发布时间:2024-02-27 14:48:16
绪论:一篇引人入胜的细胞生物学概念,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

细胞生物学是本科院校生命科学体系中重要的基础学科,是目前自然科学中发展最迅速的前沿学科,是从不同层次上(包括细胞整体、显微、亚显微和分子等层次)研究细胞结构、功能及基本生命活动规律的学科。由于此学科本身比较抽象、深奥、枯燥,被学生普遍认为是难点课。本文就如何形成特色课程内容体系和如何处理好细胞生物学与相关学科之间教学内容衔接等问题进行探讨,并从提高学生学习兴趣入手,综合运用列表比较法、互动法和讨论法等多种教学方式方法,结合多媒体教学手段,帮助学生更好地构建细胞生物学的知识体系,培养学生的思维能力。
一、处理好细胞生物学与相关课程的衔接问题,形成特色课程内容体系
1.比较研究多本教材,引入科技前沿进展
细胞生物学课程教学以指定教材翟中和、王喜忠、丁明孝主编的《细胞生物学》第3版为主,并参考王金发主编的《细胞生物学》、韩贻仁主编的《分子细胞生物学》等多本的相关书籍。通过比较研究多本教材,取长补短,结合课程目标,精心编排教案,努力逐渐形成一套更符合授课对象特点和有特色的课程内容体系。
同时,在理论课中适当地引入一些科技前沿知识作为补充,缩短教材中的理论内容与当前理论发展之间的差距。在绪论中介绍搜索引擎Google学术搜索、NCBI PubMed等网络资源和生物谷、丁香园等国内著名的生物学论坛,并将本人的研究课题,融入到理论教学中去,以引发思考为主,培养了学生的科研思维,拓展了学生视野,教学反响良好。
2.处理好细胞生物学与分子生物学、生物化学课程的教学衔接问题
分子生物学与细胞生物学、生物化学是本科院校生命科学体系中三门重要的基础课程。三门学科在内容上相互交叉、相互渗透,有着极为密切的联系,可以用“你中有我”、“我中有你”来形容。由于三门学科的教材有些重复的内容,给授课教师在教学中带来一定困扰。因此,如何处理好三门课程内容的教学衔接是教学实际中的一个难题。为解决此问题,笔者认为需要做好以下两点工作:
首先,重视教学团队内部及团队之间的交流沟通工作。相关学科的教学团队成员应共同备课,包括三门课程的授课教师在内教学团队需要在备课中加强沟通,通过积极讨论,达成共识,努力形成一套更科学、更符合学科内在逻辑的教学计划。
其次,制定和完善教学计划的关键在于,准确把握三门科学的侧重点。细胞生物学重点是研究细胞水平上细胞结构方面和关信号转导;而分子生物学基于分子水平入手研究大分子的结构与功能等生物现象;生物化学则是分子的代谢转化。
课程的重叠现象一般分为以下三种情况,针对不同情况,制定针对性教学方案。
(1)对于在多门课程中有重叠的部分内容,根据学科特点进行取舍,确定在最适合的课程中讲授。这样可以避免重复学习、浪费学时或者在三门课程中都未讲透。例如,“真核生物染色体的组成和组装过程”以及“线粒体和叶绿体”,虽然在细胞生物学和分子生物学中都涉及到这两部分内容,将此内容仅放在细胞生物学中重点学习更为合理,因为从内容归属上更偏重于细胞生物学。
(2)有些在两门课程都涉及到的重叠内容,是后开课程的基础,需要牢固掌握,必须在先开课的课程中重点学习。如“核糖体的类型和结构”与“蛋白质的合成”是细胞生物学和生物化学的重叠部分,在生物化学中一定要重点学习。因为此内容是蛋白质分选章节的基础。如果学生对核糖体的结构功能掌握不牢固,在学习蛋白质分选途径时就会感到知识链断层,增加了理解难度,影响学习信心,继而影响教学进度和效果。
(3)而某些内容即使在两门课程中有重叠,却在其中任何一门中都不可舍弃,否则会影响该课程体系的完整性。如“基因的复制”、“转录”、“翻译”是生物化学和分子生物学中的重要章节。这些内容应该根据学科的侧重点来安排:在生化教学中,应该以代谢为主线,侧重于核酸的结构组成、蛋白质的合成过程以及核酸代谢与三大物质代谢间的联系;而对于分子生物学,应以中心法则为主线,即沿着“复制-转录-翻译”这一遗传信息传递流为主线,重点是信息和调控。核酸的结构组成和核酸代谢的内容由于在生物化学中已学习过,在分子生物学中可采取布置预习作业或者提问的方式,让学生带着问题预习和复习,体现了教学中的巩固性原则。
