時間:2022-08-31 04:00:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇細胞生物學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
經濟的迅猛發展帶動科技的日新月異,網絡技術與通信技術發展迅速,微信、微博等交流媒介成為大眾知識共享的傳播平臺,而微課作為教學中的創新也備受關注,作為對傳統教學模式的顛覆,其更注重教學效率的提升與教學質量的理想化。伴隨移動學習時代的到來,微課使得當前學校教育及社會教育都發生了顯著的變化。但是我們應該看到,時代催生的網絡視頻也帶有某種弊端性,難以真實有效地滿足各個層面的學習需求[1]。焦建利教授提出:傳統的課堂實錄視頻資源已經難以實現互聯網時代人們注意力模式的匹配,因此傳統的教學方式也很難滿足師生教與學的需求。
加上網速及寬帶的硬性限制,教學資源周轉率低,優秀教育教學資源被無形浪費。基于這樣的背景,微課誕生,吸取了傳統教學視頻的弊端教訓,更注重主題的突出明確,更具有針對性與服務性,在內容設置上也趨于短小精悍,實現了自由補充與延伸[2]。對于生物細胞學科教學來說,實驗是教學的關鍵,在教學中發揮著重要的作用。不可否認的是生物學作為生命科學的前沿學科之一,無論是實驗技術方法還是理論知識闡述都實現了深度的提升與廣度的延伸,逐漸實現與遺傳學、分子生物學及發育生物學的學科融合,逐漸在生命科學研究領域占據主導[3]。因此,實現微課與細胞生物學實驗教學的結合,對學生創新能力與獨立思考能力的培養逐漸成為生物實驗教學關注的焦點,成為細胞生物學實驗教學改革的要務。
一、微課簡述
1.微課的起源。微課最早由美國愛荷華大學LeRoy A. McGrew教授提出,初衷是針對化學課程總結的60秒概述,設置了三大主體部分,分別為總體介紹、解釋說明及舉例分析。后來英國學者T.P.Kee在此基礎上提出了一分鐘演講,所謂的一分鐘演講就是突出演講的精練傳神,要求具有縝密的邏輯結構及真實生動的案例闡述。在經過上述兩個階段的發展后,微課由美國新墨西哥州圣湖安學院大衛.m.彭羅斯提出并創建實施。其包括15到30秒的介紹及結論,服務與上文的關鍵概念導引。然后錄制上述內容并限制時間為3分鐘內,在微課程指引下提出書面作業要求,學會借助課外閱讀或者實踐活動完成關鍵知識的學習。目前最具代表性的當屬Educause的微課理念,不是指微觀學習中的微內容,而是以建構主義學習理論為支撐的在線教學或格式化教學中的教學實際。
2.我國微課發展現狀。我國微課依然是新興事物,起步晚,發展相對緩慢,目前涉及領域也有部分處于空白。基于微課的發展現狀,當前學術界也未就微課理念達成共識。學者焦建利[4]認為,微課是對某一知識點的集中闡釋,主要特點就是短小精悍,在線教學視頻是其主要表現形式。學者祝智庭[5]則認為微課應該就某個教學主題展開延伸,組織精細化的課堂教學設計,時間限度最好控制在10分鐘以內。而學者胡鐵生[6]則認為微課程注重的是視頻的微小,因此在針對單一學科或者單一知識點組織教學時應注重教學情景的融入,突出在線學習與自由學習。這一概念也逐漸被大眾所認可。資源建設方面,我國微課也尚未成型,目前的應用研究還相對零散,評價模式也有待完善。實現微課程的規范化發展還有很長的路要走。
二、細胞生物學實驗教學存在的問題
1.內容更新緩慢,亟待加強。我國的細胞生物學實驗教學一直處于教學滯后階段,僅僅作為理論教學的補充或者教學附屬而開設,缺乏關注上必然影響教學的創新與跟進,加上該實驗教學項目單一化趨勢嚴重,時代氣息不足,技術手段及知識的綜合運用十分缺乏,內容更新十分滯后。
2.教學方式單一化,學生自主性不足。細胞生物學實驗的基本流程就是提前由教師準備好實驗材料、實驗儀器及實驗試劑,學生在教師的示范引導下按部就班地進行實驗操作,整個操作過程趨于程式化、簡單化。學生不僅無法在實驗準備階段有所參與,更挫傷了學生創新與研究的積極性。
3.教學方法貧乏,缺乏對學生創新能力培養的關注。傳統的細胞生物學實驗教學受有限的教學時間的限制,因此實驗內容與要求也大多提前限定,教師單純地演示講解,學生被動地參與學習,雙方互動交流不足,教師也無法引導學生進行實驗的創新。
4.教學技術陳舊,現代教育技術參與較少。細胞生物學作為生物教學的前沿學科,理應注重教學的創新,特別是積極加入現代教育技術的創新元素,以信息技術為核心推動實驗教學。但是我國細胞生物學的教學現狀卻是現代教育技術十分欠缺,傳統實驗教學維度單一化趨勢嚴重。
三、微課在細胞生物學實驗中如何應用
1.微課的特性和優勢,傳統多媒體教學的弊端:伴隨多媒體技術的迅猛發展及教學融入,部分教師開始嘗試運用多媒體輔助教學,但是當代大學生自由散漫的個性也成為多媒體輔助教學實施的制約因素,學生難以集中精力聽取教師講課,精品的視頻資源難以得到高效率的運用。應用于課后學習的視頻資料也難以受到學生的關注與重視,多數處于閑置。微課則突破了視頻教學的局限,具有普通視頻教學資源不具備的教學優勢。首先,其教學內容濃縮,教學時間較短,借助移動端操作更為便捷,學生學習積極性顯著提升。其次,其教學主題十分明確,學生能夠迅速找到自己感興趣的點,從而獲得啟發教育或者延伸學習。最后,微課視頻的教學容量相對較小,符合學生的接受能力,學生更積極主動地參與到微課學習中去。
2.細胞生物學微課設計,把握10分鐘原則:注意力10分鐘。10分鐘內有明確的教學目標,內容短小,集中說明一個問題的小課程。微課設計ADDIE模型:A,分析;D,設計;D制作;I應用;E,評價。通常來說,微課設計要想保證自身的完整性必須具備6個基本環節,分別為教學主題的明確、前段分析、微課基礎知識點的切割與劃分、微課資源要素的重點設計、微課視頻錄制及后期加工處理、微課的最終終端輸出與展現。6個環節緊緊相扣,推動微課的高效開展。
四、微課引入實驗教學的意義與應用前景
微課具有廣闊的教育應用前景。2011年,手機將取代個人電腦成為個人信息中心。學生自帶設備BYOD,包括個人電腦、手機、上網本、平板等越來越普遍化。這為微課的實施提供了必備的硬件前提。調查中發現,84.44%的被調查者認可微視頻在微課教學中的核心地位與作用,并且70%以上的人認為配套的教學設計與課件也是不可忽視的部分。縱觀當前的教育改革,多數一線教師已經充分認識到微課教學的魅力與優勢,開始在課堂教學中嘗試微課教學。其中范福蘭等人在基于交互式微視頻教學資源教學應用效果的調查顯示,70.5%的學生認為交互式微視頻資源能夠激發他們對課程學習的興趣,單一的圖文及音視頻資源則受關注度一般,這也從側面說明隨著流媒體技術的發展成熟,微視頻的教學前景將是廣闊而光明的。
五、一些值得思考的問題
1.有關微課適用性,微課程在全國范圍內展開,帶來教學思想、教學模式的重大轉變,各個領域、各種培訓、不同學科對于微課程應用的嘗試存在“泛用”、“濫用”現象。微課程適用于哪些領域、哪些課程、哪些內容以及熒光怎樣設計、怎樣制作、怎樣使用才是最科學合理的成為今后科學研究的新課題。
2.細胞生物學實驗微課應用存在問題,我國針對該專業的微課理論研究及實踐演練依然不足,多數高校在微課開展實施的過程中存在建多用少的資源浪費現象。因此必須將微課作為校本研修資源,對其加強引導宣傳,讓教師認可微視頻教學的優勢并拓展專業發展的新途徑。此外微課程應奠定創新型教學模式的資源基礎,以期為學生提供更實用的教學資源,做好教學輔助。當然微課作為新興教學理念,應該在移動學習與泛在學習的基礎上實現教學需求與教學實踐的同步發展,最大限度提升微課程的開展利用率。
六、總結
微課作為新興的教學模式理應受到關注,了解微課的本質內涵,在梳理其優勢與缺陷基礎上綜合當前的運用實際,科學預測并規劃后期發展,實現微課在設計開發與應用上的創新完善。本文就微課教學的幾點問題進行了歸納分析,以期為微課教學的拓展應用提供有效思路,讓微課的魅力更多地展現出來,服務于高校教學。
英文名稱:Chinese Journal of Cell Biology
主管單位:中國科學院
主辦單位:中科院上海生命科學研究院生化與細胞所;中國細胞生物學學會
出版周期:月刊
出版地址:上海市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1674-7666
國內刊號:31-2035/Q
郵發代號:4-296
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1979
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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聯系方式
期刊簡介
【關鍵詞】細胞生物學;教學模式;
【前言】細胞生物學是生命科學中既基礎又前沿的一門學科,它是我國基礎學科發展規劃中的四大基礎學科之一[1]。細胞生物學是生命科學各個分支學科在細胞層次上的交匯,它從顯微、亞顯微和分子水平對細胞的各種生命活動開展研究,進而探討人體細胞結構、功能、發生、發展、衰老和死亡的生命活動規律及發病機理,是高等醫學院校的核心主干課程之一。
進入21世紀以來,細胞生物學的研究發展迅猛,新知識、新方法、新成果層出不窮,傳統的以教師為主的課堂教學模式已無法滿足新形勢下培養高素質人才的要求[2]。如何在有限的課堂教學學時內,切實提高教學質量與效果,讓學生在完整系統地掌握細胞生物學基礎知識的同時,及時了解細胞生物學的最新研究進展及其在臨床醫學中的應用,是目前亟待解決的問題。因此,對現有的教學手段和方法進行優化與改革,探索出符合時代要求的新的細胞生物學教學模式勢在必行。
