋白H1,每位同学是一个核小体。下面的同学可以同桌模拟。以前在讲解核小体组成和结构时,学生觉得很抽象,通过自己演示了核小体的结构,达到了很好的教学效果。最后总结核小体的组成和结构,并引入下一部分内容:染色体的二级结构。BOPPPS教学模式从教师教学组织实施层面,进行了“教学目标教学行为学习活动教学评估教学目标”的教学循环过程,督促教师有效地组织课程教学,从学生方面,改变了学生被动地听老师讲课,增强了师生互动,学生有机会更多地参与到课堂教学,提升了学生的学习兴趣,提高了学生自主学习的能力。
三、加强网络课程建设
随着信息技术的发展,网络在人们的生活和学习中占据了重要地位。对于教师而言,传统的教学模式受到了巨大的冲击,翻转课堂、慕课等新兴教育教学形式已对我国传统教育理念带来革命性变化,越来越多的教师已积极投身于这一生动实践之中。为推动高等教育教学质量提升,教师也要提高教育技术应用能力和信息化教学水平,引领教学内容和教学形式改革,推动信息技术与教育教学的深度融合,从而达到提高教学质量的目标。网络化学习具备学习资源充足、学习方式自由、不受时间限制等众多优势,结合传统课堂教学,对于当前课时数有限与教学内容增加的矛盾,能够在一定程度上缓解、弥补课堂教学的不足。课堂教学和网络课程结合起来,既发挥了教师引导、启发教学过程的主导作用,还可以给予学生更多的学习自主性,充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性、创新能力和人文精神等。教学过程中,教师可以提前在课程网站课前预习内容、相关参考资料等,课堂授课中利用多媒体教学,采用图像、视频、音效等多种方式激发学生的学习兴趣,在有限的课时里完成教学内容,课后教师通过网络课程平台上传课件、布置习题、批改作业及答疑等辅助教学活动,进一步强化学习效果。学生在课后可以自主分配学习时间,进入网络课程平台进行下载学习资源、复习、在线自测、实时讨论交流等学习活动。教师引导学生积极参与开放的网络课程学习。师生之间还可以通过网络教学资源,以及QQ、微信等网络交流工具进行学习和交流等。传统的课堂教学和网络课程学习相互融合,不断补充和完善,逐渐形成实践教学中有效可行的教学体系。这种教学模式发挥了课堂教学和网络化学习各自优势,突出了教师的引导作用,激发了学生的自主学习能力,同时培养了学生的协作和创新能力,并有效增强了师生间的交流互动,真正意义上实现教学相长,起到了很好的教学效果。
四、加强实验教学,培养学生的科研素质和创新能力