二、综合运用多种教学方式方法,帮助学生构建细胞生物学知识体系
细胞生物学内容比较繁杂、深奥,学生在学习过程中普遍认为难以理解和记忆。教学实践中,通过梳理知识脉络,抽象理论形象化,综合采用列表比较法、互动法和讨论法等教学法,结合多媒体手段,加深了学生对课程内容的理解和掌握。
1.梳理知识脉络,形成知识框架
学生普遍认为细胞生物学难学,究其原因是学科内容比较繁杂、深奥。如果没有形成整体的知识框架,学生感觉到学到的是支离破碎的知识片段。针对这个问题,教师应发掘、把握各个章节之间的内在联系、各个章节与课程整体之间的关系,帮助学生在脑中建立起一个知识网络。
在细胞生物学中,真核细胞的结构体系包括三大系统:生物膜体系、遗传信息体系和细胞骨架体系。实际上,细胞生物学课程的主要框架就是这三大体系,涵盖了几乎全部章节。教师就要抓住这三大体系。讲授绪论时,就把整门课程的框架展现出来,把课程的各个章节归结到其中去,形成整体印象;在讲授每一章节的时候,指出此章节在课程体系中所处的地位,及其与其他章节之间的内在联系,从而强化学生的整体印象。这样一个完整的课程知识体系就建立起来了,有助于学生尽快入门。
2.联系实际生活,抽象理论形象化讲解
细胞生物学的许多理论过于抽象、难于理解,教师可以试将理论与生活实际相结合,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景,使抽象的内容形象化和动态化,使学生对理论内容的理解变得简单。
例如,细胞生物学中的一个重要概念“细胞通讯 (cell communication)”(细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 对环境作出反应的综合细胞行为。)在教学中,引导学生通过对比联想到人与人之间的会话、交流,以助于理解。又如,“蛋白质的分选(protein sorting)”概念的讲解。蛋白质的分选是指细胞中的蛋白质在核糖体上合成后转运至细胞的特定的部位的过程,这些蛋白生来有它的“宿命”,有些蛋白质诞生后将会作为细胞质膜上的成分、有些蛋白质装配成激素分泌到细胞外,而有些内质网和溶酶体中的固有酶。由此概念引导学生联想到人类社会与细胞社会有类似的特点:在人类社会中,大学会培养出不同专业、各种类型的人才,大学毕业生要找到适合其自身特点的岗位,才能发挥所长;在细胞社会里,在细胞中每时每刻都有新的蛋白质产生,只有被运转至正确的部位,并装配成具有结构正确的复合体,才能发挥其功能,参与细胞的生命活动。
同时结合多媒体辅助教学手段,根据课堂内容播放动画讲解,结合声音、图像等多媒体手段,使复杂的分子与细胞生物学原理形象生动地表现出来,如:利用多媒体演示细胞分裂的过程、哺乳动物细胞培养的过程等。
总之,运用发散性思维将理论与生活实际联系起来,将自然科学与人文科学在某些共通点上巧妙结合起来,配合以多媒体辅助手段,使抽象的细胞生物学理论变得形象生动。
3、运用多种教学方法,提高课堂教学质量
(1)列表比较法。教学中,比较法是一种常用的、有效的手段,采取列表的方式对相应内容进行对比,学生会感到知识体系清晰,一目了然,也有助知识体系的建立。例如,比较真核细胞和原核细胞的特征,物质的三种跨膜运输方式等,使教学内容条理清晰,学生非常容易掌握,达到了较好的复习效果。
(2)互动法。在课堂上,鼓励学生提问,激发他们的学习兴趣和求知欲。同时采用组织课堂讨论的方式加强对基本概念和基本原理的理解,实现课堂上与学生互动,促进学生积极思维,而非被动接受。并配合以实验教学,理论与实践并重,逐步提高细胞生物学的教学水平和教学质量。
(3)小组讨论合作法。通过组织课堂讨论、读书报告及组织学生之间进行相互点评等形式,提高学生了解专业前沿进展的兴趣,也推动了学生积极思维,并且促进了学生思考和探索如何建立良好的合作方式,培养了其团队合作能力,从而推进学生的素质教育。例如,细胞生物学的课程讨论部分,组织学生 4人为一个小组做一份读书报告,选择感兴趣的题目,自行确定组员的分工形式,每组报告结束,由其他小组对其报告效果进行打分和评判,作为期末成绩的打分提供参考。