1、高等醫學院校細胞生物學的教學現況
目前,大多數醫學院校的細胞生物學理論教學存在兩個主要問題:一是學時少,二是內容繁雜、抽象、枯燥且知識點瑣碎。作為醫學基礎的必修課程,我校的細胞生物學安排在大學一年級的第二學期,理論授課采用大班(130人左右)傳統的講授式教學法(LectureBasedLearning,LBL),即以教師為中心,以系統授課為導向的教學方法,這一方式雖可以系統講解基礎知識,但不利于學生自主學習能力的培養[3-4]。而病例教學法(CaseBasedLearning,CBL)是以典型病例為先導,將臨床與相關基礎問題相結合,以學生為主體的啟發式教學方法[5-6]。這種教學方式雖能克服LBL的不足,提高學生的學習主動性和積極性,但是否適合在超過百人的大班授課過程中實施,仍有待商榷。針對我校現存的細胞生物學的教學現狀,我們采用CBL與LBL相結合的教學方法,以期探索出適合我校的切實可行的細胞生物學教學模式。
2、引入臨床案例,提高學生的學習興趣
我校臨床醫療專業的細胞生物學理論教學只有28學時,學時相對緊張,因此我們在授課方式上采用靈活多變的教學模式。對于教材中理論性較強,通俗易懂的知識,仍采用傳統的LBL方式講授,而對于一些難點、重點且與臨床結合緊密的知識點則采用CBL模式。在CBL教學過程中,案例的選擇與問題的設計是關鍵。教師在備課過程中,搜集與授課章節密切相關的常見病例,查閱文獻資料,對病例進行適當的修改和補充,進而編寫成教學病例,并設計相關問題。例如在講授細胞膜物質運輸時,引入“家族性高膽固醇血癥”,引導學生學習受體介導的胞吞作用;利用“矽肺”病例,講解溶酶體膜穩定性的重要;通過囊性纖維化(CysticFibrosis,CF)病例分析,引導學生學習蛋白質在內質網腔中正確折疊的重要性。CBL改變了傳統的教師講、學生聽的教學模式,學生成為案例分析和課堂討論環節中的主體。學生通過學習、研究案例來掌握基礎理論知識,變抽象為具體,而不再是死記硬背單一的知識點,這充分調動了學生學習的主觀能動性,提高了學生的邏輯推理能力,同時也促進了其分析問題、解決問題能力的逐步提升,對學生綜合素質的培養及日后從事臨床工作頗有益處。
3、多媒體教學和網絡學習相結合
醫學細胞生物學的某些理論知識相對抽象、晦澀,因此在以LBL為主進行授課時,PPT課件的制作至關重要。我們力求在每一章節的授課過程中將圖片、動畫與視頻相結合,圖文并茂,充分調動學生的學習興趣,從不同的角度吸引學生的注意力。在充分利用多媒體這一教學手段的同時,我們還利用學校覆蓋全面的無線網絡,將教學過程延展到校園的每一個角落。目前,我校的細胞生物學已成功獲批遼寧省精品資源共享課,課程建設已順利完成。因此,教師可以將教學網站提供給學生,方便學生及時查閱PPT課件、課后自測習題、拓展學習等教學相關資料。同時,我們的SPOC網絡教學平臺也于2018年3月建設完成并投入使用,該平臺的應用進一步夯實了網絡教學基礎,也在一定程度上解決了課堂教學學時緊張的問題。另外,我們還建立了細胞生物學教研室的教學公眾號,定期推送細胞生物學研究的最新進展,課后教師和學生還可以利用微信群和QQ群進行交流與學習的互動。
4、優化理論教學內容,拓展研究型課堂
作為醫學基礎課程,細胞生物學與生物化學、生理學等其他課程的內容有部分的重疊和交叉,為了避免不必要的重復,保證細胞生物學與其他課程知識的緊密銜接,教研室與相關課程的授課教師進行溝通,刪減醫學細胞生物學與其他學科的部分重復內容,合理安排教學章節。同時,在教學過程中有選擇地補充了與本課程密切相關的科研進展,引導學生利用課外時間查閱相關文獻,了解本學科最新的相關研究進展,逐步深化、拓展研究型教學,提高他們自主學習的積極性和主動性。
5、反饋與評價
在2017年、2018年學期末課程結束后,我們連續兩年分別在2016級和2017級臨床醫學專業的260名學生中發放調查問卷,對教學過程和教學效果進行評價。問卷發放260份,收回有效問卷254份,有效回收率為97.7%。通過對問卷進行整理分析,得出以下調查結果:95.8%的學生認為開設細胞生物學課程非常必要或有必要;95.5%的學生認為非常必要或有必要建立網絡教學平臺;98%的學生認為在教學中介紹臨床相關知識非常必要或有必要;97.4%的學生認為非常必要或有必要在教學中介紹相關的研究進展和熱點問題;87.7%的學生喜歡并接受CBL與LBL相結合的教學模式,其中有92%的學生認為這種教學模式可以充分激發自己的學習興趣,但有21.4%的學生認為這種教學模式在對基礎知識的系統掌握和理解方面無顯著促進作用;87%的學生認為CBL與LBL相結合的教學模式可以明顯提高或提高自學能力在調查中,學生還結合自己的體驗對細胞生物學的教學提出了一些建議和意見,也在一定程度上反映了我們在教學方面存在的不足和問題。
綜合分析調查結果和學生提出的合理化建議、意見,我們將采取下列改進措施:由于授課對象是大一學生,學生相關的專業知識儲備不足,因此在選擇課堂教學案例時,應盡量選擇典型而淺顯的病例,并請教臨床的醫生,進行更為準確的描述,重新撰寫案例分析,結合實際教學情況完善教學案例素材;課堂教學及時補充與案例相關的知識點,逐步提升學生自主學習的主動性和積極性;進一步完善網絡教學平臺建設,并配備專業人員進行平臺監管,真正實現師生時時互動,充分發揮網絡資源的空間延展性。
總之,教無定法,因材施教。教學工作就是一個不斷優化的過程。在與學生的交流和互動過程中,我們將不斷總結反思,探索前行,選擇真正適合學生的教學模式,不斷完善教學過程,切實提高教學質量,培養學生成為符合時展需要的新型醫學人才。
【生物博士論文參考文獻】
[1]付燕燕,陳彥,吳健,等.醫學細胞生物學實驗教學改革的幾點思考[J].基礎醫學教育,2015,17(2):135-136.
[2]楊利艷,王祎玲,馬娜.細胞生物學研究性教學模式的探索與實踐[J].教學研究,2013,36(6):65-67,77.
[3]劉鴻業.CBL聯合LBL教學模式在普通外科護理學教學中的應用[J].衛生職業教育,2015,33(2):85-86.
【關鍵詞】 細胞生物學 實驗教學 科研素質
細胞生物學是生命科學中重要的組成部分,它能夠反映生命科學的形成進程,同時也體現生命科學的最新進展。該學科是由實驗研究產生和發展起來的。因此,細胞生物學研究技術和方法的作用及地位顯得尤為突出,細胞生物學實驗課教學是培養本科生科研素養的重要環節。是研究性學習的重要內容,也是最必要的形式和過程。
1.開設實驗課,是生命世紀所需。細胞生物學的發展經歷了經典細胞學、實驗細胞學及細胞生理學、現代細胞生物學等階段,推動學科理論內容的產生、發展及豐富的動力是實驗研究。例如:顯微鏡觀察方法導致了細胞學的產生,而電子顯微鏡及其它更精細觀察顯像技術的應用,可以觀察細胞內部的亞顯微結構、甚至單一生物分子的位置,更加準確描述細胞的結構與功能。
在大三開設細胞生物學實驗課是適時的。大三本科生經過動植物學的學習初步了解動植物細胞的一般特性:通過微生物學的學習,則了解微生物在細胞形態、結構及功能等方面的特殊性;生理學與生物化學的學習,掌握了細胞生命活動的動態性,并且有了相應的實驗技能。在此基礎上,本科生能夠適應較為復雜的細胞生物學實驗課的學習和操作。
細胞生物學實驗技術直接與當今生命科學的前沿技術接軌,在高年級開設這樣的課程,有助于本科生迅速進入畢業論文研究的狀態,有助于考研進入更深層次的研究工作。
2.選擇實驗課內容,注重基本能力和創新能力的培養。參考國內主要細胞生物學實驗教材,自編實驗教材,編寫過程中,注重介紹與某一個實驗項目相關的背景知識和實驗原理。例如:光學顯微鏡的使用是最基本的細胞生物學實驗,是從事生物學教學和科研必備的基本技能,在實驗教材中,作詳細介紹,列出不同放大倍數物鏡的鏡口率、工作距離、景深和視野直徑等參數,使學生明確“放大倍數小的物鏡工作距離大,放大倍數大的物鏡工作距離小,物鏡是顯微鏡中關鍵部件”等基本規律,有助于使用和選擇顯微鏡。
設計了染色體制備和分帶的內容,可以允許每個人動手操作,完成整個實驗程序,得到預處理、樣品制備、離心、顯微鏡使用等綜合技術的訓練。事實反映出操作認真、嚴謹的同學能獲得較理想的實驗結果。
選編了細胞培養、熒光顯微鏡技術等較高要求的實驗內容,并附編了相應的前沿技術,如激光共聚焦顯微鏡原理。這些都是從事細胞生物學科研工作所需的研究技術,該類實驗內容的開設,使學生初步了解細胞生物學研究的基本技術路線和實驗方法,使學生對實驗課的認識從完成操作、獲得學分過渡到科研綜合性、探索性,乃至創新性的高度。
詳盡描述實驗操作步驟,特別是不可忽視的、影響實驗成敗的關鍵細節,以及實驗試劑、藥品的配制和儀器實驗注意事項等內容。注意操作過程與實驗原理的結合,增加圖解。例如小鼠骨髓細胞染色體標本制備和C帶分析實驗,操作步驟多,影響因素多,相對成功率較低,學生興趣濃。操作程序的清晰、嚴格要求是完成實驗的重要保障。
設計具有啟發性的創新性實驗及實驗后思考題,以激發學生利用所學理論知識和實際動手經驗,熟悉怎樣設計實驗、組建哪些實驗技術達到實驗目的、哪些步驟是控制實驗的關鍵及其影響因素,甚至可提出修改的方案。
3.注重課前準備,確保實驗質量。教師持之以恒動手從事科研實驗工作,掌握或了解本學科研究技術的過去、現在及將來。堅持與實驗員設計、商討、準備實驗,要有預瞻性,掌握實驗中可能出現的問題,以便在課堂及時準確回答學生問題。
