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細胞是生命活動的基本單位。細胞生物學是生命科學中至關(guān)重要的基礎(chǔ)學科,是生命科學與生物技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。細胞生物學實驗是該課程對應的實踐課,其目的不僅是訓練學生的技能,培養(yǎng)學生的動手能力,更重要的是通過實驗培養(yǎng)學生對細胞生物學理論知識的聯(lián)想和理解,增強學生對細胞結(jié)構(gòu)、功能及生命現(xiàn)象進行探討的興趣和思維的自覺性,從而提高學生的綜合素質(zhì)。近年來,細胞生物學和遺傳學、分子生物學等的聯(lián)系日趨密切,理論發(fā)展非常迅速,然而細胞生物學實驗的教學普遍滯后于理論課,存在著諸多缺陷與不足,嚴重影響了該學科教學質(zhì)量的提高[1]。如何根據(jù)高等院校培養(yǎng)目標,對實驗課教學內(nèi)容和方法進行改革和充實,全面提高學生的實際操作動手能力,充分調(diào)動學生學習的主動性,顯得尤為重要。為此,筆者進行了一系列相關(guān)的有益的嘗試與探索,并取得了很好的教學效果。
1.更新和完善細胞生物學實驗內(nèi)容體系
高等教育改革的深入,對理論教學和實踐教學提出了更高的要求,重基礎(chǔ)、重實踐、重效率已成為人們的共識,細胞生物學實驗也逐漸從以直觀驗證為主的粗放要求,朝著以技術(shù)和技能為主,著力培養(yǎng)學生綜合運用能力和創(chuàng)新能力的方向發(fā)展。我們遵循該教學原則,對細胞生物學實驗課教學內(nèi)容進行了調(diào)整,比如:普通顯微鏡的使用、紅細胞凝集反應、細胞膜滲透性等這些細胞學科發(fā)展最初被驗證的實驗我們進行了縮減,因為這些實驗側(cè)重驗證書本知識,忽略了對學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。增加能培養(yǎng)學生獨立設(shè)計能力的一些綜合性、設(shè)計性實驗,將國內(nèi)外細胞生物學科學研究新出現(xiàn)的已經(jīng)成熟的科學實驗充實到實驗教學中來。這些新實驗不僅能鍛煉學生的設(shè)計能力,同時更驗證了一些基本的理論,比如細胞凋亡的誘導和觀察。細胞凋亡機制研究作為細胞生物學領(lǐng)域的重要進展已經(jīng)獲得了諾貝爾生理醫(yī)學獎,經(jīng)過改進后完全可以被用于實驗教學,僅僅通過對細胞凋亡的誘導和凋亡現(xiàn)象的觀察這一個綜合性實驗,就可以使學生有機而系統(tǒng)地掌握細胞培養(yǎng)、玻片制作、顯微鏡的使用、電泳等技術(shù)。不僅可增強學生的學習興趣,而且可以通過對細胞凋亡試驗的有機編排增強學生對科學實驗系統(tǒng)性、嚴謹性的認識,讓學生進一步了解科研設(shè)計的思路和方法,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和提高學生的綜合能力。
2.改變教學模式,實行開放式實驗教學
傳統(tǒng)的實驗課教學以教師為主體,從實驗內(nèi)容的選擇、材料的準備到試劑的配制,完全由教師包辦,學生無須思考,只要按照教師的講解一步一步地去做,最后按要求寫出實驗報告。這種“照方抓藥”的教學方式容易造成學生的依賴性,使學生缺乏獨立自主的創(chuàng)新意識。為改革傳統(tǒng)的實驗教學模式,筆者從2004年開始,在細胞生物學實驗教學中逐步采用開放式教學。①開放實驗室,打破以往的實驗室封閉,向?qū)W生開放實驗室,學生可以向教師預約實驗時間。②開放實驗內(nèi)容,還學生主動權(quán),學優(yōu)生可以根據(jù)所學知識,自主設(shè)計實驗,在教師指導下修訂實驗方法,完成實驗。③舉行開放式實驗研討會,由學生當主角,將自選研究課題寫成小論文,用PowerPoint形式演講。④實驗報告以論文形式完成,它涵蓋材料與試劑、方法、結(jié)果、討論四個部分。這些探索旨在進一步培養(yǎng)學生的實驗興趣和實驗操作技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,提高分析問題和解決問題的能力。
3.重視考核,完善考評體系,促進全面發(fā)展
考核是教學效果的檢查,也是督促學生學習和復習的手段。根據(jù)課程特點,細胞生物學的實驗考核應以考查學生運用理論知識、運用實驗技術(shù)的能力為主要內(nèi)容。一般可以安排或利用一個綜合性實驗。首先,由教師提出實驗目的;然后,要求學生利用所學的理論知識和實驗技術(shù),進行綜合運用,并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識,進行綜合分析,得出結(jié)論;最后,教師根據(jù)學生的操作和分析評分。在考核過程中,對于實驗技術(shù),應以學生的直接操作作為考核方式,而對于實驗理論知識的考核,可以通過閉卷考試的方式完成,也可以通過要求學生對實驗結(jié)果的分析來考核。此外,在學生實驗課程成績的評定上,除了嚴格執(zhí)行上述的考核外,也應有一定的靈活性,實行一定的加分措施。對于能夠自主設(shè)計、完成實驗,積極申報、完成開放性實驗的學生給予一定的加分,以激發(fā)學生對科學的求知欲和對本課程的興趣,培養(yǎng)學生運用理論知識分析問題和解決問題的能力。