实践证明,综合运用以上教学方式方法能够帮助学生形成合理的知识体系,有利于有效解决细胞生物学的教学上的难点,收到了良好的教学效果。
三、结语
以上是我们在细胞生物学教学过程中的一些实践与探索,通过编排教学内容的改革实践和多种教学方法、手段的综合运用,提高了学生的学习兴趣,使细胞生物学不再是难点课。
参考文献:
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0180-02
细胞生物学是现代四大前沿生命学科之一,是一门综合性的新兴基础理论学科,是从细胞、亚细胞和分子水平三个层次研究细胞生命活动基本规律的学科。随着分子生物学与基因工程等概念的引入,使得这门曾以显微形态为主的学科逐步发展为以探讨生命活动规律为主的功能性学科,即分子细胞生物学。细胞生物学是一门连接生物化学、生物物理、生物遗传和分子生物学的桥梁学科,也是一门实用性很强的学科。
针对研究生从事独立的科研工作,经过研究生教育阶段的培养,研究生必须具备追踪世界研究新进展、快速有效地阅读文献、熟悉必要的实验方法、良好的个人表达能力等。本课程组结合本校研究生生源的实际情况,采用“分层次教学”的教学方法,改变既往教师主动授课、学生被动参与的情况,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式。在讲授细胞生物学的基础知识、介绍细胞生物学最新研究进展的前提下,重点培养学生如何追踪世界本学科的研究进展、如何寻找和设计科研课题、如何有效阅读中外文文献、如何更好的做好课题和论文汇报,以期使得研究生的科研能力得到综合锻炼。
一、分层次教学
由于农业院校研究生来源不同、基础不同,农学类有关专业的研究生在本科阶段没有学习过细胞生物学,生物类有关专业的研究生在本科阶段学习过细胞生物学,不同专业研究生的细胞生物学基础及对研究生阶段《细胞生物学》课程的要求不同,使用统一一致的教学方法难以满足不同层次学生以及不同专业的需要。近年来,课程组对不同专业研究生进行调研,根据研究生对本课程的不同需求,对研究生进行了“分层次教学”。
“分层次教学”是要最大限度的为不同层次的学生提供必要的学习条件和学习机会,强调每个学生都有能力理解并掌握教学内容,其关键是教师要提供适当的教学条件,运用恰当的教学方法使所有学生都能达到学习的目标。“分层次教学”的目标就是“从差异出发,达到消灭差异”。依据研究生的专业及知识背景进行分层次教学,真正做到因材施教,帮助不同专业的研究生快速融入自己的科研课题,提高学习兴趣。
(一)分层次教学的实施
首先,根据研究生的细胞生物学基础和现在所学专业对细胞生物学知识的需求,划分教学层次,建立相应的分级教学班,进行分班教学。根据教育背景与专业情况,将细胞生物学教学分为两个层次:生物类专业提高班和非生物专业基础班,突出对不同专业学生能力的培养。对于提高班的学生,教学内容适当加深、加宽,教学进度适当加快,以保证研究生对细胞生物学前沿内容的掌握;对于普通班的学生,加强基础概念、基本方法的讲解,以保证学生达到课程教学的基本要求,为学生学习后续专业课程打下良好的基础。
(二)教学目标层次化
在教学中,课程组认真研究所授教材的内容,并从各类学生的实际出发,确定不同层次的要求,然后进行不同层次的教学,并给予不同层次的辅导,组织不同层次的实践教学,使不同层次的学生都能得到最充分的发展,适应研究生的科研工作。
(三)教材分层
“分层次教学”首先体现在课程教材的选择上。细胞生物学是生命科学领域发展最快的学科之一,新理论、新知识、新案例、新观点层出不穷,选用合适的教材和参考资料是保证教学质量的前提。根据细胞生物学的这一特点,综合考虑国内外最新教材,我们选用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持编写的《Cells》为教材,结合相应国内外学术期刊的论文和综述,以及桑建利老师编译、科学出版社出版的《细胞》、王金发老师主编的《细胞生物学》中文教材,并推荐2011年高等教育出版社出版的《细胞生物学》(翟中和主编)及韩贻仁老师主编的《分子细胞生物学》等多种教材作为参考书。
