時間:2024-03-11 14:45:21
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生活是一個巨大的資料庫,儲存著眾多的知識寶藏,這些知識寶藏都是以生活現象的形式存在著的,教師應該挖掘生活中與課堂內容有關的一些現象,將它們置于學生面前,并將課堂內容植入其中,讓學生更能透徹地對具有理論性的課堂內容加以理解.以“細胞呼吸”這一核心概念的教學為例,教師在進行課堂教學內容導入的時候,可以將生活中的有關現象擺在學生面前,這些在生活當中發生的現象是學生日常所接觸的,但由于沒有理論知識做支撐,這些現象對學生而言既熟悉又陌生.由于他們對這些發生在周圍的現象的緣由不清楚,再加上他們自身受強烈求知欲的支配,使其被該內容吸引,并隨著教師一步步的引導,漸入課堂的臻境.例如,在講解“細胞呼吸”這一概念的時候,教師可以將生活現象作為引線,以提問的方式導入課堂內容:同學們你們知道為什么我們每天都離不開一日三餐嗎?起初,學生認為這一問題很簡單,顯然是為了填飽肚子,補充身體所需的能量.“那么我們吃下去的食物又是如何轉變為自身的能量的呢?”面對這一問題,在場的學生啞然.然后教師再進行新課導入,“要想了解能量轉變的過程,我們首先就要揭開'細胞呼吸'這一面紗.”通過教師這一順勢的引導,學生就會注意力集中,聽教師將謎底一步步揭開.細胞呼吸是在細胞內,生物體內的有機物經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物,并且釋放能量的總過程.
二、問題情境創設,學生自主探究
一個問題的產生又會牽引出一系列的問題,形成問題的連環扣.而對于這些問題來說,它們都是以生活作為源頭,以生活作為存在的情境,是我們常常接觸到,既熟悉又陌生的問題現象,對我們的生活起著重要的影響,可以說,它是組成生活的一部分,這就決定了它的可探究性.在生物課堂教學中,教師要利用這一點,創設有效的問題情境,讓學生通過自主探究,進一步深刻地了解生活,走進生活.
對于“細胞呼吸”這一概念而言,在生活中我們常常會接觸到.它是生物體內的有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產物,并且釋放能量的總過程.從細胞呼吸的方式來看,主要分為兩種,一種為有氧呼吸,另一種為無氧呼吸.這兩種呼吸方式在生活中各有指涉現象,所以為了更好的研究,教師應該挖掘生活當中潛藏的有關現象,進行循序漸進的提問,并鼓勵學生進行自主探究.在生活當中,用于釀酒以及發面的酵母菌是一種單細胞真菌,無論是在有氧還是無氧的情況下,酵母菌都可以很好的生存,而且該菌屬于兼性厭氧菌.正因為這種雙重的呼吸方式,才便于教師引導學生研究細胞呼吸的方式.關于酵母菌的呼吸現象在生活中比比皆是,例如在日常生活中我們所吃的饅頭或者面包,你會發現它們在利用酵母菌之后而變得疏松多孔,這就是酵母菌在發酵的過程中,發生了氣體膨脹所導致的.基于這一情景資料,教師可以向同學提出問題,并引導其自主地解決問題.例如教師可以問學生:對于酵母菌來說,它實質上是以怎樣的方式來進行細胞呼吸的?其二,發酵時,酵母菌主要產生的是哪種氣體?學生根據已有的知識和經驗,以及所創設的情境資料,就會針對問題進行假設性回答:如果說酵母菌在無氧以及有氧的情況下都能生存,那么這就說明酵母菌既可進行有氧呼吸,又可以進行無氧的呼吸.其二,既然酵母菌可以用來發面,那么其有氧呼吸的產物可能是CO2.這樣一來學生就會對細胞呼吸有一個整體的了解,為以后進一步的學習奠定了基礎.
三、分組實驗,突破難點、重點
細胞生物學是本科院校生命科學體系中重要的基礎學科,是目前自然科學中發展最迅速的前沿學科,是從不同層次上(包括細胞整體、顯微、亞顯微和分子等層次)研究細胞結構、功能及基本生命活動規律的學科。由于此學科本身比較抽象、深奧、枯燥,被學生普遍認為是難點課。本文就如何形成特色課程內容體系和如何處理好細胞生物學與相關學科之間教學內容銜接等問題進行探討,并從提高學生學習興趣入手,綜合運用列表比較法、互動法和討論法等多種教學方式方法,結合多媒體教學手段,幫助學生更好地構建細胞生物學的知識體系,培養學生的思維能力。
一、處理好細胞生物學與相關課程的銜接問題,形成特色課程內容體系
1.比較研究多本教材,引入科技前沿進展
細胞生物學課程教學以指定教材翟中和、王喜忠、丁明孝主編的《細胞生物學》第3版為主,并參考王金發主編的《細胞生物學》、韓貽仁主編的《分子細胞生物學》等多本的相關書籍。通過比較研究多本教材,取長補短,結合課程目標,精心編排教案,努力逐漸形成一套更符合授課對象特點和有特色的課程內容體系。
同時,在理論課中適當地引入一些科技前沿知識作為補充,縮短教材中的理論內容與當前理論發展之間的差距。在緒論中介紹搜索引擎Google學術搜索、NCBI PubMed等網絡資源和生物谷、丁香園等國內著名的生物學論壇,并將本人的研究課題,融入到理論教學中去,以引發思考為主,培養了學生的科研思維,拓展了學生視野,教學反響良好。
2.處理好細胞生物學與分子生物學、生物化學課程的教學銜接問題
分子生物學與細胞生物學、生物化學是本科院校生命科學體系中三門重要的基礎課程。三門學科在內容上相互交叉、相互滲透,有著極為密切的聯系,可以用“你中有我”、“我中有你”來形容。由于三門學科的教材有些重復的內容,給授課教師在教學中帶來一定困擾。因此,如何處理好三門課程內容的教學銜接是教學實際中的一個難題。為解決此問題,筆者認為需要做好以下兩點工作:
首先,重視教學團隊內部及團隊之間的交流溝通工作。相關學科的教學團隊成員應共同備課,包括三門課程的授課教師在內教學團隊需要在備課中加強溝通,通過積極討論,達成共識,努力形成一套更科學、更符合學科內在邏輯的教學計劃。
其次,制定和完善教學計劃的關鍵在于,準確把握三門科學的側重點。細胞生物學重點是研究細胞水平上細胞結構方面和關信號轉導;而分子生物學基于分子水平入手研究大分子的結構與功能等生物現象;生物化學則是分子的代謝轉化。
課程的重疊現象一般分為以下三種情況,針對不同情況,制定針對性教學方案。
(1)對于在多門課程中有重疊的部分內容,根據學科特點進行取舍,確定在最適合的課程中講授。這樣可以避免重復學習、浪費學時或者在三門課程中都未講透。例如,“真核生物染色體的組成和組裝過程”以及“線粒體和葉綠體”,雖然在細胞生物學和分子生物學中都涉及到這兩部分內容,將此內容僅放在細胞生物學中重點學習更為合理,因為從內容歸屬上更偏重于細胞生物學。
