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關鍵詞:細胞生物學, 本科教學, 教學改革
細胞生物學是本科院校生命科學體系中重要的基礎學科,是目前自然科學中發展最迅速的前沿學科,是從不同層次上(包括細胞整體、顯微、亞顯微和分子等層次)研究細胞結構、功能及基本生命活動規律的學科。由于此學科本身比較抽象、深奧、枯燥,被學生普遍認為是難點課。本文就如何形成特色課程內容體系和如何處理好細胞生物學與相關學科之間教學內容銜接等問題進行探討,并從提高學生學習興趣入手,綜合運用列表比較法、互動法和討論法等多種教學方式方法,結合多媒體教學手段,幫助學生更好地構建細胞生物學的知識體系,培養學生的思維能力。
一、處理好細胞生物學與相關課程的銜接問題,形成特色課程內容體系
1.比較研究多本教材,引入科技前沿進展
細胞生物學課程教學以指定教材翟中和、王喜忠、丁明孝主編的《細胞生物學》第3版為主,并參考王金發主編的《細胞生物學》、韓貽仁主編的《分子細胞生物學》等多本的相關書籍。通過比較研究多本教材,取長補短,結合課程目標,精心編排教案,努力逐漸形成一套更符合授課對象特點和有特色的課程內容體系。
同時,在理論課中適當地引入一些科技前沿知識作為補充,縮短教材中的理論內容與當前理論發展之間的差距。在緒論中介紹搜索引擎Google學術搜索、NCBI PubMed等網絡資源和生物谷、丁香園等國內著名的生物學論壇,并將本人的研究課題,融入到理論教學中去,以引發思考為主,培養了學生的科研思維,拓展了學生視野,教學反響良好。
2.處理好細胞生物學與分子生物學、生物化學課程的教學銜接問題
分子生物學與細胞生物學、生物化學是本科院校生命科學體系中三門重要的基礎課程。三門學科在內容上相互交叉、相互滲透,有著極為密切的聯系,可以用“你中有我”、“我中有你”來形容。由于三門學科的教材有些重復的內容,給授課教師在教學中帶來一定困擾。因此,如何處理好三門課程內容的教學銜接是教學實際中的一個難題。為解決此問題,筆者認為需要做好以下兩點工作:
首先,重視教學團隊內部及團隊之間的交流溝通工作。相關學科的教學團隊成員應共同備課,包括三門課程的授課教師在內教學團隊需要在備課中加強溝通,通過積極討論,達成共識,努力形成一套更科學、更符合學科內在邏輯的教學計劃。
其次,制定和完善教學計劃的關鍵在于,準確把握三門科學的側重點。細胞生物學重點是研究細胞水平上細胞結構方面和關信號轉導;而分子生物學基于分子水平入手研究大分子的結構與功能等生物現象;生物化學則是分子的代謝轉化。
課程的重疊現象一般分為以下三種情況,針對不同情況,制定針對性教學方案。
(1)對于在多門課程中有重疊的部分內容,根據學科特點進行取舍,確定在最適合的課程中講授。這樣可以避免重復學習、浪費學時或者在三門課程中都未講透。例如,“真核生物染色體的組成和組裝過程”以及“線粒體和葉綠體”,雖然在細胞生物學和分子生物學中都涉及到這兩部分內容,將此內容僅放在細胞生物學中重點學習更為合理,因為從內容歸屬上更偏重于細胞生物學。
(2)有些在兩門課程都涉及到的重疊內容,是后開課程的基礎,需要牢固掌握,必須在先開課的課程中重點學習。如“核糖體的類型和結構”與“蛋白質的合成”是細胞生物學和生物化學的重疊部分,在生物化學中一定要重點學習。因為此內容是蛋白質分選章節的基礎。如果學生對核糖體的結構功能掌握不牢固,在學習蛋白質分選途徑時就會感到知識鏈斷層,增加了理解難度,影響學習信心,繼而影響教學進度和效果。
(3)而某些內容即使在兩門課程中有重疊,卻在其中任何一門中都不可舍棄,否則會影響該課程體系的完整性。如“基因的復制”、“轉錄”、“翻譯”是生物化學和分子生物學中的重要章節。這些內容應該根據學科的側重點來安排:在生化教學中,應該以代謝為主線,側重于核酸的結構組成、蛋白質的合成過程以及核酸代謝與三大物質代謝間的聯系;而對于分子生物學,應以中心法則為主線,即沿著“復制-轉錄-翻譯”這一遺傳信息傳遞流為主線,重點是信息和調控。核酸的結構組成和核酸代謝的內容由于在生物化學中已學習過,在分子生物學中可采取布置預習作業或者提問的方式,讓學生帶著問題預習和復習,體現了教學中的鞏固性原則。
二、綜合運用多種教學方式方法,幫助學生構建細胞生物學知識體系
細胞生物學內容比較繁雜、深奧,學生在學習過程中普遍認為難以理解和記憶。教學實踐中,通過梳理知識脈絡,抽象理論形象化,綜合采用列表比較法、互動法和討論法等教學法,結合多媒體手段,加深了學生對課程內容的理解和掌握。
1.梳理知識脈絡,形成知識框架
學生普遍認為細胞生物學難學,究其原因是學科內容比較繁雜、深奧。如果沒有形成整體的知識框架,學生感覺到學到的是支離破碎的知識片段。針對這個問題,教師應發掘、把握各個章節之間的內在聯系、各個章節與課程整體之間的關系,幫助學生在腦中建立起一個知識網絡。
在細胞生物學中,真核細胞的結構體系包括三大系統:生物膜體系、遺傳信息體系和細胞骨架體系。實際上,細胞生物學課程的主要框架就是這三大體系,涵蓋了幾乎全部章節。教師就要抓住這三大體系。講授緒論時,就把整門課程的框架展現出來,把課程的各個章節歸結到其中去,形成整體印象;在講授每一章節的時候,指出此章節在課程體系中所處的地位,及其與其他章節之間的內在聯系,從而強化學生的整體印象。這樣一個完整的課程知識體系就建立起來了,有助于學生盡快入門。
2.聯系實際生活,抽象理論形象化講解
細胞生物學的許多理論過于抽象、難于理解,教師可以試將理論與生活實際相結合,使學生有此聯想起有趣的、熟悉的生活場景,使抽象的內容形象化和動態化,使學生對理論內容的理解變得簡單。
例如,細胞生物學中的一個重要概念“細胞通訊 (cell communication)”(細胞通訊是指在多細胞生物的細胞社會中, 細胞間或細胞內通過高度精確和高效地發送與接收信息的通訊機制, 對環境作出反應的綜合細胞行為。)在教學中,引導學生通過對比聯想到人與人之間的會話、交流,以助于理解。又如,“蛋白質的分選(protein sorting)”概念的講解。蛋白質的分選是指細胞中的蛋白質在核糖體上合成后轉運至細胞的特定的部位的過程,這些蛋白生來有它的“宿命”,有些蛋白質誕生后將會作為細胞質膜上的成分、有些蛋白質裝配成激素分泌到細胞外,而有些內質網和溶酶體中的固有酶。由此概念引導學生聯想到人類社會與細胞社會有類似的特點:在人類社會中,大學會培養出不同專業、各種類型的人才,大學畢業生要找到適合其自身特點的崗位,才能發揮所長;在細胞社會里,在細胞中每時每刻都有新的蛋白質產生,只有被運轉至正確的部位,并裝配成具有結構正確的復合體,才能發揮其功能,參與細胞的生命活動。
同時結合多媒體輔助教學手段,根據課堂內容播放動畫講解,結合聲音、圖像等多媒體手段,使復雜的分子與細胞生物學原理形象生動地表現出來,如:利用多媒體演示細胞分裂的過程、哺乳動物細胞培養的過程等。
總之,運用發散性思維將理論與生活實際聯系起來,將自然科學與人文科學在某些共通點上巧妙結合起來,配合以多媒體輔助手段,使抽象的細胞生物學理論變得形象生動。
3、運用多種教學方法,提高課堂教學質量
(1)列表比較法。教學中,比較法是一種常用的、有效的手段,采取列表的方式對相應內容進行對比,學生會感到知識體系清晰,一目了然,也有助知識體系的建立。例如,比較真核細胞和原核細胞的特征,物質的三種跨膜運輸方式等,使教學內容條理清晰,學生非常容易掌握,達到了較好的復習效果。
(2)互動法。在課堂上,鼓勵學生提問,激發他們的學習興趣和求知欲。同時采用組織課堂討論的方式加強對基本概念和基本原理的理解,實現課堂上與學生互動,促進學生積極思維,而非被動接受。并配合以實驗教學,理論與實踐并重,逐步提高細胞生物學的教學水平和教學質量。
(3)小組討論合作法。通過組織課堂討論、讀書報告及組織學生之間進行相互點評等形式,提高學生了解專業前沿進展的興趣,也推動了學生積極思維,并且促進了學生思考和探索如何建立良好的合作方式,培養了其團隊合作能力,從而推進學生的素質教育。例如,細胞生物學的課程討論部分,組織學生 4人為一個小組做一份讀書報告,選擇感興趣的題目,自行確定組員的分工形式,每組報告結束,由其他小組對其報告效果進行打分和評判,作為期末成績的打分提供參考。
實踐證明,綜合運用以上教學方式方法能夠幫助學生形成合理的知識體系,有利于有效解決細胞生物學的教學上的難點,收到了良好的教學效果。
三、結語
以上是我們在細胞生物學教學過程中的一些實踐與探索,通過編排教學內容的改革實踐和多種教學方法、手段的綜合運用,提高了學生的學習興趣,使細胞生物學不再是難點課。
參考文獻:
1. 韓端丹,洪琦.分子生物學與生物化學課程間教學銜接探析.高等函授學報, 2010,23(5): 30-32.
