提高神经生物学课堂教学效果*
2016-12-17贾小娥姜树原刘晓蕾许文强赵志英
贾小娥,朱 伟,谢 伟,姜树原,石 蕊,刘晓蕾,许文强,赵志英,邵 国
(1.包头医学院中心实验室生物医学研究中心,内蒙古包头 014060;2.包头医学院麻醉学院,3.包头医学院研究生学院)
提高神经生物学课堂教学效果*
贾小娥1,朱 伟3,谢 伟1,姜树原1,石 蕊1,刘晓蕾1,许文强1,赵志英2,邵 国1
(1.包头医学院中心实验室生物医学研究中心,内蒙古包头 014060;2.包头医学院麻醉学院,3.包头医学院研究生学院)
针对神经生物学的特点,运用现代技术,从教学大纲、教学手段、兴趣培养、考核制度、科研团队建设等方面进行了改革和探索,以调动学生学习的积极性。在教学中结合病例、生活常识、社会热点问题、科技发展史和最新前沿研究,激发学生对于神经生物学的兴趣,开阔视野。加强神经生物学科研团队的建设,有利于教师教学科研水平的提高,培养学生的科研兴趣和科研素养。
神经生物学;教学质量;学习兴趣
神经生物学是研究神经系统的发育、解剖、遗传、生理和病理等方面内容的生物学分支之一,是21世纪的明星学科,伴随着人类神经系统疾病的高发和人类大脑的神秘之谜,美国于1990年提出了“脑的十年计划”,欧洲也实施了“EC脑十年计划”。近年来神经领域发展迅速,知识更新快,因此神经生物学所涵盖的知识面广泛并有一定深度。神经生物学课程内容多、课时少,本科生基础知识和科研素养较为薄弱,因此对教师提出了更高的要求。我校在神经生物学的教学和研究方面有一定的基础,并成立了神经生物学方向的科研团队,促进学校优秀教师科研能力的提高和全校的科研发展。神经生物方向的科研发展也进一步推动了我校神经生物学教学的改革和发展,反哺教学[1]。科研和教学的同步发展将成为我校神经生物学学科的建设保障。本文就我校神经生物学教学质量的提高、教学方法的优化进行探讨。
1 应用多种教学方法提高教学质量
1.1 结合实际修改教学大纲 神经生物学发展迅速,近年来众多突破性的科学研究带来了教材的更新,不断弥补和颠覆了以往的认识和知识。神经生物也是一门实验科学,众多的发现和研究都是建立在对临床病例和临床问题的研究和探索之上。因此我们通过对神经生物学课程大纲的改革和修改,一方面在引导学生学习和掌握现有知识的同时,注重培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生独立的思维方式和科学研究的意识;一方面补充神经生物学领域的最新前沿知识和技术,扩展学生的知识面以提高学生的学习兴趣,最终达到纵向深入理解知识,横向开阔了解知识。
1.2 将视频、动画、网络等多媒体资源融入教学 教师根据教学内容将知识制作为小动画展现给学生,生动灵活的分解知识点,促使学生加深记忆[2]。例如在讲解G蛋白耦联受体时,将G蛋白和配体结合改变构象传递生物学信号引起下游细胞效应的过程制作成小动画,逐步分解的讲述G蛋白耦联受体,易于学生掌握和理解。播放一些神经生物的研究视频和各种相关疾病的诊断治疗视频,避免枯燥乏味的讲解,并引导学生理解相应的科学研究和生活疾病密切相关,鼓励学生在课下利用网络资源吸取更多的知识。
1.3 以引导为主的教学培养学生的兴趣和自学思考能力 教师根据教学内容提出问题,引导学生回答问题、参与讨论,指导学生对问题进行抽丝剥茧的分析关键因素并解决问题。例如在讲授受体和信号传导时,讲授信号转导过程分为信号产生、受体识别和结合、跨膜信号转导、细胞内蛋白质级联的信号转导、细胞效应和信号终止6个步骤,引导学生认识疾病的发生可以存在于信号转导6个步骤的任何一环。结合常见病例,如霍乱弧菌引起的肠道感染、桥本氏甲状腺炎、糖尿病等讲述受体缺陷和信号转导异常的疾病发病机理和治疗靶点。鼓励学生在课下收集更多的病例资料,理解所学知识和日常生活的相关性,调动学生的兴趣和积极性。
1.4 建立合理的考核制度 课程的考核方式在很大程度上影响着学生的学习态度和积极性,好的评价方式能够激发学生学习的积极性和主动性。神经生物学的复杂性和抽象性决定了该课程的难度和深度,一方面对教师的素养有极高的要求,一方面对学生的听课效果和思考能力有很高的要求。在神经生物学教学中,我们力求重点培养学生的思维方式和科研素养,将课程成绩分为三部分:平时成绩占30 %,主要是平时课堂的小测验,每学期不少于3次;课堂参与和讨论占30 %,主要是课堂提问和学生的参与程度,鼓励学生参与其中,锻炼学生的分析问题、解决问题的能力;考试成绩占40 %。