(2)有些在兩門課程都涉及到的重疊內容,是后開課程的基礎,需要牢固掌握,必須在先開課的課程中重點學習。如“核糖體的類型和結構”與“蛋白質的合成”是細胞生物學和生物化學的重疊部分,在生物化學中一定要重點學習。因為此內容是蛋白質分選章節的基礎。如果學生對核糖體的結構功能掌握不牢固,在學習蛋白質分選途徑時就會感到知識鏈斷層,增加了理解難度,影響學習信心,繼而影響教學進度和效果。
(3)而某些內容即使在兩門課程中有重疊,卻在其中任何一門中都不可舍棄,否則會影響該課程體系的完整性。如“基因的復制”、“轉錄”、“翻譯”是生物化學和分子生物學中的重要章節。這些內容應該根據學科的側重點來安排:在生化教學中,應該以代謝為主線,側重于核酸的結構組成、蛋白質的合成過程以及核酸代謝與三大物質代謝間的聯系;而對于分子生物學,應以中心法則為主線,即沿著“復制-轉錄-翻譯”這一遺傳信息傳遞流為主線,重點是信息和調控。核酸的結構組成和核酸代謝的內容由于在生物化學中已學習過,在分子生物學中可采取布置預習作業或者提問的方式,讓學生帶著問題預習和復習,體現了教學中的鞏固性原則。
二、綜合運用多種教學方式方法,幫助學生構建細胞生物學知識體系
細胞生物學內容比較繁雜、深奧,學生在學習過程中普遍認為難以理解和記憶。教學實踐中,通過梳理知識脈絡,抽象理論形象化,綜合采用列表比較法、互動法和討論法等教學法,結合多媒體手段,加深了學生對課程內容的理解和掌握。
1.梳理知識脈絡,形成知識框架
學生普遍認為細胞生物學難學,究其原因是學科內容比較繁雜、深奧。如果沒有形成整體的知識框架,學生感覺到學到的是支離破碎的知識片段。針對這個問題,教師應發掘、把握各個章節之間的內在聯系、各個章節與課程整體之間的關系,幫助學生在腦中建立起一個知識網絡。
在細胞生物學中,真核細胞的結構體系包括三大系統:生物膜體系、遺傳信息體系和細胞骨架體系。實際上,細胞生物學課程的主要框架就是這三大體系,涵蓋了幾乎全部章節。教師就要抓住這三大體系。講授緒論時,就把整門課程的框架展現出來,把課程的各個章節歸結到其中去,形成整體印象;在講授每一章節的時候,指出此章節在課程體系中所處的地位,及其與其他章節之間的內在聯系,從而強化學生的整體印象。這樣一個完整的課程知識體系就建立起來了,有助于學生盡快入門。
2.聯系實際生活,抽象理論形象化講解
細胞生物學的許多理論過于抽象、難于理解,教師可以試將理論與生活實際相結合,使學生有此聯想起有趣的、熟悉的生活場景,使抽象的內容形象化和動態化,使學生對理論內容的理解變得簡單。
例如,細胞生物學中的一個重要概念“細胞通訊 (cell communication)”(細胞通訊是指在多細胞生物的細胞社會中, 細胞間或細胞內通過高度精確和高效地發送與接收信息的通訊機制, 對環境作出反應的綜合細胞行為。)在教學中,引導學生通過對比聯想到人與人之間的會話、交流,以助于理解。又如,“蛋白質的分選(protein sorting)”概念的講解。蛋白質的分選是指細胞中的蛋白質在核糖體上合成后轉運至細胞的特定的部位的過程,這些蛋白生來有它的“宿命”,有些蛋白質誕生后將會作為細胞質膜上的成分、有些蛋白質裝配成激素分泌到細胞外,而有些內質網和溶酶體中的固有酶。由此概念引導學生聯想到人類社會與細胞社會有類似的特點:在人類社會中,大學會培養出不同專業、各種類型的人才,大學畢業生要找到適合其自身特點的崗位,才能發揮所長;在細胞社會里,在細胞中每時每刻都有新的蛋白質產生,只有被運轉至正確的部位,并裝配成具有結構正確的復合體,才能發揮其功能,參與細胞的生命活動。
同時結合多媒體輔助教學手段,根據課堂內容播放動畫講解,結合聲音、圖像等多媒體手段,使復雜的分子與細胞生物學原理形象生動地表現出來,如:利用多媒體演示細胞分裂的過程、哺乳動物細胞培養的過程等。
總之,運用發散性思維將理論與生活實際聯系起來,將自然科學與人文科學在某些共通點上巧妙結合起來,配合以多媒體輔助手段,使抽象的細胞生物學理論變得形象生動。
3、運用多種教學方法,提高課堂教學質量
(1)列表比較法。教學中,比較法是一種常用的、有效的手段,采取列表的方式對相應內容進行對比,學生會感到知識體系清晰,一目了然,也有助知識體系的建立。例如,比較真核細胞和原核細胞的特征,物質的三種跨膜運輸方式等,使教學內容條理清晰,學生非常容易掌握,達到了較好的復習效果。
(2)互動法。在課堂上,鼓勵學生提問,激發他們的學習興趣和求知欲。同時采用組織課堂討論的方式加強對基本概念和基本原理的理解,實現課堂上與學生互動,促進學生積極思維,而非被動接受。并配合以實驗教學,理論與實踐并重,逐步提高細胞生物學的教學水平和教學質量。
(3)小組討論合作法。通過組織課堂討論、讀書報告及組織學生之間進行相互點評等形式,提高學生了解專業前沿進展的興趣,也推動了學生積極思維,并且促進了學生思考和探索如何建立良好的合作方式,培養了其團隊合作能力,從而推進學生的素質教育。例如,細胞生物學的課程討論部分,組織學生 4人為一個小組做一份讀書報告,選擇感興趣的題目,自行確定組員的分工形式,每組報告結束,由其他小組對其報告效果進行打分和評判,作為期末成績的打分提供參考。
實踐證明,綜合運用以上教學方式方法能夠幫助學生形成合理的知識體系,有利于有效解決細胞生物學的教學上的難點,收到了良好的教學效果。
三、結語
以上是我們在細胞生物學教學過程中的一些實踐與探索,通過編排教學內容的改革實踐和多種教學方法、手段的綜合運用,提高了學生的學習興趣,使細胞生物學不再是難點課。
參考文獻:
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)07-0057-01
【Abstract】Cell biology is a basic subject of life science, which is very important in the teaching of postgraduate. This paper enhences the higher level in the teaching cell biology for postgraduste by the definite reform measures of teaching with combining the requirement teaching program, and adopt the development and progress of science and technology.