作為實驗教學的主體,學生的臨陣狀態也很重要。不少學生習慣于課前不預習,課堂上一邊對照實驗指導,一邊操作,經常導致操作混亂、時間延長甚至實驗失敗。目前,此類現象仍然較普遍,教師需注意檢查督促,進行關鍵性問題提問、請個別學生上臺操作示范,教師再對其中的注意事項、操作錯誤重點強調。另外,可將預習作為實驗成績的一部分,學生有備而來,提高實驗質量。
4.細致指導,重視基本技能訓練。細胞生物學實驗包括形態、結構觀察性實驗,也包括操作復雜、技術綜合的實驗,要求學生牢固地掌握基本實驗技能,如顯微鏡及特殊顯微鏡的熟練操作,微觀世界的確認,臨時與永久玻片制作,實驗動物解剖,生物繪圖方法,離心機的使用,細胞生物學染色體方法,細胞培養過程的無菌要求,這些基本技能都是每個學生必需的。教師必修逐個指導、示范和糾正,培養學生正確的規范的操作習慣。嚴謹的科學態度、創新的精神和嚴格的實驗習慣,是科研最基本的素養,而本科細胞生物學實驗是訓練的最好平臺。
5.誘導啟發,培養創造性思維。細胞生物學實驗項目廣泛,材料具有多樣性和普遍性,教師給學生安排的實驗是挑選了典型的材料和經典的實驗方法。教師應鼓勵學生在完成實驗指導指定實驗基礎上,提出衍生性的實驗題目,讓學生書面自行設計實驗(包括實驗材料、方法、目的),有條件情況下,少部分同學進行創新性實驗。強調科研協作的重要性,鼓勵同學之間互相學習,有利于同學們開闊視野、培養敏捷的思維,激發對科學的求知欲和對本課程的興趣。
[關鍵詞]生物技術 細胞生物學 雙語教學 教學改革
[中圖分類號] Q2-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0101-02
一、引言
2001年9月教育部出臺了要求各高校積極推動使用英語進行公共課和專業課的教學,特別強調應在生物技術等國家發展急需的專業率先開展雙語教學的文件。[1] [2]生物技術是典型的高新技術,為了加強國際的溝通與合作,英語就理所當然地成了生物技術人才的重要工具。從某種程度上來講,英語的駕馭能力與生物技術人才的國際競爭能力成正比關系。因此對于生物技術專業的學生來說,雙語教學帶來的英語水平的提高,可以起到“如虎添翼”的作用。[3]
細胞生物學知識更新很快,新概念、新名詞、新技術不斷涌現,是目前生命科學領域發展最為迅速的前沿學科之一。但目前歐美等地區處于這一領域發展的中心,高質量的細胞生物學學術論文都用英語撰寫,90%以上的新發現都是以英語方式傳播,要了解細胞生物學的最新進展,必須查閱相關英語文獻。為培養復合型、開放型的高素質生物技術專業人才,對細胞生物學課程開展雙語教學勢在必行。本文根據筆者在細胞生物學雙語教學實踐中的體會,對高校生物技術專業的細胞生物學雙語教學的方法進行了探討。
二、雙語教學教材的選擇
教材選用是否恰當,對雙語教學而言至關重要。教研組首先根據生物技術專業學生的具體情況編寫了教學大綱及多媒體課件。在進行細胞生物學雙語教學時,課程組仍以翟中和等人編寫的《細胞生物學》(第3版)中文教材為主,同時,教研組對國際著名院校采用的教材Molecular cell biology、Essential cell biology、Molecular biology of the cell等進行選編,并輔以適量易讀、簡短的英語材料或文獻的閱讀資料。
三、選擇適合的教學方法
教學方法和模式的好壞,是能否實現教學目標、完成教學任務的關鍵。課程組最初就設立了“以傳授專業知識為主,以傳授專業英語知識為輔”的細胞生物學雙語教學目標,并據此精心選擇了以下的教學方法。
(一)循序漸進
在細胞生物學的雙語教學中,根據細胞生物學教學內容的難易,專業詞匯的多少、生僻程度來決定多媒體課件中英語詞匯的使用量以及課堂講解中英語的使用量。遵循循序漸進的原則,讓學生由簡單到復雜、由少到多地接觸并接受細胞生物學雙語教學,在掌握專業基礎知識的基礎上,提高專業英語的聽說讀寫能力。如在第一章緒論中,我們的雙語教學以介紹術語為主,而在“細胞膜與物質運輸”這一章,專業詞匯不多,也不十分生僻,因此在這一章的雙語教學中,無論是多媒體展示還是課堂講解都可以采用通俗的英語來表達,多媒體課件采用了“全英文+生僻詞中文注釋”的形式。在整章內容的課堂講解時,大約55%的內容使用了英語授課。對于難度較大的章節如“細胞信號通路”這一章,其內容本身就抽象難懂,專業詞匯非常多且生僻,在多媒體課件中,中英文應各占50%:英語部分主要選擇了一些非常基礎且需要學生掌握的內容,并加中文注解。課堂講解只采用了10%左右的英語。
此外,為了幫助學生課前預習和課后復習,提前將教學大綱、教案、課件資料(包括大量的圖片、動畫)、閱讀材料及參考文獻發給學生,對學生的學習提供幫助,鼓勵學生自主學習。
(二)加強專業詞匯的學習
細胞生物學是生命科學的前沿學科,新名詞、新術語、新知識不斷涌現。雙語課堂教學效果在一定程度上依賴于學生對專業英語詞匯的積累和擴充。如果學生對專業詞匯量的掌握不夠多,勢必影響對專業知識的掌握。因此,在教學過程中,我們編寫了專業詞匯中英文對照表,讓學生課前自主學習,以便學生在課堂上能在掌握基本專業詞匯的基礎上,在較熟悉的英語環境中更好地理解專業課堂內容。經過我們的實踐,一般經過1 / 3的專業詞匯的積累,學生往往就能適應和接受雙語教學,跨越專業詞匯理解這一難關。與此同時,教師還在課堂上隨時將遇到的詞匯,通過構詞法進行簡單講解,降低學生對專業詞匯的陌生感,有利于學生理解和記憶。而且這樣的方式還能讓學生舉一反三,進而觸類旁通地掌握更多的詞匯。例如,前綴cyto表示“細胞”“細胞質”,skeleton學生知道是“骨骼”,那么cytoskeleton就是“細胞骨架”,而cytochemistry是“細胞化學”,cytoplasm是“細胞質”。
(三)充分利用網絡的資源
當今社會網絡高度發達,關于細胞生物學專業知識的網上資源也非常豐富,充分利用網絡資源對教師和學生有著極大的幫助。我們課程組的做法是教師提前進行網絡搜索,將與細胞生物學相關的國內外網站進行篩選、分類,收集到較適合我們教材內容的網站地址后,在第一節課時就介紹給學生,鼓勵學生利用課余時間自主學習。因很多資源都來自國外網站,所以學生自主學習時,除了可以提高利用網絡資源獲取相關知識的能力,還能提高專業英語水平。此外,課程組還充分利用本校國家級雙語教學示范課程《食品科學技術導論》的平臺(http:// / )。該平臺包含網絡字典、細胞生物學習題、游戲、動畫、在線學習、視頻等相關資源,方便學生學習,有助于開拓學生的思想維度,激發學生的求知欲和創造力。
(四)充分利用課堂進行英語互動教學
目前雙語教學要求學生具備一定的英語聽力能力,而聽力往往就是學生的弱項。教學中教師若不能設法提高學生的學習積極性及參與性,學生很可能就會因為教師過度的英語講授而不能較好地理解和掌握專業知識,進而失去學習的興趣。因此,在雙語教學過程中,適時的師生互動是必不可少的。本課程組在細胞生物學教學過程中總結的互動形式有多種,如教師英語提問,學生中文回答,這時的問題要以淺顯易答為主,提問的目的在于激發學生的興趣,調動學生參與性,使學生精力更加集中。對于較難的問題教師可以用英語自問自答,目的在于強調內容的重要性,吸引學生注意力;也可以針對某個知識點,讓學生展開課堂討論,教師最后分別以中、英文加以歸納、總結。
四、教學效果評價
(一)教師評價反饋
教師的評價有定性評價和定量評價。定性評價包括課前隨機檢查學生的預習筆記、課外材料的閱讀整理,了解學生的主動學習情況和學生上課表現及回答問題情況。定量評價包括筆試和平時考核,將兩次成績作為學生的最終成績進而做出評價。筆試采取閉卷方式,在試題中有40%的考題用英文描述,涉及概念解析、回答問題等內容,重在考查學生對基本知識的掌握及理解情況,以及對專業詞匯的理解和掌握情況。
(二)學生評反饋評價
學期結束時學生通過評教的方式對雙語教學方式給出客觀分數和主觀評價。客觀分數評教雙語教學法要高于傳統教學法(95.7 Vs 91.4)。學生主觀評價主要包括在雙語教學模式下自身的自主學習能力是否得到提升,學習的興趣是否提高,專業英語水平是否提高,是否喜歡這種教學模式,學業壓力是否增加等。
五、細胞生物學應用雙語教學模式存在的問題及解決方法探討
通過問卷調查、卷面考試等方式,可以看出細胞生物學雙語教學模式在實踐過程中也存在一定的問題。如教師需要轉變思想觀念,加強自身的英語學習,特別是因為需要花費比較多的時間和精力學習這種教學模式而更愿意采用傳統教學模式的教師,更需要轉變觀念。而缺乏自律性,不能自主預習專業英語詞匯和術語的學生,因不能適應雙語授課模式而更習慣于傳統授課模式。雙語教學在一定程度上加大了學生的課業負擔。此外,雙語教學模式并不適用于所有的教學內容,例如“細胞信號轉導”這部分內容比較抽象,學生即使采用母語學習也比較困難,因此這些內容就需要用傳統的教學模式來講授。有學生反映學習內容太多、太集中,知識消化不了,這些是我們在進一步改革時需要深入思考的。此外,在閉卷考試中,可將40%的英文部分試題分布在填空、選擇和名詞解釋等單項分值較少的題型上,避免英文問答題。
盡管雙語教學目前還處在起步階段,存在較多問題,實施也有一定困難,但隨著經驗的逐步積累、師資隊伍的不斷建設、學生英語水平的不斷提高,雙語教學必將實現質的飛躍,上升到新的水平。
[ 注 釋 ]
[1] 龍莉,李清,陳元曉,等.學生為本、循序漸進的細胞生物學雙語教學初探[J].中華醫學教育探索雜志,2011(11).