作者:劉波蘭 張文平 單位:贛南醫學院
成績分析主要側重在考試的綜合水平,評價指標有最高分、最低分、平均分、及格率、標準差、分數段分布等,試題和試卷質量分析指標,主要包括區分度(D)、難度(P)、信度(α)等指標。區分度(D)是試題對考生水平的區別能力。難度(P)是衡量試題難易程度的指標。信度(α)則表示考試的可靠性。
學生考試成績分析考試成績的總分為100分,采用設計好的Excel數據處理軟件進行統計分析得出這次考試的平均成績為70分,標準差為8.3。最低分為46分,最高分為93分,全距為47分,及格率為92.9%。各分數段頻數分布,主要集中在70~79分之間,基本呈負偏態分布。試題質量分析一般認為,試題的區分度和難度是評價試題質量的重要指標,因為一道試題的質量是由該題的區分度和難度共同構成的;P(難度)>0.5,D(區分度)>0.2為優良題(難度較易,能將中、低水平的學生區分);P(難度)<0.5,D(區分度)≥0.2為較好題(難度較大,能夠將優秀學生區分出來);P(難度)≥0.5,D(區分度)<0.2為一般題(難度較易,各水平學生均能答,主要為教學大綱要求掌握的知識點);P(難度)<0.5,D(區分度)<0.2為差題(難度較大,又不能區分各層次水平的學生)[2]。分析結果得出本試卷中優良題有33道,占56.9%;較好題也有16道,占27.6%;一般題有8道,占13.8%;差題只有1道,占1.7%,
學生考試成績分析2009級生物技術專業《細胞生物學》課程,理論課安排有58學時,實驗課安排有20學時。這是一門醫學生較早接觸醫學內容的形態學課程,學生都比較感興趣。本次考試成績呈負偏態分布,居于70~79分的最多,平均分為70分,說明該年級學習效果呈中等的學生較多,或者是學生對大部分要求熟悉知識的點掌握比較好。而標準差為8.3,又表明成績分布相對集中。為了推進我校教學改革的進一步發展,依托學校的校園網建立組細胞生物學教學網站,并對2009級生物技術專業的學生采用了網絡輔助教學的新型教學模式,該教學模式通過調查分析證明已經取得了良好的教學效果,而且本次考試的考核內容與教學內容、教學大綱基本一致。因而,我們認為成績的負偏態分布情況反映出學生掌握了《細胞生物學》基本知識點,本次考試結果是可以接受。試題質量分析按照教育測量學原理[3],試題的P(難度)值在0.30~0.70之間為難度適中,D(區分度)值大于0.30時屬于區別極好的試題,D(區分度)值在0.15~0.3之間為區別良好;D(區分度)值小于0.15,表示該試題難都大又無明顯區分度,屬于差題,應該去除掉。因《細胞生物學》是一門形態學學科,概念名詞多,內容抽象,學生普遍反映知識點很難記,故在參考其它試題評價的基礎上,我們選取P難度=0.5、D(區分度)=0.2為界值對試題進行綜合評價,將試題分為優良題、較好題、一般題和差題等四類,從表2可見本次考試試題以優良題數量最多,占56.9%,題型主要有選擇題、填空題和名詞解釋,因其大多為考查學生掌握細胞生物學的基本概念和基本知識點的試題,故難度和區分均較低;差題為1道填空題,屬超教學大綱內容,但其分值較低,對試卷整體質量影響不大。本次考試試卷從總體分析來看基本上能夠檢驗出學生對知識點的掌握情況,并且區分出不同層次學生的實際水平,試卷信度也達到了一般考試的要求。通過這次試題質量分析,教研室命題組一致認為,今后應該建立科學規范的試題庫,適當提高試題難度,將區分度差的試題刪減,提高試卷質量。
體會我們通過對我校2009級細胞生物學專業的《細胞生物學》考試情況的綜合分析,發現大部分學生目前的學習方法仍然停留在死記硬背學習內容上,分析和解決問題能力比較差,這些情況充分體現了教學改革的必要性。根據醫學院校的教學要求,學生不僅要對學習內容的基本概念和基本知識點的掌握,還要加強培養理論聯系實際、分析和解決問題的能力。為此作為教師,我們應該一方面改進教學方法,提高教學質量,另一方面就是特別要注重學生實踐能力的培養。同時我們為了進一步規范學生考試試題,建立了《細胞生物學》試題庫。《細胞生物學》作為生物技術專業的一門基礎與臨床相溝通的基礎學科,其考試不僅是檢測教學效果的重要工具,也對檢驗和評定學生對知識和技能的掌握、促進學生素質的發展有重要作用。因此,增強學生的主動性,及時調整教學方法和進一步完善考試試題是提高教學質量的重要保證。
關鍵詞:醫學細胞生物學;新疆;民漢合班
醫學細胞生物學是從醫學的角度,以細胞生物學和分子生物學為基礎,探索研究人體細胞發生、發展、衰老、死亡的生命活動規律及疾病發生機理及防治的科學。醫學細胞生物學是我國醫學教育的一門重要基礎課程,作為當今生物醫學研究最活躍的前沿學科之一,其研究手段技術先進,知識內容更新快,匯聚了最新技術手段和科研理念。我校多個醫學專業均開設了本課程,但教學中出現的問題也不容小覷,比如民漢學生語言基礎不一、文化鴻溝明顯和基礎知識不一等。
目前新疆高校少數民族學生包括民考漢、雙語生和民考民三種。所謂“民漢合班”是指將民語言參加高考學生(包括雙語生)和漢學生(其中包括民考漢學生)統一編班進行培養的一種教學模式。為了維護新疆的和平穩定、國家的長治久安、社會的穩步快速發展以及民漢關系的融洽相處,新疆各院校探索和推進民漢合校、合班一體化教學的努力從未停止。以我校厚博學院(以下簡稱“我院”)為例,我院2014級共16個班,其中3個預科班為民語言班,其余13個班中,有10個班級實施了民漢合班,占62.5%。在醫學細胞生物學教學中,正視這些困難并積極尋求解決之道,對于提升民漢合班班級的基礎專業課程教學水平,提高學生的語言交往能力及專業知識技能具有重要意義。
一、當前民漢合班班級醫學細胞生物學教學的基本現狀
1.教學面臨著“同步不同效”的現實困境
醫學細胞生物學內容覆蓋面廣,與其他基礎醫學和臨床醫學的各個學科聯系廣泛,成為溝通基礎與臨床各學科間的重要“橋梁”學科。本學科教學內容多、學時少,且對于新疆民漢合校、合班院校而言,民漢學生在學習、生活方面的模式決定了其在教學方面的特殊性。大部分民考民和部分雙語少數民族學生普遍存在專業詞匯理解困難的問題,因此教學面臨著“同步不同效”的現實困境。
2.學生對醫學細胞生物學學習的重要性認識不夠