【Key words】Cell biology Expand The exprement operation
目前,隨著科學和技術的快速發展,細胞生物學作為生命科學和生物技術領域的一門專業基礎課,在當前該方向的研究生教學中十分重要。那么,如何使研究生的細胞生物學教學跟上時代的步伐,如何培養和提高研究生的實踐創新能力,是從事研究生細胞生物學教學的教師必須認真思考的問題。根據近年來研究生細胞生物學教學的教學體會,作者認為應從以下幾個方面著手進行教學改革,旨在為研究生的細胞生物學教學提供參考:
一、教學改革實踐的措施
1.建立一支高水平的教師隊伍
細胞生物學是一門實踐性比較強的學科,要建立細胞生物學教學與實驗相結合的機制,就必須選擇具有扎實基本功和教學經驗豐富的教師作為該課程的主講教師。[1]必須配備一定的實驗技能教師進行研究生教學實踐的實驗教學,培養學生的動手和創新能力,同時要求課題組形成以教師講解與實驗教學相結合的教學機制,輔以博士研究生和碩士研究生親自動手參與實驗和教學的新的教學方式。同時要注意課題組的教師經常進行教學經驗和教學技能的教改研究,熟悉學科的前沿發展趨向和研究動態。[2]教師能夠把最前沿的知識傳授給學生,擴展視野,激發研究生進行科學實驗的興趣十分重要。同時,也為高水平的教師隊伍的建設提出了更新、更高的要求。
2.結合教學大綱和教學實際,調整教學內容。
(1)力求按照教學大綱要求進行教學,培養創新能力。細胞生物學教學大綱是開展教學的基本框架和內容,為了適應未來社會的需求,教師必須讓學生掌握細胞生物學的基本理論和基本內容,為將來的實際應用打下良好的基礎。因此,選取教材十分重要,作者認為研究生作為高校培養的高級人才,在本科階段已經學過細胞生物學,但是對分子細胞生物學的了解較少,應該選取分子細胞生物學教材,同時在課程安排上考慮實際情況,針對薄弱環節結合教學大綱的要求進行知識結構的調整,從一定的層次要求他們學好這門課程。例如,在教學細胞生物學的基本概念和原理時,應該給出一些事實(例)和問題,讓學生積極思考回答這些問題,在理解的基礎上掌握概念和原理,而不是進行單純的講解,同時也允許學生能夠結合自己在做科研中發現的問題,進行課堂討論,及時總結,激發學生興趣,充分發揮學生的積極性和創造性。[3]
(2)根據課題組的實際情況,進行教學內容的調整。隨著科學技術的進一步發展,細胞生物學領域的進展十分迅速,原來的細胞生物學教科書所涵蓋的內容可能正在發生著新的進展,同時研究生作為學科發展的生力軍,在本學科的教研中起著非常重要的作用,例如針對植物課題組的研究生教學就應該把重點放在植物細胞生物學的研究上,同時也要照顧到動物學和微生物學課題組修該課的研究生,不同的學生要求掌握的重點不一樣,進行教學講解,要做到有的放失。同時,在現行的教學研究中應該根據大綱要求的每個章節所涵蓋的內容結合課題組的實際情況作以適當的調整,補充新的研究進展,開展專題講座,做到既要顧及全局,又要點面結合,[4]做到切合實際的講解,便于研究生更深入的了解和學習各個章節的內容。
(3)補充新的教學前沿動態研究。傳統的細胞生物學研究只是研究細胞的形態、結構和功能等方面,目前細胞生物學的發展逐漸深入到分子領域,且處于快速發展的領域,例如細胞功能方面的研究已深入到分子領域,作者認為研究生細胞生物學的教學應該結合此領域新的研究進展進行講解,使學生能夠了解最新的發展動態,使其受到啟發和教育,為今后的科研工作奠定一定的理念和指明方向。[5]應該在緊扣教學大綱的基礎上結合分子生物學的發展進行拓展講解,使學生能夠了解該章節所涉及的發展前沿,跟上科技進步的步伐,才能在以后的科研中奠定好的基礎,不致于落伍。
(4)結合教學實驗課進行教學實踐總結。細胞生物學是一門實踐性非常強的學科,應該在進行教學的同時給學生一個實踐的機會,因此應該結合教學計劃給予一些階段性的實驗操作,因為實驗是教學的重要組成部分,二者相結合更有助于培養研究生的動手能力和創新能力,這樣對教學的效果也起到一定的補充和檢驗過程。[6]
二、教學改革效果的檢查和驗收
現行的研究生教學必須進行改革,但是對于教學改革的效果如何?應該分階段針對所進行的教學改革的具體實踐措施進行有針對性的檢查和驗收,促進研究生細胞生物學教學的大膽改革和嘗試,同時也為高校培養細胞生物學方面的高級人才隊伍打下基礎。
參考文獻
1 郭培俊、龔洪勝.研討式教學法探微[J].浙江工貿職業技術學院學報,2005(1)
2 王 昕.教學改革的時間與思考[J].中國科技信息,2008
3 孫劍華、張紅鋒等.多層次系統性細胞生物學實驗教學體系的建設[J].實驗室研究與探索,2009(1):121~124
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2018)14-0277-02
細胞生物學是生命科學領域發展最迅速的重要基礎學科之一。《細胞生物學》課程在高等學校生命科學相關專業的教學中已成為骨干課程和專業基礎課程。一直以來,細胞生物學都存在著教學內容豐厚而抽象的難題,應用傳統的教學手段與方法進行授課,學生較為普遍地反映內容不易理解和難以記憶。面對信息化快速發展和互聯網在教育教學中的應用所帶來的機遇和挑戰,網絡課程建設被認為是輔助應用于創新人才培養的有效手段,是傳統教學的有益補充[1-2]。目前,全國也已有多所高校開展了細胞生物學網絡課程建設和應用實踐,尤其是一些高校如北京大學、清華大學、復旦大學、中山大學[3]和四川大學[4]等,其細胞生物學網絡精品課程建設的成效顯著,一些教學資源進行了開放和共享,輻射示范作用大,這為地方性綜合院校進行相應網絡課程建設提供了很好的參考和借鑒。為了適應學科發展和新時代國家對創新性人才培養的要求,我們結合南昌大學的辦學特色開展了以創新人才培養為導向的細胞生物學網絡課程建設的實踐。本文小結了筆者對細胞生物學網絡課程的建設和實踐過程。
一、細胞生物學網絡課程引入和建設思路
細胞生物學的教學一直存在課時少內容多、教師少學生多、知識更新速度快的問題。盡管教師進行了充分備課且應用了多媒體課件進行教學,但仍因課件內容太多,特別是有時教師為了完成教學大綱而趕進度,上課速度快,學生反映跟不上節奏,缺乏思考的時間,一堂課下來,覺得眼花繚亂,像走馬觀花似的看了一場不太懂的電影,也沒有時間與老師進行交流,最終造成教學質量下降,沒有達到預期的教學效果。為此,我們嘗試著從學生角度來探尋教師應采取何種適用于本校學生較容易接受的方式授課,引導每一個學生積極主動地參與到細胞生物學課程教學改革的探討與實踐中。我們通過調查問卷,要求每個學生就老師對細胞生物學前1~2周的授課方式做出客觀點評及在后續階段應該做如何的改進和調整建言獻策,真正意義上實現以學生為本,以大多數同學所喜愛的方式進行授課。基于收集到的學生反饋意見和建議,我們合理地對課程教學內容進行了優化處理,在課堂教學中僅挑選重點內容進行講授,并依據教學內容不同采用多元化的教學手段。對于一些未講到的知識點嘗試通過南昌大學網絡教學平臺開展細胞生物學網絡課程建設加以彌補,尤其是一些難點,在網絡教學平臺上以微課的形式進行精講,以期學生重復觀看且有時間消化和吸收。
我們依托的南昌大學網絡教學平臺,學生可在任何時間、任何地點上網學習。南昌大學網絡課程平臺由16個模塊組成,分別是課程介紹、教學大綱、教學日歷、教師信息、教學材料、課程通知、答疑討論、課程問卷、教學郵箱、教學筆記、個人資源、研究型教學、課程作業、試題試卷庫、在線測試和課程管理。基于此平臺,對于細胞生物學網絡課程的建設,我們的建設思路是為登錄訪問的學習者提供細胞生物學較豐富的網絡教學資源,將梳理出的細胞生物學的知識點、概念體系和層次結構展現在網絡平臺上,并關注學生的訪問情況和學習狀況。理念是激發學生的學習動機,喚起學生的求知欲望,和學生共同成長,以達到教學相長和培養學生創新思維與創新能力的目的。
