陳 勤,葉海燕,曹炎貴
(安徽大學生命科學學院,安徽合肥230039)
《細胞生物學》理論教學的方法學探討
陳 勤,葉海燕,曹炎貴
(安徽大學生命科學學院,安徽合肥230039)
21世紀是生命科學的世紀,為全面提高細胞生物學理論課教學質量,提高人才培養的能力和水平,對細胞生物學理論課程的教學方法進行探討,力求克服傳統教學中的弊端,列舉了幾種行之有效的教學方法,旨在為細胞生物學教學改革和培養高素質人才提供思路。
細胞生物學;理論教學;教學方法
細胞生物學是生命科學的四大前沿學科之一,又是分子生物學、基因工程、細胞工程等學科的基石,在生命科學領域中有著不可替代的地位,已成為當前生物科學及醫藥食品農業相關專業的一門必修課程。在當今迅猛發展的生命科學中,無論是基礎理論還是應用技術研究,細胞生物學都處于生命科學最活躍的領域,與其它學科相互滲透,互為支撐。鑒于細胞生物學這一學科的重要性,如何使細胞生物學教學緊跟學科發展的步伐,使學生在有限的學時中,既能掌握細胞生物學的基礎知識和基本技能,又能使學生及時了解國內外最新的發展動態,已成為細胞生物學理論教學中亟待解決的問題。
眾所周知,細胞生物學是研究有機體細胞的結構與功能的一門科學,研究的范圍涉及到細胞的形態結構、細胞生長與運動、細胞骨架、細胞增殖、細胞分化、細胞衰老與凋亡、細胞基因表達與調控等各個方面,內容廣、信息量大,加上知識點多是實驗結果的提煉,因而學生普遍反映不易理解,難以記憶。如果授課教師不諳教學方法與技巧,一味照本宣科的話,那么教學效果就可想而知了。針對上述的情況,近年來我們在教學實踐中探索出一些較好的教學方法,現歸納如下。
學導式教學法是指在授課教師采用各種教學手段積極引導學生自主學習,讓學生通過自學,提出問題,然后通過教師講解,以提高學生自學能力和創新思維,培養學生獨立分析問題和解決問題的能力的一種方法。其特點是以學生“學”為主,教師“導”為輔,以達到“學”、“導”結合,教學相長的目的。例如我們在講解“細胞凋亡”這一章節時,通過解釋細胞凋亡的主要特征與凋亡信號通路等知識點后,布置一些思考題,如機體在生長發育過程中發生生理性凋亡有什么意義?請你舉例說明物理性、化學性功生物性因素誘導細胞凋亡的信號通路?舉例說明哪些疾病會導致細胞凋亡?腫瘤的發生與細胞凋亡的關系是什么?等等,讓學生自己在課余時間利用網絡、圖書館等現代化資源查閱文獻,運用已學的知識分析思考問題,并在下次課堂上或課余時間讓學生發表自己的見解,最后由教師結合教材進行歸納總結,這種學導結合,教學相長的方法極大地激發了學生的學習熱情,提高了學生的自學能力,很受歡迎。
啟發式教學法指教師在教學過程中根據教學任務和學習目標,采用多種教學手段以啟發學生的思維為核心,充分調動學生的學習主動性和積極性,以實現理論聯系實際與智力的充分發展相結合一種教學理念。眾所周知,細胞生物學的概念抽象,重點難點多,章節之間的聯貫性不強,學生普遍反映難理解和記不牢。針對這種情況,我們通過形象類比法來幫助學生理解內容。例如在講解“細胞信號轉導”這一章節時,我們將細胞內信號細胞之間的傳導比作現代通信中的電話、影像與人之間關系,當人在接到別人的電話時,大腦對于信息進行分析整合最終會做出行動指令,而胞外信號作用于細胞時,會誘導細胞產生第二信使,引起胞內對此信號的級聯放大效應,最終也會使細胞在形態結構(如運動,生長)或功能上的變化;再如我們在講解“細胞骨架”時,將細胞骨架比作房屋的鋼筋支架與大梁,如果在外力(如地震、泥砂流)的作用下一旦塌陷,那么房屋的結構與屋內物品均會出現損毀,同樣,如果細胞骨架在不利因素的刺激下遭到破壞,那么細胞的三維空間結構與細胞功能活動也隨之中止。通過上述這些生動形象例子的類比,加深了同學們對細胞的結構與功能之間的微妙關系的理解,且激發了學生對本課題的興趣與愛好。