關鍵詞 分子腫瘤學;研究型教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0081-02
近年來,惡性腫瘤已成為嚴重威脅國民健康的重要疾病之一。在全球范圍內,每年新發癌癥患者約1000多萬,死亡700多萬。我國每年新發病例也逐步提升,如何有效防治惡性腫瘤已成為醫學界面臨的時代難題[1]。世界各國政府紛紛大力投入,積極探索新技術、新方法,使腫瘤學研究得到飛速發展。
分子腫瘤學是生物學與醫學的交叉學科,是將分子生物學技術應用于腫瘤相關基因及其表達產物的研究中,進而闡明腫瘤的發生、發展及其本質,為腫瘤的預防、診斷和治療提供新措施。北京工業大學生命科學與生物工程學院以抗腫瘤藥物的研發為學科發展方向,但隨著現代生物技術發展的日新月異,原有的一些腫瘤學基礎知識已不能完全滿足當前科研的發展需求。為適應生物前沿技術發展趨勢,有力地推動生物技術向多專業滲透,促進邊緣交叉學科領域的發展,學院首次為研究生開設分子腫瘤學這門課程,主要從分子水平上深入闡述腫瘤學研究的新進展,并結合學院研究生培養目標和課程建設的要求,對該課程教學內容、教學方法以及考核方式等方面進行嘗試與探索。這一舉措必將促進學院在生物領域和醫學領域的科學研究和學科建設。
1 以腫瘤基礎研究為背景確立課程教學內容
隨著我國醫學模式的轉變以及全球性衛生重點的轉移,腫瘤的防治研究成為科教興國戰略的重要組成部分,不論是腫瘤發生發展的分子機制,還是臨床腫瘤診斷治療,都取得長足進步[1]。
北京工業大學生命科學與生物工程學院生物醫學工程專業以探究腫瘤發生發展機制、抗腫瘤藥物開發以及基因治療等為主要研究方向,與醫學腫瘤專業相比,在定位和針對性方面都有較為鮮明的特色。學院研究生大多數具有生物學等工科背景,掌握分子生物學、細胞生物學、免疫學及病毒學等豐富的理論知識,在基礎研究方面具有優勢,但缺少一定的臨床腫瘤學知識。因此,分子腫瘤學這門課程的開設不同于醫學院傳統的臨床腫瘤學課程,而是著重以腫瘤基礎研究為背景,拓寬研究領域,深化研究層次。授課內容涉及腫瘤發生發展分子機制及其基因治療、分子藥靶、腫瘤表觀遺傳學等相關領域,以及腫瘤干細胞、miRNA、RNA干擾、蛋白質組學和生物信息學等前沿領域,從基因層面探討腫瘤發生機制和有效的治療措施。在此基礎上,進一步發現新的腫瘤標志物,用于腫瘤的早期預測與防治。
2 以研究型教學為主導確立課程教學方法
研究生的課程教學處于從本科時期的知識學習型階段向課題研究型階段過渡的重要時期,是研究生培養過程中的一個基礎環節。因此,這就決定了研究生課程教學不應僅僅只是本科式的知識傳授的延續,而應是知識傳授與科研能力培養并重。但當前高校教學中仍以傳統的灌輸式教學方法為主,師生交流與互動少,只適于簡單的傳授知識,不利于培養研究生自主學習和科研創新能力。
2.1 轉變觀念意識,優化課程設置
為了更好地增強教學效果,培養學生的綜合能力,在開設分子腫瘤學課程之初就積極轉換教學觀念,以研究型教學為主導,結合課程的基礎性與前沿性,優化課程設置,確立新的教學模式[2]。根據學校的研究生培養目標,制定出一套適應研究生教育的教學大綱,既滿足研究生的知識需求,又能反應出學科水平和發展趨勢。在整個教學過程中,以學生為中心,教師發揮組織和引導作用,根據課程具體內容、學生知識背景及理解能力等因素,充分激發學生的主動性與積極性。
在課程設置中,沒有采用固定的教材形式,而是根據學生背景知識的差異,結合當前生物前沿技術在腫瘤學領域的研究趨勢,采用啟發式、講座研討式的教學方式,有目的性地開展授課。課程內容主要分為三部分:
第一部分著重介紹一些腫瘤學相關基本知識,包括細胞生物學如細胞結構與功能、分子生物學如腫瘤的分子標志物等基礎知識,既照顧了那些基礎薄弱的學生,同時給基礎好的學生進行了復習;
第二部分重點從細胞周期與凋亡、細胞信號轉導、血管生成、侵襲轉移、耐藥性等方面闡述腫瘤的癌變機制和腫瘤惡性演進機制;
第三部分介紹腫瘤的分子診斷、預防與治療等內容與研究進展。
在授課中,從激發學生的創新思維目的出發,鼓勵研究生參與課堂討論,并結合學院一些學術前沿講座,通過學術報告和學術交流,使學生更廣泛拓寬學術視野,提高綜合科研水平。
2.2 研究型教學在課堂中的實踐
研究型教學是在教師的啟發指導下,以學生獨立自主學習和合作討論為前提,以教學中的難點重點內容、有爭議的學術問題或學科前沿問題為研究內容,通過學生查閱資料、獨立鉆研和認真思考展開課堂討論和交流,使不同的學術觀點相互碰撞、交流與補充[3]。
分子腫瘤學屬于腫瘤學領域的前沿學科,知識更新快,教材不能涵蓋最新的研究內容,因此在授課過程中不能以單一的教材作為參考資料。在教學之前提前做好研究性學習,從同行認可度高的期刊中查閱相關領域的最新研究文獻,不斷更新知識,在課堂上根據授課內容適時引入這些新技術新方法,既豐富了教學內容,又調動了學生的科研興趣。
分子生物學、細胞生物學是腫瘤研究的基礎,教學內容涵蓋的知識點多、涉及面廣,新技術與新方法的出現日新月異。如在給學生介紹細胞信號轉導這章內容時,課前根據學生研究興趣與方向設定一些知識點與問題,讓學生課后分組查閱相關文獻,準備PPT在課堂交流學習。如選擇一個信號通路,查閱該通路包括的知識點,如蛋白種類、特點及調控功能,思考該通路在腫瘤生成中發揮怎樣的機制?是否有其他小分子如miRNA的參與等?學生課后準備充分,結合自己今后的研究方向,積極探索與發現問題,在課堂交流中活躍,既豐富了課堂教學內容,又促進了對新知識的學習。
此外,還注重將本學院的研究成果融入教學過程中,如在介紹病毒與腫瘤這章內容時,為學生介紹學院科研小組對艾滋病、宮頸癌、食管癌等腫瘤病的研究進展與研究成果;在講細胞生物學時,結合本實驗室在干細胞領域的研究思路與研究進展,為學生介紹干細胞包括腫瘤干細胞、IPS細胞的特征及其在臨床中的應用前景。這樣讓學生更全面了解本學院的研究現狀與發展趨勢,為今后進實驗室開展研究工作奠定基礎。
3 完善課程考核方式
課程考核是課程質量的重要內容,以多種形式考核指標來完善考核方式。在分子腫瘤學的課堂教學中,主要從課堂出勤、論文撰寫、專題討論三方面加以評估。其中專題討論和論文撰寫分別占總成績的70%。在研究生的培養中,文獻查閱是研究生從事科學研究非常重要的一個環節,學生可以在查閱、積累、梳理資料中消化、理解知識,并與相關知識融會貫通,運用各種知識解決實際問題。因此,撰寫某一個感興趣領域的研究進展論文是考核的重要內容之一。論文統一按照期刊發表的格式來撰寫,考評內容包括論文格式的規范性、選題的新穎性、文獻的代表性等。
專題討論部分的考評主要通過學生對文獻的理解程度,包括能否把握文獻的核心內容,能否提出自己對文獻研究內容的完善建議。同時,學生學術交流水平也納入成績考核部分,包括多媒體課件的制作、學術表述的流暢性和學術交流過程的應對能力。這樣既可以考核學生查閱文獻的能力,同時可以鍛煉撰寫論文的能力。
4 結束語
腫瘤的分子生物學研究一直是生命科學和醫學研究的熱點,尤其是癌基因的研究。隨著科學技術的發展,生物芯片、RNA技術、表觀基因組學及生物信息學等分析方法逐漸成為腫瘤研究的一種高效手段,使研究者更深入地了解疾病發生的分子機制,掌握癌基因特異性的分布規律,揭示基因信號內在的生物學意義,有力地促進腫瘤學的發展,為腫瘤的臨床治療奠定基礎。
北京工業大學生命科學與生物工程學院專門為生物技術專業研究生開設分子腫瘤學這門課程,旨在為工科院校培養側重于腫瘤學基礎研究的復合專業型人才。在教學中轉變教學觀念,引入研究型教學模式,把研究的意識、思維、觀點與方法融入教學中,強調對知識學習的自主性與探究性,注重學習過程中研究生的實踐與體驗[4]。在課堂教學中根據課程性質、教學內容和學生特點,創造性地進行教學設計,激發學生的科研興趣,有利于全面培養研究生的綜合創新能力。
參考文獻
[1]陳正堂,等.腫瘤學專業現狀與發展設想[J].醫學雜志,2011,36(4):315-318.
[2]王文靜.中國教學模式改革的實踐探索:“學為導向”綜合型課堂教學模式[J].北京師范大學學報:社會科學版,2012(1):
18-24.