二、細胞生物學網絡課程的建設及應用
我們除了在網絡平臺相應模塊上共享本校細胞生物學精品課程教學資源外,還提供網址鏈接到其他高校如北京大學、清華大學等細胞生物學精品課程網站。并效仿名校名師關于該課程的網絡建設的相關內容,在平臺上我們每年更新的課堂教學PPT,進行網上批改作業、答疑互動和在線測試等;此外,我們在課程討論區播報科研新聞,向學生介紹相關的科研網站,推薦一些較好的科普微信公眾號,培養學生自己探尋科研的習慣,培養學生科學素養;選擇近年來細胞生物學相關的諾貝爾獎研究成果、當今細胞生物學研究熱點,引導學生針對細胞生物學教科書中與最新研究報道的異同點進行討論,激發碰撞新思路、新想法,鼓勵學生獨立思考、大膽質疑,多方位、多角度地發現問題和解決問題;在個人資源模塊中,我們將一些實驗條件限制暫時不能大范圍開展的細胞生物學實驗進行細胞及結構觀察等,通過文字、圖像、錄像、配音等手段將實驗原理、實驗內容、手術操作等環節生動展現,讓學生如身臨課堂,提高其自學能力;由于創新仍離不開實踐的滋潤[5],我們在課程通知區模塊加大了本校與細胞生物學研究相關的創新學分、“挑戰杯”課外科技創新大賽、開放性實驗課題、科研訓練項目和“創新團隊建設”的宣傳力度,鼓勵和引導科研興趣濃厚的學生積極申請和參與到一些教師的課題研究中,營造良好的科研創新氛圍,以使教學和科研相輔相成,培養學生的科研思維和實踐能力。
學生還可通過網絡平臺上公布的課程教學指導進行網上自主學習,根據這個指導有重點地學習,并可把自己的學習心得、存在的疑問以及創新實驗或挑戰杯等研究的階段性可公開成果、工作照或疑難點問題通過師生交互平臺留言、發帖、跟帖,也可以用電子郵箱等方式與教師及時溝通和交流,并設置小組討論等專欄實現同學間的互動。教師可以通過文字、聲音、視頻等多種媒體在網絡平臺上向學生進行圖文聲等信息的傳遞,通過網絡的交互功能獲得來自學生的圖文信息。還可以此平臺考察學生對研究的內容或提交的小論文表述得是否清楚,重點是否突出,回答問題是否簡明、扼要、準確;此外,我們借鑒了本校“生物化學”課程的新型考試模式在細胞生物學網絡課程建設平臺上的在線測試模塊做了相應實踐,即采用了網絡自測的形式進行[6]。教師根據細胞生物學課程學習內容和命題原則指導學生自主命題并制定參考答案,通過細胞生物學網絡課程中的教師郵箱模塊收集學生反饋的細胞生物學中的一些重點概念、要點知識,并編排成試題。教師對學生擬定的試題和參考答案全面評析,從中選擇有代表性的、能測試學生學習效果的、具有創新性的試題和參考答案輸入試題試卷庫模塊中。通過在線測試模塊隨時隨機進行組卷,并設定答卷時間,允許學生隨時可進行自我檢測。這一步驟充分發揮了學生的主體作用,激發了其學習興趣、訓練了閱讀文獻把握重點脈絡的能力,也增強了自身主動學習的責任感和創新意識。在研究型教學模塊區,通過學生對課程討論區模塊的信息,根據學生參與的科研訓練項目,來訓練學生的發散思維能力。老師對這些題目進行征集,作為平時成績獎勵的依據,激發學生的邏輯思維能力和綜合分析、解決問題的能力,并可以此來了解學生的創意思想和學習進展情況。在課外資源模塊中引入國內外學術大師的有關治學精神和人格魅力等摘錄或個性化選讀作品等。倡導學生獨立性和批判性思維能力的培養,師生關系擺脫了舊時的“權威者”與“服從者”角色,而更像是師兄師姐,或是朋友。
此外,由于該平臺可充分實現師生之間的互動,因此,我們可通過課程問卷模塊區的問卷調查及時得到學生的反饋意見,并根據實際情況對細胞生物學的課堂教學或細胞生物學網絡課程的建設改進作出相應調整,以更好地服務細胞生物學課程體系的優化。
作者:劉波蘭 張文平 單位:贛南醫學院
成績分析主要側重在考試的綜合水平,評價指標有最高分、最低分、平均分、及格率、標準差、分數段分布等,試題和試卷質量分析指標,主要包括區分度(D)、難度(P)、信度(α)等指標。區分度(D)是試題對考生水平的區別能力。難度(P)是衡量試題難易程度的指標。信度(α)則表示考試的可靠性。
學生考試成績分析考試成績的總分為100分,采用設計好的Excel數據處理軟件進行統計分析得出這次考試的平均成績為70分,標準差為8.3。最低分為46分,最高分為93分,全距為47分,及格率為92.9%。各分數段頻數分布,主要集中在70~79分之間,基本呈負偏態分布。試題質量分析一般認為,試題的區分度和難度是評價試題質量的重要指標,因為一道試題的質量是由該題的區分度和難度共同構成的;P(難度)>0.5,D(區分度)>0.2為優良題(難度較易,能將中、低水平的學生區分);P(難度)<0.5,D(區分度)≥0.2為較好題(難度較大,能夠將優秀學生區分出來);P(難度)≥0.5,D(區分度)<0.2為一般題(難度較易,各水平學生均能答,主要為教學大綱要求掌握的知識點);P(難度)<0.5,D(區分度)<0.2為差題(難度較大,又不能區分各層次水平的學生)[2]。分析結果得出本試卷中優良題有33道,占56.9%;較好題也有16道,占27.6%;一般題有8道,占13.8%;差題只有1道,占1.7%,
學生考試成績分析2009級生物技術專業《細胞生物學》課程,理論課安排有58學時,實驗課安排有20學時。這是一門醫學生較早接觸醫學內容的形態學課程,學生都比較感興趣。本次考試成績呈負偏態分布,居于70~79分的最多,平均分為70分,說明該年級學習效果呈中等的學生較多,或者是學生對大部分要求熟悉知識的點掌握比較好。而標準差為8.3,又表明成績分布相對集中。為了推進我校教學改革的進一步發展,依托學校的校園網建立組細胞生物學教學網站,并對2009級生物技術專業的學生采用了網絡輔助教學的新型教學模式,該教學模式通過調查分析證明已經取得了良好的教學效果,而且本次考試的考核內容與教學內容、教學大綱基本一致。因而,我們認為成績的負偏態分布情況反映出學生掌握了《細胞生物學》基本知識點,本次考試結果是可以接受。試題質量分析按照教育測量學原理[3],試題的P(難度)值在0.30~0.70之間為難度適中,D(區分度)值大于0.30時屬于區別極好的試題,D(區分度)值在0.15~0.3之間為區別良好;D(區分度)值小于0.15,表示該試題難都大又無明顯區分度,屬于差題,應該去除掉。因《細胞生物學》是一門形態學學科,概念名詞多,內容抽象,學生普遍反映知識點很難記,故在參考其它試題評價的基礎上,我們選取P難度=0.5、D(區分度)=0.2為界值對試題進行綜合評價,將試題分為優良題、較好題、一般題和差題等四類,從表2可見本次考試試題以優良題數量最多,占56.9%,題型主要有選擇題、填空題和名詞解釋,因其大多為考查學生掌握細胞生物學的基本概念和基本知識點的試題,故難度和區分均較低;差題為1道填空題,屬超教學大綱內容,但其分值較低,對試卷整體質量影響不大。本次考試試卷從總體分析來看基本上能夠檢驗出學生對知識點的掌握情況,并且區分出不同層次學生的實際水平,試卷信度也達到了一般考試的要求。通過這次試題質量分析,教研室命題組一致認為,今后應該建立科學規范的試題庫,適當提高試題難度,將區分度差的試題刪減,提高試卷質量。