《Cells》共分为17个章节,每章均由一名或多名本学科的世界知名专家编写,书中包含大量电子显微图、荧光图及精美的手绘图,形象生动地描述了细胞中生命活动的动态变化。细胞生物学涉及的概念和专业术语多、理论性强,学生对教材的重点、难点较难把握[1]。《Cells》在编辑中的显著特点是以“关键概念”开启每一节的内容,并且强调了贯穿本节的主题,使得同学们能够抓住主线;每个章节还有“展望”的内容,涉及一些研究人员正在攻关的科研课题[2],有助于激发研究生的学习兴趣、凝练科学思想。同学们还可以《Cells》配套的网上资源(http:///cells)获取相关实验技术等其他信息。
在教学过程中,我们建立了教学内容定期更新机制,注意及时反映国际学科前沿发展及热点问题,注意将科学研究的最新成果融入到教学中去,保持课程内容的新颖和特色。同时,我们也将“分层次教学”的模式贯彻到教学资料库的建设工作中,建成了适用于各层次教学所用的教学资源,包括多媒体课件、幻灯片、中英文教材、参考资料、题库等的具有自身特点的系列化教材体系。
二、多媒体教学
细胞生物学主要讲授细胞的结构与功能以及探索生物体细胞发生、发展、成长、衰老死亡的生命活动规律的科学。与其他课程相比比较微观,细胞生物学所讲述的内容是用肉眼观察不到的,必须用各种显微镜,如光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜等一起才能观察到[3]。通过多媒体课件以及相关动画的制作,可以将细胞的显微结构、超微结构真实地呈现在学生眼前,拓展学生对微观世界的认识。借助于丰富多彩的图片和图表、生动形象的三维动画,可以将复杂、抽象的理论简单化、具体化,加深学生对重点、难点的理解和掌握。例如,在讲述“细胞的内吞与外排”、“细胞内的信号的级联放大作用”、“细胞的程序性死亡与细胞坏死的区别”、“细胞周期调控”等内容时,教师利用课件、动画的使用,充分应用音像效果,直接刺激了学生的视觉和听觉器官,能强化记忆,有利于最佳教学效果的获得,使课堂教学更为生动形象,提高了教学效率。
三、互动式教学
研究生的学习目的不仅是掌握书本中的基础知识,而是学会如何将这些知识应用到自己的研究课题中解决实际的问题。在教学中,我们抓住这一点,采用专题讲座、论文和综述汇报、专题讨论三种授课方式,培养学生的科学思维能力和创新能力。
近年来,课程组邀请了多位国内外知名的专家、学者为学生们做了多个不同研究方向的专题讲座。这种专题讲座的形式,不仅使学生们对于细胞生物的最新研究进展有了更直观的认识,还增强了他们凝练科学问题的能力,受到了普遍好评。整个课程的教学过程也打破了传统的“填鸭式”教学模式,教学过程中融合了课堂专题讨论、学生的论文和综述汇报等多种互动教学模式,使得学生的个人表达能力、科研写作能力有了大幅度的提高。
本课程作为研究生课程,虽然开设时间不长,但已显示出一定的特色。一方面,授课教师为多年从事细胞生物学研究和教学的资深教师和一直在实验平台前研究的中青年教师,熟悉若干领域的研究进展,讲课注重个人体会和总结;另一方面,教研室着力推行教改,平时授课过程中贯穿对各知识点融会贯通的介绍和对前人创造知识历程的介绍,启发对存在问题的思考。另外,根据不同基础、不同专业研究生的专业基础知识,采取分层次教学,真正做到因材施教;考试则采用读书报告与笔试相结合的形式,引导学生投身科学探索的热情,调动学生总结科学问题的兴趣,同时培养他们口头讲述的能力。近年来选修本课程的学生人数逐年上升,取得了较好的教学效果。
参考文献:
[中图分类号]G622 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2015)12-0233-01
临床医学专业是一门实践性很强的应用科学专业。它致力于培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能,能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的医学高级专门人才。该专业学生主要学习医学方面的基础理论和基本知识,人类疾病的诊断、治疗、预防方面的基本训练。要具有对人类疾病的病因、发病机制做出分类鉴别的能力。随着细胞结构及功能的相关知识和理论在医学领域中的应用的不断深入,“细胞生物学”已成为现代医学的重要基础,在医学教育中占有重要的地位。对于现代医科学生来说,具备“细胞生物学”的相关基础知识和基本技能,是进一步学习其他医学课程必不可少的条件。
