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体现人文关怀的《细胞生物学》课程思政探索与实践

2020-01-19王占军辛淑静徐忠东

合肥师范学院学报 2020年3期
关键词:细胞生物学癌细胞生物学

王占军,辛淑静,徐忠东

(合肥师范学院 生命科学学院,安徽 合肥 230601)

1 研究背景

人文关怀是学校教育的灵魂和学生健康成长的有力保障[1]。在大学专业课程教学过程中渗透人文关怀,即教学中重视“关注自己和他人,关注人的人文环境和生态环境,关注人类的现在和未来”,要求教师在掌握专业知识的基础上帮助学生关注情感体验和道德养成,形成“珍惜生命,热爱生活”的价值观[1]。目前,在大学生物学专业课程教学中,已有从人文关怀视角下开展植物学[2]、医学微生物学[3]、病原生物学[4]等多门课程的报道。细胞生物学既是现代生命科学的前沿分支学科之一,也是在不同层次上揭示细胞生命活动基本规律的科学;其课程涵盖的内容多、涉及的知识面广、发展的速度快[5]。当前,针对《细胞生物学》课程的教学研究已有三种教学模式的比较[6],研究性教学实践[7]和教学改革探索[8]等报道,但是有关人文关怀下《细胞生物学》的课程思政研究却鲜见报道;为呼吁师生在《细胞生物学》教学工作中重视人文关怀理念,笔者针对《细胞生物学》课程教学中如何实现人文关怀开展研究。

2 教学内容的选取

2.1 癌细胞

在人类的种种病症中,癌症一直是医学研究领域亟待攻克的难题之一;据统计,全世界每年死于癌症的人数达人口总数的万分之一至万分之三点五[5];因此,人们总是“谈癌色变”。何谓癌症?《细胞生物学(第4版)》教材(简称:细胞第4版教材)“第十四章、细胞增殖调控与癌细胞”中“第二节、癌细胞”明确指出:癌细胞又称为具有转移能力的恶性肿瘤,其细胞增殖不受控制,破坏正常组织的结构和功能,且极易扩散,浸润周围健康组织,同时异常表达膜蛋白,借此逃避免疫系统的监视,以防止体内天然杀伤细胞的攻击。当生长因子、生长因子受体、细胞周期调控蛋白等基因诱发原癌基因和抑癌基因突变或异常表达时,癌症也由此产生[5]。按照一般性思维,提起癌细胞,呈现在学生脑海中的似乎只有冰冷的数据和病人无助的神情,那么癌症一定是绝症吗?它为何如此可怕?它又是如何发生的呢?人们如何才能有效地预防癌症?这四个问题有利于学生梳理本节知识脉络,值得教师在授课过程中贯穿其中。

2.2 细胞衰老

据统计,截至2019年年末,全国60周岁及以上人口为25388万人,占中国人口总数的18.10%[9]。无可讳言,老年人生理上的变化是显而易见的,如白发、行动迟缓、记忆力衰退等。既然人会衰老,那么细胞会衰老吗?有关衰老的本质可在细胞第4版教材“第十六章、细胞死亡与细胞衰老”的“第二节、细胞衰老”中找寻答案:衰老是由时间推移与环境相互作用而引起分子、细胞和机体的功能结构发生改变的结果,如核膜内折、细胞间连接减少、染色质固缩等变化,从而引起生理代谢活动的改变,如细胞周期停滞、蛋白质退化失能、线粒体功能和新陈代谢失调等[5]。“衰老”对于细胞来说是一种防止其过度生长的保护机制,却又是人们希望远离的生理状态,但随着生理年龄的增长,“衰老”是人类无法逃避的问题;因此,“细胞衰老和个体衰老之间有什么关系?抗衰老药物真的存在吗?如何从细胞衰老的角度引导学生科学合理地尊重和理解个体衰老的现象?从生理和心理的角度思考如何与老年人相处?”这些有助于学生正视衰老的问题,是教学中不可或缺的内容。

2.3 细胞凋亡

习近平总书记在中共中央政治局第十三次集体学习时的讲话中明确指出,要把社会主义核心价值观渗透于生活的方方面面中[10];而作为核心价值观重要组成部分之一的“友善”有着深刻的意义,它描述的是人与人之间相互帮助、相互关爱的状态[11]。这种状态不仅存在于社会中,也体现在细胞第4版教材 “第十六章、细胞死亡与细胞衰老”的“第一节、细胞死亡”的“细胞凋亡”中:从基因水平上看,细胞凋亡是细胞遵循基因的控制,有目的、有选择性的自我消亡过程,它涉及了一系列酶的参与,基因的激活、表达以及调控等作用。这种淘汰式的机制不仅是保障生命进化的基础,更是为了机体更好地适应生存环境,使各种细胞的生存时限达到平衡,而主动“自杀”的过程[5]。肉眼无法洞察的机体内竟蕴含着如此精妙的运行机制,让人们不得不感叹生命之美,同时也发人深省:细胞凋亡的过程是怎样的?这条途径会产生副作用吗?从现象及原理上了解细胞凋亡后,学生又会有哪些更深层次的思考呢?