醫學細胞生物學主要授課對象為臨床醫學、口腔醫學、麻醉醫學等專業一年級學生,他們還沒有學習足夠的醫學知識,因此對醫學細胞生物學學習的重要性認識不夠。對于部分學生,上課聽講困難,學習積極|生受挫,對于民漢合班班級而言,學生的語言基礎和知識理解能力分化明顯,學習效果也呈現出“馬太效應”。在一體化教學過程中,有的學生甚至完全不理解老師的授課內容,如果不能及時得到適當的幫助和指導,這種學習聽課過程中產生的挫折感很容易使他們放棄學習,缺課、逃課也就不難理解了。
3.教材難度過高,不符合民漢合班教學實際
目前我院根據學校規定選取的教材存在著針對性不強、難度過高等缺憾。以筆者所在院校在教務處指定下采用的人民衛生出版社《醫學細胞生物學》為例,教材本身內容覆蓋面廣,知識點繁多,適合醫學細胞生物學課程課時較多的院校,而我院本課程理論課時量才24學時,不符合民漢合班的教學實際。教材與學生學習實際情況脫節的現象,既對教師完成既定教學任務造成干擾,也不利于學生知識架構的構建。
二、提高民漢合班班級醫學細胞生物學教學水平的對策
1.突出學生的主體性,激發學生學習動機
英國教育家哈曼認為“那些不設法勾起學生求知欲望的教學正如同錘打著一塊冰冷的生鐵。”教師要激發學生的學習動機,培養其求知欲望,變“要我學”為“我要學”。首先教師要轉變教學觀念,突出學生在教學過程中的主體性,尊重不同民族學生生活環境和文化背景的差異,調動學生自主參與,因材施教。其次,少數民族學生由于天生活潑好動、熱情開朗的個性特點,在課堂上能積極配合教師,認真參與各種課堂教學活動。教師應充分認識到這點,鼓勵學生樹立學習信心,也可以讓同學們“結對子、一幫一”,促使漢族學生放開手腳,變被動為主動,積極地參與課堂組織的各種教學活動,從而使課堂教學氣氛活躍,教學效果良好。
2.化繁雜為簡潔,降低學生學習難度
我們在本課程中引入“系統”“動態”“時空”等前沿概念,貫穿了“細胞不是一個孤立的細胞,而是組織、器官及個體中的細胞,甚至是不同生理狀態或病理狀態下的細胞”的基本思想,培養學生批判性學習和創新思維的能力。在授課過程中按照“結構決定功能,功能反映結構的狀態”的知識體系優化理論課教學內容,使學生更容易形成生物學知識框架,而且根據我院教學課時的實際情況,精簡講授內容,選取教材中八個章節進行重點講述,化繁雜為簡潔,降低學習難度。
3.利用網絡資源對課堂教學進行延伸和有機補充
積極利用網絡資源,可以有效彌補當前院校醫學細胞生物學教材特色的不足。比如,信號肽指導的分泌性蛋白質在糙面內質網的合成,動態的動畫形象在短時間內簡潔地展示了合成的過程,很好地幫助學生理解記憶,這是常規教學手段無法做到的,大大提高了教學效率。同時利用醫學細胞生物學精品課程網絡資源,通過建立師生平臺,引導學生充分利用本課程網絡資源,通過網上留作業、安排考試等手段吸引學生學習并逐步實現形成性評價,最終做到提高教學質量。
關鍵詞:細胞生物學 實驗 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(a)-0104-02
細胞生物學是生命科學領域至關重要的基礎學科。近年來,隨著新理論、新概念、新技術的不斷涌現,細胞生物學發展非常迅速。細胞生物學實驗是細胞生物學的重要組成部分,但目前細胞生物學實驗教學普遍滯后于理論課[1~2]。為了使細胞生物學實驗教學質量上一個新臺階,我校對細胞生物學實驗教學進行了改革與初步實踐。在此,我們從課程內容安排調整,實驗教學手段多樣化和實驗考核體系多元化三個方面進行闡述,以期為其他院校的細胞生物學實驗教學的改革提供參考。
1 實驗課程安排調整
傳統的細胞生物學實驗主要是以驗證型實驗為主,實驗內容單一,不能激發學生的學習興趣,不利于學生綜合素質和創新能力的培養。傳統的細胞生物學實驗還存在學時過少,上課時間與理論課脫節的問題。鑒于以上原因,細胞生物學實驗的課程內容和上課時間需要進行重新調整。
1.1 課程內容調整
實驗學時由原來的32學時增加為48學時,實驗內容由原來單一的驗證型實驗被調整為包括驗證型、綜合型和創新設計型三種類型的實驗(見表1)。
1.1.1 調整驗證型實驗
基礎性驗證型實驗的開設是為了鞏固理論知識和基本實驗操作技能的鍛煉,因此,我們保留并重新調整了驗證型實驗。細胞形態結構和大小測量的實驗被融入細胞培養實驗中,小鼠巨噬細胞吞噬的觀察實驗被融入細胞吞噬與融合實驗。DNA的Feulgen染色法和PAS反應法顯示糖原及其它多糖都運用了細胞免疫化學方法,僅保留其一。為了學習不同細胞器的具體分離方法,線粒體的提取與觀察實驗被擴展為葉綠體和線粒體的提取與觀察實驗。
1.1.2 開設綜合型實驗
綜合實驗涉及了多種實驗技術,系統化的綜合實驗有利于鍛煉學生的綜合素質[3]。細胞培養及細胞吞噬與融合被定為綜合型實驗。在細胞培養實驗中,培養材料為配對的正常細胞與腫瘤細胞,實驗涉及了細胞培養液的配制,細胞的復蘇、培養和凍存,以及細胞形態的觀察,大小測量和計數等技術。學生通過正常細胞和腫瘤細胞的比較,為學瘤細胞的基本特性提供了感性認識。在細胞吞噬和融合實驗中,選擇雞紅細胞為材料。以吞噬百分數和吞噬指數為指標,增加不同處理對小鼠巨噬細胞吞噬功能的研究;以聚乙二醇為誘導劑,研究不同的細胞密度、融合溫度、乙二醇濃度及反應時間對細胞融合率的影響,篩選雞紅細胞融合的優化條件。
1.1.3 增加創新設計實驗
最后,我們結合細胞生物學教研室中教師的科研工作,開展了創新設計實驗,進一步培養學生的創新和科研能力[4]。首先,各實驗小組學生根據設計實驗的大方向查閱國內外文獻后進行選題并完成實驗設計。然后,按照小組闡述,學生發表意見,指導教師歸納總結的流程,對實驗設計進行論證。最后,學生對實驗設計進行修改和完善后,親自進行實驗前的準備及操作。
1.2 上課時間調整
為了配合細胞生物學理論知識的學習,細胞生物學實驗的上課時間被調到與細胞生物學理論課同一個學期進行,而且從該學期的第四周開始實驗,此時學生剛剛結束了細胞生物學第三章內容《細胞生物學研究方法和技術》的學習,對于常用的方法有了理論上的知識,有利于理解和掌握實驗的內容。
2 實驗教學手段多樣化
目前,飛速發展的信息技術正以驚人的速度進入到教學的各個領域和環節,推動著教育教學的深刻改革。細胞生物學實驗教學手段多樣化的改革也離不開信息技術,需要現代教育技術的支持。
2.1 采用用多媒體技術