一、医学细胞生物学课程内容体系和结构
我校医学本科专业自1978年开设以来,在教育部组织的1997年、2006年本科教学工作水平评估中分别达到“优”和“良”的水平。为内蒙古、吉林、辽宁等全国各地区培养了一万多名合格的高级医学专业人才,临床专业毕业生遍布全国各省及美国、日本等国家。所招学生范围逐年扩大,并分为汉班和蒙班,其中蒙班学生为蒙古族,他们主要为蒙古族中小学考上来的,蒙语授课兼修汉语。
医学细胞生物学以细胞生物学和分子生物学为基础,是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。课程基本内容有13章,包括细胞生物学绪论、细胞膜的化学组成与特性、细胞表面与细胞外基质、细胞膜的功能、细胞的内膜系统、线粒体、核糖体、细胞骨架、细胞核与遗传物质储存、细胞中遗传信息的传递及调控、细胞增殖与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡。第1章,引领学生进入医学细胞生物学课程,指导学生如何学习这门课;第2―9章为基础理论知识,学习医学细胞生物学特有的细胞结构与功能及其与疾病关系;第10―13章,主要以细胞为整体,看细胞的“一生”变化。通过这三部分的学习,能够使学生掌握人体细胞的知识,同时把细胞结构与功能的异常与人类疾病关系渗透到各个章节。
二、医学细胞生物学与其他课程的联系
医学细胞生物学在临床专业培养计划中,大一开课,这充分体现了该课程的基础性。其后的课程有生物化学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、免疫学等。组织学与胚胎学是相互关联的两门学科,习惯列为一门专业基础课程。组织学是研究机体微细结构及其相关功能的科学。胚胎学主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机理的科学,其研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体的关系、先天性畸形等。在其内容中涉及细胞的知识较多,比如什么是生殖细胞、细胞分化的原理、细胞分裂产生新的细胞等等。如果没有学习相应的细胞生物学课程,很难理解这些基本概念与原理。生理学是研究机体正常生命活动规律的一门课程,学生能够学习人体各器官的基本功能,认识机能与结构的联系,理解机体的整体统一性及与环境的对立统一关系。其内容包括细胞、组织、器官和系统的基本功能及功能调节。该课与细胞生物学关联紧密,很多人体生理活动,都是以细胞为基础。比如细胞的Na-K离子泵工作原理阐释了物质在细胞两侧的运输,从而调节人体内环境渗透压平衡。
生物化学是运用化学的理论与方法,从分子水平研究生命现象的科学,能够使学生获得生物化学的基本理论、基本知识和基本技能。其内容包括蛋白质与核酸化学、维生素、酶、生物氧化、物质代谢及其调节、肝脏生化和酸碱平衡等。这里提到的核酸是细胞内的遗传信息载体,生物氧化、物质代谢多发生在细胞内,可见,离开了细胞,生物化学这门课程将无法开展。病理学是一门研究疾病的病因、发病机制、病理改变(包括代谢、机能和形态结构的改变)和转归的医学基础学科。其目的是认识和掌握疾病的本质的发生发展的规律,从而为防治疾病提供必要的理论基础和实践依据。人类很多疾病的本质是特定细胞的损伤,比如高胆固醇血症,主要发病原因是细胞膜上的受体缺失或无法识别供体。因此,在介绍这类疾病时,就需要掌握细胞的结构、细胞膜的功能等细胞生物学内容。医学免疫学研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学,其基本定义概念如抗原、抗体,这些都是细胞内外存在的物质。
因此,随着我校临床专业培养计划的改革发展,医学细胞生物学必定成为必不可少的专业基础课程,需要加以重视。
【参考文献】
[1]吕毅,吴小健,向俊西等.抓好临床医学专业学位人才培养新模式试点工作的探讨[J].西北医学教育,2014(05):866-868.