細胞生物學的實踐課程,其教學不應僅僅作為增強學生感性認識的手段,而應讓實驗課成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與科學思維的窗口與平臺[2][3]。教師應通過調(diào)整實驗內(nèi)容、開放實驗教學、完善考評體系等措施,發(fā)揮實驗課的實踐性優(yōu)勢,最大限度地增強學生的自主性與參與性,為創(chuàng)新性高素質(zhì)人才的培養(yǎng)作出應有的貢獻。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:醫(yī)學細胞生物學;實驗課;雙語教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)39-0169-02
一、研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學開展的必要性
隨著國際化交流進程的逐漸加快,我國對高等教育的要求也相應提高。開展雙語教學已經(jīng)成為和國際化接軌的必然趨勢。我國教育部要求各大高等院校結(jié)合自己的實際情況,合理適時地開設(shè)雙語教學。尤其是針對研究生,更應該優(yōu)先考慮開展雙語教學,因為他們是各大高校重點培養(yǎng)的對象。雙語教學指目前國內(nèi)的一些高校采用英語教材并用英語授課的一種教學方式。但是值得注意的是,并不是所有的課程都適合開展雙語教學,選擇合適的課程來開展雙語教學對教學效果至關(guān)重要。
醫(yī)學細胞生物學是生命科學的基礎(chǔ),是各大醫(yī)學院校設(shè)置的基礎(chǔ)課程,也是醫(yī)學生學習各類專業(yè)課程的基礎(chǔ),因此被列為醫(yī)學院校的專業(yè)必修課程之一。隨著科技的不斷進步和發(fā)展,生命科學取得了突破性的進展,而醫(yī)學細胞生物學與生命科學有著密不可分的關(guān)系,因此學好醫(yī)學細胞生物學對了解生命科學領(lǐng)域的相關(guān)進展和最新發(fā)展動態(tài)是至關(guān)重要的,而生命科學領(lǐng)域的新技術(shù)和新發(fā)現(xiàn)都是以英文的形式發(fā)表在各學術(shù)期刊,因此,掌握一定程度的專業(yè)外語是學好醫(yī)學細胞生物學的重要前提。鑒于此,有些院校在醫(yī)學細胞生物學的理論課程率先開展了雙語教學。但到目前為止,實施的雙語課程都是針對理論方面的,在實驗課程中很少應用雙語教學。因此,在實驗課程中實施雙語教學是非常必要的,希望可以從實驗操作的角度來進一步提高醫(yī)學研究生的專業(yè)外語水平,以提高學生的科研素質(zhì)。
二、研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學開展的可行性
目前,醫(yī)學細胞生物學已經(jīng)普遍被認為是適合開展雙語教學的。醫(yī)學細胞生物學理論課程的雙語教學在一些高校中已經(jīng)開展,并取得了很好的教學效果。因此醫(yī)學細胞生物學實驗課程的雙語教學不僅是必要的,而且也是可行的。更何況醫(yī)學研究生是醫(yī)學院校的重點培養(yǎng)對象,除了要求他們掌握扎實的專業(yè)知識和專業(yè)技能外,還要求他們具有過硬的專業(yè)外語水平,能夠在日常交流中熟練地運用英語,并能夠為外國友人解答疑問,為今后的國際交流與合作打下堅實的基礎(chǔ)。不僅如此,研究生相對于本科生來說,其英語基礎(chǔ)要相對好一些,這也對雙語教學實驗課程的開展非常有利,再一次說明了進行實驗課的雙語教學是可行的。
三、研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學的優(yōu)勢
由于醫(yī)學細胞生物學研究領(lǐng)域的最新進展、最新技術(shù)以及最新研究成果大部分都是以英文論文的形式發(fā)表在著名國際期刊上的,因此掌握一定程度的專業(yè)英語對了解醫(yī)學細胞生物學領(lǐng)域的發(fā)展進程和研究成果是至關(guān)重要的。這就要求我們應該提高碩士研究生的專業(yè)英語技能。通過醫(yī)學細胞生物學實驗課的雙語教學,不僅可以提高研究生的專業(yè)外語水平,還可以引導研究生大量查閱并閱讀相關(guān)外文文獻,及時掌握醫(yī)學細胞生物學的最新動態(tài)。在研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課程中開展雙語教學,從實驗和科研的角度來提高碩士研究生的專業(yè)英語水平,不僅可以為以后的英文論文寫作做好充分的準備,也可以為今后與相關(guān)專業(yè)人士的交流儲備好有利的條件。在研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課程中實施雙語教學,能夠有效地促進學生對將要進行的實驗課程內(nèi)容進行預習,極大地提高了學生對醫(yī)學細胞生物學實驗課的興趣和熱情。在多媒體課件中為學生展示所學相關(guān)的圖片和視頻,不僅可以激發(fā)學生對雙語教學的興趣,也可以增強他們對所學知識的理解,這也是實驗課雙語教學的一大優(yōu)勢。實驗課雙語教學的優(yōu)勢還在于教師在用英文講解實驗的同時,可以為學生演示相關(guān)的操作步驟,有利于學生理解。
