牛蓓+辜麗沙+何海蓉+符佳+伍小飛
摘要:根據醫學細胞生物學的特點,結合最新醫學教育理念及技術發展趨勢,對細胞生物學教學內容進行選擇、整合、優化。將案例法、PBL教學法和開放性實驗滲入教學之中,以提高學生的學習興趣,培養其邏輯思維能力和綜合能力。
關鍵詞:醫學細胞生物學;教學;實踐
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2014)42-0100-03
醫學細胞生物學是從細胞整體、顯微、亞顯微和分子水平等多個層次,來研究細胞結構及功能的學科[1],其理論及技術已經滲透到基礎和臨床醫學的各個方面,是當前醫學生物研究最活躍的前沿地帶。作為高等醫學院校重要的必修課,它起到承上啟下的作用。
如何通過教學內容和組織形式的優化整合,來提高教學質量,讓學生在掌握基礎理論的情況下,形成系統的全局觀,提高知識遷移能力和實踐綜合能力,培養良好的科學素養,成為高校醫學細胞生物學教改的重要內容之一。為此本文結合實踐教學過程,談談在教學中的一些心得體會。
一、精選教學內容
精選教學內容包括教學中教材的選擇組合、教學內容的優化和更新[2]。
細胞生物學是生命科學的基礎學科,內容涉及許多相關領域,如生物化學、遺傳學、分子生物學、組織胚胎學、生理學、病理學等[2]。因此現行醫學細胞生物學教材普遍篇幅較大、知識覆蓋面很廣,以人民衛生出版社陳譽華主編的《醫學細胞生物學》為例,分為細胞生物學概論、細胞結構和功能、細胞的社會學、細胞基本生命活動、細胞工程五個部分,共17個章節。而目前臨床專業的細胞生物學的理論學時安排為40學時,如果授課時每章面面俱到,不但與后繼學科內容重復,而且學生勢必覺得內容繁雜,重點不突出。因此在有限的學時內,如何對教學內容進行合理取舍,如何將條理清晰、重難點分明、容量較大的知識點系統地傳遞給學生,是應該首先進行思考的。
在教學實踐中,首先在教材選用上,進行主教材和輔助教材的結合使用。主教材采用科學出版社楊撫華主編的《醫學細胞生物學》。其最大特點在于線條清晰、內容濃縮、重點突出、框架分明。對于剛從中學進入大學的學生來說,這種風格讓其容易很快掌握所學知識點的整體框架和相互關系,不會陷入過多繁冗的細節之中而迷惑。輔助教材采用人民衛生出版社陳譽華主編的《醫學細胞生物學》。其優點在于各個知識點講解得透徹詳實,知識面輻射廣,案例較多。在授課上,以主教材拉章節線條和框架,在對重要知識點擴展時,讓學生參閱輔助教材的相關內容,進行知識拓展和遷移。讓其在學習中慢慢地參悟自我學習的思維方式,學會如何有效學習。
其次,優化和更新教學內容。備課時,查閱下游課程,如生物化學、分子生物學、組織胚胎學、生理學、病理生理學,了解細胞生物學與它們的銜接、滲透、重復部分,做好對后繼課程的鋪墊作用。對重復的內容要淡化或舍去,對延伸的內容要講透。比如細胞膜與物質轉運這部分,離子泵內容涉及到生理、病理、藥理的一些知識點,因此這一部分必須講透講深,結合案例進行分析。比如核糖體章節中的蛋白質合成過程的內容,在生物化學課程中,會深入學習,因此在這里只需要簡單地介紹核糖體的結構和功能,其余設為學生自學內容[1]。再如信號轉導部分,這部分新名詞較多,轉導路線繁雜,內容有一定難度。雖然在生物化學中將詳細學習,但由于該內容會影響學生對后繼課程如生理學、藥理學等知識點的理解,因此在細胞生物學教學中,應該抓主線輕細節,讓學生建立一個受體、配體、信使、細胞信號轉導特點和路線的宏觀整體印象即可。此外,對于教材內容要及時更新,將各個章節的一些最新動態、前沿專題引入。
二、優化教學方法和形式
(一)重視案例引入,增強學生學習興趣,加強基礎學科的學習[1]
由于授課的學生將來都要進入臨床,他們關注的重點常為所學的知識是否有利于未來的臨床工作。因此,經常會有初學者問我,學習細胞膜、細胞器這些內容,到底和今后的臨床或者科研工作有多大關系?
