生物技术专业《细胞生物学》教学改革初探

张改娜 施江 侯典云 宋鹏

摘 要：细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学。它与分子生物学、遗传学和发育学等多学科相互交汇融合，反映了生命科学发展的最新成就。该文从教学内容，教学手段、教学方法和实验内容调整等角度对提高生物技术专业《细胞生物学》教学质量进行了探讨。结果显示，删除与《生物化学》等课程完全重复内容，增加细胞生物学课程的最新研究进展，根据课程内容调整教学方式，灵活采用双主体互动式、启发式或提问式教学多种教学模式，能够有效增加学生的学习积极性，并明显提高教学效果。

关键词：细胞生物学 教学改革 教学效果

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0133-02

细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学。科学家们通过现代分子生物学理论和技术手段，从分子水平、细胞及组织水平上逐步揭示细胞生命活动规律。细胞生物学是生命科学的重要支柱，它与分子生物学、遗传学和发育学等多学科相互交汇融合，反映着生命科学发展的最新成就。近半个世纪以来，生命科学领域取得许多重大发现和进步都是来自这门学科的实验研究，作为生物学、医学、农学、林学、畜牧等许多生物相关专业重要的基础课之一，细胞生物学的教学也受到各个学校学院的高度重视。细胞生物学的研究成果日新月异，层出不穷，其教学内容自然也在进行着不断地积累和更新，要让学生在有限的学时内更加全面而深入学习和掌握该课程的内容，并激发学生的学习兴趣，就要对传统的教学方式方法进行改革。细胞生物学教学的改革与创新已经成为高校教师的重要课题。为了提高生物技术专业《细胞生物学》的教学质量，我们从教学大纲、教学手段与方法等几个方面进行改革初探，收到了较好的效果。

1 通过多课程大纲查重，确定教学内容

经过该专业老师多次教研探讨，确定了自2012级开始的生物技术专业本科生新的《细胞生物学》课程大纲，将该课程与《生物化学》中重复的部分内容删除或提出问题让学生自学，如核糖体，该章节在《生物化学》中蛋白质的生物合成一章已经详细讲解；还有诸如细胞质膜、物质的跨膜运输、细胞的能量转换分别在《生物化学》、动植物生理学中有涉及，但因为这些内容都是《细胞生物学》课程中的重要内容，讲课内容与在其他课程上的内容存在侧重点不同或者讲解更加详细深入，不能删除。这些内容我们或者采用提问式或采用学生自己讲课的方式进行知识巩固，获得了极好的教学效果。同时针对细胞分化、蛋白质分选、信号转导等章节，将涉及的诺贝尔奖的内容或一些新的研究进展介绍给学生。在每一章节中，教师不仅将已知的知识教给学生，还要将该章节涉及的还没有解决的问题介绍给学生，激发学生的求知欲和探索精神，譬如：蛋白质的折叠问题，复杂糖链的合成问题。

2 运用多种教学方法，提高教学效果

近3年的学生座谈让我们可以了解到90后的大学生自我管束能力较差，很多学生还寄希望于老师能够像高中老师那样管束他们。加之多年的应试教育使大多数学生习惯于被动接受知识，自主学习和独立思考的能力不足。对于大学任课教师不可能再采用说教和管束的办法，让学生被动接受知识。只能采用多种教学方式和手段，激发现代学生的好奇心理和求知欲望，促使学生自觉主动学习。为培养学生主动学习的习惯，我们首先采用启发式教学，把最前沿的，甚至是存在疑问的未解决的问题摆在学生面前，给出讨论时间，让学生运用现有的知识提出指定问题的解决方案，学生常常对问题产生极大的兴趣，甚至愿意到图书馆中查阅相关知识，并由此对听课表现出较大的积极性。同时教师通过多媒体技术，将细胞生物学所涉及的看不见，摸不着的微观知识，以视频和动画或图像等多种形式展示给学生，使之能形象直观地理解教学内容[1]。我们还根据不同的教学内容，有的采用双主体互动教学模式[2]，起初教师可以为学生提供网站、教学生如何查阅各类资料，然后让学生对该内容进行整理和讲解。这样一方面对课程形成有效互补，另外也增加了学生的学习积极性和主动性；另一方面学生通过资料的查阅和整理，知道怎样了解新的研究进展，对其它课程的学习乃至以后的科研道路都有很大的帮助。当然这需要任课教师花费时间和精力，及时地学习和储备该课程相关的进展知识。学生和教师两个主体间的互动效果，对学生学习的积极性有明显的影响。有时根据内容也可采用启发式或讨论式教学，启发式教学要求教师在备课时，准备启发式问题，并能将设计的问题巧妙的一环扣一环，以问题驱动学生的学习需求和动力，从而达到教学目的。无论是双主体式、启发式或讨论式教学都对现在的任课教师有较高的要求。教师多付出，学生多收获。