傳統的實驗課教學停留在黑板和掛圖上,受時間和空間限制,難以調動學生學習的積極性。我們采用多媒體進行教學,提供了大量圖表和圖片以及動畫,增加了教學信息量。多媒體教學優化了教學過程,充分調動了學生的積極性,提高了教學效率和教學效果。
2.2 介紹科學文獻
細胞生物學實驗操作技術是為科學研究服務的,教師在實驗開始時展示與開設實驗技術相關的3~5篇中外文科學文獻,注重介紹文獻中的實驗方法,總結實驗方法的進展,讓學生了解實驗方法的最新動態[5]。
2.3 利用網絡教學平臺
網絡教學突破了傳統教學中以“課堂、課本、教師”為中心的教學模式,能夠更快捷和有效的進行信息交流,提高了學生的學習效率。通過實踐和調查,學生通過網絡平臺主要解決了以下問題:第一,學生通過瀏覽網站,可以更有效的進行預習和復習;第二,學生在教學網絡中的實驗經驗交流論壇中,通過交流實驗心得加深了對實驗的理解和掌握;第三,教學網站中提供了專業網站鏈接,便于學生充分利用網絡資源,有利于培養學生的創新精神和創造能力。
3 實驗考核體系多元化
傳統的實驗成績基本上是根據學生的實驗報告給定的,實驗報告以學生抄寫實驗目的、原理、過程為主,不能體現出學生的實驗操作能力和掌握能力,不利于學生良好實驗素質和嚴謹科學態度的培養和形成。因此,實驗考核系統的改革勢在必行,我們采用不同的實驗考核內容和不同的考核方式,即多元化考核體系進行考核。
3.1 基于實驗類型的考核體系
根據基礎性驗證型、綜合型和創新設計型實驗各自的特點,我們建立了基于實驗類型的考核體系,具體實驗考核如下分配。
其中,基礎性驗證型實驗注重考核學生的平時操作及實驗結論,綜合型實驗注重學生的實際操作能力(占80%)。實驗報告包括以下兩方面的內容:第一,對實驗結果的記錄和分析。隨堂記錄實驗結果可以促進學生對實驗操作的重視;第二,通過解答實驗后的思考題鞏固實驗內容。創新設計型實驗注重對學生的創新能力進行考核,其中的論文寫作為以后的畢業論文以及科研論文的寫作奠定良好基礎。
3.2 網絡化考核體系
隨著細胞生物學實驗教學網絡平臺的開發,我們在網絡平臺上建立了考核數據庫。對于耗時時間長的實驗,教師讓學生觀看錄像,然后提出問題進行考核。對于切片觀察的實驗,讓學生對在網絡平臺上隨機抽到的圖片進行解釋。此外,學生可利用計算機進行實驗設計,完成對其創新能力的考核。
4 結語
在細胞生物學實驗教學的改革中,我們通過對實驗課程的內容及上課時間進行重新調整安排,借助多媒體技術、科研文獻的介紹和網絡平臺等實現教學手段多樣化,利用基于實驗類型及網絡的考核體系進行考核,充分調動了學生學習的積極性和主動性,提高了學生的科研和創新能力。
參考文獻
[1] 張曉云,周汝濱,李永泉.《醫學細胞生物學》教學改革的實踐與思考[J].廣東醫學院學報,2004,22(1):30-31.
[2] 張儉,劉勝貴.《細胞生物學》實驗課程的教改探索[J].黔東南民族師范高等專科學校學報,2005,23(3):71-72.
[3] 孫瞄,毛澤善,穆靈敏,等.開設細胞生物學綜合實驗的改革與探索[J].實驗室科學,2006,4(2):14-15.
關鍵詞:細胞生物學;多媒體實驗教學
細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學,它是當代生物科學中發展最快的一門尖端學科,在大學生基礎實驗、專業課程體系來說是必需的。所以如何提高教學效果就顯得尤為重要。可是與此同時這門學科理論性較強,主要研究細胞核、染色體以及基因表達;細胞的衰老與凋亡;細胞骨架體系等研究領域。知識點相對比較深奧和抽象,也不直觀,因此,在細胞生物學的教學過程中,如何提高教學效果使學生最大化的吸收和掌握知識是教師的首要問題。經過幾年的教學實踐,筆者在教學過程中收到了良好的效果,期望能與同行共同探討。
一、理論與實驗相結合
學生在學習專業理論課的時候,一般都會感到枯燥乏味,本身微觀的知識點在通過文字講述的方式就不好理解,再加上有些結論的認定是依賴前人的實驗的基礎上得出的,這對于學生來說,學習起來就相對比較吃力,對于知識的理解不容易透徹,記憶起來會相對困難。但是若在理論課學習中,組織學生一起做一些相關的實驗,就能加強學生對理論知識的理解與鞏固。舉個例子,在講到細胞組分的研究時,可以讓學生動手用等密度梯度離心法操作提取細胞組分,再通過特異性染色,在顯微鏡下觀察,領導學生邊做實驗邊講解實驗的研究思路、操作方法及注意事項,從而強化學生理論知識的學習。
例如植物細胞骨架,是細胞內以蛋白質纖維為主要成分的網絡結構,可分為微絲、微管和中等纖維。細胞骨架對于維持細胞的形態結構、細胞運動、物質運輸、能量轉換、信號傳導及細胞分裂等有重要的作用。當用適當濃度的Triton X-100處理細胞時,可將細胞膜和細胞質中的蛋白質及全部脂質溶解而抽提,但細胞骨架系統的蛋白質不受破壞而被保存;經戊二醛固定,考馬斯亮藍R250染色后,可在光學顯微鏡下觀察到由微絲組成的微絲束,為網狀結構,即是細胞骨架。通過實際的實驗操作使學生理解細胞生物學的基礎理論知識與實驗方法。
二、教學內容的精選與講解的生動化相結合
對授課內容的講解,做到生動化,就是把專業性質很強的內容轉化為大家都能看得懂、聽得懂的內容。教學,從表面上看是向學生教授一種科學知識;而實際上是培養學生的對某一類事物的興趣,從而激發學習欲望。培養學生的學習興趣,是研究性教學的重點。
比如說在講到第十三章“程序性細胞死亡與細胞衰老”時,首先從與此有關的“秋風掃落葉”和“動植物的衰老病死”等自然現象談起,引出程序性細胞死亡的概念。采用的教學語言舉例如下:“原意是指樹葉或花的自然凋落,而細胞發生程序性死亡時,就像樹葉或花的自然凋落一樣,凋亡的細胞散在于正常組織細胞中,無炎癥反應,不遺留瘢痕。不影響其他細胞的正常功能。”然后進一步分析“蝌蚪的尾巴是怎么消失的”、“癌癥的產生”等問題。這樣,學生就基本理解了學習本章的內容的目的和意義,最后,再分析已經發現的與程序性細胞死亡有關的基因及其可能的作用方式、研究方法等。使整個教學過程以一種“講故事”的形式進行。學生課下反應較好,對于理論知識的記憶容易多了。當然,教學內容生動多樣化的處理對教師提出了更高的要求。所以,在備課過程中,筆者特別注意收集、加工和處理與課程有關的例子;同時,在科研工作中善于思考和總結。這樣,在講到有關章節知識要點難點時,自然的與教學內容聯系起來,教學語言也會更加生動。學生學習和鉆研的興趣也會加大,教學效果自會提高。