英文名稱:Labeled Immunoassays and Clinical Medicine
主管單位:中國核工業集團公司
主辦單位:中國同位素公司
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-1703
國內刊號:11-3294/R
郵發代號:2-307
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1994
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Caj-cd規范獲獎期刊
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期刊簡介
作者:馬超 蔣一婷 徐桂娟 鄭彩霞 單位:北京林業大學生物科學與技術學院
經過十幾年的不斷探索,北京林業大學生物技術專業形成了“一主兩翼,兩渠相融,三位一體”的人才培養模式,即以“學生獲取知識、增強能力、素質養成”為主線,以理論與實踐為兩翼,以第1課堂教學為主渠道,實現第1課堂與第2課堂2個渠道的融合,以及集理論教學、實踐教學和綜合教育3個層次為一體。目前,北京林業大學生物技術專業每年招生2個班,在校生人數維持在每年260人左右;在人才培養和科學研究方面均取得了優異成績,尤其是在生物技術專業招生質量逐漸下滑、畢業生就業壓力不斷增加的大環境下,仍然保持了招生錄取分數位居全校前3名和95%以上的就業率。但是,面對新的機遇和挑戰,深化北京林業大學生物技術專業人才培養體系的改革,突出人才培養的專業特色和行業特色,增加所培養專業人才的競爭力,仍應成為生物技術專業下一步發展的重點之一。因此,筆者在與生物技術專業學生、社會用人單位充分溝通的基礎上,結合自己近年來的教學體會,提出以下建議,以期對生物技術專業人才培養體系的完善有所幫助。進一步明確、細化生物技術專業人才培養的特色大學的辦學特色是學校生存和發展的核心競爭力,是一所大學的比較優勢和核心價值的體現[2]。加強辦學特色建設是林業高校生存和發展的需要,也是林業高校提升核心競爭力的需要。大學的學科建設是大學工作的龍頭,是最能體現辦學特色的因素,建設特色學科是林業高等院校加強辦學特色建設的關鍵;而建設有林業特色的學科就要突出重點,整合資源,搶占學科制高點,注重建設特色鮮明、優勢突出的學科群[3]。目前,全國開設生物技術專業的高等院校有幾百所,如果各高校的生物技術專業缺乏自己的特色、人才培養沒有自己的側重點,那么所培養的畢業生就難以在眾多的相同的專業人才中占得就業先機。北京林業大學生物技術專業設置的專業課程主要以生物學、生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、基因工程、細胞工程等為主,另外還設置了一些專業選修課。這種課程設置模式基本上是全國各高校生物技術專業普遍采用的模式,沒有體現出林業行業高校自己的專業特色和人才培養特點。同時,北京林業大學的生物技術專業與學校的生物科學專業相比,在課程體系、教學計劃、教學環節等方面,均大同小異,差異不超過15%。因此,建設體現林業行業特色和專業自身特色的課程體系應是北京林業大學生物技術特色專業建設的重點之一。目前,北京林業大學生物科學與技術學院擁有林木花卉遺傳育種教育部重點實驗室、樹木花卉育種生物工程國家林業局重點實驗室、北京林業大學毛白楊研究所、林木花卉良種繁育研究中心和北京林業大學中國林地資源利用研究中心;同時還擁有植物學、林木遺傳育種、野生動植物保護與利用、生物化學與分子生物學、微生物學5個博士學位授予權學科,以及農產品加工與貯藏工程和細胞生物學2個碩士學位授予權學科。可見,北京林業大學生物科學與技術學院在林地資源的培育、開發和利用領域具有自己的資源優勢和學科優勢,并有多年的科研積累和人才培養經驗。因此,把“林地資源的培育、開發和利用”作為生物技術專業的人才培養特色和專業培養方向能夠充分反映北京林業大學生物科學與技術學院的科研特色和行業特色。在具體的人才培養過程中,可以將生物技術專業細分為“林地資源培育”和“林地資源開發與利用”2個專業方向,其中“林地資源培育”專業方向開設的課程以與遺傳育種相關的課程為主,側重于培養具有林地資源培育實用技術的專門人才;“林地資源開發和利用”專業方向開設的課程以與林地食用和藥用資源的開發和利用相關的課程為主,如開設藥用植物學、天然產物化學、生物藥劑學、生物藥物學、中藥新藥的研究與開發、藥物分析化學等,側重于培養具有林地資源開發實用技術的專門人才。在此基礎上,再圍繞特色人才培養的要求開設選修課程,并盡可能使生物技術專業的課程體系系統化,切實體現行業特色,加強學生專業技能的培養。例如,可以借鑒復旦大學生物技術專業的選修課體系,其系統地開設了天然產物化學、生物制藥、藥物分析方法與應用、新藥研發概論、藥物遺傳學、藥事管理學、藥學文獻檢索、藥用微生物學等30多門與藥學相關的選修課,充分體現了其生物技術人才培養的“藥學”特色。
精簡生物技術專業的課程體系,突出重點課程目前,北京林業大學生物技術專業的課程體系包括人文社科類基礎課、自然科學類基礎課、專業必修課和專業選修課4部分。人文社科類基礎課、自然科學類基礎課、專業必修課主要是依據教育部的生物技術專業規范而設定的,各個高校基本大同小異,所以專業選修課的設置成為體現專業培養特色的重要環節。北京林業大學生物技術專業由于沒有確立明確的特色培養方向,所以在課程設置過程中一度根據就業市場的變化而不斷地調整專業培養方向,且不斷地增加選修課的數量,希望課程體系能夠涵蓋本科畢業生就業、考研可能需要的所有專業課程。例如,由于生物制藥領域就業前景較為樂觀,所以為學生開設了生物制藥、藥理學、藥用植物學、藥用植物化學分析技術、藥政學等專業課程。這些課程的教學大綱主要參考藥學院開設的相關課程的教學大綱制定,對“如何與北京林業大學生物技術專業的知識背景相融合”“如何體現出與藥學院本科畢業生的專業區別”等問題缺乏深入的思考。顯然,單純地開設生物制藥方面的課程,尤其是完全照搬藥學院等其他院校相同課程的教學大綱,是不可取的,也無法體現北京林業大學生物技術專業的特色。目前,林業系統,尤其是林業基層單位,對林地藥用資源方面的專業人才需求巨大,尤其缺乏具有林業知識背景、熟悉林地藥用資源、具有林地資源開發利用技術和制藥專業技術技能的人才。因此,筆者認為,只有將生物制藥技術方面的課程,如生物技術制藥、藥理學、藥用植物學、藥用植物化學等課程,與“林地資源開發和利用”這一專業方向緊密結合,將北京林業大學生物科學與技術學院在林地資源的培育、開發和利用領域所具有的資源優勢和學科優勢與生物制藥技術相結合,才能使生物制藥技術落到實處,并使北京林業大學生物技術專業充分體現自己的人才培養特色。除了精簡生物技術專業的課程體系之外,還要突出重點課程。選修課程數量的不斷增加使學生的課業負擔加重,而思考和創新的空間被壓縮。以北京林業大學生物技術專業為例,大學3年級上學期的必修課學時就達414學時,再加上選修課的學時,總學時可達500學時。這意味著1個學期的開課數量超過10門,學生每天至少要進行6學時的課程學習,由此學生的學習壓力可想而知。另一方面,所開課程往往存在內容重復或相互重疊的現象。例如,生物制藥課程與基因工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質與酶工程等課程就存在部分內容的重復,基因工程課程與分子生物學課程、細胞工程課程與細胞生物學課程之間也存在部分內容的重復。因此,筆者建議,要精簡課程體系,協調各門課程的授課內容,突出重點課程和課程重點內容,強調課程特色,以降低課時總量、減輕學生的學習負擔、激發學生的學習興趣,為鼓勵學生進行創新提供空間和創造條件。
加強自然科學類基礎課程與生物技術專業內容的銜接為了強調化學、數學、物理、計算機等自然科學類基礎課程對生物技術專業的重要性,教育部頒布的《高等學校本科生物技術專業規范》對這類課程的修讀學分做了硬性規定,如化學類課程不少于13學分,數學、物理不少于8學分,計算機類不少于6學分。在具體的實施過程中,各高校的生物技術專業更是進一步強化了對自然基礎學科尤其是化學類課程的重視程度。例如,北京大學生物技術專業規定學生需修讀20學分的化學類課程(含實驗)、8學分的數學類課程;清華大學生物技術專業規定學生需修讀14學分的化學類課程、12學分的數學類課程。而北京林業大學生物技術專業規定學生需修讀18學分的化學類課程、11.5學分的數學類課程,且學生修讀數理化和計算機等自然科學類基礎課程的全部學分需達到37.5分,占全部培養計劃總學分的24%。這使生物技術專業學生大學第1、2學年的絕大部分時間都用于課程學習了。但是,遺憾的是自然科學類基礎課程似乎正成為專業課程改革的死角。由于這部分課程均由理學院等外院教師負責講授,而授課教師對生物技術專業課程的需求缺乏了解,教學內容大多拘泥于講“試題”和“公式推導”,側重于推理、原理講解和邏輯分析,缺乏案例分析和應用,更缺乏與生物技術專業相關的案例分析和實際應用。例如,北京林業大學生物技術專業開設了高等數學和數理統計學課程(共計11.5學分),學習時間分別安排在3個學期,但最后的結果是當在專業試驗課程中面對簡單的試驗數據時,卻鮮有學生有意識地運用統計學知識;有的學生甚至連起碼的t檢驗和F檢驗都不知如何運用。因此,筆者認為,生物技術專業應該加強數理化和計算機等自然科學類基礎課程的改革,特別是要加強這些課程與生物技術專業內容的聯系,使學生能夠將基礎理論知識學習與專業技能應用緊密地聯系起來。進一步優化生物技術專業的課程布局由于人文社科類課程和自然科學類基礎課程的修讀學分占本科人才培養計劃全部學分的一半左右,所以很多高校將這2類課程放在大學第1、2學年集中開設,而把專業課主要安排在大學第3、4學年。