體會我們通過對我校2009級細胞生物學專業的《細胞生物學》考試情況的綜合分析,發現大部分學生目前的學習方法仍然停留在死記硬背學習內容上,分析和解決問題能力比較差,這些情況充分體現了教學改革的必要性。根據醫學院校的教學要求,學生不僅要對學習內容的基本概念和基本知識點的掌握,還要加強培養理論聯系實際、分析和解決問題的能力。為此作為教師,我們應該一方面改進教學方法,提高教學質量,另一方面就是特別要注重學生實踐能力的培養。同時我們為了進一步規范學生考試試題,建立了《細胞生物學》試題庫。《細胞生物學》作為生物技術專業的一門基礎與臨床相溝通的基礎學科,其考試不僅是檢測教學效果的重要工具,也對檢驗和評定學生對知識和技能的掌握、促進學生素質的發展有重要作用。因此,增強學生的主動性,及時調整教學方法和進一步完善考試試題是提高教學質量的重要保證。
關鍵詞:細胞生物學;教學質量;自主學習
Key words: cell biology;the teaching quality;autonomous learning
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)22-0118-01
0引言
細胞生物學是高等院校生命科學專業的一門基礎課程,同時也是一門前沿學科。我國基礎科學發展規劃中,把細胞生物學、分子生物學、神經生物學、生態學并列為生命科學的四大基礎學科,在生命科學中占有核心地位。如何上好這門課?如何激發學生的學習積極性和主動性,有效地提高細胞生物學的教學質量?如何讓學生在輕松開闊的氛圍中學習領會到細胞生物學的精髓?以下是筆者的幾點教學體會。
1開篇激發學生興趣
“好的開始是成功的一半”。我們在教學過程中嘗試用動畫開頭,選擇生動有趣且有一定科學性的動畫視頻給學生放映,通過老師的講解使學生對細胞生物學的研究內容有一個概念性的認識和了解,在一個輕松愉悅的氛圍中開始細胞生物學的學習。讓學生感覺學習不再是枯燥乏味的事情,并對這門課程產生興趣。這樣的開始還有另外一個優勢就是消除了學生心理的陰影。從而打消學生的恐懼心理,建立正常的教學環境。
2理論聯系實際,加強理性思考的引導
理論聯系實際在很多學科教學中被反復強調[1]。原因主要是理論抽象,學生在短時間無法理解。為了使學生盡快理解,采用理論聯系實際的方法是行之有效的。聯系學生已有的知識基礎和生活經驗,從已知到未知,從現象到本質,把科學和經驗結合起來,使之形成正確的科學概念。雖然理論聯系實際可以加深學生的印象,提高學生的學習熱情和積極主動性。但我們在培養學生學習興趣的同時也應注意加強學生理性思維能力的引導工作。隨著課程的深入,逐步加強理性思考的內容,逐漸引導學生建立理性思維模式,從規律和機制的角度進行思考,加深對細胞生物學的理解和掌握。
3跟蹤前沿報道,開展討論
細胞生物學不僅是一門基礎課程,同時也是一門前沿學科。跟蹤前沿報道不僅可以激發學生的學習熱情,同時也是對教學內容的補充和更新。所有的知識和理論都是動態的,都處在不斷更新的過程中。因此要教會學生靈活運用知識并不斷地進行自我更新,學會積極主動地思考問題。細胞生物學的研究中目前還有非常多沒有解決的問題,也存在很多學說派別。可以引導學生查閱相關資料,就已掌握的知識和理論展開討論,給學生留出自學空間和思考空間。
4注重實驗環節,引導學生分析問題,解決問題
實驗教學既是課堂教學的輔助環節,又是課堂教學的深化與繼續[2]。通過實驗學生不但可以加深對一些基本知識和基本理論的認知和理解,而且還可以得到專業技能訓練;通過動手操作、觀察實驗現象、分析實驗數據、總結實驗結果,可以提高觀察、分析、綜合和解決問題的能力,這些對學生更好地將理論與實踐相結合,提高綜合素質,更好地適應和接近當今社會人才需求的標準等都有非常重要的作用。在傳統實驗課的基礎上加強實驗的探索性。實驗可以采取實驗小組的組織形式,每個成員在實驗中承擔不同的工作。根據不同的實驗材料或處理的方法不同,可以得出不同的結果。讓學生針對不同的結果進行分析討論,使學生逐步提高分析問題、解決問題的能力。探索性實驗是一個積極的、發揮主觀能動性的創造過程。這樣的實驗課不僅可以加深理論知識的理解,還可以使學生學會“提問”。對于實驗過程中出現的問題,實驗的過程與結果現象間的關系等等進行全方位的分析和思考。這對于學生提高認知能力,跟蹤和把握生命科學前沿領域的發展,促進科研素質和綜合素質的協調發展都起到重要作用。
5完善考評體系,促進全面發展
考核是教學效果的檢驗,也是督促學生學習的方法和手段。細胞生物學即基礎又前沿,是一門及理論性、知識性、實驗性、創造性為一體的學科,為了引導學生的全面發展,科學的評價學習效果,我們在考核過程中采取“多內容多形式的綜合考試”。①理論課結束后的期末考試。這是考核項中的重要一環。試題題型廣,題量大,覆蓋面廣。以基礎理論、基本知識為主。另有部分較高層次的論述題,書中沒有現成答案,必須理論聯系實際才能得出答案。即考察了學生對基本知識的掌握,也考察了學生運用理論分析問題、解決問題的能力。②撰寫綜述或設計一個課題。細胞生物學是一門知識更新十分迅速的學科。針對當今研究的熱點問題或學生感興趣的問題,給學生提供一些信息,讓學生查閱相關資料,撰寫論文。這種做法不僅可以讓學生找到興趣點,同時對于科研素質的提高有很大的幫助。③實驗課成績。細胞生物學不僅要求學生有扎實的理論知識,而且要具備熟練的實驗操作技能和富于創新的思維能力。實驗課尤其是探索性實驗課是考察學生綜合素質的重要指標。根據學生在實驗課上的動手能力,實驗基本技能的掌握情況,實驗報告中對實驗過程的總結和對實驗結果的分析討論等內容對實驗課的成績加以評定。
6結語
細胞生物學作為生命科學中一門十分重要的基礎課,是一門理論和實踐相結合的學科。在教學過程中學生不僅是知識的接受者,更應是教學的主體。授人以魚,不如授人以漁。合理引導和激發學生的學習興趣和對知識探索的欲望,提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,全方位、多角度的提高學生的綜合素質,培養適合新世紀發展的高素質創新性人才。
[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 ]
醫學細胞生物學是從醫學的角度,以細胞生物學和分子生物學為基礎,探索研究人體細胞發生、發展、衰老、死亡的生命活動規律及疾病發生機理及防治的科學。醫學細胞生物學是我國醫學教育的一門重要基礎課程,作為當今生物醫學研究最活躍的前沿學科之一,其研究手段技術先進,知識內容更新快,匯聚了最新技術手段和科研理念。我校多個醫學專業均開設了本課程,但教學中出現的問題也不容小覷,比如民漢學生語言基礎不一、文化鴻溝明顯和基礎知識不一等。
目前新疆高校少數民族學生包括民考漢、雙語生和民考民三種。所謂“民漢合班”是指將民語言參加高考學生(包括雙語生)和漢學生(其中包括民考漢學生)統一編班進行培養的一種教學模式。為了維護新疆的和平穩定、國家的長治久安、社會的穩步快速發展以及民漢關系的融洽相處,新疆各院校探索和推進民漢合校、合班一體化教學的努力從未停止。以我校厚博學院(以下簡稱“我院”)為例,我院2014級共16個班,其中3個預科班為民語言班,其余13個班中,有10個班級實施了民漢合班,占62.5%。在醫學細胞生物學教學中,正視這些困難并積極尋求解決之道,對于提升民漢合班班級的基礎專業課程教學水平,提高學生的語言交往能力及專業知識技能具有重要意義。
一、當前民漢合班班級醫學細胞生物學教學的基本現狀
1.教學面臨著“同步不同效”的現實困境