1.5 加强科研团队建设以带动教学 我校成立了神经生物学科研团队,以提高我校科研实力,促进教师人才的培养,营造良性的科研创新氛围。神经生物学团队以共同的研究方向凝聚,同时尊重科研人员个人的兴趣和专长,鼓励科研人员之间的交流和合作,促进新思维、新技术、新理念的交融和碰撞,形成稳定的团队协作。教学和科研是高校的核心工作,相辅相成,互相促进,教学只有以科研为支柱,才能改革教学大纲、丰富教学内容、提高教学质量。
2 激发学生对于神经生物学的学习兴趣
2.1 结合病例、生活常识和社会热点问题激发生物学研究的兴趣 传统的教学多是教师灌输知识,学生缺乏学习兴趣。近年来世界各国提出了STS教育方法[3],即科学(science)、技术(technology)、社会(society),STS教育方法强调科学、技术与社会的相互关系,以科学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想,实施科学教育[4]。在神经生物学的教学中,我们力求将神经生物学的知识点和常见病例、生活常识相结合,提高学生学习的兴趣,让学生将课堂知识应用到日常生活中。例如在讲授大脑学习记忆时,将目前常见的阿尔茨海默症、帕金森综合征等疾病病例融入教学,讲述这些常见病的发病机理和治疗方法、预防策略等。另外针对学生关注社会热点问题的特点,我们也将雾霾、环境污染、日本核泄漏等社会热点问题和神经系统发育的知识相融合,讲述神经发育的过程、特点和神经发育畸形的相关知识。
2.2 结合科技发展史培养学生的思考能力 在日新月异的生命科学领域,了解科技发展史至关重要,科学家的发现和科学实验不仅颠覆了传统的认识,更加成为新技术、新应用的动力源泉。如1997年多利羊的出现,更新了人类对于胚胎发育的认识,更催生了人工受孕试管婴儿相关技术的应用和发展。诱导型多能干细胞(induced pluripotent stem cells,IPSs)的发现,更证明了细胞的全能性和可逆性,基于细胞重编程的器官培养、细胞治疗有广阔的应用前景。在神经生物学的教学中,加入部分生命科学技术史的讲述,不仅使学生加深理解基本生物学的概念和原理,而且培养学生发现问题和解决问题的科学素养。
2.3 结合最新的科技动态和前沿研究开阔学生的视野 2014年3D打印技术的发展颠覆了传统打印技术的局限,可以打印人体器官,为器官移植提供了一个全新的疗法。目前这一技术已经应用于牙科、骨科等领域,通过3D直接打印的人类牙齿和骨骼,不仅提高了治疗速度,更提高了灵敏度和可操作性,实现了针对病患的个体化治疗。2015年8月清华大学施一公课题组在《科学》上发表的关于前体RNA剪接的结构基础的解析,阐述了RNA剪接反应的分子机制和工作原理。这一发现也将极大地变革生物学界,对进一步揭示生命、揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了结构基础和理论指导。
我们鼓励教师多阅读科技论文,了解最新的科技动态和前沿知识,将这些知识融入到神经生物的教学中,提高教学的趣味性,扩展学生视野,提高学生对于科学研究的兴趣和积极性。
总之,全面推进素质教育是我国教育改革的总趋势,培养学生的思考能力和科学素养是素质教育的重要内容之一。我们通过对神经生物学的教学改革,提高课堂教学效率,进一步的夯实学生理论知识的学习,同时着重培养学生的科研思维和科研兴趣。神经生物学是不断变化发展的,这就要求教学工作者时刻与时俱进,把握科技发展方向和前沿,在讲授基础知识的同时,结合临床病例、生活常识,培养学生的科学素养。
[1] 杨柳.科学研究在医学生教育中的重要性[J].教育理论研究,2013,15(2):266-267.
[2] 胡文.多媒体直观在神经生物学教学中的作用及实施[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007,9(5):578-580.
[3] 刘创.STS教育:大学生社会化的有效途径[J].学术论坛,2004,1:167-170.
[4] 胡习文.基于STS教育的大学生创新能力培养研究[J].教育与职业,2010,3:165-167.
内蒙古自然科学基金(2015BS0801),包头医学院博士科研启动基金(BSJJ201632)
2016-01-21)