然而,在大學第3、4學年,學生面臨著來自考研、出國深造、英語等級考試以及就業、畢業設計和科研實踐等方面的壓力,難以把全部精力放在專業課程的學習上。因此,筆者建議,高校的生物技術專業要打破目前的這種條塊化課程分配格局,將人文社科類課程適當分散安排在大學的4個學年里;將動物學、植物學、微生物學、生態學以及專業引導性課程盡可能安排在大學的第1學年,將生物化學、分子生物學等專業基礎課程盡可能安排在大學第2學年;同時將免疫學、遺傳學、細胞生物學等課程盡可能安排在其他選修課之前。這樣,學生既可以盡早接觸專業課程、掌握專業基礎知識、了解專業未來的發展方向,又可以提高學習基礎課程的興趣;更為重要的是能有效地緩解大學第3學年專業課學習的壓力,提高對專業知識尤其是其他選修課程內容的消化、吸收和創新能力。此外,在課程安排的細節上,應該認真考慮專業課程之間知識的銜接性。例如,目前生物技術專業將有機化學、生物化學課程安排在同一學期就有些不妥,應予以適當調整。加強生物技術專業工程類課程的“工”科內容北京林業大學生物技術專業是以理科為主、工科為輔的理工科復合型專業,人才培養目標是培養應用研究型人才。為此,北京林業大學生物技術專業開設了基因工程、微生物工程、細胞工程等工程類必修課以及蛋白質與酶工程、生物制藥等選修課程。然而從課程教學大綱來看,這些課程仍是以理論教學為主,適當搭配了一定課時的實驗教學,但幾乎沒有工科方面的教學內容。這勢必造成學生對生產設備缺乏必要的了解,在中試和生產車間實際操作環節中缺乏相應的生產設備維護、維修的基本知識。因此,筆者建議,對現有的工程類課程,要適當調整課程教學大綱,增加工藝學、設備、化工原理等方面教學內容的講授比例;同時開設1~2門工科類基礎課程,讓學生了解一些工科基礎知識。
加強生物技術專業學生科研素質的培養,規范學術道德培養學生的科研能力和創新能力,是新形勢下生物技術專業人才培養面臨的挑戰。因此,在傳授專業基礎知識和實驗技能的基礎上,培養學生文獻檢索、實驗設計、數據分析和論文寫作等科研素質是實現創新型人才培養的重要環節。現在,很多課程的考核均采用撰寫論文或者綜述的方式,相對于傳統的閉卷考試來說,是一種有益的嘗試。但是,如何查閱文獻、引用文獻、撰寫論文,有些學生到畢業都沒有真正了解和掌握。在很多學生頭腦里,撰寫論文似乎就是百度、谷歌搜索外加復制、粘貼的過程;有的學生甚至認為只要不是全文照搬,經過適當拼湊加工就不算論文抄襲,更談不上對論文所引用、參考的文獻進行認真的選擇和甄別了。因此,筆者認為,在大學生入校之初,高校就應該開設“文獻檢索”必修課程,使學生掌握查閱中英文專業文獻的方法、了解文獻的引用規則以及撰寫科技論文的專業規范和學術道德。例如,浙江大學開設的“生物文獻檢索與論文寫作”、復旦大學開設的“科學研究方法與論文寫作”都頗有實用價值,值得借鑒。這些課程不僅有利于學生拓寬視野、培養查閱文獻的技能,更有利于提高學生對學術道德的認識。為此,筆者建議,北京林業大學生物技術專業可以嘗試將文獻檢索、實驗設計、生物統計、科技論文寫作等課程集合為一個模塊,作為學生的選修課,在大學第2學年開設。這將有利于提高學生的科研素質和學術道德。近年來,我國高等教育體制發生了巨大的變革,從20世紀90年代開始,合并、聯合辦學、共建等已成為高校體制改革的主題。過去條塊分割的高等教育管理體制正在被條塊結合的體制所取代,高等教育綜合化趨勢日益明顯。作為林業行業性高校,做好行業性與綜合性的融合工作將有利于豐富林業高等院校的內涵、增強學校的科研創新能力、提升學校對社會的貢獻力、提高林業院校畢業生的社會競爭力[4]。2010年,北京林業大學生物技術專業應屆畢業生(2006級)考研率達41.82%、就業率達94.55%,應該說又是成績卓著的一年。但是,挑戰依然存在,形勢依舊嚴峻。因此,加強生物技術專業的人才培養和課程體系改革仍不容忽視。通過明確、細化專業培養特色,調整課程體系,優化課程布局,加強課程間的銜接,適度調整理科、工科類課程的比例,以及加強學生科研素質的培養和學術道德的規范,可以使現有的專業人才培養體系更為科學、特色更為突出;可以進一步突出北京林業大學生物技術專業在“林地資源的培育、開發和利用”領域的專業特色,增強畢業生的社會競爭力,從而為我國林業領域培養一批既具有扎實的生物學基礎知識又具有較強的生物技術實踐技能的林業生物技術專業人才。
作為生物科學類專業,無論是教師教育還是專業技能,都離不開“重實踐,強能力”的專業特色,瓊州學院生物科學師范專業經過多年的探索與實踐,逐步構建出了“一個核心、二個體系、三個結合、四種技能”的雙實踐教學創新體系。“一個核心”是指培養出“寬口徑、復合型、應用型”強的多技能型創新性人才。“二個體系”,一個體系是教師教育基本素質培養體系;另一體系指專業實踐教學內容體系。“三個結合”是指教師教育與專業相結合,實踐教學與科研、生產相結合,校內基地與校外基地應用相結合。“四種技能”是指基本技能、專業技能、綜合技能以及職業技能四種技能。要實現“教師技能+專業技能”并舉發展的創新雙實踐教學體系,該專業將實踐教學構建了四大平臺:分別為學校統一的公共類課程實踐平臺、學院基礎類課程實踐平臺、專業主干與核心類課程實踐平臺和教師教育類實踐平臺。前三個平臺培養學生的專業技能,后一個平臺培養教師技能。根據各平臺,該專業設置了相應的實踐類課程。學校公共類課程實踐平臺主要開設有軍事訓練、暑期社會實踐、素質拓展如學生科技創新、挑戰杯、數學建模等實踐類活動;學院基礎類課程平臺主要開設有本學院多個專業課程設置相通的如有機化學、無機化學、生物化學、細胞生物學、分子生物學等基礎實驗課程;專業主干與核心類課程平臺主要開設專業應用性,操作性強的實驗課程,如森林、海洋的生態調查、蔬菜栽培技術、食用菌栽培技術、瓜果花木的生產、嫁接技術等,以及專業見習、畢業實習、畢業論文(設計)等;教師教育平臺主要開設普通話、書法、現代教育技術、教師禮儀、教育案例評析、教育實習、教育見習和教育論文等。四大平臺貫穿于大學四年,在此基礎上,凝練出了五大實踐課程體系:理論包含的實驗課程體系,單獨設置的實驗課程體系,社會實踐體系,專業見習、畢業實習、畢業論文(設計)體系,教師教育實踐體系等。前四大實踐體系針對專業技能的培養,后一個主要是培養教師技能。(1)理論課中包含的實驗課程體系:此類課程主要是理論性比較強,在教學中則以突出理論為基礎,通過實驗進行簡單驗證,實踐以驗證性為主,此類課程主要是實驗學時小于16學時的課程,如有機化學、分析化學等。(2)單獨設置的實驗課程體系:根據學校2012級培養方案的指導性意見,對實驗教學體系進行了調整與重組,對以前理論課包含的實驗課,實驗學時超過16學時的,通過理論與實驗剝離,甚至與其他類課程整合,獨立設課,有時還增大實驗教學時數,此類課程主要是以綜合性、設計性實驗為主導,培養學生創新能力為重點的實驗,使學生學習主體性得到充分的發揮,如專業基礎、專業主干、專業核心類實驗課中的生物化學、細胞生物學、微生物學、遺傳學、植物生理學等。(3)社會實踐體系:通過集中與分散的方式,讓學生參與暑期社會實踐與社會調查,體驗社會,增長見識,為學生畢業走入社會奠定基礎,從而培養“能吃苦,敢吃苦,善吃苦”的精神,對促進學生特長的發揮、將來的就業會起到積極的作用。(4)專業見習、畢業實習、畢業論文(設計)體系:此三項是實踐教學過程中非常重要的教學環節,是學生掌握基本理論與知識到運用,從遇到問題到分析問題、解決問題的實踐過程。它是學生從學習到創新能力和綜合素質的檢驗過程。這一系列環節,為培養學生具備嚴謹務實的工作作風和嚴肅認真的科學態度奠定了基礎。(5)教師教育實踐體系:為加強教師的職業技能而開設的一系列教育實踐類課程,主要包括教師語言的表達技能、書寫技能與現代教育技術應用技能等。此類教育實踐類課程包括普通話、書法、現代教育技術等方面的技能訓練,為讓學生在教師資格面試中取得好成績,新開設了教師禮儀、教育案例評析等課程。教育實習、教育見習,從教學觀摩到經歷教學參與、體驗教育實踐研究,大大鍛煉與提高了師范生執教的基本能力。教育論文對學生運用教育理論,根據所學知識與掌握的教育技能,培養學生獨立思考,分析與解決教育工作中遇到的實際問題及創新教學方法,是形成教學成果不可缺少的重要環節。雙實踐教學體系的構建,更加注重了專業技能與教師技能的并行發展,將教師教育實踐教學體系從過去專業實踐教學中單獨出來,形成了更為優化、實用的實踐教學體系,為學生多元化培養發展奠定了基礎,打破了以往師范專業學生從事教師這一職業的瓶頸,通過雙實踐教學體系,學生可一專多長。
二、雙實踐教學體系的實施途徑
(一)確保實踐學時學分條件下,不斷優化培養體系,改變實踐模式
為了提升教學實踐的有效性,增加學生的實踐興趣,將培養體系進行調整,實踐模式進行改變,將一學年兩學期理論教學時間進行壓縮,由每個學期18周的理論授課時間調整為16周,2周安排為集中實踐教學,確保每年有4周時間用于實踐,尤其對設計性、綜合性類實驗等需要集中較長時間的實踐活動通過實踐模式的改變,既保障了實踐教學活動的有效開展,又不影響正常教學秩序。
(二)實習實踐基地穩定發展前提下,培養模式多元化
職業素質是通過實踐活動培養出來的。教師教育技能的培養,打破了傳統的高校教師指導、學生外出實習的單一模式,而采取把優秀的中小學校長、一線優秀教師“請進來”,和學生一起參與教育實習的教學環節指導,再“走出去”進入中小學實習的新模式。專業技能培養上,不滿足現有校內外實習基地,而是積極開拓與發展產學研結合的實踐模式,通過與周圍鄰近企業如大棚蔬菜、園林花卉,南繁基地等企業科研機構開展合作,同時請企業家、研究所專家來學校指導實習教學,讓學生帶著企業現存的問題、科研中遇到的難題等問題在以后的實踐中去解決。這種實踐模式,實現了對學生專業技能培養的多元化。
