时间:2023-02-28 15:59:26
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇细胞生物学课程,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0161-01
细胞生物学实验课程是细胞生物学理论教学的重要组成部分,是获得相关知识的重要方法和手段。通过细胞生物学实验课程的学习,不仅能培养学生对细胞生物学理论知识的理解和巩固,使学生获得更强的感性认识[1]。更能训练学生的基础操作技能,培养学生的实验能力、操作能力、观察、分析和解决问题的能力,对更好地调动学生学习的主动性、提高独立思考能力等都具有非常重要的作用。
细胞生物学内容繁多,学生没有感性认识,难于理解。同时,在传统重理论轻实验思想的影响下,实验内容陈旧,组织方法单一,实践效果低,实验教学与理论教学相脱节,不能发挥学生的主观能动性和调动学生的兴趣和积极性,不能很好地启迪学生的创造思维,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力也制约了实验课程的发展革新[2-4]。随着新的教学理念、教学内容和实验技术层出不穷,使得细胞生物学理论发展非常迅速,其实验教学的内容也要跟上理论发展的步伐,需要不断推陈出新,不断探索行之有效的实验教学方法。
1 将现代化教学手段与传统教学方法相结合
运用显微电视投影仪、多媒体教学手段辅助教学,能够实现传统的板书或挂图的教学无法完成的效果。传统教学方法对实验对象的展示不够形象直观,特别是对于微小结构、复杂材料的讲解以及繁杂实验过程的描述不能深入,但是通过多媒体就可以达到意想不到的效果,不仅形象生动,也激发了同学们的学习兴趣,使教师教授和指导更加具有针对性。比如光镜观察细胞骨架,经过考马斯亮蓝R250染色后,虽然蛋白质骨架得以显现,但是仍然不够清晰。利用显微电视投影,可以让大家清楚的看到染色后粗细不均,网状分布的蛋白质骨架。
2 调整实验内容,增加综合性和设计性实验的比例
以前在开设实验项目和安排上课进度时,实验课是根据理论课的进度来安排的,这很多时候会限制实验课程内容安排的独立性和完整性。当实验课程是为了加强学生的操作能力、提高课程整体水平的一门独立课程来开设时,这一课程就需要与理论课程分开,根据教学目的重新进行整合,这就使细胞生物实验在课程开设上成为一个独立体系,同学们在学习时的时候也觉得有一个循序渐进的提高过程[5]。另外,细胞生物学的实验安排中经常有很多单项小实验,如独立安排会占用很多学时,这是教学计划不允许的,为在有限课时内完成相应多的实验内容,可将相关单项实验组合为系统的综合性实验。还有就是增加综合性试验的开设,平时在细胞生物学实验中提高学生基本操作能力和验证性的实验一般很多。而设置这些实验的目的也是为了巩固和加强基础理论知识和培养实验操作能力为目标的。一般结果都是已知的了,实验过程中可能出现的一些问题也一般都是已知的。这在很大程度上阻碍了学生的综合素质的提高和创新思维的培养。比如原生质体融合实验分成好几个部分,原生质体的制备、再生、融合和检出,实验不在一起,周期较长,学生记忆不深刻,可以安排一个开放性的大实验,让学生自己准备和操作,当做一个科研训练或大实验,老师进行协助指导。这样的实验便可调动学生的积极性和动手能力,培养学生的创新思维和解决探索问题的精神。
3 充分利用实验间隙时间
个别细胞生物学实验时间较长,在如材料固定、染色、离心等步骤时常常需要半小时或数小时的等待时间,在等待期间可以通过多媒体大屏幕让学生学习实验相关的研究成果、理论知识和本领域研究热点和前沿技术,比如诺贝尔奖获得者及国际权威期刊的研究内容等等。也可以向同学们展示成功的装片,这样让同学们提前看到自己所做的实验的预期结果,会增强学生对实验结果直观性的认识。另外,此过程中老师也可以集中同学们以上实验操作步骤中的的发现的问题和难点而进行指点和解答,并在接下来过程中重点让同学注意这些问题。
4 增加互动环节,提高学生积极性
在实验过程中,使学生掌握基本理论知识固然重要,但是让学生了解操作过程中的细节问题,比如实验用品的正确使用和规范的实验操作,培养良好的实验习惯也同等重要[6]。为了防止个别学生操作,其他同学等着抄袭结果的现象发生,除了老师加强监督之外,尽可能的增加实验器材,缩小同组学生人数,采取2~3人一个小组的操作方式,力争使每个同学都有动手机会。还有在实验过程中,除了在每次实验前的讲解及实验操作中的互动指导外,还要在每次实验完成后都进行课后总结回忆,通过老师的一些提问,让学生回忆和总结之前的实验操作过程。重点询问同学们对实验中的关键步骤是否掌握,学生对实验过程有哪些想法和是否有改进的地方进行讨论,以期获得更好的效果。比如在显微测微实验中,讲授完实验原理后,可以撤掉镜台测微尺,让同学来找一个替代品,对目镜测微尺进行标定,加深学生对实验的认识和理解。
在科学发展的今天,需要广大教师通过科学调整实验内容,改革教学方法和教学手段,借助辅助教学手段等,探索对学生创新精神的培养,鼓励学生个性的发展,最大限度地增强学生的自主性与参与性,同时,在教学实践中不断总结经验,提高自身专业水平和个人素质,培养出更多高水平、高专业素质的人才。
参考文献
[1] 黄俊逸,陈媛媛,陈沁,等.短学期制下细胞生物学实验教学的改革与探索[J].教育教学论坛,2012(2):114-115.
[2] 许国权,荣一兵.细胞生物学实验教学探讨[J].生物学通报,2010,45(10):44-46.
[3] 谢莲,章良,陈韶华,等.药学专业细胞生物学实验教学的改革与探索[J].卫生职业教育,2010,28(24):79.
