獨立學院生物工程專業細胞生物學教學研究

李繼偉，鄧祥宜

(武漢設計工程學院食品與生物科技學院，湖北武漢 430205)

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獨立學院生物工程專業細胞生物學教學研究

李繼偉，鄧祥宜

(武漢設計工程學院食品與生物科技學院，湖北武漢 430205)

摘要細胞生物學是發展迅猛的前沿學科。筆者從教學內容的優化、教學方法的探索、考核方式的改革和教師自身能力的提高4個方面闡述了細胞生物學教學過程中的相關思考，旨在調動學生的課堂積極性和課后主動性，提高教學效果，為應用技術型人才的培養奠定扎實的基礎。

關鍵詞獨立學院；生物工程；細胞生物學；知識框架；啟發式教學；微課；考核

細胞生物學是生命科學的重要分支學科，是一門重要的基礎學科，也是各個生物相關專業的一門必修課，主要研究細胞各部分的結構和功能，以及細胞的重要生命活動規律[1]。獨立學院是具有中國特色的民辦院校，經過多年的建設和發展，已經成為本科應用型人才培養的新生力量[2]。對于應用技術型高校，在細胞生物學的教學過程中，一方面要注重基礎內容的教學，另一方面要注意課程的應用型知識的教學。細胞生物學課程在原有的教學過程中，因為課程知識點多，理論性強而且較抽象，同時，該課程與生產實際聯系較少，導致學生的學習動力不足，整體教學效果不理想。如何在有限的課時內，讓學生在掌握基礎知識的同時增強對知識的理解和提高綜合應用能力，充分調動學生的學習積極性，是課程教學中必須思考的問題。筆者結合多年的教學經驗，對以上問題進行了一些思考和探索，以期為應用技術型人才的培養貢獻一份力量。

1教學內容的優化

武漢設計工程學院細胞生物學課程的授課對象是生物工程專業學生，為達到培養應用型人才的目標，對課程體系和教學內容進行了優化。首先，避免課程間內容重復。第一，考慮到同期開設的生物化學課程，在學習線粒體的結構和功能相關內容時，弱化氧化磷酸化的相關內容，重點講清楚線粒體結構與功能的關系；同時，將核糖體一章的內容改為自學。第二，對于基因表達和調控，因為在后續分子生物學課程中是重點內容，所以將其改為自學內容。其次，精講選講。在學習細胞增殖相關內容時，因為中學生物中關于有絲分裂的內容涉及較多，所以在課堂上對于有絲分裂的內容做簡單復習，同時強化減數分裂的內容。通過上述內容的調整，力求做到授課內容的系統和凝練。

2教學方法和手段的運用

2.1注重知識框架的構建細胞生物學教學中，不同章節內容容易各自為陣，難以形成一個有機整體。幫助學生把抽象、離散的知識整合是教學中的一個重點。在課堂上應多引導學生建立各知識點之間的聯系，由點及面，引導學生將微觀的結構和功能填充到細胞甚至個體的整體層面，充分突出知識的前后連貫，突出結構與功能的聯系，利于學生對抽象知識的理解和把握。比如，可以將細胞比喻為一個“大工廠”，細胞核是“最高指揮中心”，線粒體(葉綠體)是“動力工廠”，內質網、高爾基體和核糖體是“生產車間”，溶酶體是“垃圾回收站”，工廠中各車間通過管道連接(細胞骨架、物質運輸和信號轉導等)，一起來完成“細胞工廠”的正常運轉(增殖、分化、衰老和凋亡等)。

2.2注重教學方法的改革，引入啟發式教學在教學中，采取課堂講授為主的教學方法，可以引導學生系統地、主次分明地掌握知識，從而提高學習效率，而這些正是不少學生所欠缺的[3]。筆者始終堅持“課前5 min、課后5 min”，課前幫助學生強化上次課的知識框架和重點內容，課后幫助學生梳理本堂課的知識脈絡，使學生能高效地學習課程內容。

在課堂講授的基礎上，筆者嘗試將啟發式教學引入課堂，調節課堂氣氛，提高學生的學習積極性，強化學生對知識點的理解和綜合應用能力。比如，在學習“細胞的衰老和凋亡”相關內容時，首先提出“人的壽命是有限的，那細胞能長生不老嗎”，以這樣一個問題引出細胞的壽命與生物個體的壽命是息息相關的，細胞的壽命是有限的，會受到各種因素的影響等內容。在學習“生物膜特性”相關內容時，先引入經典的“人鼠細胞融合實驗”，根據“融合細胞表面熒光抗體的區域性分布到均勻分布”的現象提出疑問，引導學生推理得出膜蛋白具有運動性一結論，從而進一步推斷出膜脂具有運動性。同時，還可以讓學生在此基礎上運用所學知識來設計實驗證明生物膜的流動性。在學習“非細胞性的細胞感染體”時，先引入瘋牛病的案例，通過瘋牛病的傳播方式等內容，引出朊病毒的概念。通過這樣的教學方式，可以強化學生的對知識的記憶，也提高了課堂氣氛，提升了學習效率。