三、多媒體教學與傳統教學相結合
多媒體技術是利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關系和人機交互作用的技術。能在上課期間讓學生處在一定的情境之中,提供一種“身臨其境”的效果。可觸發學生的情感,激發學習興趣,在教學過程中,以多媒體課件為主,同時結合傳統的黑板書寫、即興發揮的方式進行。隨著計算機的發展,多媒體技術已成為改善教學質量的重要方法。
例如在介紹“離子泵和協同轉運”這個知識點的時候,書上的描述很詳細,也配有相關的圖片,但是學生仍然難以理解這一微觀、抽象、動態的過程。筆者精心制作了一段針對“Na-K泵”這一特例的Flas,學生們通過觀看,對整個過程一目了然,其后對理論知識的記憶也容易多了,同時還引起了他們對于本章節內容學習的興趣。在整個細胞生物學的教學過程中,多媒體的作用時時體現,促進了學生對課程學習的積極性,深受他們歡迎。
總之教學是一門藝術,作為一名高校教師,要努力創新課堂教學方法,改進課堂教學手段,充實課堂教學內容。要上好每堂課,就要積極探索和創新教學方法,不斷提高課堂教學效果。就要把現代教學手段和傳統教學手段有機結合起來,就要認真研究、準確理解和把握教材,廣泛閱讀有關文獻和教學參考書,密切注意本學科科技發展動態,調動學生參與教學活動的積極性,增進師生交流;在實踐中不斷探索,在探索中不斷成長,在成長中走向成功。(作者單位:1.河南科技學院新科學院;2.新鄉市職業教育中心)
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我室承擔了2005年以來至今共10屆留學生的實驗課全英教學,以及2011年以來至今共4屆留學生細胞生物學理論課全英教學。艱巨的教學任務對我室教師的英語教學水平提出了嚴峻的考驗,也極大地促進了教師英語教學水平的不斷提高。2011年之前,細胞生物學理論課英語教學還需要聘請外籍教師來授課,本室教師只承擔實驗課的英文教學任務。隨著全英教學經驗的不斷積累,以及近幾年來新引進一批學科建設人才,這些骨干教師不僅在科研素質方面非常優秀,而且多是有留學背景及英語教學經驗(目前教研室主講教師19名,其中9人有留學背景),他們漸漸成為細胞生物學全英教學的主力軍。從2011年開始,便將細胞生物學理論課的全英文教學任務承擔起來,他們不僅將細胞生物學的基礎理論知識講解得非常透徹,使學生能很好地掌握本學科的關鍵知識點和難點,且將前沿的學科進展開拓展示給留學生,極大地激發了學生的學習熱情和科研興趣。為了進一步提高教師的英文授課水平,我校還開展了全英授課教師資格認定評審會。全英授課教師資格認定工作是學校開展加強國際化師資隊伍建設的一部分。開展全英授課教師資格認定工作,一方面是對已承擔全英教學教師的認可,也是對全英教學師資能力的認定;另一方面學校借此建立全英授課教師師資庫,從而推動學校全英教學團隊和全英授課專業的建設。我教研室除了有留學背景的老師順利獲得全英教師資格外,還有兩位沒有留學背景的老師憑借扎實的英語能力及留學生教學經驗也成功被認定。為了進一步提高來華留學生全英授課師資的專業教學能力,夯實教師駕馭全英教學的基本功,我校還邀請外籍教師講授全英文教學公開課,我教研室老師積極參與,努力提高自身英語授課水平。學校還選派已擔任留學生教學任務、且今后愿意在全英教學中發揮骨干教師作用的中青年教師赴以英語為母語的國家,進行四至六個月全英教學專項培訓,進一步強化和提高全英師資水平。通過以上努力,我教研室全英教學師資力量不斷增強,為留學生全英教學的順利開展提供了有力保障。
2精心選擇教材
細胞生物學是醫學教育的基礎學科,也是21世紀生命科學發展的五大重點學科之一。作為留學生的教材,應能反映現代生物學的最新理論和技術成就,從而與國際醫學教育接軌。經過大量查閱檢索、反復研究比較,我們選用復旦大學出版社出版的《細胞生物學》第二版雙語教材。該書正文全文用英文撰寫,語言上簡練與通俗,科學上精確與先進,既介紹細胞生物學的基本概念和基本原理,又反映各領域的發展前沿。實踐證明,對于具有較強英語閱讀能力和自學能力的留學生來說,是較為適用的。
3采用多種教學方式
因地域、文化、宗教和教育背景不同,來華留學生具有許多不同于中國學生的特點。留學生在基礎教育階段多接受歐美教育方式,一方面個性發揮、思維活躍,學習形式不拘一格,另一方面也存在紀律性差、不易管理等問題。留學生文化素質參差不齊,基礎知識相對薄弱。英語雖是他們官方語言,大多數學生英語水平較高,但有濃重的地方口音,與教師的交流有一定障礙[1]。鑒于留學生的這些特點,加之醫學細胞生物學教學內容多而凌亂,課時數緊,學生感性認識細胞內主要過程的機會較少。為了提高課堂教學效果,克服英語語言表達和交流的不足,我們在教學過程中普遍采用了主題突出、邏輯主線清晰的多媒體和幻燈片教學手段,這樣不僅有效地克服了語言交流的障礙,又使得教學生動、形象,利于留學生的理解和記憶。任課教師精心準備每一張幻燈片,并花費大量的時間和精力下載與本專業相關的動畫,如在講解染色體組裝時,利用視頻動畫形象地展示染色體從一級結構、二級結構、三級結構到四級結構,不斷螺旋化的組裝過程。通過收集多種教學資源信息,為制作多媒體課件提供了豐富的素材,多媒體課件圖文并茂,使得原本枯燥、難懂的內容變得形象、直觀,易于理解,大大提高了課堂的教學效果。除了借助于多媒體,我們還可以通過實物模擬以增加課堂的趣味性,同時可使難理解的內容變得淺顯易懂。比如在講授細胞連接時,我們可以請幾位同學手拉手扮演一個個細胞,模擬緊密連接、縫隙連接等的細胞連接方式。由于留學生普遍比較歡迎活潑的教學方式,希望課堂上可自由表達自我觀點,因此,教師在授課過程中還通過課堂問題的引入、啟發式的提問,不斷引導學生思考,吸引學生的注意力。留學生一般勤于思考,勇于發言,課堂上有問題會隨時提問,這時,老師不妨先請一些同學嘗試回答,老師再做點評。如果敘述性較強的問題,也可請有興趣的同學課下一起討論。如此,充分調動學生學習的積極性和主動性,體現了以教師為主導、學生為主體的教學原則,既活躍了課堂氣氛,又增進了師生之間的交流,取得了較好的課堂教學效果。
4重視實驗課教學