医学细胞生物学在我校临床医学、口腔医学、预防医学、医学检验、医学影像等各个专业都是在第一学期开设。同学反映此课程内容较多又抽象,大家普遍认为医学细胞生物学非常难,在有限的学时数内掌握此课程有很多困难,而且大一新生要改变高中的学习习惯及模式,去适应大学更为自主的学习模式。这就要求教师探索适合于学生的教学方法及手段,在有限的时间内帮助学生有效更换学习模式,学生除了课堂上学习教学内容,课下要花大量时间自主地学习相关内容及完善知识层面。而能够实现这一环节的重要教学手段就是运用目前发达的信息技术的课程网络模块。我校课程中心的建立为各个课程建立网络课堂提供了平台,同时也是为学生的课下自主学习提供了有效平台,受到了教师和学生的高度评价。我们医学细胞生物学教研室积极参与课程网络的建设,在新疆医科大學2017年精品资源共享课程获得立项,得到学校的立项支持,可以让教师们更好的完成课程网络的建设工作。
二、课程网络建设内容
课程网络构建以现代教育技术为手段,依托学校教育信息化网络硬件,开发建设课程网络平台,促进深度融合信息技术与课程建设,将传统课程上线面向广大师生予以开放,实现课程资源共享。我们教研室结合医学细胞生物学课程的教学特点,以学校课程中心为载体,树立以“学生主体,教师主导”的教学理念,推行课堂讲授为主、线上课程为辅的同步教学,共享教学资源,从而有效改善学习环境,提高教学效果。为了满足学生的实际需求并让学生们能有效利用课程网络,我们在课程网站建设中做到了分类明确,内容充实。具体内容包括课程简介、师资队伍简介、理论教学、实验教学、双语教学、留学生教育、教学录像、教学资料、第二课堂及互动栏目等十大模块,每个模块都包括具体的分类及详细介绍[1]。
三、课程网络的应用效果
医学细胞生物学建设的课程网络在我校点击率排名较高,丰富的内容受到学生的好评,学生们不仅可以在课程网络里学习教学内容,而且可以在线做习题练习,可以在线向教师提问,教师也可以统一安排同学们进行无纸化考核。这种评价方式可以随时进行,无人员和场地的限制,极大地方便了教师和学生的交流,也可以体现出学生的平时学习。医学细胞生物学内容抽象,重难点多且不易理解,学生仅靠教师一周一次理论课的讲授,很难全部掌握所接触的知识。我校已经实行民汉合班上课,个别少数民族同学还存在语言问题,同学们的生物学基础参差不齐,课堂上很难顾及到全部同学。课程网络中有教师制作的各类微课课件,对课堂上的重点难点内容的讲解,学生在课堂上没有吃透的内容,在课余时间可以通过微课继续学习,这对一些学习基础薄弱的同学来讲,提供了一个非常有效的学习平台,微课的推出,将教学延伸到课堂以外,无论是课前预习、课后复习,还是答疑解惑、知识拓展,都为师生交流提供了平台;教师和学生面对面交流的机会较少,这就为双方提供了更多的交流机会。我们的课程网络建立了微信公众号,学生们还可以通过微信进入课程学习,在智能手机普及的时代,这也是极大地方便了学生的学习[2]。
在医学细胞生物学课程的学习中,我们不仅要重视课堂讲授的教学方式,还要将课程网站的建设作为资源共享课程的重要评价内容,课程网络建设要与课堂教学有效结合起来,同时还要重视学生自主学习能力的培养,为学生的学习提供更多的途径,课程网络的建设不仅为学生提供了更多的学习途径,展现课程内容的同时,抓牢网络互动环节,提高学生的主观能动性,也可以调动学生的学习兴趣,线上线下的同步教学可以更有效的提升教学质量,有助于增长学生的自主学习能力。
参考文献:
细胞生物学作为生物学相关专业的基础课程,其考核环节一直为我国高校相关专业所重视。传统细胞生物学课程的考试环节主要以闭卷检测作为考核方式,以考试分数作为标准对学生的学习能力及学习成绩进行评定。这种考核方法难以有效地反映学生的综合素质,因此对细胞生物学课程考试方法进行改革具有一定的必要性。
一、细胞生物学课程考试改革的原则与思路
(一)考试方法改革原则
由于细胞生物学课程专业性及理论性较强,对该课程考试的改革应以培养学生的自主创新能力及动手实践能力作为切入点,根据学生的实际专业需求及个人能力的差异性对学生能力进行评价[1]。对专业成绩的评述不应单纯地以闭卷理论试卷成绩为最终成绩,应当综合评价学生日常课堂表现、实验课表现及课堂讨论等环节表现出的能力,并对成绩比例进行合理分配,具体考试方案由各专业教研部门自行确定。通过引入综述论文、课堂发言、实验课表现等环节的成绩评定,可以有效提高学生的学习兴趣。
(二)考试方法改革思路
对细胞生物学课程考试方法的改革,主要将考试成绩合理地划分为“闭卷理论考试(60%)+论文综述(10%)+实验课表现(20%)+日常课堂表现(10%)”四个部分。
1.对学生日常课堂表现进行评价
学生的学习活动以课堂学习为主,因此对学生日常课堂表现进行客观评价可以有效地反映学生细胞生物学课程的知识水平及能力基础。因此,将细胞生物学课程考试成绩中的10%作为日常课堂表现的分值,主要对学生课堂参与程度、讨论问题积极性、师生互动与沟通、课堂出勤率等方面进行考察,从而有效地提高细胞生物学课程教学质量。
2.对学生实验课表现进行考核
细胞生物学课程主要由理论课及实践课构成,实践课教学可以有效地对理论进行验证,是学生深化理论、接触生物学领域的重要途径。传统细胞生物学课程的考试主要侧重期末闭卷考试的考试成绩,对实验课考核重视程度不足,导致绝大多数生物教师在教学过程中缺乏相应的重视。将细胞生物学课程考试成绩中的20%作为实验课表现的分值,可以有效地提升学生实验操作的积极性。
3.设计论文综述环节进行考评
为了提升细胞生物学课程的考评的合理性,可以设计相应的论文综述环节,对学生整体知识结构的掌握能力进行考核。论文综述环节可以在考试周前一周至两周进行,由教师提前布置相应的论文论述主题,给予学生充足的时间撰写论文、制作幻灯片,在考核过程中由学生自主上台进行论文汇报,再由其他学生进行自主提问。在评分过程中,可以将细胞生物学课程考试成绩中的10%作为论文综述环节的分值。
二、细胞生物学课程考试改革应注意的问题
(一)加强相关教师的素质培训
随着新课程改革的深化,虽然学生成为课堂教学活动的主体,但教师仍然处于主导者地位,教师的职业素质及教学观念直接影响细胞生物学课程考试方法改革的贯彻效果。因此,为了保证细胞生物学课程考试改革的有效性,我国高校相关专业应当开展周期性培训,培养生物教师相应的职业素养,相关专业教研室应根据教学活动的推进对教师进行跟踪性的培训,积极开展教学前期培训、教学中期检测及教学末期总结,保证生物教师可以明确细胞生物学考试方法改革的必要性,并从考试改革入手提高课堂教学质量。
(二)贯彻落实相应的考核操作
在明确了细胞生物学课程考试方法改革的原则与思路之后,应当将相应的方案与思路落实到实践中,用实践检验理想化的方案,提高细胞生物学课程考试方法改革的合理性[2]。在实际考核操作过程中,教师应当制定相应的规章制度明确相应的考核流程,并对学生课堂表现、课堂出勤情况等评价因素进行了解。在实际考核过程中,可以打破传统单一性由教师评价学生的教学模式,引入相应的学生互评、学生自评评价机制,尊重学生实际能力的差异性,对学生成绩进行合理的评估。
(三)在考核过程中加强教师的协作
由于细胞生物学课程考核具有较强的专业性及理论性,且考试改革涵盖面与考察面较为广泛,学生成绩考核工作难以由一个教师单独完成,因此应当以过程性目光看待细胞生物学课程考核工作,加强各环节教师的协作与沟通。在学生成绩评价过程中,由不同的教师负责学生日常表现统计、学生论文综述情况、学生试卷批阅等环节。在过程性评价中教师之间进行合理化分工,可以有效提升学生成绩考核的合理性。
(四)引导学生注重日常学习过程
细胞生物学课程考核不仅具有检测教学成果的功能,还具备评价功及引导功能[3]。传统侧重期末考试成绩的考核模式对教学成果的评价较单一,很容易导致学生陷入学习时仅注重考点的学习误区。对细胞生物学课程考试方法的改革对学生日常表现、实验课表现等方面进行综合考核,因此教师应当注重引导学生的日常学习课程,尽可能地消除功利性的学习目的。
总而言之,细胞生物学不仅是一门集理论性、创造性为一体的学科,而且是临床医学及生物学的学科基础。在教学考核过程中,相关教师应当明确考试的评价功能及引导功能,树立素质教育理念,利用多种形式的综合性考核内容对学生学习情况进行考评。
参考文献:
[1]窦晓兵,高佳,范春雷,胡林峰,钱颖,沃兴德.细胞生物学课程考试方法改革的研究与实践[J].经营管理者,2009,23:327.
[2]肖明珠,毛建文,李红枝.医学细胞生物学考试方法的改革与实践[J].中国现代教育装备,2010,15:172-173.