醫學細胞生物學內容覆蓋面廣,與其他基礎醫學和臨床醫學的各個學科聯系廣泛,成為溝通基礎與臨床各學科間的重要“橋梁”學科。本學科教學內容多、學時少,且對于新疆民漢合校、合班院校而言,民漢學生在學習、生活方面的模式決定了其在教學方面的特殊性。大部分民考民和部分雙語少數民族學生普遍存在專業詞匯理解困難的問題,因此教學面臨著“同步不同效”的現實困境。
2.學生對醫學細胞生物學學習的重要性認識不夠
醫學細胞生物學主要授課對象為臨床醫學、口腔醫學、麻醉醫學等專業一年級學生,他們還沒有學習足夠的醫學知識,因此對醫學細胞生物學學習的重要性認識不夠。對于部分學生,上課聽講困難,學習積極|生受挫,對于民漢合班班級而言,學生的語言基礎和知識理解能力分化明顯,學習效果也呈現出“馬太效應”。在一體化教學過程中,有的學生甚至完全不理解老師的授課內容,如果不能及時得到適當的幫助和指導,這種學習聽課過程中產生的挫折感很容易使他們放棄學習,缺課、逃課也就不難理解了。
3.教材難度過高,不符合民漢合班教學實際
目前我院根據學校規定選取的教材存在著針對性不強、難度過高等缺憾。以筆者所在院校在教務處指定下采用的人民衛生出版社《醫學細胞生物學》為例,教材本身內容覆蓋面廣,知識點繁多,適合醫學細胞生物學課程課時較多的院校,而我院本課程理論課時量才24學時,不符合民漢合班的教學實際。教材與學生學習實際情況脫節的現象,既對教師完成既定教學任務造成干擾,也不利于學生知識架構的構建。
二、提高民漢合班班級醫學細胞生物學教學水平的對策
1.突出學生的主體性,激發學生學習動機
英國教育家哈曼認為“那些不設法勾起學生求知欲望的教學正如同錘打著一塊冰冷的生鐵。”教師要激發學生的學習動機,培養其求知欲望,變“要我學”為“我要學”。首先教師要轉變教學觀念,突出學生在教學過程中的主體性,尊重不同民族學生生活環境和文化背景的差異,調動學生自主參與,因材施教。其次,少數民族學生由于天生活潑好動、熱情開朗的個性特點,在課堂上能積極配合教師,認真參與各種課堂教學活動。教師應充分認識到這點,鼓勵學生樹立學習信心,也可以讓同學們“結對子、一幫一”,促使漢族學生放開手腳,變被動為主動,積極地參與課堂組織的各種教學活動,從而使課堂教學氣氛活躍,教學效果良好。
2.化繁雜為簡潔,降低學生學習難度
我們在本課程中引入“系統”“動態”“時空”等前沿概念,貫穿了“細胞不是一個孤立的細胞,而是組織、器官及個體中的細胞,甚至是不同生理狀態或病理狀態下的細胞”的基本思想,培養學生批判性學習和創新思維的能力。在授課過程中按照“結構決定功能,功能反映結構的狀態”的知識體系優化理論課教學內容,使學生更容易形成生物學知識框架,而且根據我院教學課時的實際情況,精簡講授內容,選取教材中八個章節進行重點講述,化繁雜為簡潔,降低學習難度。
3.利用網絡資源對課堂教學進行延伸和有機補充
摘 要:為了提升細胞生物學課程教學質量,更好地培養出應用型技術人才,文章從更新教學內容、改變現有教學模式、增加實驗課時量、科研與教學并抓等方面,提出了高校細胞生物學教學改革策略。
關鍵詞:高校;細胞生物學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)07-0027-02
收稿日期:2014-11-19
作者簡介:孫虎男(1978—),男(朝鮮族),吉林和龍人,黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院生物工程系主任,講師,博士,主要從事細胞生物學研究。
隨著科技的飛速發展,各行各業對人才的需求量越來越多,對人才綜合素質的要求也越來越高,同時對高校人才培養也提出了嚴峻的挑戰。生命科學研究在人類的健康和醫療保障等領域的發展做出了卓越的貢獻,同時也推動了社會其他行業,如經濟、農業、環境等行業的發展。作為生物學的主要組成部分,細胞生物學與分子生物學、神經生物學和生態學被并列為生命科學的四大基礎學科,反映了現代生命科學中細胞生物學的重要地位,預示著細胞生物學在生命科學發展進程中的重要作用,同時提示了細胞生物學的發展趨勢[1]。本文以如何提高高校“細胞生物學”教學質量為主要研究對象,從教學內容改進、教學方法和實驗教學改革以及科研與教學的相互關系分析等角度,結合在實際教學過程中的心得體會,為提高高校“細胞生物學”教學質量提供新的思路,為更好地培養出具有創新能力的應用型技術人才做出貢獻。
一、及時更新教學內容
隨著現代細胞生物學的迅速發展和深入,對高校“細胞生物學”教學的要求也越來越高,需要大學生掌握的知識和實驗技能也逐漸地走向多元化。目前,國內很多高校采用的《細胞生物學》教材內容比較多,每個章節的內容有不少地方是重復出現的,而且大多數內容與我們學生在高中時期學過的生物學內容比較相近。大多數學生覺得目前多數高校選用的教材對提高對細胞生物學的認識并沒有很大的幫助,同時也建議減少對基礎、純理論和其他課程反復出現的內容講授,增加現代細胞生物學前沿的、熱門的內容,注重與實際應用相結合的部分,以便學生在日后的生產實際中能夠用到所學的知識,要注重實用性,避免光講一些華而不實的理論。因此,及時增補細胞生物學相關前沿內容,對于提高本科教學質量至關重要,同時也是細胞生物學發展的需要。值得一提的是,在改進和修正“細胞生物學”教學內容的同時,我們要注意掌握好修改內容的范疇和深度[2]。增補內容的深度、范圍和角度不同可能會給基礎薄弱的學生帶來學習上的困難,同時對學生理解相關內容提出嚴峻挑戰,從而影響學生的學習積極性。因此,有目的性、針對性地選擇相關增補教學內容就顯得尤為重要。“細胞生物學”是一門綜合性的課程,涉及細胞的方方面面,同時與“生物化學”“生理學”和部分“解剖學”課程也有重復的內容,授課教師應熟練掌握細胞生物學內容的同時也要掌握其他相關課程的基本知識,以便達到深入淺出、大題小做、難易結合,使學生在幾門課程知識比較中更牢固地掌握細胞生物學的知識。
二、改變現有的教學方法與模式
如何提高學生課堂學習的主動性一直以來都是廣大教師要研究和解決的問題。“細胞生物學”課程同樣也面臨著解決學生在上課時出現乏味、難懂和注意力下降等問題。因此,改進長時間以來的“注入式”教學模式,開發靈活多樣的教學方法和教學模式就迫在眉睫[3]。所謂的學習主動性,主要來自學習的主體——學生的好奇心理。只要能夠引起學生足夠的關心,能夠激發學生的好學、好奇心理,就可以輕松做到提高學生主動性的目的。現在的大學生均來自90后,他們成長的環境中充滿了信息,每天的信息量之多,獲得信息的途徑、工具之多樣化,以前的大學生是不可比擬的,再加上90后大學生獨有的創新欲望和表現心理強等因素都可作為開展課堂教學的工具。
(一)開展專題教學
所謂的專題形式教學就是針對人們最為關心的內容和研究最為熱門的內容,分成幾個部分進行授課。這樣的教學模式在引起學生的好奇心方面就能得到奇效,因為專題形式教學不用按照教材的內容和順序講解本章內容,而是按照學生關心的社會問題和科研問題,綜合介紹目前研究前沿的內容、發展方向和現狀,同時把“細胞生物學”幾個章節的內容融匯于一個專題,進行系統性的介紹,使學生在類似聽故事的過程中,掌握相關章節中重點內容。這樣不僅會提高學生的關心程度,也對學生系統地掌握細胞生物學內容極有幫助,對提高“細胞生物學”教學質量有積極的影響。
(二)學生講題,教師點評