四、研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學實施的前提條件
1.教師。研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學的實施相當于對任課教師提出了更高的要求,因為在課堂上他們要應用英語進行授課,這就不僅要求他們必須具有過硬的專業(yè)知識,還要求他們必須具備良好的外語水平和外語溝通能力。同時由于是用英文和中文雙語進行授課,任課老師課前一定要做好充分的準備。我們都知道,對于同樣的授課內(nèi)容,用英文教學的備課量遠遠要超過中文教學的備課量,更不用說是雙語教學的備課量了。這就給任課老師無形中增加了很多的工作量,需要任課老師花費大量的時間和精力來完成,也是對任課老師的一個不小的挑戰(zhàn)。教師不僅要對中文教學內(nèi)容準備充分,還要熟悉實驗過程中所涉及的相關(guān)專業(yè)詞匯和相關(guān)操作步驟的英語表達。教師在用英語授課時,一定要保證使用學生較為熟悉、簡單的單詞來組成常見的語句,以方便學生們理解專業(yè)知識。這樣不僅能夠使學生更好地適應英語的授課方式,還可以提高學生的聽課效果。同時教師還必須要保證自己發(fā)音的準確性,以免對學生造成誤導,進而影響學生對知識點的理解而影響教學質(zhì)量。
2.教材。傳遞知識最好的載體就是教材,因此選擇合適的教材是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。而對于雙語教學來說,選擇合適的英文教材尤為重要。目前推薦的是使用英文原版教材,因為原版的英文教材更符合英語的語言習慣,單詞和語法的使用更加準確,不會引起爭議。而且還融入了最新的醫(yī)學研究成果和相關(guān)詞匯的更新和替換,不僅有利于醫(yī)學生學習到更多更新的專業(yè)知識,也有利于英語水平快速提高。但對于醫(yī)學細胞生物學實驗課來說,很難找到一本與教育大綱完全相符的原版英文教材,我們希望相關(guān)專業(yè)人士能夠在參考原版英文教材的基礎(chǔ)上,為廣大研究生們編寫一部既符合教育大綱要求,又有助于提高學生的英語水平的醫(yī)學細胞生物學實驗課專用教材,來作為我們雙語授課的專業(yè)教材。在這本教材中對實驗所涉及的專業(yè)詞匯進行中文注解,避免學生在課下花費大量時間去查閱,同時也方便學生記憶和理解,有效地減輕了研究生們的學習負擔,進而提高研究生對雙語教學的興趣和熱情。
3.教學方式。雖然研究生的英語水平較本科生要高,但如果在課堂上完全使用英文授課,還是會有很多學生是難以接受和理解的,不利于提高課堂授課的有效性和效果。因此我們根據(jù)研究生的英語水平,在課堂上主要采取全英文的課件展示,并適當?shù)亟Y(jié)合中文來講解的教學方式。對于簡單的或者是已經(jīng)學習過的內(nèi)容和知識點要用英文來講解;對于復雜的,難以理解的內(nèi)容和知識點可以給予相應的中文解釋。由于研究生的英語閱讀能力要比英語聽力能力好一些,所以我們可以采用自己編制的全英文教材,還可以在課堂上使用全英文的課件和板書,來為學生營造一個良好的全英文學習環(huán)境,幫助研究生們盡快融入英語情境并掌握相關(guān)專業(yè)英語知識。但對于復雜的實驗原理和實驗操作,還是需要任課教師用中文向?qū)W生們解釋清楚,以保證實驗的順利進行,避免不必要的危險。
4.學生。學生是醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學實施成功與否的又一關(guān)鍵因素。學生對醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學實施的影響主要在于他們的英語水平和對專業(yè)基礎(chǔ)知識的興趣。所以說,為了能夠更好地開展實驗課雙語教學,應該鼓勵學生努力提高自己的英語水平,利用課余時間多閱讀一些英文的文獻和書籍,遇到不懂的詞匯及時查閱并記錄下來,同時還應該鼓勵學生在課前做好充分的準備,認真做好預習,熟悉課堂上將要講授的相關(guān)專業(yè)詞匯,并在預習過程中記錄下自己不懂的問題。課上鼓勵學生大膽地提出自己的想法,說出自己的疑惑,與同學和老師進行交流和討論。課后鼓勵學生用英文書寫實驗報告,并對實驗結(jié)果加以分析和總結(jié),找出實驗結(jié)果不理想的原因或?qū)嶒灣晒Φ淖⒁馐马?。醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學的開展,可以普遍提高學生的專業(yè)外語水平,為今后科研和提前做好準備。
五、總結(jié)
如今許多高等院校已經(jīng)把雙語教學帶進了實驗的課堂,但具體的教學體系目前還不完善,還處于一個長期探索和實踐的過程。研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學的開展主要取決于教師的口語表達能力是否準確易于理解;學生的聽說水平能否幫助其正確理解相關(guān)專業(yè)知識;教學過程中如何提高學生英語口語的表達能力。所以說,研究生醫(yī)學細胞生物學實驗課雙語教學的成功開展,需要我們師生共同的努力,共同致力于提高學生的專業(yè)外語能力和專業(yè)基礎(chǔ)知識,從而培養(yǎng)國際化的高等教育人才。
參考文獻:
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細胞生物學是研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學,是當前生命科學領(lǐng)域中最活躍、最富有發(fā)展前景的學科,同時也是一門實驗性很強的學科。細胞生物學實驗不僅可以加深學生對細胞生物學基本理論和基本知識的理解,更能通過實驗教學訓練學生的操作技能,鍛煉學生的實際動手能力,培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識,提高學生分析和解決問題的能力,全面發(fā)展學生的綜合素質(zhì)。目前,國內(nèi)許多高校將細胞生物學實驗作為一門獨立的專業(yè)必修課程,細胞生物學實驗教學也越來越受到人們的重視。本文結(jié)合近幾年的教學實踐,對細胞生物學實驗教學改革有如下幾點體會。
1 優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,更新完善課程體系
傳統(tǒng)的細胞生物學實驗教學常采取“封閉性、驗證性”的教學模式,導致了學生難以提高對實驗的學習興趣,也降低了教師的積極性,對教學效果的提高收效甚微。由于細胞生物學實驗課時有限,實驗項目較少,難以增加一些設(shè)計性實驗。如何利用有限的實驗課時達到鞏固基本知識、掌握基本技術(shù)和培養(yǎng)創(chuàng)新意識的目標就顯得至關(guān)重要了。為此,可以將一些在步驟上有連續(xù)性或內(nèi)容上有可比性的實驗項目歸并,提高實驗效率。比如,細胞膜通透性的觀察、細胞的凝集反應原本為兩個實驗,我們將它們并在一個實驗中,既觀察到了溶血現(xiàn)象的發(fā)生,還了解了凝集反應發(fā)生的原理,節(jié)省了實驗材料,提高了實驗效率。同時,合理開設(shè)綜合性實驗,將單一驗證性的實驗項目整合為系統(tǒng)化的綜合性實驗。比如動物細胞的原代培養(yǎng)及保存與復蘇這個實驗,包含了原代培養(yǎng)、細胞計數(shù)及觀察、細胞的保存與復蘇等小的實驗項目。這樣的實驗不僅強化了學生的基本操作能力,而且培養(yǎng)了其綜合運用實驗技術(shù)的科研能力。更重要的是嘗試開設(shè)了開放性實驗,如細胞融合、PAS法顯示多糖等實驗項目,由學生自己選擇感興趣的實驗,全部實驗過程由學生獨立完成。將基礎(chǔ)性、綜合性和開放性實驗內(nèi)容合理安排后進行實驗教學,學生既扎實了基本知識,又體會到科學實驗操作的系統(tǒng)性和嚴謹性。
2 改革實驗教學模式,挖掘?qū)W生的科研潛力
長期以來,細胞生物學實驗采取“封閉性、驗證性”的教學模式,由教師準備實驗、講解原理、步驟和方法,然后學生按照教師講的按部就班地完成實驗。這種教學模式導致了學生無心做實驗,變成了一種應付,更談不上提高科研能力了。為此,必需改革實驗教學模式,發(fā)揮學生的主觀能動性,盡可能地挖掘?qū)W生的科研潛力。
首先,調(diào)動學生的實驗積極性,提高實驗效率,需要將學生從被動變?yōu)橹鲃樱隹蒲械闹魅?。而要做到這一點,必須完全改變以往的“填鴨式”教學,運用問題教學法、討論教學法、啟發(fā)教學法等多種教學方法,引導學生主動學習、獨立思考,注重培養(yǎng)學生的批判性和創(chuàng)新性思維[1]。教師可以利用課前、課后及實驗進行中的空隙時間,提出與實驗相關(guān)的問題,組織學生討論,自由發(fā)言,最后由教師總結(jié)討論結(jié)果。此外,教師需要精心設(shè)計實驗,并提前告知學生,要求學生預習實驗,對實驗的原理、方法及預期結(jié)果進行分組討論,制定合適合理的實驗方案。在此過程中,學生處于主動地位,發(fā)揮主觀能動性,盡可能挖掘自身的科研潛能,而教師僅起引導作用,使學生積極主動的完成實驗。
其次,為了避免傳統(tǒng)實驗教學模式帶來的弊端,我們對細胞生物學實驗教學模式進行了嘗試并改革,重點引入了開放性實驗教學的方法。所謂的開放性實驗教學是指學生不受時間、空間、實驗項目、試劑和儀器的限制,自主進行實驗設(shè)計,探究科學問題的教學模式[2]。我們從實驗準備工作、實驗內(nèi)容及實驗室的開放三個方面進行了探索:在開放性實驗教學中,所有的實驗準備工作全部由學生來做,而不是像以往一樣由實驗教師完成;對于實驗內(nèi)容的開放,教師提供盡可能多的實驗項目,由學生自己選擇感興趣的項目,并完成查閱文獻、設(shè)計實驗方案、整理所需試劑和儀器、確定實驗步驟,最后完成實驗。在此過程中,教師只作技術(shù)性指導,由學生獨立完成實驗,并撰寫實驗報告;當然,實驗室的開放是必不可少的,也是非常重要的實驗場所。近幾年的細胞生物學實驗教學改革發(fā)現(xiàn),實施開放性實驗教學以后,學生的動手操作能力、分析解決問題的能力以及科研創(chuàng)新意識都比以往傳統(tǒng)教學的學生提高很多。由此可見,開放性實驗教學這種模式值得進一步推廣。
再次,加強教師的繼續(xù)教育,提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和思想素質(zhì)也是教育改革的關(guān)鍵?!皸?重其德業(yè),以為人之師表?!弊鳛橐幻處?,要時刻加強自己的業(yè)務(wù)學習,擴寬知識面,跟緊時代的發(fā)展;同時,更要提高自己的思想素質(zhì)和道德修養(yǎng),這樣才具備資格去教育學生,成為學生學習的榜樣。