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)18-137-03
细胞生物学是从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能以及生命活动的一门科学,反映了现代生命科学的发展趋势,已成为高等教育中生物学、农学、医学等相关专业的一门必修课,并与植物学、动物学及微生物学等多门学科相互联系、相互渗透[1]。当前,随着生命科学的快速发展,细胞生物学教学在新的历史时期面临着前所未有的机遇和挑战。传统的单一教学模式忽视了启发式教学,束缚了学生的思维和个性的发展,并且教材中的知识点明显滞后,教学内容不够完善,不能针对不同专业和学科需求进行选择性教学。为适应新形势下人才培养的需求,必须改变传统的教学模式,适时更新教学内容,提高教学效率。
为此,本文从《细胞生物学》的课程特点着手,着重阐述了如何优化《细胞生物学》课程的教学内容,合理地运用不同的教学手段,结合多种成绩考核方式,使学生在有限的学时内能够较为系统地掌握本学科的基础知识,了解细胞生物学的发展动态和研究进展,充分调动学生学习的积极性,提高《细胞生物学》的教学质量。
1 建设过硬的教学团队
细胞生物学是一门实践性和前沿性较强的学科,要提高教学质量,首要的是建立一支经验丰富和理论知识过硬的教学团队[2]。针对安徽农业大学的学科定位及师资特点,教学中应以资深老教师为核心,培养一批理论和实践知识较扎实且具有一定创新能力的年轻教师作为支撑力量,不断完善教学内容,丰富教学方法。任课教师不仅需要熟悉教学内容,而且要能系统地把握教材的主线,将不同章节的知识点串联起来,摒弃其它学科中重复的知识点,真正做到教学点突出。同时,根据不同的专业特征制订出合理的教学计划,从各个教学环节上逐步提升教师的教学水平。任课教师还应注重跟踪本学科前沿领域新的理论和新的技术,实时更新自己的教学内容,积极与本课题组其他教师进行教学经验和教学技能的交流与改进,不断提升教学水平。
2 优化教学内容
教师应结合本学科专业设置及学生对相关领域基础知识的掌握情况,选择合适且具有代表性的优秀教材作为蓝本。考虑到安徽农业大学的学科建设特征,本课题组选用了翟中和主编的《细胞生物学》(第四版)作为主要教材,同时参考王金发教授主编的版本进行相关知识点的补充。为弥补教材不能实时更新的缺陷,还要将国外一些著名教材和细胞生物学相关网站介绍给学生。在较系统地阐述细胞生物学教学基础内容的同时,力求把该领域的最新科研成果和热点内容融入到教学中,从而激发学生渴求新知识的热情和动力。
其次,随着生命科学的快速发展,细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学等学科的教学内容相互交叉,这就要求教师在授课时应根据实际情况进行选择性教学,突出本学科和专业特有的内容,避免繁冗的章节被重复讲授。例如细胞通讯、细胞骨架及细胞大分子等基础知识是细胞生物学中不可缺少的组成部分,而对蛋白质的生物合成和修饰等内容在生物化学中已有详细阐述。与此相类似的,染色体结构特征及核型分析主要在遗传学中已讲授,而基因表达调控和转录后翻译等是分子生物学的主要内容。教师在讲授时应力求知识点的相互串联,通过启发式教学,使得学生对整个知识能系统把握,起到温故而知新的效果,避免不必要的重复。实践证明,这种承前启后的教学方式,既保持了《细胞生物学》课程的完整性、系统性,又解决了相关课程间的重复教学问题,对提高单位时间内的教学效果,激发学生的学习兴趣具有积极作用。
除此之外,每年还应根据本学科最新的发展动态实时调整教学内容及授课的重点、难点,不断提高和改进教学方法,丰富教学内容,开拓学生视野。
3 不断改进教学方法
3.1 充分体现学生的主体地位 传统的教学方法过于注重教师的教授,而忽视了学生的互动。然而,教与学是统一的过程,教师在教学中起主导作用,而学生是学习的主体,二者是相辅相成的。教师在讲课时可结合运用设疑启发式教学方法,打破“满堂灌”的教学模式,充分调动学生的积极性,发挥其主体地位作用。通过讲解一系列经典有趣的实验,将讨论融入到课堂教学中,指导学生查阅相关文献并展开讨论,充分发挥学生的主观能动性。同时,通过一些教学手段调动学生积极参与教学过程,引导学生主动学习,培养他们的发散思维能力。例如,教师在讲述某一新发现或新知识点时,可先依据已学的内容,指导他们通过网络查询和图书馆丰富的图书资源获得相关知识,变封闭式学习为开放式学习,鼓励学生各抒己见,营造和谐、宽松的学习气氛,注重培养学生研究性学习的兴趣和能力,增强学生参与知识获取的积极性和自觉性[3]。
3.2 传统教学方法与多媒体教学手段并举 随着电子信息技术的快速发展,多媒体技术为《细胞生物学》教学提供了强有力的手段,用它独特的优势有效地推动了教育信息化进程,对突破传统的教学思想和组织形式带来了深刻的影响。多媒体教学内容丰富、图片清楚形象,使复杂和抽象的微观世界变得更加直观,特别是把显微镜拍摄的图像展示出来,有利于学生对本学科知识的直观理解。同时,在实践教学过程中,教师也可借鉴国内外优秀教材中的知识点及学科最新发展动态,将一些研究结果和抽象的知识点通过相关软件制作成动画效果,便于学生的形象记忆和理解。例如,物质的跨膜运输、信号转导及蛋白质筛选机制等。虽然多媒体已成功地运用到实践教学中,且具备众多优势,但任课教师应根据课程特点,明确多媒体的辅助教学地位,结合传统教学手段,充分发挥教师在课堂上的主导作用,以求达到最佳的教学效果。
Blackboard网络也是一个与同学有效互动的的教学平台,教师可将本学科的教学计划、教学课件及参考资料等通过该网络平台展示给学生,课后与同学建立问答学习模式,拓展了学生学习的空间,有利于学生对不同的知识点进行比较、分析及归纳演绎等思维活动的进行。与此同时,教师的角色也从原来的知识传授者,向教育和教学的设计者和管理者的方向转变。实践证明,现代教育信息技术有利于激发学生的思维能力和应变能力,使学生从不同侧面、不同层次运用不同思考方法来分析问题、解决问题,有效地提高了教学质量和教学效果。
3.3 注重双语教学 双语教学是借助于两种语言对相关领域的知识进行传播和交流,已成为推动我国高等教育国际化的重要举措,自2001年起教育部先后出台的双语教学相关文件中,明确指出高校20%的本科课程应进行双语教学[4]。这是我国高等教育与国际接轨的必然趋势,更是培养高层次人才的迫切要求。针对细胞生物学的学科特征,一些新知识、新技术及新学说几乎都以英语方式传播,为将这些前沿知识引入高等院校《细胞生物学》的课堂教学,开展以英语为主的双语教学就显得十分必要。其次,SCI(Science Citation Index)收录的期刊文章70%以上采用英文撰写,尤其是生命科学研究的前沿领域,双语教学可改进和提高教师和学生的英语水平,为进一步学习和交流打下良好的基础。这就要求学生在掌握细胞生物学基本知识的同时,还要熟悉常用的英语专业词汇及表达,不断提高使用专业英语的综合能力。
在我国生命科学科研水平较为落后的情况下,要获得前沿知识主要依靠查阅相关文献,而且国内大多数细胞生物学教材的一些知识点也主要来自英文原版教材的翻译和修订,这不可避免的导致知识滞后及一些新专业术语直译所造成的模糊等问题。利用双语教学不仅可以引导学生直接阅读英文原版教材及查阅相关英文资料,及时掌握细胞生物学的最新研究进展,锻炼学生的思维,开拓学生的视野,增强学生的就业竞争力和出国学习深造能力,培养外向型人才。
4 多种成绩考核方式并用
成绩考核是为了检验教学效果,督促学生学习的方法之一,它贯穿课程学习的整个过程。当前,闭卷考试仍是考核的主要方式,主要集中对学生学习掌握书本理论知识情况进行检测,而对于学生分析问题和解决问题的能力考核涉及较少,忽视了学生创新意识和创新能力的开发和评价。为培养多层次人才,教师应结合传统的课程考核方式建立一种多种考核方式并用的评价模式。依据不同专业的教学大纲,选择相应的试题库作为学生复习的模板,保证学生有目的、系统性地对所学的内容进行认真复习。为督促学生对本学科前沿领域知识的把握,教师可在课程进行到最后几周时,布置一些细胞生物学研究热点的题目,以小组为单位,组织学生进行学习讨论与探索,采用幻灯进行汇报讲解,最后根据汇报质量评定成绩。这是西方知名院校教学中常采用的一种重要的教学模式,重在培养学生发现问题、解决问题的能力,是一种值得关注的研究性教学模式,有效地调动学生学习的积极性,有利于学生和对本学科前沿知识的掌握。
传统的考核方式仍然需要,首先仍需注重细胞生物学基础知识、基本理论及基本实验技能的考核评价,以名词解释、填空、选择、判断和简答为主。其次,可依据平时的教学内容和研究进展,设置若干道灵活性和系统性较强的综合性试题,学生可根据自己的专业特征进行选择性答题,此种方法可有效地评价学生解决问题的能力。细胞生物学作为实践性较强学科之一,不仅要求学生有扎实的理论基础,而且要具备熟练的实验操作技能,因此在考核的过程中,也要评价学生在平时实验操作中的动手能力。这种综合的考核方式既可提高学生学习《细胞生物学》的积极性,也使学生能够真正掌握《细胞生物学》的知识要点。
5 结语
总之,教师在《细胞生物学》教学实践中,要结合实际情况勇于改革探索与创新,根据学生的专业特点及学科发展的要求,对传统《细胞生物学》教学的各方面进行合理调整和优化,秉承“授之以鱼,不如授之以渔”的教育理念,不断更新教学内容、改进教学方法和评价手段,实时把握学科研究的前沿动态,通过科研来指导教学,不断提高自身的业务能力和优化《细胞生物学》教学方法。
参考文献
[1]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学[M].4版.北京:高等教育出版社,2011.
