关于细胞生物学本科教学的探索与思考

金 羽 曲娟娟

(东北农业大学，黑龙江哈尔滨 150030)

细胞生物学是研究和揭示细胞基本活动规律的科学，从显微、亚显微和分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程，是生物科学、生物技术(动物、植物、微生物方向)、生物工程，以及农、林、医药类专业本科生的必修专业基础课。细胞生物学既是生命科学的基础学科，又是前沿学科，细胞工程及其相关的组织工程和再生医学是21世纪生物工程发展的重要组成部分。纵观生命科学发展趋势，可清楚地认识到，细胞的结构与功能、细胞重大生命活动及其分子机制的研究日趋深入，已经成为当今生命科学研究的重点和热点领域，并以空前的广度和深度，直接和强有力地影响和改变人类的生活。

细胞生物学是我院为应用生物科学专业的学生开设的必修课，开设时间在大二下学期，理论学时为40学时，实验学时为16学时，由于此学科的特点是比较抽象、深奥、枯燥，所以学生普遍认为是难点课。本文以化抽象为具体，化深奥为浅显，化枯燥为生动，化复杂为简单等为出发点，从提高学生学习兴趣入手，综合运用多种教学方式方法，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、通过理论知识更新和总结科研经验，不断提高自身综合素质

1.树立终身学习理念，促进教学相长

近年来，各学科间的交汇和融合不断加强，大量新方法、新技术在细胞生物学领域得以应用，使得细胞生物学的研究发展迅猛，知识信息量增长迅速，知识升级速度加快，这就要求任课教师想教好就必须先学好，及时了解和把握生命科学发展的前沿和最新动态，实时更新自己的知识结构，将这些前沿的知识、科技动态及当前的一些热点研究内容融入到教学相关内容中去，积极引导和激发学生学习探索新知识和新技术的兴趣。

为此，在教学课件中每年都会增加最新的诺贝尔生理/医学奖等相关内容，如介绍被誉为“试管婴儿”之父的2010年诺贝尔生理学医学奖获得者罗伯特·爱德华兹的相关研究，获得2011年诺贝尔生理学医学奖的3位科学家关于免疫激活关键原理的相关研究等。另外实时关注媒体、网络(如小木虫、丁香园、JCB、PNAS等)及中外文权威期刊等报道的新技术和突破性研究进展，如将2012年4月份报道的干细胞研究领域的最新进展“应用卵巢干细胞培育出卵子，这项研究有望打破年龄对生育的限制”的内容，第一时间转述、讲解给学生。通过课堂将这些新知识、新进展实时传授给学生，极大地激发了学生对课程学习的兴趣和探索生命奥秘的热情。

2.加强科学研究，促进科研与教学相融

理论指导实践，实践深化理论。在熟练掌握理论知识的同时，教师还应积极开展各类科学技术项目和教学改革项目的研究。科研的过程能够促使教师发现问题、思考问题，解决问题，从而不断地提高教师的科学素养和科研能力。另外，教师在查阅大量与研究相关的国内外最新文献的同时，对该领域的研究成果和动态会有比较深入的了解和把握。因此，从某种意义讲，一个优秀的高校教师同时也应该是一个出色的科学研究人员。研究项目的开展，对授课教师能力的提高，特别是青年教师的迅速成长起到了积极的作用，有助于其在授课过程中游刃有余地理解并传授理论知识，并将理论知识与实践应用相结合，从而帮助学生将抽象、枯燥的知识点具体化、生动化。

二、制订科学合理的教学计划，优选教材，优化教学内容，构建知识体系

1.制订合理教学计划，优选教材

细胞生物学教学内容中涉及较多的生物化学和分子生物学等知识，所以在本科教学计划课程设置中应该先修的课程有普通化学、有机化学、分析化学、生物化学、分子生物学等。

为学生选择的教材是翟中和院士主编的《细胞生物学》，该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，被全国高等院校广泛采用。更值得一提的是，今年应用的是2011年6月出版的第4版，较之前的版本有很大的改进。一是新版本对教材结构进行了调整，对基本概念、基础知识和基本理论进行了删繁就简，准确修正，保持了教材内容的基础性、科学性和前沿性特点。二是该版本的插图较多地采纳了电子显微和荧光染色图片，极大地增强了教材的可读性和趣味性，十分有助于学生想象与理解复杂的细胞和分子过程，训练学生的洞察力和抽象思维能力。

另外，备课过程中还参考王金发主编的《细胞生物学》、韩贻仁主编的《分子细胞生物学》，主要参阅的外文教材有G.Karp编著的“Cell and Molecular Biology”，H.Lodish等编著的“Molecular Cell Biology”。通过比较研究多本教材，广泛吸纳各教材精华，取长补短，结合课程目标，精心编排教案，力求做到授课内容新颖、系统、凝练及多角度论证，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。