開課初期教師按照教材內容,將每一個章節分成若干問題發給每一位學生,讓學生自主選擇自己感興趣的問題自行準備、查文獻、做PPT,在開始講課之前利用5—10分鐘讓學生到講臺就自己選擇的問題進行講解,并對其他學生提出的問題,按照自己的理解進行解答,最后由教師進行點評和補充。這樣的教學方法對學生的學習主動性、查文獻能力、整理習慣和知識點總結能力等方面的提高很有幫助。尤其是在回答問題的時候,能夠更加清楚地看出每一位學生為了自己的這堂課細心準備的程度和對相關知識點的掌握程度,再通過教師的補充和點評加深對該問題的認識和印象。這樣的教學方式,對學生的心理承受能力、語言表達能力的提高和對科學問題的探索精神的培養等都起到了積極的作用。
凡是能夠提高課堂教學效果,提高教學質量和學生學習主動性的教學方法都應該果斷地應用于我們的本科教學過程,只有這樣才能從根本上改善現有的教學模式,達到提高教學質量的目的,才能使本科教學在日益進步的時代潮流中立于不敗之地,才能夠為社會培育出更多高質量的優秀人才。
三、增加實驗課時量,提高學生的動手能力
課堂教學主要給學生講授基本理論、基本概念和方法等內容,屬于理論性的知識點,而與理論知識的掌握同樣重要或者更為重要的是培養學生的動手能力[4]。企事業單位對人才的要求主要注重兩個方面,一是心理承受能力,其次就是實際操作能力。就相關專業的實際操作能力而言,很多高校都面臨著無法滿足企業相關要求的難題,因此利用有限的資源最大限度地提高學生實際操作能力是擺在眾多高校面前的大課題。事實上,提高“細胞生物學”實驗操作能力并不是高不可攀的難題,只要實驗設計合理,學生實驗分組得當,實驗目的性強,完全可以滿足每一位學生獨立完成1—2項綜合性實驗的需求,使學生在實際操作中更加鞏固課堂上學習的知識點。要開展這樣的實驗課程就需要增加實驗課時數,讓學生有足夠的實驗課時完成其實驗任務。實驗環節是“細胞生物學”教學的關鍵環節,是提高“細胞生物學”教學質量最為的有效手段。只有提高學生實驗環節在整體教學中的分量,才能夠真正做到學之會用、用之必熟的目的,才能夠從根本上提高學生對整體知識面的掌握和鞏固。
四、科研與教學并抓
本科生教學離不開高校三大組成部分即教學、科研和人才培養,這三者之間存在著相互制約、相輔相成的密切關系。人才培養是高校的根本,教學是中心,科研是支撐,只有正確地理解和處理好三者關系,才能實現培養社會需要的高素質人才,為推動社會經濟發展做出貢獻。教學的發展離不開科研的支持,而科研的進步也需要教學過程中不斷地提出問題,在教學發展中得到驗證和延伸。不難看出,高校科研平臺的優劣、規模和先進程度也對本科生教學的發展起著重要的調節作用。目前,很多高校都重視教學和科研的同步發展,希望通過提高科研平臺推動教學質量的改善,推進教學改革,刺激科研的進一步發展。這些舉措是高校教育事業得以發展和提高的保障,也是教育事業賴以存在的保障。離開教學講科研或離開科研講教學都是不可取的,只有教學和科研并進,才能保障高校教育質量的維持和提高,才能保障高校更好地為社會服務,為社會培養出優秀人才。“教而不研則淺,研而不教則空”,教師不僅要進行教學,而且還要進行科研工作。教學是教師的本職工作,但如果只進行教學而不進行科研工作,就會被日新月異的新知識、新思想觀念所淘汰,甚至會被思想活躍的學生超過。只有那些既教學又進行科研的教師,才能通過自己切身的創造經驗,把知識講活,培養出有創意、創新能力的學生。另外,科研上大膽地納入本科生,也是提高教學質量的有效方法。通過參加科研工作,學生進一步了解科學的發展及其前沿問題,體會到科學研究的精髓,加深對科研工作的熱愛,也為他們日后的科學探索、創新奠定基礎,也為教學注入了研究性學習,激發了學生的學習興趣,在這一過程中提高了他們提出問題、解決問題的能力,培養了他們的創新能力、自主學習能力及戰勝困難的毅力。只有科研教學工作相互結合和互動,才能不斷地提高自己綜合能力,才能發揮高校的優勢,從真正意義上提高教學質量。
總之,要提高“細胞生物學”教學質量,發揮高等院校的優勢,為社會培養出具有創新能力的高素質人才,就需要我們從不同的方向和角度改進教學方法,改善教學內容,調整教學模式,提高自身科研素養和知識結構,只有這樣才能從根本上提高教學質量,為推動社會的發展做出貢獻。
參考文獻:
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2014年9月9日,在同北京師范大學師生代表座談時指出,“世界上沒有兩片完全相同的樹葉,老師面對的是一個個性格愛好、脾氣秉性、興趣特長、家庭情況、學習狀況不一的學生,必須精心加以引導和培育……好老師一定要平等對待每一個學生,尊重學生的個性,理解學生的情感,包容學生的缺點和不足,善于發現每一個學生的長處和閃光點,讓所有學生都成長為有用之才。”隨著改革開放的不斷深入,市場也已經成為配置人力資源的決定性因素,畢業生深造和就業的出路已經非常寬廣。因此,沿用以前的一本教材、一套講義、一種教學方式,已經不能適應學生的需求。應當轉變觀念,樹立以學生為本的育人理念,切實從學生的需要出發,為其提供適用的教學模式,使不同的學生在畢業之后能夠用得上課堂所學的知識和方法。
一、因需導學教學模式的提出
“因材施教”是孔子踐行的最主要的教育教學原則,是指在教學中教師根據不同學生的認知水平、學習能力以及自身素質,選擇適合每位學生特點的、有針對性的學習方法[1]。2010年頒布并實施的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》[2]指出,“要樹立人人成才觀念,面向全體學生,促進學生成長成才。樹立多樣化人才觀念,尊重個人選擇,鼓勵個性發展,不拘一格培養人才”。面對新形勢,筆者提出“因需導學”的教學理念。即從學生的個性和需求出發,引導學生進行有選擇性和有針對性的自主學習,從而使每位學生都能獲得最合適和最有效的收益。“因需導學”的理念,在各級各類教學過程中都可以貫徹,在大學生中尤其適用。大學生畢業后深造和就業的方式有多種,應該鼓勵他們從自己的人生理想、學術興趣、自身條件、深造和就業去向等各方面的因素出發,因勢利導,讓他們在課程中尋找到不同的體驗、知識和技能,從而使收獲與需求、自身條件相匹配。在我國,大學教學工作重視的是專業教育,學生從大學第一天起就確定了專業,對不同專業的學生采用不同的教學模式。拿生物學專業來說,雖然我們期望學生畢業后從事與生物學相關的工作或研究,但其實有相當一部分的學生并非如此,而是轉到其他專業或行業進行學習和工作。那么對于這些學生來講,專業教育對于他們有多大的意義?有沒有更好的教育方法?筆者嘗試從“細胞生物學”的教學中摸索和探討在專業課中運用“因需導學”的原則,以期對學生有更好的教學效果。
二、因需導學教學模式的實踐
(一)通過調查問卷了解學生的差異化需求
開展“因需導學”教學活動,首先應該了解學生的需求和興趣[3]。作為“細胞生物學”課程的任課教師,筆者為了解學生的需求和興趣,進行了細致的調研和分析。在“細胞生物學”課程的第一堂課上,教師給每位學生發放一份調查問卷,內容包括2個問題。①你對現在所學的生物學專業感興趣嗎?②你大學畢業后的打算是什么?學生們作答后上交問卷,教師對結果進行統計,以最近一屆的學生為例,共統計52名學生,結果如圖1和圖2所示。從圖1統計結果可以看出,對生物學具有一般興趣的學生為69%,感興趣的學生為25%,不感興趣的學生為6%。關于畢業后的打算,從圖2可以看出,63%的學生打算繼續深造,23%的學生還沒想好,14%的學生要直接工作。因此,筆者針對上述調查問卷的情況,結合自己多年的教學經驗,擬采取以下措施開展“因需導學”教學活動,其教學策略是:①對專業感興趣和畢業后繼續深造的學生,除課堂上的專業知識學習外,還應引導他們在課外進行更深入地學習和鉆研;②對專業不感興趣、畢業后要直接工作和還沒考慮好的學生,要積極培養他們的學習興趣,講課時力求趣味性,知識不能太難,即使他們今后不想從事與生物學專業相關的工作,也要確保他們能學到有益于今后自身發展的知識和技能。