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)14-0277-02
细胞生物学是生命科学领域发展最迅速的重要基础学科之一。《细胞生物学》课程在高等学校生命科学相关专业的教学中已成为骨干课程和专业基础课程。一直以来,细胞生物学都存在着教学内容丰厚而抽象的难题,应用传统的教学手段与方法进行授课,学生较为普遍地反映内容不易理解和难以记忆。面对信息化快速发展和互联网在教育教学中的应用所带来的机遇和挑战,网络课程建设被认为是辅助应用于创新人才培养的有效手段,是传统教学的有益补充[1-2]。目前,全国也已有多所高校开展了细胞生物学网络课程建设和应用实践,尤其是一些高校如北京大学、清华大学、复旦大学、中山大学[3]和四川大学[4]等,其细胞生物学网络精品课程建设的成效显著,一些教学资源进行了开放和共享,辐射示范作用大,这为地方性综合院校进行相应网络课程建设提供了很好的参考和借鉴。为了适应学科发展和新时代国家对创新性人才培养的要求,我们结合南昌大学的办学特色开展了以创新人才培养为导向的细胞生物学网络课程建设的实践。本文小结了笔者对细胞生物学网络课程的建设和实践过程。
一、细胞生物学网络课程引入和建设思路
细胞生物学的教学一直存在课时少内容多、教师少学生多、知识更新速度快的问题。尽管教师进行了充分备课且应用了多媒体课件进行教学,但仍因课件内容太多,特别是有时教师为了完成教学大纲而赶进度,上课速度快,学生反映跟不上节奏,缺乏思考的时间,一堂课下来,觉得眼花缭乱,像走马观花似的看了一场不太懂的电影,也没有时间与老师进行交流,最终造成教学质量下降,没有达到预期的教学效果。为此,我们尝试着从学生角度来探寻教师应采取何种适用于本校学生较容易接受的方式授课,引导每一个学生积极主动地参与到细胞生物学课程教学改革的探讨与实践中。我们通过调查问卷,要求每个学生就老师对细胞生物学前1~2周的授课方式做出客观点评及在后续阶段应该做如何的改进和调整建言献策,真正意义上实现以学生为本,以大多数同学所喜爱的方式进行授课。基于收集到的学生反馈意见和建议,我们合理地对课程教学内容进行了优化处理,在课堂教学中仅挑选重点内容进行讲授,并依据教学内容不同采用多元化的教学手段。对于一些未讲到的知识点尝试通过南昌大学网络教学平台开展细胞生物学网络课程建设加以弥补,尤其是一些难点,在网络教学平台上以微课的形式进行精讲,以期学生重复观看且有时间消化和吸收。
我们依托的南昌大学网络教学平台,学生可在任何时间、任何地点上网学习。南昌大学网络课程平台由16个模块组成,分别是课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教学、课程作业、试题试卷库、在线测试和课程管理。基于此平台,对于细胞生物学网络课程的建设,我们的建设思路是为登录访问的学习者提供细胞生物学较丰富的网络教学资源,将梳理出的细胞生物学的知识点、概念体系和层次结构展现在网络平台上,并关注学生的访问情况和学习状况。理念是激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望,和学生共同成长,以达到教学相长和培养学生创新思维与创新能力的目的。
二、细胞生物学网络课程的建设及应用
我们除了在网络平台相应模块上共享本校细胞生物学精品课程教学资源外,还提供网址链接到其他高校如北京大学、清华大学等细胞生物学精品课程网站。并效仿名校名师关于该课程的网络建设的相关内容,在平台上我们每年更新的课堂教学PPT,进行网上批改作业、答疑互动和在线测试等;此外,我们在课程讨论区播报科研新闻,向学生介绍相关的科研网站,推荐一些较好的科普微信公众号,培养学生自己探寻科研的习惯,培养学生科学素养;选择近年来细胞生物学相关的诺贝尔奖研究成果、当今细胞生物学研究热点,引导学生针对细胞生物学教科书中与最新研究报道的异同点进行讨论,激发碰撞新思路、新想法,鼓励学生独立思考、大胆质疑,多方位、多角度地发现问题和解决问题;在个人资源模块中,我们将一些实验条件限制暂时不能大范围开展的细胞生物学实验进行细胞及结构观察等,通过文字、图像、录像、配音等手段将实验原理、实验内容、手术操作等环节生动展现,让学生如身临课堂,提高其自学能力;由于创新仍离不开实践的滋润[5],我们在课程通知区模块加大了本校与细胞生物学研究相关的创新学分、“挑戰杯”课外科技创新大赛、开放性实验课题、科研训练项目和“创新团队建设”的宣传力度,鼓励和引导科研兴趣浓厚的学生积极申请和参与到一些教师的课题研究中,营造良好的科研创新氛围,以使教学和科研相辅相成,培养学生的科研思维和实践能力。
学生还可通过网络平台上公布的课程教学指导进行网上自主学习,根据这个指导有重点地学习,并可把自己的学习心得、存在的疑问以及创新实验或挑战杯等研究的阶段性可公开成果、工作照或疑难点问题通过师生交互平台留言、发帖、跟帖,也可以用电子邮箱等方式与教师及时沟通和交流,并设置小组讨论等专栏实现同学间的互动。教师可以通过文字、声音、视频等多种媒体在网络平台上向学生进行图文声等信息的传递,通过网络的交互功能获得来自学生的图文信息。还可以此平台考察学生对研究的内容或提交的小论文表述得是否清楚,重点是否突出,回答问题是否简明、扼要、准确;此外,我们借鉴了本校“生物化学”课程的新型考试模式在细胞生物学网络课程建设平台上的在线测试模块做了相应实践,即采用了网络自测的形式进行[6]。教师根据细胞生物学课程学习内容和命题原则指导学生自主命题并制定参考答案,通过细胞生物学网络课程中的教师邮箱模块收集学生反馈的细胞生物学中的一些重点概念、要点知识,并编排成试题。教师对学生拟定的试题和参考答案全面评析,从中选择有代表性的、能测试学生学习效果的、具有创新性的试题和参考答案输入试题试卷库模块中。通过在线测试模块随时随机进行组卷,并设定答卷时间,允许学生随时可进行自我检测。这一步骤充分发挥了学生的主体作用,激发了其学习兴趣、训练了阅读文献把握重点脉络的能力,也增强了自身主动学习的责任感和创新意识。在研究型教学模块区,通过学生对课程讨论区模块的信息,根据学生参与的科研训练项目,来训练学生的发散思维能力。老师对这些题目进行征集,作为平时成绩奖励的依据,激发学生的逻辑思维能力和综合分析、解决问题的能力,并可以此来了解学生的创意思想和学习进展情况。在课外资源模块中引入国内外学术大师的有关治学精神和人格魅力等摘录或个性化选读作品等。倡导学生独立性和批判性思维能力的培养,师生关系摆脱了旧时的“权威者”与“服从者”角色,而更像是师兄师姐,或是朋友。
此外,由于该平台可充分实现师生之间的互动,因此,我们可通过课程问卷模块区的问卷调查及时得到学生的反馈意见,并根据实际情况对细胞生物学的课堂教学或细胞生物学网络课程的建设改进作出相应调整,以更好地服务细胞生物学课程体系的优化。
医学细胞生物学是医学临床专业的主干课程之一。学习此门课程对于我们从细胞水平理解生命现象,阐述机体发病原理及选择最佳治疗方案提供理论依据。同时,医学细胞生物学又是一门实验操作性极强的学科,实验教学不仅是此门课程教学工作的重要组成部分,也直接关系到学生的动手能力、综合素质,是临床学生正式走上医疗岗位前的一种必需的培训。