2.优化教学内容，构建知识体系

由于细胞生物学内容比较繁杂、深奥，学生普遍认为难学。针对这个问题，教师应发掘、把握各个章节与课程整体之间的关系以及各个章节之间的内在联系，帮助学生在头脑中建立起一个知识网络体系。从大框架向小知识点延伸，将各个知识点融入大的知识框架体系中。

如在细胞生物学中，真核细胞的结构体系可概括为三大系统即生物膜体系、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，几乎涵盖了全部章节。在讲授绪论部分时，首先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，使学生形成整体印象;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，使学生能够抓住课程主线。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。

三、采用多媒体教学手段，运用多种教学方法，提高教学质量

1.多媒体教学的优越性

细胞生物学课程内容多，信息量大，另外细胞是形态、结构和功能的有机结合体，所以学生会因其内容抽象、难懂而觉得枯燥。对此，可充分利用多媒体教学的优势，通过视频、图像、声音、动画及文字等多种形式辅助课堂教学，起到化繁为简，化难为易，变抽象为直观，变枯燥为有趣的作用，调动学生自主获取知识的自觉性和兴趣。如在讲信号转导途径中的G蛋白偶联受体介导的信号通路中的磷脂酰肌醇信号途径，利用flash展示，让学生了解通路过程中的IP3和DAG是如何充当第二信使的;在讲干细胞时选取了媒体关于ips报道的视频，形象直观、生动有趣地介绍了诱导多能干细胞。利用多媒体教学，不仅增加了课堂传输的信息量，简化了对繁杂的概念和动态性生命过程的描述，而且还有助于学生对知识点的理解，激发学生的学习兴趣。

2.运用多种教学方法，提高教学质量

细胞生物学有许多专业性很强的概念，这对学生来说是晦涩难懂的，教师对教学内容的讲解应该力求简单化、形象化，尽量把抽象的专业知识转化为大家通俗易懂的内容。如果教师在教学中不注意这一现实，对教材内容仅仅作本本似的讲解，那么学生的学习兴趣根本无从谈起，更不能保证取得良好的教学效果。例如在讲“错误折叠蛋白和不稳定蛋白的降解机制”时，告诉学生这类蛋白被泛素化，就是给蛋白酶体一个识别信号，告诉蛋白酶体，所有泛素化的蛋白都要被杀掉，就像是我们常常看见的棚户区写了“拆”的小房子都会在规划中被拆除一样。通过这样简单形象的比喻，既活跃了课堂气氛，又使学生很容易理解并且深刻的记住知识点。

精心设计每一堂课，包括如何切入主题，不同知识点如何过渡，如何引发学习兴趣，如何吸引注意力等。注重启发式、研究性教学，激发学生获取知识的欲望。积极引导学生在学习中形成探究、分析的好习惯。例如在讲解蛋白质的分选与膜泡运输这一章时，首先提出问题“不同途径合成的蛋白应该分别通过什么样的机制和途径去各就各位”让学生们思考，在思考的过程中逐步启发、引导，在学生们纷纷给出答案后(经过启发、引导后多数学生能够给出贴切的答案)，再系统地进行分析和讲解，这样既锻炼了学生独立思维能力，又使其在对比自己的答案过程中对知识点有更深刻的理解。

四、注重实验教学，培养学生动手能力，强化理论联系实际的能力

细胞生物学是实验性学科，动手能力的提高与知识的学习具有同等的重要性，并能够相互促进。为此，在实验项目的选择上，既注意了经典的验证性实验项目的设置，也有针对性地开设了一些综合性和创新性实验项目。另外，尝试给学生开设了透射电镜和扫描电镜的课程，并选取了动物、植物以及微生物材料，学生们亲自动手制样，并在老师指导下操作电镜，不仅使学生们深入了解了电镜的工作原理和制样技术，更加激发了学生们对微观世界探索的兴趣。

另外，经过多年的实践，建立了以学生实验操作能力、实验报告、期末考试成绩和学生的科研态度为主的综合考评模式。

以上是细胞生物学教学过程中的一些探索与思考，即通过提高自身综合素质、优选教材、优化教学内容以及综合运用多种教学方法、手段等，激发学生的学习兴趣，提高细胞生物学的教学效果。

［1］ 翟中和，王喜忠，丁明孝.细胞生物学(第4版)［M］.北京:高等教育出版社，2011:1-10.

［2］ 魏和平，许远.提高细胞生物学教学效果的实践总结［J］.安庆师范学院学报(自然科学版)，2011(4):87-90.

［3］ 杨静利，等.多媒体辅助细胞生物学教学的研究［J］.沧州师范专科学校学报，2008(2):47-48.

［4］ 张学龙.大学专业课开展启发式教学的探讨［J］.中国成人教育，2007(2):139-140.