(三)保障實踐教學質量條件下,改變實踐教學師資單一化,促進向雙師型教師轉型
無論在教師技能還是專業技能培養上,改變了以往高校教師對學生單一培養的實踐指導模式,實現了將中小學優秀教師、校外企業家、專家“請進來”再讓學生“走出去”的實踐新模式,突破了實踐教學上師資的單一性,對高校老師向雙師型轉型是一種督促,同時也促進與提高了實踐教學改革的質量。
三、結語
為了進一步適應當前對高層次專業復合型人才的需求,培養具有系統理論知識和分析解決問題能力的創新人才,我們在理論課的教學模式中推行啟發式、研究式、討論式、基于問題式等教學手段,以學生為中心代替了以教師為中心,以重能力培養代替傳統重知識傳授,以小組討論和教師指導式教學方法代替了傳統的課堂講授,使學生更加積極、主動參與教學活動,真正實現“互動式教學”。并且在保證基礎知識教學的前提下,將教學活動與科研、實踐工作緊密而有機地結合,以科研、實踐引導和促進教學,提高學生自主學習和獨立思考以及分析問題和解決問題的能力。通過豐富多樣的教學方式為學生創造實踐機會,激發興趣使學生不由自主地進入研究性學習,從而使教師從知識的傳輸者變為指導者和促進者,學生從知識的被動接受者變為知識的主動構建者。這種以學生為主體,強調理論聯系實際的教學形式,促進了學生創新教育和素質教育水平的提高。
(一)基于問題的啟發式教學模式
以問題為基礎的教學方法是以學生為中心、以教師為引導的開放式教學方法,是將問題作為教學的基本因素,教師在授課時有計劃、有步驟地向學生提出問題,學生或者帶著問題聽課,或者課后根據問題進行思考,使學生在不斷的提出問題和解決問題中完成教學內容的學習,找到問題的答案。這種基于問題式的教學方法,鼓勵學生提出更好的問題,在探索和思考中學習,可以培養學生分析問題和解決問題的綜合能力,養成終生獨立學習的習慣。
(二)討論式教學模式
細胞是一切生命體生長、發育、衰老和死亡過程的基礎,從遺傳到變異,從生理到病理,幾乎所有生命現象的原因都要到細胞中尋找答案。近年來,現代細胞生物學領域中的重大進展非常精彩,許多研究內容和成果如細胞通訊、細胞增殖及其調控、細胞衰老與程序化死亡等對社會的發展影響深遠。為了提高學生對課程學習的興趣,我們增設了4個學時的討論課。討論課由教師給定一些議題,如“細胞信號傳導與環境適應性討論”、“光合作用研究與人類未來面臨的糧食問題討論”、“細胞生物學的最新研究成果與諾貝爾生理醫學獎”、“細胞學發展歷程對‘三觀’的啟示”、“獵奇與興趣在細胞生物學發展中的意義”、“人造生命———克隆人與生物倫理學”等。討論分組進行,每個小組負責一個題目的全面闡述,小組成員分工協作完成查閱文獻、制作ppt和課堂報告等工作,然后由教師做出評價。通過討論式教學可以激發學生學習的興趣和積極性,鍛煉學生口頭表達能力,并培養團隊合作精神。
(三)研究探索式教學模式
細胞生物學中很多重大的理論和結果都是建立在經典實驗基礎之上的,教材中具有豐富的實驗素材。在教學中,我們注重講解實驗的設計和過程,分析、總結和歸納實驗背后的原理,啟發學生對科學問題及重大發現的認識和思考。課外鼓勵有興趣的學生參與到教師的植物組培科研項目中,完成一些能勝任的實驗環節,將科研中的問題帶入課堂,引導學生思考和討論,在應用、實踐和錯誤中學習,加深學生對基本理論的理解。開展研究式和探索式的教學模式,可以使學生在“學習基礎理論知識—聯系實際應用—鞏固再提高”的探究實踐中,逐步培養出科學的思維方式和嚴謹的科學態度。
二、發揮教師的主導作用培養學生的創新能力
在高校中,科研訓練是培養創新人才和提高大學生創新能力的重要方法和有效手段。通過科研訓練,讓大學生系統地參與到科研項目當中,讓學生“做中學”,將理論知識應用到實踐,鍛煉動手能力,達到學以致用、活學活用的目的。在科研和實踐方面,我們充分發揮教師的主導作用,各位老師在獲得科研項目的基礎上,創造多種有利條件鼓勵有興趣、有能力的學生較早地參與教師的科研課題,并引導學生積極參與大學生創新創業訓練計劃和課外學術競賽等一系列科技創新活動中。在專業教師指導下,學生自行查閱文獻,自主設計實驗并完成實驗內容,最后整理實驗數據、分析實驗結果,進而撰寫成。科研活動使學生學習了科研的知識,通過收集、整合信息構建知識,體會到科研的樂趣,進而增強了大學生的動手能力和創新意識,取得了較好的成果。利用科研大平臺將理論和實踐相結合,教學與科研相輔相成,這樣就形成了覆蓋課堂內外的立體化教學模式,將學生的專業知識、創新能力和科研素質的提高緊密結合起來,達到了培養本科生工程實踐創新能力的教學目的,同時也可使學生盡早了解教師的研究方向和內容,有利于大四畢業論文等環節的完成。近幾年來,學生參與數量上以及考研升學人數、比例層次都得到穩步提高,考入上海交通大學、南京大學等名校研究生的學生比例逐年增加。
三、改革課程考試方式推進教學改革效果
傳統考試制度存在諸多弊端,如考核方式單一、考試內容單一,這種片面的評分方法不能真實反映學生理解知識和應用知識的能力,也很難達到理論與科研實踐相結合,提高學生創新能力的教學目的。為了更全面、科學、客觀地評價學生的綜合能力,我們將期末一卷定成績的傳統單一考試方式改革為多元化的綜合考核方式,進而帶動教學模式的改革。學生成績的評定由平時成績和期末考試兩部分組成,平時成績的比例增加到30%。平時成績主要包括課堂考勤、課堂測試、課后作業、期中考試以及專題討論等。課堂小測試我們采用2人一組,讓學生自主設計考題;或者采用試題抽簽、一人一題的方式,專題討論分組進行。期末考試主要考察學生對基礎知識,包括基本概念、原理和方法的掌握情況,以及對應用實例的理解,同時也增加了綜合分析題及實驗技能等試題。通過課程考核方式的改革,既調動了學生在課堂上的積極性,也建立了一個真正全面、客觀、合理的課程考核體系,效果良好。
四、結語
關鍵詞:精品課;微生物學;微生物學實驗;教學改革
“微生物學”是一門生物學科的必修基礎課程。微生物學的發展對探索和揭示生命運動的規律,推動自然科學的發展起著其他學科不可替代的重要作用。微生物學與現代遺傳學、生物化學、細胞生物學和分子生物學等前沿學科有著不可分割的密切聯系。微生物學教學對于獲得微生物學知識、掌握微生物生命活動的規律、了解微生物與人類和自然界的關系、掌握微生物學的研究方法、提高分析問題及解決實際問題的能力等均起著非常重要的作用。經過多年努力,使微生物學成為北京師范大學校級精品課程。我們將在以下幾方面繼續努力,使這門課程向更高的目標發展。
一、打鐵先得本身硬:教師素質提高
作為教師,既要熱愛教學工作、懂得教育教學的規律,又要有過硬的專業知識。在知識快速更新的今天,要想打造一門高質量的課程,就需要教師不斷提高自己。
1.不斷學習,提高自己,積累素材
幾年來,微生物課程組的教師利用多種途徑學習和積累與教學有關的知識,如從報紙上、專業期刊雜志上、網絡上等多種途徑收集和積累教學資料。多年來收集了許多的文字資料。
積累了幾十個視頻小動畫,建設了教學圖片庫,收集了多所兄弟院校的微生物學課件等。既積累了教學素材,又在這個過程中提高了自己的專業知識水平。
2.整體作戰,梯隊建設
中青年教師虛心向老教師學習,老教師認真傳幫帶。幾年來,始終堅持課程組教師一起研究和分析教材。在老教師的指導下,中青年教師在教材編寫、教學研究過程中不斷成熟,逐漸肩負起教學的重任。
3.同行交流,取長補短_
積極參加全國教學研討會,并多次在大會或小組報告會上介紹北師大的教學情況,與同行進行交流。與北京大學、武漢大學、南開大學、中國農業大學、湖南師范大學、華南師范大學、河南師范大學、陜西師范大學、山東大學與河北師范大學等多所高校的微生物學同行建立了密切的聯系,并進行微生物學教學內容、教學改革等方面的交流,吸取兄弟院校的先進經驗。
二、兵馬未到,糧草先行:教材建設
國內外有許多特色的微生物學教材,具有內容豐富、插圖精美、體系完整等特點。這些教材特別適合綜合性院校微生物學課程。而師范院校微生物學課程的課時都較少,大都沒有設置微生物學專業,也缺乏相應的微生物學后續課程。因此,師范院校微生物學課程迫切需要一本簡明扼要、重點突出的微生物學教材,幾年來,微生物課程組的教師認真研究學習了許多國內外優秀的微生物學教材,學習這些教材的優點和特色、內容的先進性、編排的技巧性等,打造優秀的師范院校微生物學教材。
黃秀梨主編的《微生物學》于1998年由高等教育出版社出版第一版,2003年由高等教育出版社出版第二版,并被列為面向21世紀教材,榮獲2006年北京高等教育精品教材,2006年與其配套的教學輔助光盤由高等教育出版社出版。黃秀梨主編的《微生物學實驗指導》于1999年由高等教育出版社、施普林格出版社出版第一版。林稚蘭、黃秀梨主編的《現代微生物學與實驗技術》于2000年由科學出版社出版。這三本書組成了從本科生到研究生的系列微生物學教材。黃秀梨與辛明秀主編的《微生物學》第三版和《微生物學實驗指導》第二版即將在“十一五”期間由高等教育出版社出版,這兩本書均被列為國家“十一五”規劃教材。我們將繼續把教材建設作為課程建設的一個重要的組成部分,爭取使《微生物學》第三版和《微生物學實驗指導》第二版成為高質量、高水平的優秀教材,同時促進微生物學課程建設。
三、教什么:教學內容和教學體系優化
1.教學內容和體系的凝練
根據師范院校微生物學課程特點和規律,課程組認真研究教材,凝練本學科最本質和最核心的教學內容。認真處理好微生物學教學內容中與生物化學、遺傳學、細胞生物學和分子生物學中相互交叉的內容。在微生物學實驗教學中,將微生物學實驗整合為五個模塊,分別為形態結構觀察(細胞水平)、目的微生物的分離純化(群體水平)、微生物生理生化反應及理化因素對微生物生命活動的影響(生理生化水平)、微生物遺傳與免疫(遺傳免疫水平)和細菌系統發育學分析(分子水平)。五個模塊分別從不同水平和層次研究微生物生命活動的規律。通過凝練教學內容,重點突出,使學生在短時間的教學中抓住本學科的重點。