但在实际的教学过程中,教师在实验课中重点讲授实验的基本原理,实验所要达到的目的,并在实验前已将实验所需的各种试剂配好,学生按实验指导书无需思考地将相应的试剂按顺序加入,然后得到一个合理的结果就可以。对于学习主动性差的学生来讲,他仅仅是观察到一个实验现象。因此,我们感到实验课程的内容和设计并没有达到我们最初预想的培养目的。那么,如何将实验中所观察到的现象很好地与理论知识结合起来,调动学生的主观能动性,让被动的学习变为主动以达到预期的教学效果呢?为了解决这一问题,我们对现有的实验课作了相应的改革,结合课堂理论教学,借鉴其他医学院校的经验,让学生自我设计,自我验证,以加深对理论知识的理解,提高教学质量。
在制定改革方案之前,我们与学生进行了多次深入的交流,从他们反馈回来的信息了解到,当代大学生具有较强的求知欲,渴望掌握当代相关学科领域中的新进展、新理论及相应的新技术,对于实验课教学环节有着殷切的希望,希望能够通过专业技能训练,掌握几门实用性强的技术,以提高自身在就业市场上的竞争力。与此同时,我们也深深感到他们的动手能力差,独立处理问题、解决问题的能力较弱,吃苦钻研精神不够。此外,应试学习的现象在他们身上体现得较为普遍。综合以上的分析,对医学细胞生物学实验课教学环节提出如下改革建议:
一、加强实验基本技能的训练,培养科学严谨的学习作风
实验包括显微镜的使用方法,生物绘图的基本技巧,细胞形态结构观察,细胞亚微结构的分离与观察。主要目的是使学生掌握细胞学研究和观察的基本实验方法。此外,我们对实验中的操作细节进行严格的要求,以培养学生良好的实验习惯及严谨的学习作风,这对于临床专业的学生尤为重要。
二、开展综合性、设计性实验,调动学生的主观能动性,提高动手能力,将被动学习变为主动学习
结合理论课教学环节及相关临床应用,提出问题,由学生独立完成实验方案设计,包括实验相关原理,材料选择,试剂配制,试验现象的观察记录,以及最后的试验结论,并提出对于实验内容在临床上相关应用及意义。只有这样,学生才能通过实验加深对理论的理解,培养学生独立处理问题、解决问题的能力。例如,根据实验课教学大纲,细胞生物学第二次实验中有一个“红细胞膜通透性观察”实验。常规的教学方法就是由教师分别配制低渗、高渗、等渗8种试剂,利用人的血液在生理盐水下平衡,学生仅需要加入不同的试剂观察是否溶血,而后得出何种试剂能够发生溶血现象。在实际教学过程中,学生只是机械地做实验,而不能将实验内容与细胞膜的特性相联系,实验结束后学生仅仅掌握了溶血现象的观察,红细胞需要保存在等渗溶液中等一些表面现象。而无法加深对细胞膜通透性的理论知识的理解,实验课流于形式。针对该实验存在的一些问题,我们以本实验为突破口,开展了设计性和探索性实验。在具体教学环节上可做如下调整:
1.在理论课教学环节中,阐述细胞膜选择通透性的原理,并提出一系列问题,包括:
(1)为什么临床上输液需输入等渗溶液的?
(2)细胞膜针对不同分子其通透性有何变化?
(3)如何建立等渗溶液?
(4)水是如何通过细胞膜的?
(5)细胞的体积是如何维持的?
(6)肾脏是通过何种方式完成水和无机离子的重吸收?
2.由学生自己根据实验目的设计实验,设计内容包括实验目的,需要解决的问题,选择何种试剂和材料,采用何种试验方法。
3.学生也可采用实验指导书安排的方案,该种方式兼顾到对实验设计有困难的学生,可以完成基本的实验。
4.专门安排三个学时的实验课,组织学生针对自己的实验设计开展讨论,学生可以在讨论课上阐述自己的设计理念,设计思路,完成实验的可行性,在讨论阶段有些学生修改了自己的设计,有些学生借鉴别人的建议完善了自己的设计方案,同时也进一步巩固了相关的理论知识。
5.学生完成实验,实验过程中做好实验记录,对实验过程中出现的问题提出假设,并进一步给予验证。
通过这种完整的实验设计训练,学生可以掌握科研设计的基本方法,同时结合理论与相关研究的最新进展充分发挥自己的主观能动性,提出自己的设计方案并通过实验进行验证。这样我们的实验过程从教师教学生被动的学习变成了学生主动的探求知识的过程,学生的学习积极性充分被调动起来。
三、评分标准的改革
原来的医学细胞生物学实验成绩主要是对实验报告的评分,其中包括实验目的、原理、操作步骤及观察结果记录,将这几项分别评分,并相加得到最终的分数,这就导致学生在书写报告时不用心,应付了事,抄袭现象严重。配合以上实验内容的改革,我们对评分标准也做了相应的改动。基础性实验评分重点放在讨论题及注意事项上。拓宽学生对实验基本技能在临床应用上的思考,培养学生在实验操作过程中发现问题、解决问题的能力。对于综合性、设计性实验,评分的重点要放在对实验设计的科学性、合理性以及实验相关内容扩展的评估上。通过这样的评分改革进一步提高学生主动学习的积极性。
通过一轮的教学改革,我们从学生完成的实验报告;医学细胞生物学期末考试情况分析及随机抽样调查问卷三个方面对教学效果进行了评价。参加实验教学改革的为206位2012级临床医学专业学生,经过充分讨论全部完成了实验设计,其中90%的学生设计了与实验指导书不同的方案,部分学生还结合临床实践做了一些有益的探索,如针对肾小管上NH+4转运通道的研究,高渗与等渗混合液对红细胞膜的影响,ATP对葡萄糖的易化扩散作用的影响。去垢剂SDS对红细胞膜的影响,红细胞膜上水通道蛋白的研究等。此外,基础实验技术的实验完成效果也有明显提高,学生不仅能主动查阅相关文献扩展对基本技术应用的认识,而且对于实验的每一个细节都认真分析,在报告中提出了不少的注意事项与建议。
为了进一步验证实验课改革的效果,在医学细胞生物学期末考试试题中,安排了综合性设计实验相关的理论知识试题,其中90%的学生答对了该题,正确率远大于其他的题目。这说明通过学生自己的设计,对于红细胞膜的特性有一个深刻的认识,实验课教学加深了学生对理论知识的理解,对相关的理论知识起到了有益的补充作用,实验课教学改革达到了预期的效果。
此外,抽样调查结果表明:学生对教学改革满意度高,认为实验课能调动他们的积极性,这样的教学能让他们愿意去发现问题、解决问题。同时,在主动思考的过程中对课堂上的理论知识的掌握具有一定的促进作用,并对实验课的进一步改进提出了许多建议。
综上所述,我们根据教学实践过程中发现的一些问题做出的相应的实验课改革,在实际的教改过程中仍发现有许多不完善之处,还有待日后的进一步完善与补充。但教学改革的效果也是喜人的。我们应坚持这样的思路,将教学改革进行到底,对原有教学进行甄别,取其精华去其糟粕。摆脱教师机械讲授的“填鸭式”教学模式,提高学生学习的兴趣,改变学生的应试学习状态,为社会培养出具有独立思考能力,独立解决问题能力的合格的临床医学人才。
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医学细胞生物学是一门重要的医学基础课程,内容多且学科发展迅速。该课程主要以细胞为研究对象,从细胞的显微、亚显微和分子三个水平研究人体细胞发生、发展、成长、衰老、死亡的生命活动规律以及发病机理和防治的科学[1]。医学细胞生物学双语教学是医学课程改革的重点,是培养高素质医学人才的有效途径。然而,医学细胞生物学应用英语或双语教学在我国医学本科教育中还处于探索阶段[2],如何提高双语教学的层次和水平,保证教学质量,是教学者必须重视的问题,实践证明开展医学细胞生物学双语教学网络课程资源的研发是实现这一目标的有效手段。
目前国内已经积累了不少医学细胞生物学多媒体资源[3],[4],但适用于双语教学的网络课程还鲜见报道。经过近年来的不断研究和探索,我们已经制作了集丰富文字、插图、视频、音频等为一体的医学细胞生物学双语网络课程,对于保证双语教学质量和提高学生专业外语水平具有重要意义。
一、软件平台