(二)通過推薦教材為學生提供自主選擇學習內容的空間
選用優秀教材是提高學生學習興趣,保證學習效果的一個重要途徑。近年來,各出版社出版了不少相關的教材和參考書,經過筆者教研室多年的教學積累,考慮到學生的差異,教師向學生推薦中文和英文2種教材,中文教材主要有翟中和教授主編的《細胞生物學》(第四版)、王金發教授主編的《細胞生物學》。翟中和教授所著的《細胞生物學》教材是我國高校采用較多的“細胞生物學”課程的經典教材之一,被眾多高校、科研機構指定為細胞生物學考研參考書目;王金發教授是國家教學名師,多年來一直奮戰在教學一線,并且每年都組織教學會議,使全國高校的相關領域的教師都有機會學習其教學理念和方法。這2本中文教材結合教師課堂上的講述,能夠使得絕大部分學生掌握理解“細胞生物學”課程的知識。對于有濃厚興趣、將來要出國深造的學生,則輔以英文教材,原版英文教材信息量大、圖表案例豐富、知識更新周期短。主要有Alberts等編寫的《MolecularBiologyoftheCell》(GarlandScience,5thEdition,2007)、GeraldKarp等編寫的《CellandMolecularBiology:ConceptsandExperiments》(Wiley,6thEdition,2010)2本教材。它們是細胞生物學領域非常經典的教材,前者是GRE專項考試的常用參考書,后者每個章節的后面都配有思考題,對于那些感興趣和學有余力的學生非常適合。
(三)通過布置課堂討論課題和課后作業激發學生的學習興趣
筆者在美國賓夕法尼亞州立大學作訪問學者時,發現美國的教育很注重對學生獨立思維能力的培養。教師在教學過程中,只是一個引導者,自己不一定講很多,而是讓學生自己講,以學生為主體,調動學生的積極性去主動思考、探討,學生在思考的過程中掌握知識和技能。學生只有自己先閱讀教材和查閱相關資料,才能講出來、講得好。這就使學生從“被動”地接受知識轉變為“主動”地掌握知識。筆者借鑒美國大學課堂的做法,在“細胞生物學”課程中組織學生開展了分組研究、集中匯報和自由討論的教學活動。討論以3~4人為一個小組,每組研究1個和生物學相關的課題,寫出研究報告并在課堂上匯報研討成果,然后所有上課的學生都可以針對匯報的內容提出問題和發表觀點。前幾年,筆者在教學討論課上設定了參考題目,題目主要集中在細胞生物學科研究的熱點領域,如“干細胞的技術和應用”“重要的細胞信號通路”等,目的是使學生的討論相對集中、有重點,但在一定程度上也限制了學生的思路。最近幾年,筆者沒有設定參考題目,很多學生根據自己生活中感興趣的問題選擇題目,如學生的選題“從細胞生物學角度解讀瑜伽的保健作用”,闡述了瑜伽保健的細胞生物學機理;“你好,色彩”選題探討了日常生活中的植物和動物呈現的色彩和色素分子之間的聯系。這樣一來,無論對于專業課是否感興趣,學生都能找到討論的話題。而那些對專業課不感興趣的學生也因為其他學生的選題逐漸對該課程產生興趣。另外,在課后作業布置的環節上,筆者設計了不同形式的作業來引導學生進行多樣化的思考。一種是傳統式的題目,例如“比較線粒體和葉綠體在基本結構方面的異同”“細胞核的基本結構及其主要功能”,這些題目使所有學生都能掌握教學大綱中要求的基本知識。另外一種是開放式的題目,要求學生寫出“細胞生物學”課程每一章內容的課后總結,這樣做的好處有幾點:①促進學生課下學習和閱讀教材;②促使學生梳理知識脈絡,對前后知識融會貫通;③自由發揮的空間大,對于認真鉆研的學生,可以寫得很深入,如有的學生用英文寫總結,有的學生按照自己的理解畫出一些細胞結構和過程的示意圖,有的學生則結合生活中遇到的問題寫課程總結,還有的學生把細胞生物學的內容和生物化學、遺傳學的內容融會貫通寫出總結。
(四)通過引導學生自主自發地開展課外閱讀活動以滿足不同的發展需求
在進行課堂教學的同時,教師設置了課外擴展閱讀環節。教師將課外閱讀材料在教學網絡平臺上,其內容主要包括下面3類。①研究方法和學習方法的文章。如“MIT實驗室人員是怎樣做學問的”“如何提高專業英文閱讀能力”(施一公教授博客文章)等系列文章。另外一些書籍的課外閱讀由該課的課代表課下組織安排,如“如何掌控你的時間和生活”“創造性的學習方法”等文章。②著名生物學家的研究經歷和貢獻。如:《Nature》雜志某一期的“OBITUARY”(訃告)是講生物學家ChristiandeDuve的,他是著名的細胞學家和生物化學家,發現了過氧化物酶體和溶酶體,由于對細胞構造的研究貢獻,他獲得1974年的諾貝爾生理與醫學獎[4]。這一內容是對課堂上細胞內膜系統一章內容的補充。③專業知識的延伸文獻閱讀。如近幾年發表在《Science》上的文章“HowCellsKnowWhereTheyAre”(細胞如何知道自己的位置)、“Mysteriesofdevelopment”(發育的奧秘),是對生物發育知識的擴展延伸;發表在《CurrentOpinioninGenetics&Development》上的文章“RolesofG-protein-cou-pledreceptorsignalingincancerbiologyandgenetranscription”(G蛋白耦聯受體的信號通路在癌癥生物學和基因轉錄方面的作用)、“Mitogen-Acti-vatedProteinKinasePathwaysMediatedbyERK,JNK,andp38ProteinKinases”(ERK,JNK和p38蛋白激酶介導的有絲分裂原活化蛋白激酶通路),是對課堂上信號傳導通路一章內容的深入擴展。以上內容基本上可以滿足不同類別學生的需求。對細胞生物學不感興趣、將來可能不在本專業就業的學生,可以只閱讀第①類材料———關于研究方法和學習方法的文章;對細胞生物學興趣一般、但將來可能在本專業就業或做研究的學生,在完成第①類閱讀的基礎上,可以閱讀第②類材料———著名生物學家的研究經歷和貢獻;對細胞生物學感興趣、將來愿意在這一領域繼續研究和深造的學生,可以在完成第①②類材料的基礎上,閱讀第③類材料———專業知識的延伸文獻閱讀。這樣,學生可以根據自身興趣和需求選擇閱讀差異化的參考文獻,為將來的發展儲備適用的知識和能力。
三、因需導學教學模式的實踐效果
筆者開展了5年的“因需導學”教學活動,幫助學生學會了學習,激發了學生的好奇心,培養了學生的興趣愛好,營造了獨立思考、自由探索、善于創新的良好學習環境,取得了較好的教學效果。在近幾年的學生評教中,學生對于“細胞生物學”課程的課堂教學給予了較高的評價,學生網上評價為非常滿意和滿意,分數位于學院理論課的前5名,小班實驗課的前3名。由于繼續深造的學生占很大的比例,而“細胞生物學”課程又是大多數專業的必考課程,所以很多學生對“細胞生物學”課程的學習非常重視,并產生了濃厚興趣,部分學生進入到教師的科研實驗室開展相關科研項目的研究工作;部分學生已經在本學科國際和國內期刊發表文章;部分學生繼續到國內外著名院校進行細胞生物學方向的深造。另外,就業與細胞生物學無關的學生,在談起這門課程時認為“因需導學”的教學方法為他們的個性學習和發展提供了空間,使他們學到了解決問題的方法。
參考文獻
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