因此在緒論部分,重點介紹了細胞生物學的發展沿革,特別是近年來的前沿領域和重大發現,同時特別介紹了在醫學領域的應用實例。如2001年以來的生理或醫學諾貝爾獎、化學獎的獲獎內容,包括2001年生理或醫學獎“發現細胞周期調控的分子機制”、2002年生理或醫學獎“器官發育的遺傳基礎和細胞的程序性死亡”、2003年化學獎“細胞膜水通道、離子通道結構”、2007年生理或醫學獎“胚胎干細胞、基因敲除技術”等,通過這些對生物醫學發展具有深遠意義獎項的介紹,讓學生切實地感受到細胞生物學一直活躍在科學研究與應用的前沿,并非只是過時、毫無價值的基礎理論,從而增強學生的好奇心和學習興趣。
其次,在理論教學中,設立細胞生物學的研究技術和方法這一章節,而此部分是很多院校細胞教學中的刪除內容。在教學實踐中發現,學生對教材中各種細胞與亞細胞結構圖的來源,以及細胞組分的分離與培養過程,好奇而充滿興趣。生物學本來就是一個實踐性學科,任何數據的產生,都以實驗為基礎,因此在有限的課時內,以案例引入的方式簡要介紹常規研究技術和方法。其重點集中在以顯微鏡介紹為主的細胞形態研究技術、細胞的分離與培養、細胞組分和亞組分的分離、測定技術。讓學生對細胞的研究過程有一個系統、整體的了解,有利于對后續理論教學和實驗操作步驟的理解。
再次,在教學中加強病案的分析。醫學細胞生物學與臨床密切相關。在教學中,分章節講述后進行相關的病案分析,將增強學生的興趣,加大與所學專業的聯系。比如在細胞膜與物質的跨膜運輸中,引入家族性高膽固醇血癥的介紹,讓學生對膜受體的作用有深刻的認識。在講授內膜系統中的溶酶體時,以“矽肺”和“痛風”為例進行講解。引發學生探究發病機制,加深對溶酶體的認識和理解。在細胞周期的講解中,將與細胞周期有關的腫瘤治療策略貫穿其中,舉例講述腫瘤細胞的化療藥物作用機制和使用原則,加深學生對細胞周期運行機制的理解。
(二)加強多媒體輔助教學
細胞生物學的研究對象(如細胞及細胞器結構,各種生理過程)多集中于細胞的微觀水平,學生理解起來較為抽象和枯燥。因此在醫學細胞生物學的教學中應強調圖形、動畫、文字的三結合。如膜轉運蛋白介導的跨膜運輸中,學生很容易混淆離子通道和離子泵這兩種運輸的原理。在講解中應對比圖形并引入動畫,將兩者差異變得直觀可辨,一目了然。在細胞連接中,涌現出許多關于連接的新名詞,如緊密連接、錨定連接、通訊連接、橋粒、半橋粒等等,光從語句上辨析,容易混淆。通過細胞連接總圖的展現,各個連接類型的區別及其功能便清楚可辨,讓學生在腦海中建立一個立體完整的細胞連接通訊網絡。又如細胞微絲和微管的裝配,很多學生無法通過文字在腦海中呈現出“踏車行為”這種動態的組裝過程,一個幾秒的動畫,能讓學生獲取直觀的印象。細胞信號轉導的動畫演示,能強化轉導線路中的每個傳輸節點,能形象展示信號傳遞中蛋白修飾或結構的改變,以及之后信號級聯放大的生物事件,讓學生從冗長枯燥的文字表述中脫離出來,得到一個完整的印象。因此,在一些不易區分、不易理解的微觀水平的分子事件的教學上,加大圖形和動畫的使用頻率,通過動畫圖形之間的對比,區分相似事件,建立動態的概念,形成相互聯系的全局觀,促進學生進一步理解生命活動的本質規律[3,4]。
(三) 適當應用PBL教學方法
