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农业院校细胞生物学课程教学改革探索

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   摘要:细胞生物学是农业院校农学相关专业一门重要的专业基础课程.针对农业院校细胞生物学教学中存在的问题,为了提高农业院校细胞生物学的教学质量,并激发学生学习兴趣、提升其自主学习能力让学生成为学习的主体,通过对细胞生物学实践教学进行改革探索,提出了细胞生物学教学改革路径:一是优化教学内容;二是调动学生积极性让其成为课堂学习的主体;三是鼓励学生进入实验室,积极参与SRTP,进而促进农业院校细胞生物学教学效果的提高.
   关键词:农业院校;细胞生物学;教学改革
  中图分类号:G642.0  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2019)04-0158-02
  1 引言
   细胞生物学是现代生命科学的基础及前沿学科之一,是研究和揭示细胞基本生命活动规律的重要科学,从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡以及细胞信号转导、细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等重大生命过程[1].目前,大部分农业院校在农学和种子科学与工程等专业将细胞生物学列为专业基础课程.该课程的主要任务是使学生掌握细胞生物学的基础知识,明确细胞结构、功能、内外信息交流和生命活动间的紧密关系,理解结构与功能之间的动态联系,并将所学细胞结构与功能知识成功运用到细胞重大生命过程中,为学生学习有关课程及从事农业生产、科研、教学工作打下坚实的基础.
  2 教学存在的问题
  2.1 不同课程间内容重复及教学内容更新不及时
   细胞生物学作为农学类专业的基础课程,与微生物学、植物生理学、生物化学、分子生物学、遗传学等多门课程相互渗透和交叉,存在同一知识点在不同课程教学中反复讲授,如涉及到生物化学的氧化磷酸化、植物生理学的光合作用等.而不同专业的教学大纲差异导致教学过程中部分知识内容取舍困难,如我校农学及种子科学与工程专业的细胞生物学课程分别在第5学期和第3学期,两个专业的生物化学均安排在第3学期,植物生理学均安排在第4学期,因此在细胞生物学教学过程中,出现农学和种子科学与工程专业学生的已学基础课程不同而导致基础知识的差异,因此针对不同专业学生需进一步做好教学内容的优化和取舍.另外,细胞生物学作为一门迅速发展的前沿学科,其研究内容在不断的更新和增加,而教学过程中关于学科前沿及研究热点的介绍则讲解较少.
  2.2 课堂学习氛围较差
   在课堂上全神贯注紧随教师思路听课的学生不多,部分学生存在上课注意力不集中的问题.尽管教师布置课前预习作业,然而大多数同学还是不能按时完成预习任务.因为课本内容不熟,授课内容较多,导致部分学生不能及时跟不上教师的教学思路,大部分学生只顾忙于翻看教材,努力查找和勾画教师所讲授的内容,导致在课堂上教学内容不能完全记录和掌握,进而出现少数学生厌学和放弃的现象.其次,仅仅讲授课本内容也是学生注意力不集中的原因之一,枯燥的课堂内容不能让学生对课堂产生浓厚兴趣进而激发自己的主动学习能力.
  2.3 课程学时有限,缺乏实验课教学
   翟中和等主编的《细胞生物学》是目前国内影响力最广、发行量最大的细胞生物学教材[2],也是包括我校在内的很多高校本科教学专用教材,该教材共包含17章内容,内容丰富,教学工作量大.大部分高校在细胞生物学课程学时安排上为40-44学时,而我校根据专业的教学培养计划方案设置细胞生物学的理论课讲授,由于专业所修基础课程较多而将细胞生物学课时压缩程32学时,加之不同专业学生在学习细胞生物学之前掌握的有渗透和交叉的专业课程的不同,32学时对讲授细胞生物学17章节内容对部分专业的学生显然严重不足.其次,部分学校目前尚未单独安排细胞生物学实验教学学时,而细胞生物学作为一门实验性很强的课程,很多现象和规律的揭示需要通过实验来验证,以便促进学生更好的理解课本内容,同时加强学生的动手能力.
  3 改革措施
  3.1 优化教学内容
   为了避免与先行课程教学内容的重复,根据不同专业学生的具体情况,教师可通过与先行课程教师研讨教学内容哪些是学生已经掌握的其他课程的核心内容,进而调整针对不同专业讲授细胞生物学的重点内容,哪些内容在课堂上可以不讲授或者可要求学生课后复习该部分内容,让学生在课堂上能够获得较好的学习效果.通过重复知识点的取舍即保证了该课程的完整性,又解决了不同课程知识点重复的问题.