该网络课程是依托校园网、利用天空教室软件平台制作而成。“天空教室软件平台”是由国内知名教育技术厂商南京易学教育软件有限公司开发,符合我国教育实际情况的一套网络教学系统,各学校可以购买使用,其功能包括教师备课、课件制作、网络课程建设及管理等,系统中的所有模块均操作简便,而且可以修改或增删模块中的内容,功能强大,是制作网络课程的较佳选择,配合SkyOne工作平台的离线备课功能,可随时录入与更改信息,易于网站管理[5]。但其也有不足:比如用其开发的网络教学系统风格模式比较单调,缺乏个性和变化。鉴于这一问题,我们对于医学细胞生物学双语网络课程中“在线课程”这一主要模块,先利用“Deepthroat网站生成系统”制成内容丰富的网页,然后再利用天空教室软件的导入功能把网页导入到天空教室网络教学平台中。Deepthroat网站生成系统是一种较好的网页制作工具,容易制作特色风格的网页,但因为网页做好后需要放到服务器上运行,购买服务器就会增加开支,若放在其他部门的服务器上,管理与更新网站内容就很不方便。因此,将“天空教室软件平台”和“Deepthroat网站生成系统”两种工具相结合构建网络课程,相得益彰。
二、主要模块
“天空教室软件”列出课程创建时的多个初始节点(模块),可以自由选择、修改和增删。我们制作的医学细胞生物学双语网络课程包含10个模块(图1),其中核心模块“在线课程”有“英文”和“中文”两个版面。
三、主要资源建设
课程的主要资源包括“在线双语课程、教学多媒体课件、自测题库、音频视频、电子书和师生互动”等模块。
“在线课程”模块英文版面的文字素材主要以Gerald Karp编写的Cell and Molecular Biology—Concepts and Experiments(影印版,高教教育出版社,2006)英文教材为基础,该书与其他细胞生物学英文教材相比,虽然内容不够丰富,但资料翔实、结构体系完整,并且语句简单易懂,比较适用于非英语母语国家的学生学习。在电脑上先按章节建好文件夹,用扫描仪以300dpi以上的分辨率扫描全部章节内容,以原书页码次序命名保存到相应的文件夹中,然后应用ABBYY FineReader pro 10光学文字识别软件按章节批量打开扫描图片,逐页读取、识别,该软件识别英文准确率很高,可达90%以上,然后人工纠错,保存为Word文档,这样,教材全部内容就转换成了可以编辑的文字素材了。依照教学大纲,参考详细的中文教案,精编文本内容,缩减至原书文字的30%左右,精选专业词汇使用粗体字,并加注中文注释,因为该书中插图只有英文释义,所以删除所有原插图,然后插入相应的有中英文对照的彩色图片,这些彩色图片主要由网络、上述英文教材及翟中和等人编写的《细胞生物学》(第三版,高等教育出版社,2007)等教材插图,经修改加注中英文释义而成。每个章节的内容前面添加学习目标,后面适当增加应用及进展内容,资料主要来源于网络及Bruce Alberts等人编写的“Molecular Biology of the Cell”(4th edition,Garland Science出版社,2002)。中文版面主要依照比较详细的中文授课教案,配以上述中英文对照图片制作而成,利于学生学习专业英文时参照。
“音频视频”模块主要包括专业词汇录音和动画精选。专业词汇按照章节列出,中英文对照,请发音纯正的老师朗读,数码录音笔录音。精选部分内容制作动画及选取一些从网络上下载的细胞生物学教学动画,以提高学生学习的积极性。
“电子书”模块包括Gerald Karp编写的《Cell and Molecular Biology—Concepts and Experiments》(影印版,高教教育出版社,2006)英文教材、翟中和等人编写的《细胞生物学》(第三版,高等教育出版社,2007)中文教材,以及《战争与和平》等世界名著中英文对照读本。
四、优势与创新
通过使用与改进,我们认为该网络课程具有一些优势和特色。(1)制作了比较详细的医学细胞生物学英文网络课程,与教材相比,其优势是学习者可以利用金山词霸等网络词典即时翻译。由于该课程描述形态和结构的常用句型较多,学生借助词典学习了几个章节之后,就可以记熟相应的句型,而且专业词汇后面都加注了中文注释,因此学习一段时间后不用词典也可以比较顺利地进行。多数学生反映借助该网络课程既省时又省力,学习效果较好。(2)把专业词汇按章节列出,录音包括中英文对照词汇读音与拼写,学生可以边听边写,也可以闭目静听。(3)利用“天空教室网络教学平台”和“SkyOne工作平台”的离线备课功能,可以随时录入与更改信息,易于网站管理。(4)结合“Deepthroat网站生成系统”制作在线课程,弥补了天空教室网站风格模式缺乏个性和变化的不足。(5)留言簿可以加强师生互动,改进教学,促进网站的改进和更新,同时也提高了学生和教师的英语交流能力。(6)利用网络课程实施双语教学活动,不仅教学内容的表达上更加丰富,而且突破了传统的时空限制,体现学生的自主化、个性化学习,对于提高双语教学质量、培养国际化的医学人才具有重要意义。
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中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)16-0045-02
细胞工程学是应用细胞生物学和分子生物学原理与方法,在细胞水平上借助工程学原理与技术,有目的地利用和改造生物遗传特性,以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科,具有很强的实践性。国内外在此领域的研究不断取得新的进展,因此,如何引导学生对细胞工程学知识产生浓厚的兴趣,达到良好的教学效果是任课教师义不容辞的责任。
一、传统教学方法存在的问题
传统的教学模式是“满堂灌”的教学模式,是老师讲,学生记,这种沉闷的教学气氛易使学生感到枯燥、乏味,进而对学科产生厌恶。这种模式以教师、教材、课堂为中心,重视人的社会化,重视教师对学生的管理和对学生学习的控制,强调通过课堂教学对学生进行系统的文化知识教育,传统教学模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,利于系统的科学知识的传[1,2]。缺点是完全由教师主宰课堂,忽视学生的主动性、创造性,不能把学生的认知主体作用很好地体现出来,不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才的成长,因此传统的教学模式不适应现代教育的发展要求。
二、多种教学方法相结合的教学模式应用探索
现代教育的趋势是打破传统的以教师为中心的教学模式,变成以教师和学生双主体为中心的教学模式,这是在20世纪90年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及逐渐发展起来的。我们在《细胞工程》这门课的授课过程中,运用了多种教学手段相结合的教学模式,它主要是以双主体教学为现代教学模式的主题。它强调教师与学生的主体地位,任何教学活动就其本质来说都是教师主体与学生主体的互动,教学成效如何,取决于两个主体参与作用的有效发挥。尤其是近年来由于大学生就业遭遇瓶颈,考研率高,造成了高年级学生心态不齐并伴有浮躁情绪,逃课现象屡禁不止。因此在大学高年级学生的专业课教学中进行教学改革,推进素质教育具有十分重要的现实意义。为此,我们对细胞工程学的双主体互动模式教学进行了初步探索。