3 建立合適的考核體系,全面展現(xiàn)學生的綜合素質(zhì)
【關(guān)鍵詞】醫(yī)學細胞生物學 實驗教學 教學改革 教學方法
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)24-0047-02
醫(yī)學細胞生物學是醫(yī)學與細胞生物學結(jié)合的一門學科,是醫(yī)學專業(yè)的基礎(chǔ)課程,也是一門實驗性很強的學科,為醫(yī)學生學習生理、生化、微生物、臨床檢驗等奠定重要的基礎(chǔ)。醫(yī)學細胞生物學實驗課獨立于理論教學體系,又與理論教學密切相關(guān),在理論知識的驗證和理解方面有著理論課無法代替的作用,因此醫(yī)學細胞生物學教學必須注重學習能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),要力求培養(yǎng)學生獨立思考、獨立操作的能力,敏銳的觀察能力,以及科學分析、歸納、總結(jié)問題的能力,培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合能力強的人才,是新形勢下實驗教學改革的一項重要而艱巨的任務(wù)。我們經(jīng)過總結(jié)醫(yī)學細胞生物學理論與實驗教學中的經(jīng)驗,對臨床、藥學等專業(yè)的醫(yī)學細胞生物學實驗教學改革進行了一些嘗試和摸索,有了一些體會,現(xiàn)從實驗內(nèi)容、實驗教學方法和考核方法等方面進行總結(jié)。
一 優(yōu)化實驗教學內(nèi)容培養(yǎng)醫(yī)學生科學素質(zhì)
根據(jù)醫(yī)學細胞生物學實驗的教學目的,我們在強調(diào)細胞生物學實驗基本操作的基礎(chǔ)上,結(jié)合學理論知識及學科知識的更新與進展,以及科研工作的實際需要,完善了實驗內(nèi)容體系,選擇注重結(jié)合臨床醫(yī)學知識,增加探索性和綜合性的實驗,共開設(shè)有24個學時,6個實驗。醫(yī)學細胞生物學是一門實驗性很強的學科,理論課上的概念、原理和規(guī)律都需要通過實驗推導和論證,實驗教學是醫(yī)學細胞生物學課程的主要組成部分之一,實驗內(nèi)容是對細胞生物學理論的驗證和補充。例如。通過對細胞有絲分裂各個時期細胞內(nèi)形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察,能夠使學生對有絲分裂這一動態(tài)過程有更直觀和深刻的理解。
醫(yī)學細胞生物學作為生命科學的前沿學科,新的技術(shù)和手段不斷涌現(xiàn),并且許多方法在醫(yī)學領(lǐng)域都得以應用。因此實驗教學的內(nèi)容本身必須不斷更新,除了經(jīng)典的細胞生物學實驗內(nèi)容外,其他如光學顯微鏡技術(shù)、電子顯微鏡技術(shù)、細胞的有絲分裂與減數(shù)分裂、細胞化學技術(shù)、細胞器的觀察與顯示等新的實驗內(nèi)容應盡可能地增添進來,以涵蓋細胞生物學前沿知識和技術(shù)方法。近年來,我們根據(jù)實驗條件的改善逐步增加了細胞生理的一些實驗內(nèi)容,如細胞吞噬和細胞融合等,并且計劃繼續(xù)增加有關(guān)免疫熒光細胞染色內(nèi)容,如細胞的原代與傳代培養(yǎng)、細胞增殖和細胞凋亡的誘導,以及觀察繪制細胞生長曲線等。這些實驗旨在培養(yǎng)學生實驗設(shè)計能力和綜合分析能力,使學生能夠用所學過的理論知識和實驗技術(shù)解決實際問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,這是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié)之一。
二 運用多元化實驗教學方法激發(fā)學生的學習興趣
在重視基礎(chǔ)實驗教學的基礎(chǔ)上,改變傳統(tǒng)灌輸式的教學,建立以學生為中心的教學模式,靈活運用多種教學方法和手段,鼓勵學生發(fā)現(xiàn)、思考和探索,培養(yǎng)并激發(fā)學生興趣,增進教學效果。應用啟發(fā)式教學、PBL教學模式和開放式教學等多種方法組合加強對實驗課程的監(jiān)控,在某些綜合性、驗證性實驗課中,采用實驗與課堂分析討論相結(jié)合的形式,充分調(diào)動學生的主觀能動性,使學生在構(gòu)建廣博而靈活的理論知識基礎(chǔ)之上,能真正地掌握一些細胞生物學最基本的實驗技術(shù)。
1.啟發(fā)式教學法
采用啟發(fā)式教學,引導學生積極思考,培養(yǎng)學生思維能力。例如,在講授細胞蛋白質(zhì)分布和顯示實驗時,可以向?qū)W生提出以下問題:蛋白質(zhì)種類有哪些、分別有什么化學性質(zhì)、根據(jù)其化學性質(zhì)采用什么樣的方法進行顯色才能確定蛋白質(zhì)在細胞中分布位置等。這樣,一方面調(diào)動了學生的學習積極性,另一方面,鼓勵學生運用理論知識進行積極思考,加深對實驗原理的理解,掌握實驗方法。
2.PBL式教學法