   教学内容需紧跟前沿,及时更新相关章节的最新研究进展对课堂教学非常有益,利于引起学生学习此门课程的兴趣.如讲到细胞增殖与癌细胞时,可以引入今年获得诺贝尔生理学或医学奖的全新癌症治疗方案,通过对免疫系统具有抑制作用的蛋白进行暂时性抑制来释放机体免疫系统对癌细胞发起攻击的潜力,以及该疗法对晚期黑色素瘤效果显著,关于其他癌症疗法也正在开展临床试验.通过引入最新研究进展和案例让学生认识到细胞生物学与自己的生活密切相关,以及细胞生物学在解决人类重大问题发挥的作用,进而激发学生兴趣.
  3.2 调动学生积极性让其成为课堂学习的主体
   课后多与学生交流,了解学生的基本情况,既增进师生间的情感交融,又可通过了解的情况调整课堂教学节奏,让学生能够真正融入到课堂,理解和掌握课堂教学的知识点,避免学生出现懊悔及厌学的情绪.此外在教學过程中,增加提问和讨论环节,并对学生所回答问题给予反馈和鼓励,激发学生的积极性和主动性,让其成为课堂学生的主体.鉴于细胞生物学本身课程内容特点,传统PPT加板书的授课模式很难让学生理解和掌握细胞的相关动态变化过程,可加入影视材料促进学生对教材的理解和掌握.影视资料通过展示放大后的细胞生命过程让学生理解细胞的相关动态变化,如细胞分裂期姐妹染色单体在纺锤丝作用下分离并逐渐向两极移动的过程、细胞骨架的解聚和装配过程和细胞的膜泡运输等.通过学以致用来增加学生的学习兴趣,如讲到微管的特异性药物秋水仙素时,可引用学生已经完成遗传学实验-“中期染色体的观察,提问观察时染色体为什么会停留在赤道面?”这样让学生理解和掌握秋水仙素,将自己所学知识可以在实验中进行运用,避免课程枯燥难以理解的局面.网络课程[3]、PBL教学[4]和翻转课堂[5]等教学方式的运用也较好改善了课堂学习氛围,增加学生的学习主动性.   3.3 鼓励学生进入实验室,积极参与SRTP项目
   为了让学生掌握所学内容并学以致用,在教学课堂上可适当加入一些实验设计方面的内容,在授课过程中根据实际案例引出科学问题,让同学们根据所学细胞生物学基础知识以及细胞生物学研究方法进行实验设计,教师根据学生的实验设计方案给予评价和指导,调动同学们的积极性.我校具有主要为农科类专业本科实验教学服务的国家级植物生产类实验示范中心,该中心面向植物生产相关的师生开放,同时我校的大学生科研训练计划(Student Research Training Program, SRTP)自2005年起,经过多年实践已形成了全员参与、全程式、立体化的学生科研训练计划运行与管理体系,致力于培养学生科学素养与科研能力.为了培养学生科学素养与科研能力,我校本科生在校期间至少参与一项与本专业紧密结合的SRTP项目,因此教师可以在教学过程中引导学生作为参与者在无课程期间进入实验室积极参与实验设计、材料准备、实验过程及结果分析和总结等完成SRTP项目,促使学生在理解教材上的理论知识的基础上,将理论知识付诸于实践当中,为以后从事科学研究打下良好的基础.
  4 结论
   综上所述,通过对我国农业院校细胞生物学课程的教学现状进行分析,并考虑细胞生物学课程自身特点,在教学过程中不仅优化、整合和更新教学内容,将不同课程间重复知识点进行取舍并对不同章节知识点进行整合,以避免重复知识点的讲授、教学时间不足和教学内容陈旧问题;其次,还要通过授课内容及授课方式的改变激发学生的学习兴趣,让学生成为学习的主体,并能理解和掌握课程知识点;也可鼓励学生参与实验,并在实验过程中加深对所学知识的理解,并培养学生的实验能力,为后期学习和工作打下良好基础.
  参考文献:
  〔1〕翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,2011.
  〔2〕翟中和.我对写《细胞生物学》教材的一些想法[J].高校生物学教学研究(电子版),2013,3(1):3.
  〔3〕孙红宇,陈明,边兆英,张春辉,陈士良.混合式教学中基于Moodle的生理学网络课程建设探讨[J].基础医学教育,2016(8):660-662.
  〔4〕王占軍,徐忠东,李亮,陶瑞松,孙娴,张雁.美国三种课堂教学模式对我国《细胞生物学》教学的借鉴与启发[J].中国细胞生物学学报,2014,36(12):1668-1673.
  〔5〕孟盈,孟然,彭智邦.翻转课堂的细胞生物学实验教学设计与改革[J].教育现代化,2018,5(25):58-59.
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