1.课堂讨论教学方式的应用。《细胞工程》涵盖内容广,发展迅速,热点问题多,在理论授课过程中适合进行讨论课教学,内容包括:选择学生感兴趣的《细胞工程》内容的题目,并预先布置给学生,根据每个题目提供部分相关参考文献,其余文献由学生自己查阅。学生自由组合形成小组,并确定讨论题目的主讲人,检查小组幻灯材料的准备、资料的查阅、报告的撰写、幻灯的制作情况,同时,教师可针对某些问题进行答疑。报告与讨论:小组主讲人报告后,学生自由提问,展开争论与辩论,教师要及时补充与总结。通过设立讨论课提高学生的自主思考、独立学习和动手能力,同学们普遍对《细胞工程》这门学科产生了浓厚的学习兴趣,并对自主式学习有了较深的理解。课堂讨论综合发挥了各种教学方式的长处与优势,充分调动了学生的学习积极性、主动性和创造性,并提高了课堂教学的质量与水平,是深化大学教学改革的重要内容[3]。课堂讨论的优势在于它是知识信息交流的最好形式,它改变了由教师或个人自学单通道输入知识信息所产生的“独学”、“孤陋寡闻”的弊端,形成了学生与教师、学生与学生、学生与文献资料(网络)等多通道的知识信息传递与交流的“立体式”教学状态,这就大大加快了学生获取知识信息的速度[4]。学生是积极的教学主体,而不是被动接收知识信息者,教育者应该运用有效的教学方法和手段引导学生积极主动地学习,逐步学会如何学习,提高分析问题与解决问题的能力[5]。课堂讨论的过程充分体现了学生的主体地位,教师不再是“演员”,而变成了“导演”,学生不再是“听众”,而变成了“演员”。正是由于这种“角色”的变化,大大激发了学生学习的积极性与主动性。
2.结合现代化教学手段,建立开放式教学模式。这使无声的细胞工程技术变得具体化,化繁为简、化静为动、化虚为实。多媒体教学具有图文并茂、动静结合、表现力强的特点。为此,自制了全套《细胞工程》多媒体课件,并在每年的教学过程中不断更新,提高课件的整体水平。在试管婴儿技术一节,借助多媒体直观、清晰、形象的表达特点,将试管婴儿操作过程形象地展现给学生,使学生很轻松地了解了这一技术历程。采用多媒体教学,不但节省了时间,也明显改善了教学效果。但是,多媒体的使用应以更方便、更清晰地说明相关问题为原则,而不是用得越多效果越好。而且,多媒体教学方式不能完全替代传统教学法,如:通过幻灯投影或电教录像等形式,教学内容往往播放过快,且一些内容只有简单的画面和平淡的旁白,学生难以透彻理解。所以,在教学过程中,灵活运用现代化教学手段,合理采用多媒体教学,实现教学内容的直观化。同时,充分发挥传统教学方式中教师的作用,主要由教师把握教学节奏、渲染课堂气氛以及巧妙提出讨论主题引导学生,实现开放式课堂教学模式,训练学生的形象思维和逻辑思维。可见,借鉴教学理论的最新成果,充分挖掘传统教学模式中的积极因素,优化课程教学模式,是提高教学质量的重要手段[6]。
三、结束语
随着科学技术的不断进步,随着学科的不断发展及人类对生物认识的不断深入,细胞工程研究的内容将更加广泛和系统,其研究方法也将更加成熟和完善,而完善生物技术专业《细胞工程》课程的教学体系是十分紧迫的任务。我们要注重《细胞工程》的特点,围绕该学科的研究内容,加强教学建设,改进和完善课堂教学体系,提高教学质量,通过各方面的努力,才能培养出具有更加深厚和广泛的专业知识的生物专业毕业生,使他们更能适应新世纪对复合型人才的需求。
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[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0085-02
细胞培养技术是以动植物细胞为研究对象,借助生物学、化学、工程学等技术对细胞进行体外培养的一门专业学科,是当前生命科学中发展较快且与其它学科交叉,并有重要实用价值的科学。[1]随着生物技术渗透到人们生活的方方面面,市场也需要大量这样的应用型人才。2004年呼和浩特职业学院在内蒙古率先在专科学校开设了生物技术专业,细胞培养技术是其专业课程之一,为内蒙古生物技术高新企业培养了一定数量的专业应用型人才。
细胞培养技术内容较多而且抽象,如何在有限的学时内让学生掌握知识,达到好的教学效果,并且能让学生运用于实践,本人根据这几年的教学体验,结合教学中存在的问题,查阅大量专业书籍,并和其它院校相关专业的老师切磋,对如何改善细胞培养技术的教学效果,培养学生学习的积极性,提高学生的素质和能力做初步探讨。
一、细胞培养技术的教学方式的改革
呼和浩特职业学院自开设细胞培养技术这门课程以来,教学方式也在不断改变。最初是传统的板书讲授。每节课向学生灌输大量的知识,完全是“填鸭式”教育。授课中像一些原理和操作步骤板书无法将其形象化,学生很难在脑海对其具体化,光凭死记硬背。这种教学方法单调,学生难理解,学过的内容也很模糊,师生互动也较差,不能达到非常好的教学效果。
为了提高教学效果,教学方式转变为多媒体课件结合板书讲授。通过这种授课方式,将细胞培养技术中的抽象内容变得形象、生动、直观。[2]如用于大规模培养细胞的生物反应器,板书无法展示其工作过程,但通过PPT的动漫效果变得具体化,模拟了常规教学方法无法完成的演示、变复杂为简单,[3]能吸引学生的注意力,充分调动学生学习热情。用传统教学手段讲解费时费力、效率不高的教学重点和难点内容,采用多媒体技术制作的教学课件,可以为学生提供大量的、直观的例证材料,使学生多角度深入了解事物的变化过程,[3]培养他们创新思维能力。如讲到动物细胞生物反应器,学生可从多媒体课件的图片上直观地看到不同类型的反应罐,像搅拌罐式生物反应器、气升式生物反应器和中空纤维反应器,这样学生也能理解课堂讲授的操作原理和方式,加深印象,便于理解。
教师在授课过程中还应做到理论联系实际,这样可大大提高学生的学习积极性。如讲到植物细胞培养时先介绍人参皂苷的提取,人参是大家熟悉的珍贵保健品,通过细胞培养提取人参皂苷用于医药或保健品方面。通过这样的实物举例,同学们强烈地想知道如何进行植物细胞培养,从而提高学生的求知欲。
但是,在多媒体课件的使用中,课件制作的水平直接影响教学效果。教师不能按部就班把课本的文字完全复制上去,使得教学重点不突出,学生学习无动力;同时也不能制造噱头,过多的引入动画效果分散学生的注意力;在多媒体课件的制作设计中,应注意重点和难点突出,条理清晰,才可提高教学质量。在课件的讲授中,借助板书教学,可起到事半功倍的效果。
二、以培养应用型人才为目的,优化教学内容
在高职高专教学中要提高教学质量和效率,合理安排教学内容是途径之一;授课教师应从专业的角度选择和组织教学内容、提高教学内容强度并注重应用。[3]
(一)教材的慎重选择
目前,细胞培养技术的教材多数是针对本科或研究生,专门针对高职学生学习能力编写的教材不多,不同教材在内容的侧重点、章节的编排、实验实训项目的例证等方面各有特点。如何选择一本适合本院高职生物技术专业学生的教材,也经历了几年的尝试。最初我们选用了高等教育出版社全国高职高专教育“十一五”规划教材“细胞工程”,但随着学校学分制教学计划的执行,同时根据当地生物企业对人才的要求特点,我们又选择了兰蓉主编的细胞培养技术。
教材不是教学大纲,只是学生在学校获得系统知识、进行学习的主要材料。它可以帮助学生掌握教师讲授的内容,同时也便于学生预习、复习和做作业。教研室应根据学生就业市场的需要适当调整教学内容,讲出适合高职生物技术专业的内容。
(二) 积极引起前沿知识