PBL式教學是近年來興起的一種新式教學模式,是在實驗教學的相關(guān)環(huán)節(jié)中以問題為中心展開討論的一種教學方法。PBL模式實驗教學能促進師生間的互動交流,激發(fā)學生的自主學習興趣,提高學生對某一方面知識、資料的查找和自我觀點的表達,是增強學生綜合素質(zhì)的有效手段,是現(xiàn)代教育中頗具潛力的一種教學模式。教師在實驗課的課前、課中和課后有計劃有步驟地向?qū)W生提出問題,學生學習時以一個問題為起點,由此帶出一系列相關(guān)的基礎(chǔ)知識的問題。其中,問題設(shè)計和選擇的好壞直接關(guān)系到最終的教學效果。我們對生物技術(shù)專業(yè)學生進行了探索研究性實驗教學,收到了良好的效果,具體為:帶教教師布置相關(guān)實驗課題,以每4~5位同學自由組成小組后通過圖書館和上網(wǎng)查閱相關(guān)的參考文獻后,由其中一位同學做好PPT在實驗課堂上演示實驗設(shè)計方案,帶教教師予以點評及修正,其他同學參與討論。這樣可以充分調(diào)動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生主動分析問題、小組成員間分工協(xié)作、查閱相關(guān)文獻資料、運用所學知識解決實際問題的能力。PBL模式實驗教學打破了傳統(tǒng)的以學科為基礎(chǔ),以教師為中心,以課堂講授為主的教學模式,是將醫(yī)學細胞生物學和其他臨床或基礎(chǔ)學科相結(jié)合的一種教學方法,能與多種教學模式相融合,是一個自學、討論、再自學、再討論的學習過程,學生成為學習和教學的主體。將PBL模式融入到細胞生物學實驗教學后,發(fā)現(xiàn)學生的自學能力及獨立分析解決問題的能力明顯提高,同學們能更深入地學習和理解細胞生物學的相關(guān)實驗內(nèi)容,同時也增強了學生書面材料的整理歸納能力及口頭表達能力等。
3.開放式教學
所謂開放式實驗教學,指的是實驗資源、實驗內(nèi)容、實驗時間、教學方法和教學評價等對學生開放,充分發(fā)揮學生的主體作用,提倡其自主學習,提高其動手能力和創(chuàng)新能力的實驗教學模式。對進行開放式實驗教學的實驗室應實行全天候開放制,使學生能夠合理利用時間,自行安排實驗計劃,隨時可以到實驗室進行實驗,大大豐富了教學的多元化和多樣性,滿足了不同層次學生學習的需求。開放式實驗教學可由學生自己選定實驗內(nèi)容,制訂實驗步驟,選擇儀器設(shè)備,處理、分析實驗結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)等,在此過程中教師可以為學生提供解答實驗中出現(xiàn)的問題等方面的服務(wù),主要是起一個把關(guān)作用。在開放式實驗教學中,教師的主導作用應著重于啟發(fā)、引導,充分發(fā)揮學生的積極主動性;教師應指導學生放手去做,鼓勵學生多嘗試。在教學評價方面,對學生實驗能力的評價,不能只重視實驗的結(jié)果,更要重視實驗的過程,特別是實驗過程中學生所表現(xiàn)的獨立分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新意識等。
除以上幾種教學方式之外,我們還對五年制臨床本科專業(yè)學生進行了雙語實驗教學,提高學生的英語學習能力,掌握必要的專業(yè)詞匯,為學生英文文獻查閱提供了扎實的基礎(chǔ)。多元化實驗教學方法能發(fā)展學生理解、分析和解決問題的能力,同時也能培養(yǎng)學生的自主學習能力、實踐能力和團隊合作精神。
三 改革實驗考核方法
傳統(tǒng)的實驗考試只依據(jù)每次實驗報告成績,操作能力和實驗技能在實驗成績中沒有體現(xiàn),造成學生對實驗課過程不重視,實驗操作只求結(jié)果,敷衍了事,最后抄一下實驗報告就行了,使得實驗課沒有達到應有的目的。為了完善對實驗的考核,不能僅僅依靠實驗報告成績,必須全面考核,包括出勤、操作、口試、實驗報告(包括對實驗結(jié)果的分析和討論)等各個環(huán)節(jié),對每一項考核內(nèi)容提出具體要求??谠囍攸c考核學生對實驗設(shè)計基本原理、常規(guī)儀器設(shè)備的使用與注意事項等掌握上。實驗操作考核需包括基本操作是否規(guī)范,觀察玻片標本的能力,臨時制片的能力等。嚴格實驗考核制度后,雖然增加了教師的工作量,但是從各個方面確保了實驗成績的真實性和公正性,增加了學生對實驗課的主動性。
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關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;細胞生物學;實驗;自主學習
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0241-03
長期以來,普通高校飽受傳統(tǒng)課堂教學模式影響,過度關(guān)注教師課堂主體作用的發(fā)揮,忽略學生的學,學生自主性學習的積極性不高,學習效率偏低。翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)相對于傳統(tǒng)教學模式以課堂講授、課外練習和解決問題為主要教學方法而言,更強調(diào)學生個性化學習的模式。翻轉(zhuǎn)課堂具有許多優(yōu)點:高度自主的學習環(huán)境;更加關(guān)注對學生學習方法的指導以及課堂探究和交流活動的組織;學生的學習情緒能被很好地調(diào)動起來,更益于對知識的內(nèi)化,能在較短的時間內(nèi)完成知識目標。按照《細胞生物學實驗》課程目標要求與PBL教學模式在細胞生物學課程教學中的應用,以“植物細胞DNA制備與顯示技術(shù)”實驗為研究課例,以問題導向為切入點,以學生自主學習和實驗設(shè)計為學習目標,實施了翻轉(zhuǎn)課堂教學模式改革實踐,探索基于PBL的自主學習過程與效果評價方式。