2.把最新的研究進展引入教學
微生物學研究發展很快,教學中要把微生物學最新研究結果及最新實驗技術手段引入教學。如:微生物基因組研究的意義及研究結果,不可培養微生物(uncultured microorganisms)的研究及意義,原核細胞中線狀染色體的發現,巨大細菌的發現,三域學說與微生物系統發育學研究,極端環境微生物學研究等。介紹與微生物學有關的諾貝爾最新獲獎項目,如朊病毒(1997年)是瘋牛病等的病原體、幽門螺桿菌是引起胃癌的病原體(2006年)。將最新的微生物學技術手段引入實驗教學或在教學中加以介紹,如:熒光原位雜交(FISH),變性梯度膠電泳(DGGE),限制性酶切片斷多態性分析,16S rDNA序列分析方法在細菌系統發育學中的應用等,既豐富了微生物學的教學內容、提高了學習興趣,又使學生了解到最新的研究進展,同時也認識到,隨著科學技術的發展,各學科相互滲透,相互促進,共同推動學科的發展,使探索生命運動規律的研究不斷深入。
3.專家講座,開闊眼界
多年來我們多次邀請專家進行專題講座,如近年邀請了中國科學院馬延河教授進行了題為“極端環境微生物學”的講座,使學生了解到,即使是在極端的環境中也存在著豐富多彩的微生物世界,極端環境微生物是寶貴的微生物資源。請中國農業科學院的王磊副教授進行了題為“分子微生物學實驗技術”的講座,使學生了解最新的微生物學實驗技術及所能解決的實際科學問題。通過專家講座豐富微生物學的教學內容。
四、怎樣教:教學方法和手段
在把握教材內容的前提下,合理的教學方法和手段是實現教學目的的保證。應用科學合理的教學方法和手段把條理化的知識體系傳授給學生。
1.注重各部分內容的內在聯系,體現知識的整體性
在教學中注重各部分內容和知識點之間的聯系,如在理論課教學中將微生物的形態結構、生理生化、遺傳與變異、微生物生態、微生物在實際中的應用等知識有機的聯系為一個整體。在每一個部分的教學中,挖掘這部分內容與教材其他部分內容的聯系,從而使學生獲得
相互聯系的完整的知識體系。注重結構與功能之間的聯系,在講述微生物的形態結構時,注意與其功能相聯系,在講述基本原理和基本功能時,適當點明與其對應的結構基礎。注意理論與實際的聯系并通過學習各種環境中微生物類群的結構特點和代謝特點等,了解微生物與環境的適應性及微生物與自然界和人類的關系。
在實驗課教學中巧妙設計實驗方案,將微生物學實驗整合為五個模塊。五個模塊各有側重,交給學生一個內容豐富、又相互聯系的實驗體系。
2.理論課與實驗課相滲透
理論課上重點講述微生物的基本理論和基本原理,實驗課主要學習微生物學的基本研究方法和技術手段,共同目標是使學生掌握微生物學的基本原理和微生物學的基本研究方法。理論課教學中強調微生物學基本理論得出的實驗過程和證據,實驗課上強調實驗手段和技術的基本原理及所能解決的理論問題。相互滲透,相互強調,使學生更好認識微生物學的本質、掌握其核心內容。課程組長期堅持主講教師參與實驗課教學,有利于把理論課與實驗課緊密的聯系,有利于對學生的全面培養。
3.積極進行教學改革,承擔教改項目
進行了“微生物學”教學內容、體系及教材建設研究(獲2001年國家級教學成果二等獎)和微生物學實驗改革研究(獲2004年北京師范大學教育教學成果二等獎)。與南開大學共同承擔并完成了武漢大學主持的“微生物學立體化精品教材體系”中的微生物多媒體課件的制作工作(教育部課題,將由高等教育出版社出版發行)。將教學研究成果不斷應用到教學中,提高教學水平和教學效果。
4.啟發教學、培養興趣、加強課堂討論,課堂教學與網絡學習相結合
認真研究教學內容,精心設計問題,引導深入思考,加強課堂討論,增強對知識體系的理解和掌握,充分利用北京師范大學的Blackboard網絡平臺進行輔助教學,豐富教學內容和信息量,提高課堂教學質量。
5.通過自主設計實驗,培養自主創新能力
從2000年開始,進行微生物學自主設計實驗的教學改革研究,培養學習微生物學的興趣、獨立開展科學研究的能力及自主創新的能力。許多學生都感覺, 自主設計實驗很辛苦,但值得。自主設計實驗報告按論文的格式書寫,強調對實驗結果的分析和討論,培養獨立分析問題的能力。
6.嚴格教學管理
理論課的成績由平時成績(30%)和期末成績組成(70%)。平時成績包括:小考(15%)、課堂討論(10%)和考勤(5%)。實驗課成績包括平時成績(50%)、自主設計實驗(40%)和實驗考試(10%)。平時成績細化到每次實驗。自主設計實驗包括實驗設計、實驗操作、小論文和實驗匯報四部分組成。通過小論文的寫作,還可鍛煉學生論文寫作的能力和查閱文獻資料的能力。實驗考試包括實驗理論和實驗操作兩個部分。每個教學環節都嚴格要求。
論文關鍵詞:桃,Ca2+信號,激光掃描共聚焦顯微鏡,Fluo-3AM-ester
鈣(Ca)作為植物必需的一種礦質元素在自然界含量相當豐富,它能夠以Ca2+的形式被根吸收并在植物生長發育和應對環境脅迫中處于中心調控地位[[1]]。作為植物信號傳導中的第二信使[[2]],在植物應對環境刺激時,胞質內鈣離子濃度的改變是一重要的網絡信號。同時鈣在果實耐貯性以及品質方面有重要作用,如果實的鈣含量的提高有利于維持細胞壁的強度和膜的完整性,保持果實硬度,提高果實品質[[3][4]’[5]]。
激光掃描共聚焦顯微鏡 (Laser Scanning Confocal Microscope LSCM)是20世紀80年展起來的細胞生物學分析儀,與傳統光學顯微鏡相比生物論文,它具有更高的分辨率和清晰度,實現多重熒光的同時觀察并可形成清晰的三維圖象等優點。利用熒光探針標記,LSCM可以對細胞內微細結構和離子的動態變化進行定性、定量、定時和定位分析,為我們對組織細胞的研究提供了新的手段[[6]]。Fluo-3 AM是一種長波鈣熒光探針,它的吸收和發射峰為506和526 nm,能被488nm的氬激光激發,若以游離配體形式存在時幾乎是非熒光性的,但是當它與鈣離子結合后熒光會增加40至200倍,所以Fluo-3-AM 常作為研究Ca2+信號的熒光染料[[7]-[8]]。本研究建立了采用Fluo-3 AM-ester為探針研究桃不同組織的Ca2+熒光信號特征分布,為進一步研究Ca2+對果實品質的影響,合理噴施鈣元素提供理論依據。
1、材料、方法
1.1 材料
材料取自中國農業科學院鄭州果樹研究所桃育種課題組品種資源圃,以中油桃7號為試材,每10天噴1.0 % CaNO3。我們選取成熟果實和同時期的葉柄用來分析鈣離子信號論文格式模板。
1.2 方法
1.2.1材料制備及探針雜交 采用徒手切片法,用剃須刀片將果實切取約1mm的厚度。將Fluo-3-AM(BiotiumUSA)50μg溶于45μl DMSO (lmM),15μl/支分裝,凍存。25μgPluronic F-127溶于75μl DMSO (25%,40℃溶解20分鐘)生物論文,室溫保存。用含HEPES的緩沖液將1mM Fluo-3-AM稀釋成10μM,每ml染液中再加入5μlPluoronic F127。具體操作步驟如下:(1)將切取組織放入1.5ml離心管;(2)用HEPES緩沖液漂洗2次 ;(3)用200μl的Fluo-3 AM-ester(10μM),37℃避光孵育60分鐘;(4)再用HEPES緩沖液漂洗3次;(5)放在載玻片上進行觀察。
1.2.2圖像采集及分析 Ca2+熒光信號圖像的采集采用Leica SP5 激光共聚焦掃描顯微鏡,制片后立即進行觀察。采用Argon激發光(波長488 nm)和透射光Transmission(DIC)掃描,選擇XYZ掃描模式。熒光掃描參數設置為:Gain值:500;分辨率(Resolution):8Bit;像素格式(Pixel Format):512*512 pixels;掃描速度(Scanning Speed)400Hz;針孔大小(Pinhole Size):53;線平均(Line Averaging):1;面平均(Frame Averaging):1;累加(Accumulation):1。圖像文件均儲存于計算機中,并以512*512像素類型保存。最大和最小相對熒光強度采用線定量分析法,
2、結果與分析
2.1 Ca2+信號熒光相對強度
我們對的桃葉柄(圖1、2)和果肉組織(3、4)中Ca2+的熒光信號強度進行了線性相對定量分析,從表1可以看出葉柄中10×物鏡下最大相對熒光信號強度為218.32,最小相對強度為36.68, 20×物鏡下最大相對熒光信號強度為212.21,最小相對強度為42.79;果肉組織中10×物鏡下最大相對熒光信號強度為189.9 7,最小相對強度為45.03;20×物鏡下最大相對熒光信號強度為176.07,最小相對強度為40.93。同一組織不同倍性物鏡觀察下相對最大熒光強度變化不大。
2.1在不同組織中的分布
通過比較Ca2+在桃葉柄和果肉組織中的熒光信號特征分布和強度,我們可以看出Ca2+在細胞壁和胞間均有分布,葉柄組織細胞中分布相對較均勻,而在果肉組織中分布相對不均勻,雖然果實和葉柄中最大相對熒光強度相差不大,但在果實中Ca2+分布相對葉柄中較少生物論文,這可能與Ca2+在葉柄和果肉組織中的作用有關,葉柄作為重要的礦質元素運輸通道,Ca2+參與許多重要的生理和代謝途徑。但在果實中Ca2+作用相對于葉柄比較小。
表1 不同組織及放大倍數Ca2+信號強度分析
Table 1 Ca2+signalintensity analysis of different tissue and magnification
樣品 最大值 最小值
Sample Maximum Minimum
葉柄(10×) 218.32 36.68
葉柄(20×) 212.21 42.79