《细胞生物学》绪论教学实践体会

贾潇凌

(北京航空航天大学 生物与医学工程学院,北京 100191)

《细胞生物学》绪论教学实践体会

贾潇凌

(北京航空航天大学 生物与医学工程学院,北京 100191)

根据自己讲授《细胞生物学》绪论的教学实践,从端正绪论的讲授态度,注重讲授研究内容的实质和形式,分析研究现状中亟待解决的问题,穿插发展史中的趣闻轶事等四方面,阐述了如何讲好《细胞生物学》绪论的教学心得.

细胞生物学;绪论;教学实践

细胞生物学是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学.在我国基础学科发展规划中,细胞生物学与分子生物学,神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科[1].在高校课程设置中,细胞生物学也是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程.细胞生物学如此重要,如何让学生对该门学科产生浓厚的兴趣、进而达到良好的教学效果,是每位老师关心的问题.笔者根据自己的亲身实践,认识到绪论的讲授是激发学生兴趣最重要的一个环节.本文结合《细胞生物学》绪论的教学实践谈自己的几点心得体会.

1 态度——端正绪论的讲授态度

每门学科教材,其绪论的编排大相径庭,基本包括三大块:基本概念、研究内容和现状、发展简史.从教师一方而言,由于觉得没有实质性内容,很容易出现照本宣科、平铺直叙、缺乏激情的情况.从学生一方而言,新学期接受的每门科目绪论都持类似的论调,面孔相似,故而会觉得陈词滥调,在课堂上漫不经心.为了克服这些情况,授课老师首先必须要端正态度,要深刻认识到绪论是一门学科的大门,绪论的目的仿佛带领学生进入这扇大门.如果绪论讲授不成功,学生对“大门”失去了兴趣,自然而然不会跟随你阅读“大门”背后的风景.所以,要情绪饱满,别出心裁,在众多课程的绪论中脱颖而出,将学生吸引在“大门”上.

2 内容——注重内容讲授的实质和形式

绪论讲授的一个重要目的,是要告诉学生该门学科的研究内容.具体而言,就是要告诉学生某本教材在讲什么.如此让学生做到“心中有数”.细胞生物学的研究内容,归纳起来有细胞核、染色体以及基因表达的研究,生物膜与细胞器的研究,细胞骨架体系的研究等几个大的领域.具体来讲,就是某教材目录所罗列的内容.这是细胞生物学研究内容的实质.注重内容的实质,是强调内容的客观性和正确性.不能给学生讲授错误的知识.但是,如何在有限的课堂上,把繁杂的学科内容提纲挈领地“烙”在学生的脑海中,这就要求授课教师在保证内容全面、客观、正确的基础上,适当地调整讲授的形式.

首先,要尽量抛却枯燥的文字描述,采用生动、形象的多媒体教学手段.笔者在细胞生物学的教学中,采用的是高等教育出版社出版、翟中和主编的《细胞生物学》第三版.所以针对该教材,讲授细胞生物学的研究内容时,每一章采用1～4张图片,展示该章节的研究对象和研究内容.比如首先打出一张细胞的横切面图片,对学生讲述细胞的各个结构.动物细胞最外面是细胞膜,随之出现有脂双层、整合蛋白和外在蛋白的生物膜结构示意图,进入细胞质膜的讲授内容.有了细胞膜就有屏障,就有了物质的交换和运输,于是出现被动运输、主动运输、胞吞和胞吐的图片,进入物质跨膜运输的讲授内容.以此类推,将细胞生物学研究内容用一张张幻灯片,像放电影一样配合语言,“烙”进学生脑中.

其次,要注重研究内容之间的线和面.“线”是强调研究内容的结构顺序,使得讲授脉络清楚,便于理解和记忆;“面”是强调内容之间的相互关联,使学生认识到细胞结构和功能的整体性.笔者在讲授细胞研究内容时,用到的“线”是:细胞对外——细胞和细胞以及细胞和外界环境的联系——结构上的联系:细胞连接、细胞黏着和细胞外基质——信息上的联系:细胞信号转导;细胞对内——细胞作为完整的单位:细胞膜和生物膜——有膜就有屏障,就有物质的交换和运输:物质的跨膜运输——生物膜的包裹使得细胞形成各种细胞器——能量的转换:线粒体和叶绿体;蛋白质的合成:核糖体;蛋白质的分选、加工和运输:内质网、高尔基体和溶酶体——真核细胞最大的细胞器:细胞核和染色体——细胞形态的维持和运动:细胞骨架;细胞作为生命的基本单位——产生子代细胞:细胞增殖及其调控;成为能行使特定功能的细胞:细胞分化与基因表达调控;消除或杀死细胞:细胞程序性死亡(凋亡).用到的“面”有:黏附分子和细胞信号转导之间的关联,信号转导和细胞骨架之间的关联,细胞骨架和细胞增殖、染色体运动之间的关联,染色体结构和基因表达之间的关联,等等.