一、基于PBL法的“植物細胞DNA制備與顯示技術(shù)”教學設(shè)計
1.教學目標分析。一般而言,實驗教學目標:①傳承實驗知識,實踐對理論知識的理解和驗證;②提高實踐理性,就是指與我們的行動和選擇有關(guān)的理性;③實踐策略:為什么要這么做?培養(yǎng)學生反思、設(shè)計實驗的能力;④生成實踐智慧,即以實踐為目的的能夠指導實踐行動的理性能力?!都毎飳W實驗》課程目標包括三個層次:①知識目標層次,主要是細胞生物學理論知識、研究方法、實驗原理的學習與掌握。②能力目標層次,主要是實驗設(shè)計、細胞生物學實驗常用儀器設(shè)備的正確使用,學會并應用細胞生物學主要實驗技術(shù),如細胞化學組分的分離與鑒別、細胞結(jié)構(gòu)組分的顯示與定位、細胞融合等。③文化素質(zhì)目標層次,主要闡釋科學技術(shù)對人類社會發(fā)展的促進作用,對學生人生觀、價值觀培養(yǎng)的作用,關(guān)注科學、社會、人類發(fā)展問題的意識。根據(jù)課程目標,“植物細胞DNA制備與顯示技術(shù)”實驗項目的教學目標分為:掌握孚爾根反應、Brachet反應和SDS堿變性法和CTAB法提取植物DNA原理的知識目標;學會運用孚爾根反應和Brachet反應原理完成植物細胞內(nèi)DNA定位顯示技術(shù)、DNA提取技術(shù)、實驗方案設(shè)計、論文撰寫的能力目標;關(guān)注轉(zhuǎn)基因技術(shù)對社會的影響以及對科學、技術(shù)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展理性思考的文化素質(zhì)目標。
2.實驗改革方案設(shè)計與實施。PBL以問題為導向,以主動學習為主,設(shè)置問題情景,通過學習者的自主探究與合作來解決問題,形成解決問題的技能,達到自主學習能力的提升。而翻轉(zhuǎn)課堂并不只是“視屏錄制”,而是一種“有效的課堂管理”,且更適用于有學習自覺性、能夠做好課前功課的大學生。本課例的實驗改革方案設(shè)計與實施植入了PBL法的“問題設(shè)置”、“問題解決”、“能力拓展”翻轉(zhuǎn)課堂模式,形成學習資源搜集、課前自主學習與合作實驗探究、課堂討論與答疑、課后能力拓展和反饋與評價的“五段學習法”。(1)學習資源搜集。主要是教師提供給學生的課前學習資料,如微課程、視頻、文本材料、PPT等。同時,引導學生查閱各類研究課題的最新進展,及時補充更新網(wǎng)絡(luò)學習資源。(2)以“問題設(shè)置”為前提的課前自主學習與合作實驗探究。植物細胞DNA的細胞化學顯示方法有哪些?如何設(shè)計實驗方案并實施?如何用瓊脂糖凝膠電泳顯示植物細胞DNA?通過“問題設(shè)置”,將學生被動學習變?yōu)橹鲃油瓿烧n前自主學習與合作實驗探究。①自主學習先行。充分利用課程學習資源,通過觀看視頻、閱讀資料等方式完成課前自主學習,通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交作業(yè),達到知識的內(nèi)化。②小組合作學習。由教師提出實驗方案設(shè)計任務(wù)書,明確小組合作學習的任務(wù),讓學生自主進行實驗方案設(shè)計。③實驗方案設(shè)計。學生利用開放實驗室分小組自主完成實驗方案設(shè)計。④實驗方案的實施。各小組按照自己設(shè)計的實驗方案,利用實驗室資源,分工協(xié)作,在課余時間自主完成實驗。利用Feulgen染色技術(shù)、Brachet染色技術(shù)、瓊脂糖凝膠電泳等技術(shù)顯示DNA的存在。有實驗實施過程的詳細記錄的實施步驟與結(jié)果分析,并撰寫實驗論文。學生提出新的需要答疑的問題。(3)以“問題解決”為核心的“課堂討論與答疑”。①小組課堂討論完善實驗方案。根據(jù)課前小組完成實驗方案的具體情況組織討論。②利用翻轉(zhuǎn)課堂討論、交流,解決新的問題。學生提出各種疑難問題,如洋蔥根尖臨時裝片,中期分裂相細胞偏少,染色體分散度差,難以計數(shù),進而影響核型分析;基因組DNA降解嚴重,電泳呈彌散狀等,教師組織大家討論。③課堂答疑。解決實驗過程中存在的小組內(nèi)解決不了的疑難問題,在實驗課上協(xié)作完成。如根尖制片的中期分裂相細胞偏少是因為根尖取材時間把握不好;染色體分散度不高是因為壓片的力度把握不好;DNA提取過程中的基因組DNA降解嚴重,電泳呈彌散狀是因為提取過程中低溫研磨、離心上清液或沉淀的取用等操作不規(guī)范所致。④教師根據(jù)學生講解和討論內(nèi)容進行點評和個別指導,使學生形成新的認知結(jié)構(gòu)。在這一環(huán)節(jié),實驗教師扮演主導的角色,學生則是學習的主體,學生通過自主學習、相互協(xié)作完成實驗項目,參與課堂討論。(4)以“三拓展”為目標的能力培養(yǎng)。①思維能力。通過開展轉(zhuǎn)基因技術(shù)的辯論,激發(fā)學生對“轉(zhuǎn)基因技術(shù)利弊”的思考,實現(xiàn)思維能力拓展。②設(shè)計能力。通過考核“植物細胞DNA制備與顯示技術(shù)”實驗方案的設(shè)計與實施效果,引導學生修改完善實驗方案,實現(xiàn)實驗方案設(shè)計能力拓展。