2.3將微課思想引入教學微課是指應用多媒體技術，就教學過程中的某個知識點或教學環節，進行針對性講解的一段音頻或視頻[4]。在細胞生物學教學過程中，把一些抽象的重點內容和重要的實驗技術拍成視頻，上傳網絡，供學生課后學習使用。比如，可將“信號假說”做成動畫，配合教師講解的板書、音頻制成一段微課，使學生掌握參與信號假說的各組分及整個過程。再比如，在學習“協同轉運”相關內容時，可將動畫和教師講解的音頻錄成微課，使學生理解動植物細胞中協同轉運的過程。對于實驗課，將一些重要的實驗技術做成微課，比如葉片臨時裝片的制作，福爾根反應的壓片技術等，讓學生在課前觀看，課堂再實際操作，可以強化學生的實驗技能。

2.4傳遞正能量，激勵學生不斷進取 將重大的科學發現及研究過程以故事、專題的方式引入課堂，激勵學生奮發圖強，幫助其克服學習過程中的畏難情緒。諾貝爾獎是全世界公認的自然科學界的最高成就。學習“細胞內膜系統”時，可以將諾貝爾獎得主屠呦呦的事跡引入課堂。屠呦呦沒有博士學位、留洋背景或院士頭銜，被當時的媒體報道稱為“三無”科學家。經過多年研究，實驗了800多種藥物，最終創制新型抗瘧疾藥——青蒿素。進一步研究發現，其抗瘧疾的機理主要是青蒿素可以作用于瘧原蟲的膜系結構，破壞其膜結構，線粒體腫脹，內外膜脫落，從而對瘧原蟲的細胞結構及其功能造成破壞。在此基礎上，對細胞內膜系統進行講解。這樣的教學方式不僅活躍了課堂氣氛，也使學生明白任何成績的取得都離不開持之以恒的實干精神，激勵學生不斷進取。

3考核方式優化

靈活而有效的考核方式是促進學生學習，提高教學效果的有力手段。傳統的考核方式是期末考試占60%，平時成績占40%，對于平時成績一般以學生的出勤率和作業完成的質量為考核標準，而忽略了對實驗操作過程的考核。筆者嘗試把平時成績的40%分成3部分，其中考勤和課堂作業15%，實驗報告10%，實驗操作15%，每次實驗對每位學生的操作和結果單獨評分，突出實踐環節的重要性。學生普遍反應動手能力得到了提高。

4教師應堅持終身學習

教師堅持終身學習，不斷鉆研教學乃是教學質量提升的根本。細胞生物學是一門發展非常迅速的學科，知識更新很快，所以教師應該及時把握新知識，將前沿知識帶進課堂。為此，教師應經常查閱最新相關領域的文獻，學習最新的學科進展，堅持終身學習的好習慣。比如，在學習顯微鏡的分辨率時，傳統課本上一般都明確指出光學顯微鏡的分辨率為0.2 μm，但是據最新報道，光學顯微鏡已經突破0.2 μm的分辨率極限，達到了20 nm以下(2014年諾貝爾化學獎)[5]。這樣不僅將最新的知識引入課堂，同時也活躍了課堂氣氛，提高了學生的學習積極性，強化了學生對知識點的記憶。

5結語

在細胞生物學教學過程中，優化教學內容，注重基礎知識，強化實踐操作，引入多樣化的教學方法，同時將“微課”思想引入教學，改革考核方式，充分調動了學生的課堂積極性和課后主動性，提高了教學效果，為學生今后課程的學習以及應用型人才的培養打下了一定的基礎。在今后的教學過程中，應進一步推進細胞生物學課程的教學探索和改革，滿足社會對于應用型人才培養的需求。

參考文獻

[1] 張晶，華子春.細胞生物學課程體系優化的實踐與思考[J].中國細胞生物學學報，2011,33(6)：716-719.

[2] 魯先發.應用型人才培養的探索與實踐[M].廣州：世界圖書出版廣東有限公司，2014：12-13.

[3] 鄧祥宜, 李嬋娟, 張娟, 等.食品科學與工程專業生物化學教學體會：從應用型人才培養角度出發[J].生命的化學，2014, 34(3)：419-422.

[4] 蔡旻君，李豆豆，汪春英等.從教育敘事研究的視角審視微課[J].現代教育技術，2015，25(2)：47-52.

[5] 夏鵬，竇震，姚雪彪.超高分辨率顯微技術研究進展[J].生命的化學，2015,35(3)：430-437.

Research on Cell Biology Teaching in Biological Engineering in Independent Institute

LI Ji-wei, DENG Xiang-yi

(College of Food & Life Science and Technology, Wuhan Institute of Design and Sciences, Wuhan, Hubei 430205)

AbstractCell biology is a rapidly developing frontier discipline.Some points of view on cell biology education, which were used to arouse the students′ enthusiasm in class and initiative after class and finally improve the teaching effect, were discussed in this article from four aspects, including optimization of teaching contents, exploration of teaching methods, reform of assessment methods and improvement of teachers’ own ability.The study will lay a solid foundation for the cultivation of applied technical talents.

Key wordsIndependent institute; Biological engineering; Cell biology; Knowledge frame; Heuristic teaching; Micro course; Assessment

基金項目武漢設計工程學院教學研究項目(201504)。

作者簡介李繼偉(1983- )，女，山西大同人，講師，碩士，從事細胞結構和功能及食品發酵等方面的研究。

收稿日期2016-02-26

中圖分類號S-01

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-307-02