再次,要注重和学生之间的互动.初中及高中学过的生物学知识,很多是属于细胞生物学的研究范畴,不过较浅显而已.比如,学生曾经在实验课上观察过洋葱根尖染色体切片.可在此基础上与学生互动:其一,学生看到了染色体.这是属于细胞核和染色体的研究内容.在学生原有的基础上,让其回答染色体的位置、形态等等.循循善诱,讲述其未知的领域,如染色体的几级包装结构等.其二,学生看到了不同形态的染色体,询问其都呈现哪些形态,进入细胞增殖的内容.让学生回答细胞周期的概念和时相.在此基础上与其互动,讲授细胞周期调控以及调控因素等.

3 现状——分析尚未解决的问题

笔者通过网络搜寻到若干《细胞生物学》绪论的课件,发现在讲授研究现状时,无一例外都会讲到细胞生物学研究的重点领域和热点问题.比如都会强调这样一段话“美国国立卫生研究院(NIH)在1988年底发表的一份题为《什么是当今科研领域的热门话题？》的调查报告中指出,目前全球研究最热门的是三种疾病和五大研究方向.三种疾病包括癌症、心血管病和艾滋病和肝炎等传染病;五大研究方向包括:细胞周期调控、细胞凋亡、细胞衰老、信号转导和DNA的损伤与修复.这些重点和热点问题,很多关系到人类衰老、疾病、健康等重大生命活动,所以毫无疑问会激发学生对细胞生物学的兴趣.但同时也要注意,讲述这些热点时,不要忘记分析一些尚未解决的问题.笔者在讲到这三种疾病时,就和学生一起讨论了癌症治愈困难可能的原因.讨论内容包括:

第一,癌细胞形成的原因.癌细胞的形成是由于基因突变导致的.发生癌变时,癌细胞里通常会存在多个关键基因的突变,这些基因突变是累积的结果.

第二,与癌症有关的基因.与癌症有关的基因分为两种:癌基因(oncogene)和抑癌基因(tumorsuppressor).癌基因活性的提高和抑癌基因活性的降低都可能是癌症形成的原因.癌基因和抑癌基因在活性异常时与癌症有关.人有三万多个基因,并不是每个基因都是必须的,有一部分基因是冗余的,但也有一小部分的基因具有重要而独特的功能.这些重要基因的缺失或者异常表达,会导致细胞的死亡、细胞分化的改变、以及细胞之间相互作用的改变.癌基因或抑癌基因就是这些重要基因的子集.癌基因或抑癌基因的主要种类有:生长因子及其受体、激酶及其调节子、转录因子、与细胞粘连有关的膜蛋白等.这些基因的活性改变以后,可以影响很多其他基因的改变,导致了癌细胞朝着失控的方向发展.

第三,癌症治愈难.套用一位癌症研究者的话“癌症研究很难,癌细胞里的状况很混乱,就像水坝缺了口,永远都有你堵不住的东西”.

上述讨论的内容实际上是学生即将在“细胞分化和基因表达调控”中所要涉及的内容.通过类似这样的分析,可激发学生探索未知领域的强烈愿望,唤起学生学从事细胞生物学研究的使命感,从而在教学中引导学生进行发现问题、解决问题的主动求知.

4 简史——穿插轻松诙谐的轶事

相比于研究内容、研究现状,发展简史的讲授可相对轻松活泼.因为该部分的主要教学目的是要学生掌握细胞生物学发展历史上一些重要的学说、发现和理论.但是这些学说、发现和理论都是有相应的研究者建立和完成的.如果某位研究者被牢牢记住,那么与其对应的学说、发现和理论自然而然也就容易记忆.试想一下,有什么能比记住某个研究者的轶事更容易让人记住研究者的方法呢？所以在讲授细胞生物学的发展简史时,一定要挖掘与之相关的趣事、轶事.在课堂上信手拈来这些轶事,不仅可以使课堂气氛轻松诙谐,而且通过这些让人忍俊不禁的轶事,让学生认识到很多科学家醉心、痴迷科学的心态,意识到细胞生物学以及相关的科学研究并非是枯燥乏味,而是妙趣横生的.

综上所述,绪论是开宗明义的第一篇,其教学成败直接影响到学生对该学科的兴趣和积极性.作者根据自己的实践经验总结出了端正绪论的讲授态度、注重研究内容讲授的实质和形式、剖析研究现状中亟待解决的问题和穿插发展史中的奇闻轶事四方面,讲述了细胞生物学绪论的教学心得,以望与广大细胞生物学教学同行探讨、共勉.

[1]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学[M].第3版.北京:高等教育出版社,2008

Experience and Consideration on the Introduction Teaching ofCellular Biology

JIA Xiao-Ling
(School of Biological Science and Biomedical Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China)

Based on the practice of teachingCellular Biology,from the following four aspects:adopting a positive attitude,accentuating on both the essential and means of teaching the research content,analyzing the unsolved problem in current,as well as adding some interesting anecdote in developing history,the teaching experience of how to teach the Introduction ofCellular Biologyis interpreted.

cellular biology;introduction;teaching practice

Q3

A

1672-5298(2011)01-0089-03

2010-10-21

贾潇凌(1971− ),女,山西岢岚人,博士,北京航空航天大学生物与医学工程学院讲师.主要研究方向:细胞和分子生物力学