毒理學是研究外源性化合物及物理和生物因素對生物有機體的有害作用及其作用機理,預測其對人體和生態環境的危害,為確定安全限值和采取防治措施提供科學依據的一門學科。自上世紀90年代通過藥代動力學和藥物代謝的優化改進藥物的吸收和生物利用度之后,藥物的毒性因素已成為新藥研發失敗或撤市的主要原因之一,如替馬沙星引起的溶血性貧血和腎衰,調脂西藥立伐他汀所產生的橫紋肌溶解,非甾體抗炎藥羅非昔布所導致的心臟病和卒中等。由此可見傳統毒理學已不適于現代毒理學的需要,1993年一門新的藥物毒理學分支發現毒理學(discoverytoxicology)隨之誕生。它是指在創新藥物的研發早期,對所合成的系列新化合物實體(NewChemicalEntities,NCEs)進行毒性篩選,以發現和淘汰因毒性問題而不適于繼續研發的化合物,指導合成更安全的同類化合物。研究思路是將藥物毒性優化篩選和評價貫穿于新藥發現、臨床前安全性評價和臨床安全性評價的整個過程中,以達到加快藥物研發進程、降低藥物研發費用、提高研發成功率的目的。
發展毒理學產生背景
一、藥物毒性發生的原因
藥物進入人體內在酶的作用下通過I相和II相生物轉化使其化學結構發生變化,有些藥物在體內會轉化對人體有利的具有活性的代謝物,而有些藥物代謝后的活性產物和中間體與靶蛋白生成的加成物可干擾被修飾蛋白的生理功能或通過免疫介導功能轉化為毒副作用較強的帶有毒性基團的代謝物。有些藥物如肝藥酶抑制劑則能抑制或減弱肝藥酶P450的活性,可使合用的藥物代謝減慢,降低其排泄速度,使毒性增加,如氯霉素、異煙肼等。而以細胞信號傳導為藥靶的阻制劑或激動劑可能會影響與信號通路相關的正常生物學作用而產生不良反應ADR,如抑制巨噬細胞激活則會導致感染。年齡、性別、種族和疾病狀態等因素在特定條件下也與藥物的毒性相關,日本人和愛斯基摩人有不少是快乙酰化者,使用異煙肼易產生肝損害。而英國人和猶太人中慢乙酞化者達60%~70%,這些人使用異煙肼易產生周圍神經炎。
二、藥物的毒性篩選
從早期的神農嘗百草到如今的發展毒理學,人類對藥物的篩選經過了漫長的歷史過程。傳統方法是將大量新化合物實體NCEs通過對動物的體內和體外實驗進行初篩,體內通常在整體動物進行,使實驗動物在一定時間內,按人體實際接觸方式接觸一定劑量的受試外來化合物,然后觀察動物可能出現的形態或功能變化。體外實驗大多利用游離器官、原代培養細胞、細胞系和細胞器等進行。利用器官灌流學技術可對肝臟、腎臟、肺和腦等進行灌流,借此可使離體臟器在一定時間內保持生活狀態,與受試外來化合物接觸,觀察臟器出現的形態和功能變化,同時還可觀察受試物在臟器中的代謝情況,這種實驗方法具有高度的性和選擇性,但實驗周期長,費用昂貴。隨著分子生物學、細胞生物學等理論和方法應用毒理學的研究,研究過程和實驗操作逐步走向規范化、標準化;逐步采用體外篩選評價模型代替整體動物實驗;研究對象從患者群體轉向個體;基因技術全面進入藥物毒理學各個研究領域;利用毒代動力學和其他分子細胞生物學新的概念和方法研究藥物毒性作用機制或進行藥物毒性的風險評價。
研究方法
一、研究對象的轉變
近年隨著實驗動物使用的4Rs原則(減少、替代、優化和可靠)的倡導與實施,組織學、胚胎學、細胞學或計算機等方法取代整體動物實驗,以低等動物取代高等級動物等。替代方法中采用離體細胞和培養的組織,完全脫離了整體穩態和內分泌調控,在投藥的準確性和結果定量上均顯示出其優越性。研究對象也從群體轉向了個體,利用毒代動力學和其他分子細胞生物學新的概念和方法研究藥物毒性作用機制[6]。患者對藥物反應的個體差異是由于個體在藥物處置過程中的生物大分子,如藥物代謝酶(DME)、藥物轉運體、藥物靶分子及DNA修復酶的遺傳差異及用藥時某些環境和生理因素各不相同造成的[7,8]。例如某些患癲癇的孕婦在妊娠期服用苯妥英鈉可誘發胎兒畸形,出現胎兒乙內酰脲綜合征(FHS),Finnell發現FHS的出現與服用苯妥英鈉的孕婦血液中一種藥物代謝酶環氧化物羥化酶的含量密切相關。
二、利用現代組學(-omics)技術研究藥物的毒性機制
近年來隨著人類及多種模式生物基因組測序的完成,新藥發現和研發逐步進入后基因組時代;基因組學、蛋白質組學和代謝物組學等“組學”技術已逐步應用于藥物發現毒理學研究。目前把對細胞內RNA,DNA,蛋白質,代謝中間產物的整體分析手段,稱為組學技術,根據研究對象的不同相應地產生了基因組學、轉錄組學、蛋白質組學及代謝物組學等。它們分別從調控生命過程的不同層面進行研究,使人們能夠從分子水平研究生命現象,由于毒性機制不僅涉及1個或幾個基因的改變,而是許多基因及其表達產物相互作用的結果。因此,可以通過這種分析手段全面研究化學物的毒理機制,發現新的生物標志,新的毒性作用機制,建立起更加靈敏高效的安全性評價方法。
三、基因點陣芯片技術的應用
關鍵詞:通識課程;基因;細胞;文化素質
中山大學生命科學學院“細胞生物學與遺傳學研究性教學團隊”是國家級教學團隊,承擔 “細胞生物學”、“現代生命科學”、“細胞與遺傳學實驗”等三門國家級精品課程。如何利用精品課程資源創建優質通識課程、更好地發揮國家級教學團隊的作用,是我們近幾年著力進行通識課程建設的重點。
一、通識教育與育人
2011年主席在慶祝清華大學百年校慶的大會上對青年學生提出了三點希望:要把文化知識學習和思想品德修養緊密結合起來,刻苦學習科學文化知識,積極加強自身思想品德修養,立為國奉獻之志,立為民服務之志,以實際行動創造無愧于人民、無愧于時代的業績;要把創新思維和社會實踐緊密結合起來,做到勤于學習、善于思考、勇于探索、敏于創新,堅持理論聯系實際,積極投身社會實踐,切實掌握建設國家、服務人民的過硬本領;要把全面發展和個性發展緊密結合起來,實現思想成長、學業進步、身心健康有機結合,努力成為可堪大用、能負重任的棟梁之材。
這三點希望可以概括為:立大志、練本領、堪重任。
這三點希望也賦予高等教育新的使命:創新文化素質教育和通識教育,培養完整的人。提高通識教育的質量與效果,首要的是從事通識教育教師的認識高、境界高。