3 教学设计与实施

3.1 理性论癌说健康

人们通常视癌症为洪水猛兽,认为一旦患上癌症将必死无疑;这种认知往往有失偏颇。一个癌细胞从萌芽到增殖发展,需要经历数十年基因突变的积累,早发现、早诊断、早治疗,就可将癌细胞扼杀在萌芽之中[12]。癌症之所以给人们造成不可治愈的错觉,是因为它早期症状并不明显,后期伴随着糖蛋白减少,癌细胞开始转移和扩散,使人病入膏肓。教师以“山楂”和“糖葫芦”的例子帮助学生理解:山楂是一种表面光滑的水果,但外表滚上糖成为糖葫芦后却十分粘牙;癌细胞如同山楂,脱离了糖的粘连,会滑溜溜地随意滚动;正常细胞如同糖葫芦,细胞被糖黏住,只能乖乖地行使职能,可一旦“糖葫芦”变成了“山楂”,就容易在体内“四处乱窜”了。教师还可以运用线上教学软件,提前发布预习任务,例如:正常细胞是如何癌变的?学生一方面能在课下学习他人分享的信息,另一方面能在课上与教师及其他同学交流,共同总结出答案:正常细胞内有原癌、抑癌基因突变的“忧愁”,外有各种致癌因子的“侵略”。同时,这些易被诱发癌变的基因可类比为禁不住诱惑的人,提醒学生:应当经受住考验,若抵抗不住来自各方面的干扰,就会给自身带来不可估量的损害。课程最后,以课后作业的形式,要求学生寻找平常生活中潜在的致癌因子,并向家人科普防癌措施,如了解“病从口入”,多锻炼身体,定期做体检等,既帮助家人养成良好的生活习惯,又有益于增强亲人间的幸福感。

3.2 细胞也有衰老时

衰老是生物界的普遍现象。细胞衰老是指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后,停止生长,细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象[5];而个体衰老是由于机体到达一定年龄时,正常干细胞和免疫系统开始双重罢工,免疫力的衰退使其清除能力下降,导致细胞衰老相关分泌表型因子(Senescence-Associated Secretory Phenotype,SASP)逐渐累积,使机体处于慢性炎症状态,进一步通过DNA损伤、氧化损伤、干细胞衰老引起机体老化[13]。值得注意的是,现有的细胞衰老模型还未能解释人类的个体衰老现象。为了延缓衰老的发生,从古至今人类一直关注“抗衰老”和“长寿”的话题。汉朝淮南王刘安终生追求长生不老,不惜花重金招纳数千方术之士,一同谈仙论道,著书炼丹,不曾想仙丹未炼成,却制成了风味隽永的豆腐;美国梅奥诊所研究人员给中年小鼠注射短暂剂量的雷帕霉素(抗衰老药剂)90天,治疗停止后,与对照组(未注射雷帕霉素)的小鼠相比,注射雷帕霉素组小鼠寿命延长了60.00%[14]。教师可以通过这些案例让学生联系专业知识谈一谈“如何研制人体的抗衰老药物”,鼓励学生大胆提出猜想与质疑,培养其创新与批判能力;同时帮助学生准确意识到:衰老是一种自然规律,应正确看待衰老现象,珍惜有限的生命,保持乐观年轻的心态,珍惜当下的宝贵时光。课程最后,请学生回忆自己与老年人的相处方式是否存在不当之处;引导学生在今后生活中关心老年人的安康、体贴老年人的不便之处、对待老年人应有礼有节,继承尊重老年人的传统美德。课下,教师与学生继续分享抗衰老研究进展的话题,指引学生主动探索和积极思考其中的奥秘。

3.3 细胞凋亡多有益

个体的正常生长发育离不开细胞凋亡;细胞凋亡存在“依赖Caspases途径”和“非依赖Caspases途径”两种信号方式;本文以依赖Caspases的细胞凋亡途径为例进行详述,它好似总指挥部领导“外路8号部队(Caspase-8)”和“内路9号部队(Caspase-9)”一举攻城的过程。首先,FasL(配体)送来攻城命令,Fas团长(死亡受体)让联络员FADD(接头蛋白)招募Caspase-8酶原士兵进入戒备活化阶段,同时发信号Bid(凋亡因子)给内路团长Cyt c(细胞色素c),于是Cyt c出动联合Apaf-1(凋亡因子)一同招募Caspase-9酶原士兵进入戒备活化阶段,与外路活化后的Caspase-8酶原士兵一起攻城,导致细胞凋亡。这场“战争”虽然有助于塑造个体及器官形态,清除体内多余、受损或危险的细胞,使其不对其它周围组织产生威胁,维持正常组织中细胞数目的稳定[5],但需提醒学生“任何事物都有两面性”;教师积极引导学生用辩证发展的眼光看待问题:若“部队”失控或用力过猛,会给机体带来哪些副作用?请学生根据所学知识进行分析并举例说明,如老年人中常见的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD;俗称老年性痴呆)就是由于Tau蛋白过量表达,促进细胞凋亡,导致人体内大量神经元丧失的结果。启发学生将这种分析问题的方式和辨证观点运用至生活中的方方面面,帮助学生转变思维方式、提高决策能力、提升价值取向;此外,“细胞凋亡”所内涵的“友善”信息也值得与学生分享,引导学生反思在生活中是否做到了“友善”,是否把这一价值准则落实至待人接物中。当然,在讲授该部分内容时需注意,教师如同学生的一面镜子,其言行举止深刻影响着学生,教师在处理学生问题时,如与言传身教的理念相悖,则会形成相反的教学效果[15]。

4 结语

课程教学是培养人才的重要途径,同时也应是饱含人文关怀的主阵地。笔者在《细胞生物学》课程教学中融入人文关怀理念,将教材中的重要内容与当前的热点话题相结合,列举出与生活息息相关的事例,利用辨证思维方式引导学生审察细胞世界中富含人文精神的一幕,指导学生深入思考、探讨“人生的意义”以及眷注人类未来的发展。在授生以“渔”之时,教师不仅需要紧跟智能大数据时代的步伐,选择合适的教学方法,注重学生逻辑思维、专业知识和能力的培养,更应关注学生核心价值观的形成。将课堂教学与非正式学习相结合,帮助学生正确看待生命中的自然现象,形成珍惜生命、热爱生活的意识,增强社会责任感和使命感。

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