3 更新教学内容，融入科技发展新知识

国际上细胞生物学领域的研究飞速发展，大量的新知识新观点层出不穷，有些观点和研究进展直接改变了以往的理论假说和学术观点[3]。譬如，2012年诺贝尔生理或医学奖获得者—— 日本籍科学家山中伸弥研究团队的成果：他们通过小鼠实验，发现了诱导人体表皮细胞使之具有胚胎干细胞活动特征的方法，即用该方法可以使用人体表皮细胞直接诱导出的干细胞，并进一步可转变为心脏和神经细胞等。我国科学家周琪甚至从小鼠表皮细胞克隆出完整的小鼠个体。这打破了原来课本中讲述的克隆羊“多利”的诞生证明了动物细胞“核具有全能性”的说法，说明动物细胞只要条件合适，也可以像植物细胞一样具有全能性。所以现代教师不仅要把握现有教材和参考资料，还要及时更新自己的知识结构，站在现代科技发展的最前沿，把细胞生物学领域的最新科研成果、存在争议的及亟待解决的关键问题融入到教学内容中，以其拓宽学生知识的深度、广度，增强学生学习的自觉性和创造性。

将科研动态引入课堂，需要任课教师在理顺细胞生物学教学体系的基础上，并能及时查阅最新的各类中外文期刊，调整讲课的重点和难点，结合实际将细胞生物学及其相关领域的新进展、新知识、新方法介绍给学生，譬如讲解“蛋白质分选”时，自2013年起，我们就把2013年诺贝尔医学和生理学奖[4]介绍给学生：该奖项由谢克曼、罗斯曼和祖德霍夫三位科学家获得。其中谢克曼是发现了能控制细胞传输系统不同方面的三类基因，从基因层面上为了解细胞中囊泡运输的严格管理机制提供了新线索；罗思曼是在20世纪90年代发现了一种蛋白质复合物，该复合物可令囊泡基座与其目标细胞膜融合；祖德霍夫则是在前面两位美国科学家的研究基础上，发现并解释了囊泡如何在指令下精确地释放出内部物质。再如讲解“细胞核与染色体”时，除了介绍常规的细胞核的结构和染色体的各级包装外，基因的活化，我们可以加入现在热门的表观遗传学问题。对于本科教育，我们认为就是要让学生多接触、多动手动脑，并最终找到他们最感兴趣的领域。将最新研究成果、研究动态或还有争议的课题融入到教学内容中去讨论，无疑是本科生们及时的、尽可能多的接触细胞生物学前沿的有效方法。但将最新研究动态加入课堂是需要任课教师花费较大时间和精力去关注、查阅相关领域的期刊和报道的。作为教学工作，这样做当然既是对学生负责，也是对自身水平的提高，然而现代高校也应该采取适当的措施鼓励和促进教学工作的有效运行。

4 改进实验内容与方法，提高实验效果

细胞生物学同时也是一门理论性和实践性都非常强的学科。增加实际的操作环节可使学生对所学的知识有一个深刻的认识，同时满足学生好奇的探索精神，因此无论是从学生的学习和知识构建，还是提高学生对该学科的学习兴趣，细胞生物学的实验环节都很重要。细胞生物学实验涉及内容包括基本的细胞生物学研究方法的基本实验和细胞工程技术实验。实验设计尽可能使学生不仅能够掌握各种实验技能又能够学到知识，满足学生探索精神。比如基本的显微观察，我们在设计实验时，除了让学生掌握显微镜的使用方法，还要让他们掌握与显微镜相关的其它知识，比如细胞计数、测微尺的使用等。再如免疫荧光法显示细胞骨架，不仅让学生了解到细胞骨架在细胞内的分布，同时让学生巩固了荧光显微镜的原理和使用方法。细胞工程技术实验则尽可能设计的环环相扣，将所学的知识连成一个整体[5]，这样既节省材料，降低实验费用，又节省学时。同时我们还设置选作实验为学生提供更多的实验机会，以提高他们的学习兴趣。

5 结语

我们通过对教学内容和实验设计、教学方法的调整，并在课堂上引入细胞生物学及其相关领域的最新研究动态和成果，已经极大的提高了该课程的教学效果。然而，“教无定法，贵在得法”，愿我们能够找到更多、更好的教学方法，进一步提高细胞生物学教学质量。

参考文献

[1]吴立柱，潘延云，司贺龙，等.《细胞生物学》实验的教学改革初探[J].河北农业大学学报：农林教育版.2007，9（4）：126-128.

[2]许君，郑文明，陈新建，等.在细胞工程学教学中的初探[J].科技教育创新，2008（6）：237-238.

[3]刘静，刘艳平，何莉芳，等.浅议细胞生物学理论教学的技巧[J]..基础医学教育，2002，4（3）：197-200.

[4]http：//baike.baidu.com/view/10943428.htm52.

[5]李艳红.细胞生物学和细胞工程实验教学的几点体会[J].实验室研究与探索，2004，23（7）：51-52.