③自主學習能力。教師收集、上傳與教學內(nèi)容相關(guān)的拓展學習資料,結(jié)合自主學習考核,實現(xiàn)學生對知識(技能)的鞏固和自主學習能力拓展。(5)反饋與評價。①基于自主學習考核的翻轉(zhuǎn)課堂過程性評價。根據(jù)學生在“學習資源搜集”、“課前自主學習與合作實驗探究”、“課堂討論與答疑”、“課后能力拓展”階段中的表現(xiàn)進行考核評價。如網(wǎng)絡(luò)評價時,針對文獻閱讀回答問題,如果回答不正確無法進行下一步;小組討論記錄;課堂小組PPT展示。小組實驗方案設(shè)計及實施標準包括:實驗目的、原理;用品、步驟,如洋蔥根尖培養(yǎng)、取材固定、稀酸解離、黑暗環(huán)境染色、壓片、觀察;注意事項;實驗記錄;結(jié)果分析。過程性評價成績占總成績30%。②基于論文寫作考核的翻轉(zhuǎn)課堂評價。論文內(nèi)容包括摘要、前言、材料與方法、實驗結(jié)果、討論、參考文獻等幾部分。論文成績按評分標準執(zhí)行。論文成績占總成績20%。③基于實驗操作技能考核的終結(jié)性評價。實驗技能考核成績采用綜合評定方法確定,主要考核實驗基本操作、儀器使用,考核要點主要包括儀器操作、實驗方案、實驗操作步驟、關(guān)鍵操作點、實驗記錄、實驗數(shù)據(jù)分析等。實驗考核成績占總成績50%??己嗽u價方法采取自我評價(占技能考核成績的20%)、小組成員互評(占技能考核成績的30%)、教師評價(占技能考核成績的50%)相結(jié)合。
二、翻轉(zhuǎn)課堂教學改革取得的效果
1.學生層面。(1)自主學習能力得到提升。課前學生的自主學習,時間靈活,目的性強。通過翻轉(zhuǎn)課堂高效地完成知識的傳授和能力的訓練,實現(xiàn)了生生、師生互動交流,促進了知識的內(nèi)化與吸收,兼顧了不同層次學生的需求。通過學習資源搜集及課前自主學習,學生的資料查閱能力提高、知識面擴大、協(xié)作意識和能力增強。課堂答疑及討論階段,幾乎每個同學都參與問題的解答、討論、交流、互動,極大增強了學生的學習興趣和自信心,自主學習能力得到提升。(2)課外科技大賽取得可喜成果。生物技術(shù)專業(yè)有3名同學獲得河北省2015年大學生挑戰(zhàn)杯課外科技大賽一等獎;6名同學獲得大賽二等獎;7名同學獲得大賽三等獎。(3)技能考核評價采取自我評價、小組成員互評及教師評價三個環(huán)節(jié),提高了學生的自主學習能力、團隊協(xié)作能力、實驗操作能力及分析解決問題的能力。
2.教師層面。(1)教學改革成果明顯。完成河北省高等學校教學改革研究項目1項,《系統(tǒng)論視域下新建地方本科院校生物學實踐教學體系的改革與實踐》(2012GJJG206),邯鄲學院綜合改革與轉(zhuǎn)型發(fā)展四級項目3項(1412010,15sjf162,15sjt1012)。(2)《細胞生物學實驗》網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)并得以實踐。利用邯鄲學院網(wǎng)絡(luò)課程平臺,建設(shè)了生物技術(shù)、生物科學兩個專業(yè)的《細胞生物學實驗》網(wǎng)絡(luò)課程,教師負責完成網(wǎng)絡(luò)學習資源的上傳,如自主學習資源、“N+2”考核及標準、學習論壇、問卷調(diào)查等。學生上傳自主學習作業(yè)。(3)通過實施《細胞生物學實驗》教學改革,要求教師發(fā)揮主導作用,具備相關(guān)的知識、實踐經(jīng)驗、組織能力等,促進了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提升。
三、對翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的反思
1.反思。(1)翻轉(zhuǎn)課堂模式中,學生需要花費更多的準備時間,部分學生對新的教學模式的接受度不高。翻轉(zhuǎn)課堂可以嘗試,但不能常試。(2)在小組活動中,有的小組分工不太合理,個別學生的實驗方案設(shè)計及實驗操作能力也有待提高,學生對實驗任務(wù)完成的貢獻度有差異。(3)教師指導實踐活動的能力需要進一步提升。
2.對策。(1)提高學生參與自主學習的積極性和主動性。精心選擇實驗項目,借鑒“慕課”教學模式在傳授知識、互動交流、自主學習等方面的優(yōu)勢,選擇學生關(guān)注的問題進行討論,實現(xiàn)學生知識能力的提煉升華。(2)對學生進行實驗方案設(shè)計及實驗儀器操作技術(shù)等方面的訓練,完善實驗方案,開展實驗動手能力的過程性考核。(3)引導教師積極參加企業(yè)實踐鍛煉,提升實踐創(chuàng)新能力,成為“雙師雙能型”教師。
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The Reflection and Reformation of the Flipped Classroom in the "Cell Biology Experimental" Teaching
LI Zhi-liang,XING Hao-chun,YE Jia
(College of Life Science and Engineering,Handan College,Handan,Hebei 056005,China)