世界瞬息万变,细胞培养技术发展突飞猛进,教材内容往往跟不上社会发展的要求。[2]因此,教师需经常查阅专业学术资料,关注细胞培养技术方面最新发展动态,收集与课程相关的最新资料,对教学内容进行补充与完善,让学生及时了解前沿知识,拓宽他们的视野,为以后从事本专业工作奠定基础。讲课中结合大家熟悉的实例进行讲解,保持了教学内容的实用性,同时也激发了学生的学习热情。[2]如利用细胞培养技术进行作物育种,我国在这一领域已达到世界先进水平,以花药单倍体育种途径,培育出的水稻品种或品系有近百个,小麦有30个左右。在教学过程中,我们及时将相关先进研究成果传授给学生, 使课程始终保持可持续发展的高水平,保持了教学内容的高质量。
(三)加强实践教学
细胞培养技术是一门实践性很强的课程,它的所有理论都是建立在实验的基础上。高职高专的教育目的就是培养理论与实践结合,全面发展的高级应用型人才,为了学生能适应生物高新技术产业对人才的要求,全面掌握细胞培养技术,实践操作训练十分重要。在实践操作过程中,进一步强化实验技术和技能的培养,加大实践环节的学时,所有实验要求学生独立进行,[1] 增强学生的实验意识;教师随时纠正学生出现的问题,并在每次实验结束后及时给出评价结果,可增强学生的操作积极性;另外实验课的开设时间应该灵活,不能等到理论课结束再开始,课堂理论知识讲到哪部分就应该让学生亲力亲为,这样学生可及时理解理论知识,加强印象,同时也培养他们的学习兴趣和独立思考的能力。如讲到动物细胞培养常用液时,很多同学对消化液不理解,但当他们动手做小鼠胚胎细胞原代培养时,才深刻体会课堂讲授的消化液的作用。细胞培养技术实验课是严格要求在无菌条件下操作的,学生刚进入实验室,无菌操作意识淡薄,不经意就会忘掉,造成培养细胞被污染甚至死亡。为了改变这种状况,教师可将教材内容适当调整,先讲植物细胞培养技术。由于植物细胞培养材料来源广泛,并且先进行组织培养,再分离细胞培养,让学生熟悉了无菌操作基本技术后,再讲解动物细胞培养技术并进行实验操作,学生对无菌操作不再陌生,并且培养了无菌操作意识,培养细胞的成功率也高。
三、改革考核方式,注重学生整体素质的提高
课程考核的目的不外乎是检测学生对知识或技能的掌握程度。细胞培养技术是一门理论与实践并重的课程,在几年的教学过程中,我们不断地完善考核方式,力求全面考核学生的整体能力;改变以往单纯以期末理论考试为主,造成某些学生不注重平时的学习,期末突击来应付考试。目前,根据该门课程特点,考核内容由3部分构成:期末理论考试(50%)、课堂出勤及课堂作业(10%)、实验操作过程及实验报告(40%)。理论考试主要考查学生对细胞培养技术中的基本知识、基本理论的掌握程度,同时也考查学生综合运用该门知识的能力;课堂出勤及课堂作业考核学生的课堂表现和纪律,课堂作业是检查教学效果和获得信息反馈的一个重要手段,既考查了学生对这节内容的掌握程度,也为授课教师调整教学方式和内容提供了直接的信息;实验操作过程考核改变了以往只注重结果,而忽视了实际操作过程的考核,而学生是否真正掌握了细胞培养技术往往体现在实验操作过程中。
四、结语
目前高职细胞培养技术教学改革还处于完善的阶段,如何利用有限学时将细胞培养技术中的基础理论、实验技术、前沿进展传授给学生,是一项复杂的系统工程,需要长期努力才能达到真正提高教学质量的目的。在教学中积极探索,打破传统的教学模式,[4]探索适应时展的教学方法; 通过不断的探索改革,力求为学生构建一个脉络清晰、系统性强的细胞培养技术结构体系,[4]培养更多优秀的高级应用型人才,为促进地区经济发展添砖加瓦。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 黄金林,潘志明,陈翔,等.生物技术本科专业开设动物细胞培养技术课程的教学体会[J].中国科技创新导刊,2011,(10).
尊重学生的需求,发展学生的个性,培养学生的学习兴趣,这是新课标对教师提出的新要求。没有兴趣,学生就没有认知的倾向,失去了求知的原动力。初中学生正处于兴趣广泛、求知欲旺盛的时期,如何激发、培养和保持他们学习物理的兴趣,对于教师来说是一个非常值得探讨的问题。物理知识蕴涵着丰富的能激发学生兴趣的因素,在具体的物理教学中,我认为应把握好以下几点。
一、精心设计,上好第一节课,激发学生学习物理的兴趣。
初中学生第一次上物理课,总是存在强烈的好奇心。“好的开始就等于成功的一半”。上好第一节物理课,对培养学生学习物理的兴趣尤为重要。那么,如何上好第一节物理课呢?关键要认真准备,精心设计。在第一节物理课,我不是直接讲授教材内容,而是首先引导学生自己列举日常发生的物理现象。这一下,整个教室像炸开了锅,学生个个扳着手指头要先说为快。等学生自由发言差不多了,我对学生能够发现和关注日常物理现象给予了肯定和表扬,然后我话锋一转:“同学们知道这些日常物理现象为什么会发生?是怎样发生的吗?”学生一下陷入了沉思。这时我趁热打铁,列举了几个震撼人心的物理现象,将学生的大脑神经紧绷到极限,教室变得鸦雀无声。我顺势利导,告诉学生:“物理是一门非常实用的学科。不仅能够解决我们的疑惑,使我们增长知识和提高能力,而且能让我们更好地认识身边的物理现象,更好地利用物理知识造福人类。”一节课下来,学生的大脑有张有弛,有自我表现、深入思考,整个课堂气氛既活跃又紧张,大大激发了学生学习物理的兴趣。
二、做好物理演示实验,进一步激发学生对物理的探求欲。
物理是一门以实验为基础的科学,生动有趣的实验是诱发学生学习兴趣的重要途径。学生对实验演示往往比听老师讲课感兴趣得多,利用物理实验进一步激发他们的好奇心和探求欲,让他们在动手操作中体验快乐,在实践中主动学习,是激发他们兴趣的关键。教师如果能精心设计实验,并巧妙地进行演示,增强其趣味性、新颖性,就能有效地刺激学生感官,增强学生的注意力集中度,从而激发学生的学习热情。如在讲授“光的色散”内容时,我把学生带到操场上,让学生侧对着太阳用力把含在口里的水喷出,观察会看到什么现象,结果学生都欣喜地发现在水雾中有淡淡的彩虹。回到教室以后我和学生共同分析为什么会发生这样的现象。这样既使学生理解得透彻,又大大激发了学生学习物理的兴趣。
三、活学活用,引导学生利用所学的物理知识解决生活中的问题,让学生体验学好物理的实用性和成就感。
日常生活中处处有物理,物理与人人有关。为了使学生对物理产生兴趣,我在教学中密切联系实际,做到学用结合,让学生将所学的物理知识与日常生活紧密相结合,时时给物理提供实用的机会。例如,带学生骑自行车上坡时体验走S形比走直线哪个更省力?多人与一人拔河比赛,将一个人的这一头绳子绑在树上再来拔看看哪边赢?放在杯子水中的筷子为什么是弯折的?手长的与手短的同学掰手腕哪个占便宜?一高一矮两个人抬一桶水谁更费力?农民用锄头锄地短把子和长把子有什么区别?为什么一个小小的千斤顶能把一辆大货车顶起来?起跑发令时是以枪声为准还是以烟雾为准?为什么鸡蛋用手握不易破却容易磕破?这些日常生活现象,都能够引导学生用他们学过的物理知识来解释和解决,让他们体会物理知识的无所不在和物理知识的实用性,从而激发学习物理的积极性。
四、开展丰富多彩的物理兴趣活动,让学生主动参与,快乐学习物理。
丰富多彩的物理兴趣活动,对于学习紧张的初中学生来讲是极具诱惑力的,既能让学生在紧张的学习之余轻松一下,又能让学生在轻松愉快的气氛中获得和巩固许多物理知识。物理兴趣活动多种多样,在教学中,教师要有机地将课内和课外结合起来,在学习完课堂知识后,就应布置相应的课外活动内容,如小实验、小制作、观察自然现象、参加与物理知识有关的劳动等。如让学生用水果自制“水果电池”;做筷子提一杯米的游戏;直臂提水和弯臂提水,看如何提得多?手上涂上酒精,亲身体验蒸发吸热的感受。丰富多彩的课外活动,既提高了学生的学习兴趣,做到了理论联系实际,促进学生实践能力和创新能力的发展,又使他们感到物理学奥秘无穷,无处不在。这样,他们对物理知识的学习产生了强烈的探究欲望。