傳統的“灌輸式”教學模式是授課教師一個人在講臺上唱“獨腳戲”,學生當“聽眾”,由于教師的教學水平與學生接受能力不同,這種教學模式只是讓學生被動地聽課和記筆記,其結果是臺上教師“表演”很賣力,而臺下學生聽得昏昏欲睡,達不到預期的教學效果。而討論式教學法是指為實現一定的教學目標,在教師的指導下,通過預先的設計與組織,啟發學生就特定問題發表自己的見解,以培養學生的獨立思考能力和創新精神。此法的特點是教師作為“導演”,對學生的思維加以引導和啟發,學生作為“主演”則是在教師指導下進行有意識的思維探索活動,使學生的學習始終處于“問題-思考-探索-解答”的積極狀態。這一教學方法的過程中體現“教師為主導,學生為主體”的教學理念。我們在細胞生物學教學過程中,通過精心設計問題、學生查閱文獻、啟發學生思路、自由發表見解與反駁對方觀點、教師總結等幾個方面,充分發揮學生的主動性、自主性,確立學生的主體意識,從而變“教”為學”,同時還培養了學生的閱讀能力、思考能力、口頭表達能力與團隊協作能力。比如在“細胞分化”這一章節中,我們就“細胞分化、基因突變與遺傳變異的關系”,“克隆人、醫用胚胎干細胞與倫理道德”,“細胞分化突變與腫瘤發生”等當前生命科學熱點問題安排教學討論課,學生通過多渠道收集信息,綜合歸納,并寫成一篇演講稿,大家積極發言,勇于表達自己的見解與問題,表現出對未來生物技術發展前景的強烈渴望與憧憬,其課堂氣氛融洽和諧,并且增加了師生的親和力。
我們在教學過程中發現,如果機械地按每一章節進行講解知識,讓學生按書中知識點進行考試,大多數學生都能取得好成績。但是,如果出一道題覆蓋幾個章節的知識點,那么學生就有可能失分。我們將這種“只見樹木,不見森林”的教學方式稱之為“按部就班式”,其缺點就在于教師授課時太過于“就事論事”,將全書的知識點與內容“片斷化”,使學生“只見樹木,不見森林”,因此我們要在授課時積極地采用“串聯式”教學方法,這種方法可以將全書中相同的知識點進行整合,找出內存的規律性,有意識地使簡單的問題“復雜化”,使學生全面了解細胞在生命活動過程中的各種功能之間的相關性與復雜性,有助于從整體上生命活動的奧秘。例如我們在總結細胞骨架的功能時,不僅要講解“細胞骨架”這一章節中三種細胞骨架成分的異同點,而且要帶領學生在“細胞增殖”、“細胞分化”、“細胞衰老與凋亡”和“細胞基因表達與調控”等章節找出細胞骨架的作用,讓學生明白細胞骨架在整個細胞活動中的功能與意義。又如在講解在細胞信號轉導這一章節時,不僅詳細地講解各種信號通路的不同點,也要指出各種信號通路之間的“交互性”與“交談”,凸現信號通路中的幾路重要靶蛋白功能的特異性與復雜性。通過這種串聯式教學使學生能全面理解和掌握全書知識點,開發了學生的發散性思維,提高了學生的分析歸納的能力,對于學生鞏固已學的知識和考研起到舉一反三的效果。
正如前述,細胞生物學的知識是在實驗的基礎總結出來的,對于初學者來說,難理解且不易記牢。過去授課教師通過在黑板上畫圖來講解,但實際效果非常差,且影響教學進程。近年來多媒體教學法的應用與普及,為講解細胞生物學提供了非常便利的條件。我們在教學過程中充分利用圖像、Flash動畫、聲音和視頻等媒介,將一些復雜的抽象的概念和難以描述和理解的教學內容形象化、直觀化,讓學生清楚地了解細胞內發生的活動過程。如采用動畫或視頻展示精子與卵子相遇、受精卵生直至胚胎發育的全過程,這種直觀的演示不僅形象生動,而且極大地激發學生的學習興趣。當然,雖然多媒體教學有許多優點,但在教學過程中不宜使用過多,否則會影響教學進程。我們的做法是將一些重要的圖片、動畫與教學視頻資料直接掛在細胞生物學網站上,讓學生在課余時間選擇性觀看。
除上述方法之外,我們還利用課余時間為學生開設專題講座和文獻檢索教學法,要求學生就某一個細胞生物學熱點問題進行寫一份研究進展報告,拓展了學生自主學習的空間,釋放了學生學習的自由度,讓學生主動積極地去學習與探索,強化了理論知識,開闊了學生的視野,收到了意想不到的教學效果。
G642.0
A
1674-5884(2011)10-0068-02
2011-08-03
安徽省教育廳省級《細胞生物學》精品課程項目(NO.2009024),安徽大學211工程3期教學質量工程項目(NO.XJ201143)
陳 勤(1958-),男,安徽當涂人,教授,博士,主要從事細胞生物學教學與研究。
(責任編校 謝宜辰)