以問題為中心,培養學生分析解決問題的能力,養成終生自我學習的能力,是PBL教學法的特點[6]。在醫學細胞學教學中,適當穿插PBL教學法。如細胞骨架中的阿爾茨海默病的病因、診斷、治療的討論。在內膜系統教學中,在講述內質網和高爾基復合體的功能及相互動態關系時,以“胰島素如何合成、分泌”為中心問題,引導學生提出“胰島素如何翻譯合成”、“如何加工修飾”、“如何分泌出細胞”這三個問題,從而具體到“這個過程和哪些細胞器有關”、“每個細胞器扮演的什么角色”這些細節問題。通過討論這些細節問題,最終完成對中心問題的學習[7]。
三、加強實驗教學中學生的科學素質的培養
在實驗教學中應根據不同時期學生的特點,循序漸進地展開教學。對于剛進大學的學生來說,醫學細胞生物學實驗是第一門與動物相關的實驗課程,學生對儀器、動物充滿好奇感,容易忽略對知識點的關注和理解。在初期實驗教學上,應加強學生對實驗的基本認識和基本操作能力的培養。將預實驗所拍攝的照片及錄像穿插在課件中,在操作關鍵點上進行講解,將學生的興奮點引入到所學的知識中。在中期實驗教學上,應著重培養學生主動學習的能力,強調實驗的邏輯性和嚴密性。以提問的方式,讓學生通過預習了解使用藥品和操作步驟的目的性,得出實驗的流程圖。在實驗過程中,提倡能夠丟開書本,按流程圖,有邏輯地進行獨立操作,使學生了解細胞生物學擁有一個系列性、完整性較強的實驗體系,并非依葫蘆畫瓢的簡單模仿就能做好實驗。此外,還應加強實驗課堂最后10分鐘的實驗小結,讓學生分組講述實驗的心得體會,并由老師進行點評,增強學生的學習積極性和協助精神,培養學生的知識遷移能力和創新能力[2,8]。
教學中還應有意識地培養學生的實驗習慣和心態,對于部分有專業興趣傾向和喜愛科研的學生,可開放實驗室,讓其根據相關的課題進行實踐,過程中采用方式多種多樣,包括查文獻、寫綜述、寫實驗方案、實驗小結、注意事項,培養學生的科學思維,提高其實驗綜合能力。
綜上所述,通過細胞生物學的教學內容及形式方法的初步探索,在一定程度上能加強學生對理論知識的理解,提高知識遷移能力和實踐綜合能力,培養一定的科學素養。
參考文獻:
[1]郭慧芳,肖桂芝,劉朝暉.多元化教學方法在醫學細胞生物學教學中的應用[J].承德醫學院學報,2012,29(3).
[2]張錦宏.曾軍等,醫學院校臨床專業醫學細胞生物學的教學實踐與探索[J].西北醫學教育,2012,20(4).
[3]王艷杰,孫陽等.“多元化”整合與優化教學模式在醫學細胞生物學教學中的初步實踐及應用[J].中國中醫藥現代遠程教育,2011,13(9).
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[6]李正榮.朱棟梁等,啟發式教學模式在醫學細胞生物學教學中的探索[J].基礎醫學教育,2013,15(5).
[7]方瑾.于敏等.構建多元化的細胞生物學PBL教學模式[J].中國細胞生物學學報,2013,35(1).
[8]習楊.張忠壽等.提高學習醫學細胞生物學的主觀能動性初探[J].基礎醫學教育,2011,13(9).
作者簡介:牛蓓(1974-),女,回族,四川成都人,博士,講師,中心實驗室主任,研究方向:細胞生物學、生物化學與分子生物學。通訊作者:伍小飛(1961-),男,四川成都人,本科,副教授,副院長,講師,研究方向:護理教育與研究。