教育的根本是“育人”。“育人”的主要內容是既要教“做人”又要教“做事”。首先要教會“做人”,并使人全面發展。教育的對象是“人”而非“物”,因此,教育的目的是“育人”而非“制器”。由于人有精神境界,有豐富的情感,有復雜的思想,而物無境界、無感情、無思想,這就是教育用“育”而非“制”的道理。教育必須按人成長的規律去“育”,因材施教,而非憑不顧實際情況的主觀意愿去“制”,按圖索驥。教育要求最終“育”出的應是有人性、有靈性,而且是有高尚精神與原創能力的人才,而非毫無人味與原創能力的精致的利己主義者。也就是說,我們應該用文化去開發與發展天賦的人性與靈性,讓受教育者既會“做人”、有德,又會“做事”、有才。做人與做事不可分,德與才不可分,人性與靈性不可分,問題只是有什么樣的德,“做”什么樣的“人”,“做”什么樣的“事”,有什么樣的才而已。
通識教育既是大學的一種理念,也是一種人才培養模式。其目標是培養完整的人,即具備遠大眼光、通融識見、博雅精神和優美情感的人。在通識教育模式下,學生需要綜合和全面地了解人類知識的總體狀況,學生通過融會貫通的學習方式,形成較寬厚、扎實的專業基礎以及合理的知識和能力結構,同時認識和了解當代社會的重要課題,發展全面的人格素質與廣闊的知識視野。
通識教育更加注重學生人格的塑造,其次才是專業知識的培養、職業能力的訓練。此外,通識教育中的“通”不是指什么都知道的“通,而是融會貫通的“通”,即不同學科的知識能夠相互通融,遇到問題能夠從比較開闊的、跨學科的視角進行思考,達到不同學科文化、不同專業之間的交融。
人文素質是指人之所以為人的一種理性認識、理論闡述和實踐規范;它包括對人的立身處世的現實規范,也包括對人的精神和價值追求的理論升華。從中國傳統教育哲學的角度來解讀文化素質教育,其含義有二:一是“化育”,即不是從外在的角度以政治道德倫理規范去約束人,而是將理想轉化為信念,將信念轉化為情感,讓情感最終支配人的行為;二是將客觀知識轉化為一種個人的情境化的知識。文化素質教育是中國現代高等教育發展的必然產物。
文化素質教育不單純是知識的傳授和吸取,它更是一種將知識升華和轉化為內在品質和外在能力與氣質的教育。通識教育并不簡單就是一般的知識教育,它的特點正在于“通”字,因此特別需要發揮國家級教學團隊的教學優勢與特色,將所承擔國家精品課程轉化為優質通識課程,更好地將文化素質教育與通識教育結合,培養高素質人才。
二、以精品課程為依托,創建優質通識課程
我們的“細胞生物學與遺傳學研究性教學團隊”是2007年獲批的國家級教學團隊,也是中山大學第一個國家級教學團隊。該團隊采取一系列改革措施,在本科教學中做出了重要貢獻。該團隊承擔的10門課程中,有三門是國家級精品課程。涵蓋了理論課、實驗課、素質教育課。如2004年獲批的“細胞生物學”是生命科學重要的理論基礎課;2007年“現代生命科學”是教育部批準的素質教育類精品課程;2009年,“細胞與遺傳學實驗”是中山大學獲批的第一個國家實驗精品課程。這些精品課程極大提高了中山大學生命科學學院的本科教學質量。與此同時,如何使中山大學非生命科學專業的本科生享受生命科學學院的精品課程資源,是我們團隊一直思考的問題。
我們團隊中有三位獲得博士學位的年輕教師,他們經過團隊的培養,一位晉升了教授、另一位晉升了副教授。我們在培養青年教師積極參與本科生基礎課、專業課教學的同時,組織青年教師利用團隊的精品課程資源創建優質精品課程。
2008年,我們在國家級精品課程“現代生命科學”、“細胞生物學”的基礎上,創建了“現代生命科學導論”、“細胞科學與社會”兩門通識課程,并被中山大學批準為首批建設的核心通識課程,每學期都開設,深受學生歡迎。在此基礎上,王宏斌教授創建了“基因、疾病與健康”通識課程,并很快被批準為中山大學第三批建設的核心通識課程。至此,我們團隊充分利用國家精品課程資源,先后創建了以細胞、基因為核心的微型、優質通識課程,不僅融匯了本科生對生命科學的認識,也讓非生命科學的本科生增強了對生命的認識。
三、以“敬畏生命、珍愛生命”為主線,育德育才
三門通識課程以“敬畏生命、珍愛生命”為主線,具有不同的定位與目標。
在國家級精品課程“現代生命科學”基礎上創建的“現代生命科學導論”主要聚焦現代生命科學的一些熱點,如基因、細胞、神經生物學、發育生物學、人類基因組計劃等,讓選修該課程的學生對現代生命科學有個整體概念,確立了現代生命科學的視野。
“細胞科學與社會”是在國家級精品課程“細胞生物學”多年授課的基礎上創建的,以生命的基本單位――細胞為主線,從社會學的角度,將細胞社會與人類社會相結合,強調了社會的科學發展與和諧,牽引學生“敬畏生命,珍愛生命”的基本生命觀。從細胞社會“生、老、病、死”的客觀規律,引導學生建立“生命源于父母、安于社會、強于自身”的生存觀和價值觀,懂得感父母之恩、感國家之恩,通過自強,報答父母與社會。
“基因、疾病與健康”課程是由王宏斌教授創建的,主要是從基因水平上闡述對生命的珍愛,與“細胞科學與社會”互為補充。該課程通過分享現代基因組學的研究成果,討論基因與健康、疾病的關系,將基因的科學知識深入淺出地介紹給學生,在此過程中,引導學生學會獨立自主地獲取知識、構建知識體系,培養邏輯分析與科學的認知能力。努力啟發學生獨立的思辨精神與嚴謹的科學素養,觸動從生命科學知識到生活態度與人文精神的感悟。
此外,我們于2010年創建一門名為“如何上大學”的通識課程,經過在珠海校區三輪的講授,取得極好的效果。該課程以人生規劃為切入點,將大學學習與生命的價值有機結合起來,珍愛生命,需認真規劃人生、經營人生,提升生命的附加值。科學的經營人生,就需要有全面的規劃,包括學業規劃、時間管理、團隊合作、人際交往、學習能力、文化素質提升等。
四、變革教學模式,建立師生共同體,提升通識課程效益
哲學家認為,人有兩種生命: 一是自然生命,一是文化生命。人的自然生命來自于自然,而人的文化生命則來自教育。人是文化動物,生物界靠基因遺傳而存在,靠基因變異而演化;人類社會則靠文化傳承而延續,靠文化創新而發展。人類文明進步發展得以延續到今天,教育起到了極為重要的作用。教育的本質在于賦予人以文化生命,離開培育人才這一基本點,離開關注、愛護、引導、熏陶、教化、養成以使人身心健康發展,進而體現為人的德、智、體、美的全面發展,離開 “以人為本”的通識教育而奢談其他,只會使通識教育走入歧途。因此,如何變革通識課程的教學模式,使通識課程效益最大化,真正起到育人的作用是非常重要的。
1.建立“師生共同體”
一般而言,相當一部分本科生對通識課程的重視程度不夠,只想“混學分”,因此,蹺課、開小差現象比較嚴重,同時,也有部分教師將通識課變成完成學時的“掙工分”的課程,這樣使一些通識課程淪為了“醬油課”!
