面向信息時代細胞生物學教學改革探討

范純新　王建　嚴繼舟

摘要：進入信息時代以來，我們獲取知識和傳播信息的方式發生了翻天覆地的變化，這對我們的教學也提出了新的挑戰。細胞生物學是一門抽象的基礎理論課，將要講授的知識點與學生的興趣點建立聯系，以及課堂上傳播人文精神，是我們的主要任務。我們結合社會發展特點和細胞生物學新知識體系，不斷改進教學方法和思路，在樹立正確的科學史觀，強調人在科學研究中的重要性，教學中結合當前的熱點事件，疾病和健康問題等幾個方面進行探索和改進，收到了不錯的效果。

關鍵詞：細胞生物學 教學改革 生命科學

教學的目的在于幫助學生在腦中將新知識與原有認識建立起一個聯系，拓展其知識范圍，并活躍起思維。而這個聯系有直接有間接，有強有弱。因此，提高教學效果急需解決的一個重大問題是找到一個與原有知識聯系最緊密的興趣點，然后引入我們要講授的知識點。另外，科學技術的發展勢必是一把雙刃劍，傳遞人文精神，傳播正能量也成為授課的主要任務。本文將對我們在講授《細胞生物學》這門生命科學基礎課時，如何在學生的興趣點和與已有知識建立聯系，如何傳遞人文精神做一簡要探討。

細胞生物學是生命科學中一門非常重要的基礎課。它將微觀的分子生物學和生物化學與宏觀的組織胚胎和動植物學之間建立起緊密聯系。同時它也是目前生命科學各學科中熱點最多，重大發現最多，改變人類生活最大的學科領域。從近年來的諾貝爾醫學和生理獎即可看出，百分之八十以上是細胞生物學的研究范疇，其余的也多與細胞生物學有關。所以這門課的學習對于生物科學或者生物技術專業的同學就異常重要。我們在教授這門課程的過程中發現幾個教學中的難點問題：（1）這門課中提到了一個又一個具有很多重要功能的蛋白質，但它們都是看不見，摸不到的，過于抽象難以理解記憶。（2）課程中還涉及到大量的分子互作，上下游調控的關系，信息量極大，不易很快消化。（3）另外一個問題與社會現狀相關，多數同學都關心的一個問題是，學了這門課對他們今后有何幫助，是可以開發新藥賺錢，還是搞出重大發現造福全人類？但是這些都忽視了科學技術中人文層面的內容。我們必須讓他們對這個學科產生興趣，并樹立正確的科學人文觀。

對于教學活動來說，沒有一套普適的方法，必須有針對性建立個性化的方案。首先，今天的大學生與以往有很大不同，他們生活在一個信息化時代。信息時代的好處在于信息的易得，打開搜索引擎，大量信息撲面而來。國內的，國外的，古老的，最新的，應有盡有。這是以往不可想象的事情，但是也產生了一個問題，大量信息良莠不齊，我們必須要學會甄別它們的正確性和權威性，這就需要具備獨立思考的能力。其次，我們所在學校屬于非重點，生源所接觸的事物很多樣，但在基礎知識方面不夠扎實。在以上分析和思考的基礎上，這幾個學期我們不斷改進教學方法和思路，大膽實踐，收到了意想不到的效果。以下列舉了我們的四點嘗試：

一、樹立正確的科學史觀

最近在國內關于科學史存在著兩個截然相反的看法，一方因為受英國皇家科學院院士李約瑟的著作影響，認為中國至少在1500年內，在政治、經濟、文化、科技等方面都全面領先當時的西方。另一方則認為，中國科學技術比西方落后約四百到五百年，中國歷史上有的只是技術發明而沒有真正的科學。而對于細胞生物學這個學科的科學史都是西方科學家譜寫：17世紀中葉羅伯特胡克和列文虎克發現細胞，19世紀中后期提出細胞學說，20世紀中葉DNA雙螺旋模型提出。直到1858年，中國自然科學家李善蘭才將Cell譯作“細胞”，將此概念引入中國，20世紀初才開始有科學家從事細胞生物學研究。而學習專業的學生應該認識到這個事實，樹立客觀的唯物史觀，通過自身的努力改變這段尷尬的科學史，而不是盲目的民族自豪。

二、強調人的重要性

人物是各種社會行為的主體，國內的大量教材只重于介紹知識點，而忽視了這些重大科學的發現者和發現過程中的重要事件。這樣勢必給學生一種感覺，這些知識跟圣經中的教旨和傳教士的布道無異。而實際上，這些知識的發現者就是和我們一樣有血有肉的人，并且是通過一代代科學家的不懈努力，才有了今天這些改變我們生活的重要發現。現在網絡中之所以大家對八卦新聞興趣濃厚，其中一個原因在于這些新聞將高高在上的明星拉到我們身邊，他們也會犯錯。因此，我們要在授課過程中，突出介紹一些重大突破性發現的主體——科學家。介紹他們的生平、介紹他們如何提出那些科學問題，做出重大科學發現過程中經歷何種挫折，最后再順其自然交代他們的那些重大發現。另外，我們在介紹這些科學家生平的時候注意引入一些有趣的故事，比如NO信號分子與諾貝爾本人患心臟病去世原因之間的關聯。我們還盡可能選擇一些與學生距離較近的例子，如細胞凋亡的線粒體途徑有我國著名細胞生物學家王曉東做出的重大貢獻。或者介紹到DNA雙螺旋模型的發現者Watson時，我們強調他是我們身邊某個人的導師。這些嘗試都大大提高了同學們對科學的憧憬和興趣。

三、結合當前的熱點事件

最近社會上經常會有一些跟生物學或者細胞生物學有密切關系的熱點問題，如地溝油問題、禽流感病毒的傳播和轉基因食品安全問題。以轉基因食品安全的爭論為例，一方面我們借授課的機會向學生傳播科學精神。首先，讓他們各自表明觀點，支持轉基因還是反對轉基因。其次，讓他們通過作業的形式將支持和不支持轉基因的證據列出來以論證自己的觀點。最后，通過授課講授目前相關領域的主要研究進展，讓他們學會如何用所學的知識進行獨立思考，避免被謠言所蒙蔽。另一方面借這件事讓他們意識到這門課雖然是基礎理論課，但是在我們認識世界的過程中也能派上用場。

四、結合相關疾病和健康問題

細胞生物學的知識是抽象的，但是人類自身的疾病和健康問題確是具體的，而且是大多數人關心重視的問題。那么如果將細胞生物學知識與健康問題聯系在一起，那么它就會被賦予不同的意義，會讓學生產生濃厚的興趣。雖說細胞生物學中很多知識都是極其基礎的，但有很多知識的出發點或者最后價值的發揮，都需要與人類健康結合在一起。比如糖尿病的細胞生物學基礎是信號轉導和細胞內代謝調節；癌癥的細胞生物學基礎是細胞周期和凋亡的調控；干細胞治療的基礎是細胞增殖和分化；神經系統疾病也有相應的細胞生物學基礎。我們在講授相應章節知識的時候，首先利用疾病或健康問題作為引子，然后引導出我們要講授的知識點。

通過這些改進，學生的出勤率由原來的80%提高到95%以上，期末考試平均成績提高了7%，以細胞生物學為基礎的其它科目老師也反映良好。綜上，我們做的這些改進對細胞生物學抽象知識的傳授，喚起科學興趣，提高學習熱情都起到了明顯的效果。但是面對現在社會上價值觀的模糊，科學精神普及率不足，今后教學改革之路還很長很長……

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基金項目：生物科學上海市教育高地基金資助；上海市重點學科建設項目（S30701）。