通識教育的一個重要特點,就是在引導的基礎上給與學生充分的自主選擇的權利。 通識教育是否能達到此目的,其關鍵條件在于:學生是否真正遵循自己的內心做出選擇,真正掙脫學分與分數的禁錮,選擇有興趣并且愿意全身心投入的課程。為此,我們將課程的第一節課設為“試聽課”,主題定為“導言――大學之道”。確保學生在充分了解課程的特點與要求之后,真正依據自己的需求,慎重決定是否選修本課程,同時,我們也對一些為湊學分而被迫選課的同學說明課程的參與度與難度,對于確感有壓力的同學進行勸退,這樣,既保證了學生充分利用寶貴的通識課學習機會并選擇適合的課程,也有利于教師教學理念的實施實踐與教學環節的開展,更有利于展現師生間相互尊重與信任,形成積極融洽、自由平等的“師生共同體”。
2.巧設話題,寓文化教育于科學教育之中
通識教育是以克服專業教育的狹隘性,培養德才兼備、知識廣博、個性充分發展的人才為宗旨。其關鍵是如何讓本科生在通識課上,在學習專業課的過程中通過個人感悟,做到融會貫通,這里需要教師的努力與智慧。
為了做到專業與人文相通,我們在“細胞科學與社會”的課程教學中,設計了“今日話題”,巧妙地將細胞生物學的專業知識與人類社會有機地結合起來。如在講授細胞的腫瘤發生與防治時,我們將該知識點與人類社會的腐敗現象結合起來講授:細胞的腫瘤發生主要是基因突變的結果,涉及的兩類基因:原癌基因與抑基因。抑癌基因相當于人類社會的警察,或是執法機關,細胞的癌變與抑癌基因有密切的關系,這與人類社會的官員腐敗有某種邏輯關系。因此,在講授該內容時,與社會的法制建設、反腐倡廉結合起來,在專業知識的學習中,從專業知識的層面懂得了腫瘤發生的分子基礎,以及腫瘤細胞對生命的危害;又從人文層面懂得了防止腐敗的重要性,很好地融入做人的道理。
3. 共同關注,聚焦人生
我們創建開設的“如何上大學”,本課程主要針對目前很多大學生對大學學習感到迷茫而開設的通識課程,分五個模塊、十六講,內容包括:如何制定大學及人生規劃、研究性學習理念、思維導圖與鏡像思維、交流與溝通、團隊與合作型學習、演講能力的培養、責任與擔當等。
本課程是在多年教學基礎上,總結與創造的課程,國內外均無先例。使用的教學參考資料均為教學團隊自己收集與總結,并借鑒參考了包括牛津大學、哈佛大學等國際知名大學的相關資料。該課程以人生規劃為切入點,將如何上大學與生命科學緊密結合,打造有生命的課堂。為此,我們從中央電視臺新聞頻道獲得靈感,設置了“Focus On Topic”欄目,即在每個主題設置一個關注的主題,以此聚焦人生。如在“為何上大學”這一講中,設計的關注主題是:上大學承載著國家與民族的希望、祖輩與父母的寄托,以及實現人生輝煌的諸多美好夢想。以此鼓勵本科生勵志,取得較好的效果。
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關鍵詞:醫科大學;交叉學科;建設;獨立
中圖分類號:G 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-11-00-01
從概念上講,學科交叉逐漸形成一批交叉學科。交叉學科的不斷發展,推動了科學領域的進步,交叉學科正在逐步向綜合科學發展。在醫科大學中,獨立學科的研究已經進入到了一個理想的高度,要想在今后獲得更大的突破,應該獨立設置醫科大學交叉學科,而不是僅僅作為單一的課程來對待。本研究主要對獨立設置醫科大學交叉學科建設展開分析,現做如下綜述。
一、獨立設置醫科大學交叉學科建設方案
(一)交叉學科的形式
就交叉學科本身而言,其獨立設置的目的在于提高醫科大學的研究水平,并且擴大醫學領域的研究范圍,輸送更多的人才。基于現實需要的考慮,交叉學科的形式可分為3個層次:核心學科、緊密層學科、外延層學科。核心學科作為我國的重點培養項目,必須是具有博士學位授予的學科。以分子生物學為例,該學科主要是在分子水平上研究生命現象的科學,屬于典型的交叉學科。在醫科大學中,分子生物學主要是研究生物大分子(核算、蛋白質)的結構、功能以及生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學在現代醫學中,突出表現為對人體神經活動的機理探索,對癌的發生研究等等[1]。緊密層學科主要是由核心學科的內涵聯系緊密的若干學科組成,該形式主要是為了讓學生了解更多的醫學知識,并自主探究其中的聯系。外延層學科主要是核心學科與緊密層學科聯系松散的外周學科。
(二)交叉學科的內容
獨立設置醫科大學交叉學科,應從多方面入手,而不是僅僅局限在醫學學科的內部,應向多種學科進行拓展,深入研究,將各個領域的相關聯系摸清楚,為將來的醫學發展和國家發展做出更大的貢獻。本研究認為,交叉學科的內容應包括以下幾個方面:第一,醫學與自然學科的融合。以細胞生物學為例,該項交叉學科體現在顯微、亞顯微、分子水平三個層次上,主要是研究細胞的結構、功能、各種生命規律[2]。從客觀的角度來說,細胞生物學有利于研究人類的起源,并且在發現新物種和探究古老物種方面,都做出了非常突出的成就。值得注意的是,細胞生物學還能夠對細胞結構與功能進行研究,特別是染色體,這對臨床醫學的發展和各種先天疾病的治愈都具有較大的積極意義。第二,醫學內部學科之間的融合。交叉學科的核心目的之一就是促進當代醫學的發展,將醫學內部學科進行融合,不僅健全了交叉學科的研究體系,同時可將最新研究成果應用到臨床治療中,提高治療水平,促進患者早日康復。第三,醫學與人文社會科學的融合。以生態學為例,該項交叉學科主要研究生物體與其周圍環境相互關系的科學,屬于醫學與人文社會科學的典型結合。隨著人類活動范圍的擴大與多樣化,人類與環境的關系問題越來越突出。因此近代生態學研究的范圍,除生物個體、種群和生物群落外,已擴大到包括人類社會在內的多種類型生態系統的復合系統。人類面臨的人口、資源、環境等幾大問題都是生態學的研究內容[3]。
二、獨立設置醫科大學交叉學科建設成效
(一)通過實施重點建設工程,學科層次和水平得到全面提升
現實工作中,獨立設置醫科大學交叉學科并不是一件容易的事情,但最終的成果卻是被社會廣泛關注的。從我國的情況來分析,通過實施重點建設工程,學科層次和水平獲得了全面提升,我國的醫療水平和技術也有較大前進。例如,2003年,復旦大學與上海醫科大學合并以來,積極致力于醫學與諸多學科的融合。學校特設了Med-X基金,以此為紐帶,通過項目合作,實現了兩校技術平臺和科技資源的共享,大幅提升了科研實力,拓寬了科研領域。“環境化學污染物致機體損傷及其防御的基礎研究”項目,是復旦與中國預防醫學科學院聯合申報成功的2002年“973計劃”項目[4]。中國預防醫學科學院之所以選擇復旦作為合作伙伴,就是因為看中復旦大學生命科學院與醫學院結合后的研發實力居于國內前列。楓林校區宋后燕教授的分子醫學實驗室就是在兩校合并后,得到科技資源的支持,成功建成教育部重點實驗室。
(二)通過扶持新興交叉學科,學科專業覆蓋面進一步拓寬
除了上述的成效外,我國還通過扶持新興的交叉學科,促使學科專業覆蓋面有了更大的拓寬。以四川大學華西藥學院為例,該學校的新型交叉學科――創新藥物與中藥現代化研究,屬于一種全新的研究領域。近五年來,在創新藥物與中藥現代化研究方向,負責863項目1項,國家杰出青年基金1項,國家自然科學基金重點項目1項,國家科技部重點攻關課題3項,獲部、省級等各類獎50余項,專利10項(其中有2項為美國發明專利)。發表相關研究論文累計達700余篇,綜述性文章100余篇,編寫各類專著、教科書和參考書20余部,其中主編的《物理藥學》、《靶向給藥制劑》屬填補國內空白的專著。主編的《藥物化學》等教材為全國規劃教材。
三、總結
獨立設置醫科大學交叉學科在理論上、實踐中都獲得了非常大的積極成果,在經濟效益、社會效益上也得到了廣泛的肯定。在今后的工作中,應進一步獨立設置醫科大學交叉學科,提高各方面的工作水平,促進醫療技術的提升,為我國的社會發展和國家進步,做出更大的貢獻。
參考文獻:
[1]馬廷奇.交叉學科建設與拔尖創新人才培養[J].高等教育研究,2011,06(05):73-77
[2]陳君,彭成華,趙智濤,夏旭.獨立醫科大學多科性發展的實踐與策略研究[J].中國高等醫學教育,2012,04(03):42-44