细胞生物学课程(精选11篇)
1.细胞生物学课程 篇一
第九章 细胞骨架
细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。
一、微丝与细胞运动(一)微丝的组成及其组装 1.结构与成分
微丝的主要成分是肌动蛋白(actin),它是微丝的基础蛋白。纯化的肌动蛋白单体称为G一肌动蛋白(G-actin),外观呈哑铃状,有极性,具阳离子、ATP(ADP)和肌球蛋白结合位点。肌动蛋白以相同的方式头尾相接形成螺旋状肌动蛋白丝,称为F-肌动蛋白(F-actin),肌动蛋白丝具有极性。目前已知有α、β、γ三种肌动蛋白异构体,分别分布在不同细胞或组织中。2.微丝的组装及动力学特征
微丝是由肌动蛋白单体头尾相接形成的纤维状的多聚体。在大多数非肌肉细胞中,微丝是一种动态结构,在一定条件下,不断进行组装和解聚(正端因加上了肌动蛋白单体而延长,在负端因肌动蛋白单体脱落而缩短,导致纤维踏车现象(tread milling)的显著特性),并与细胞的形态维持及细胞运动有关。在体外条件下,在Mg2+和高浓度的K+或Na2+溶液的诱导下,从G-肌动蛋白装配成纤维状的F-肌动蛋白,在含ATP和Ca2+以及很低浓度的Na+或K+溶液中,微丝趋向于解聚。
3.影响微丝组装的特异性药物
细胞松驰素(cytochalasin):细胞松驰素的作用是阻止微丝聚合,经细胞松驰素处理后,微丝变短。
鬼笔环肽(philloidin)是从毒蘑菇中提取出来的一种多肽蛋白,作用是稳定微丝结构。鬼笔环肽可以特异地结合到F-actin上,其结合十分稳定,具有抑制
微丝解聚的作用。
(二)微丝网络动态结构的调节与细胞运动
(1)非肌肉细胞内微丝的结合蛋白。非肌肉细胞中亦存在肌球蛋白、原肌球蛋白、a-辅肌动蛋白等;而肌钙蛋白在非肌肉细胞中尚未发现。近年来在非肌肉细胞中分离鉴定了几十种微丝结合蛋白,与微丝装配及功能有密切关系。(2)细胞皮层。微丝遍及胞质各处,集中分布于质膜下,和其结合蛋白形成网络结构,维持细胞形状和赋予质膜机械强度,如哺乳动物红细胞膜骨架的作用。细胞的多种运动,如胞质环流(cyclosis)、阿米巴运动(amoiboid)、变皱膜运动(ruffled membrane locomotion)及吞噬(phagocytosis)都与肌动蛋白的溶胶与凝胶状态及其相互转化有关。
(3)应力纤维。应力纤维广泛存在于真核细胞。介导细胞间或细胞与基质表面的粘着,可能在细胞形态发生、细胞分化和组织建成等方面具有重要作用。(4)细胞伪足的形成与迁移运动。
(5)微绒毛。肠上皮细胞的指状突起,用以增加肠上皮细胞表面积,以利于营养的快速吸收。
(6)胞质分裂环。收缩环由大量反向平行排列的微丝组成,其收缩机制是肌动蛋白和肌球蛋白相对滑动。
(三)肌球蛋白:依赖于傲丝的分子马达
分子马达(molecular motor)主要是指依赖于微管的驱动蛋白(kinesin)、动力蛋白(dynein)和依赖于微丝的肌球蛋白(myosin)这三类蛋白质超家族的成员。它们具有沿着微管或微丝运输“货物”的功能。
肌球蛋白(myosin)的头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。MyosinⅡ主要分布于肌细胞,有两个球形头部结构域(具有ATPase活性)和尾部链。多个Myosin尾部相互缠绕,形成myosin filament,即肌肉中的粗肌丝。
(四)肌细胞的收缩运动 1.肌纤维的结构
横纹肌细胞一种特别富含细胞骨架成分、效率特别高的能量转换装置。肌细胞的收缩单位是肌原纤维,肌原纤维由粗丝和细丝组装形成。
粗丝的成分是肌球蛋白Ⅱ,此蛋白是由一对相同的肌球蛋白分子组成,由两个肌球蛋白Ⅱ分子尾对尾地向相反方向排列,即尾部在中央,头部在两侧,再平行聚合成束;细丝的主要成分是肌动蛋白,辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。
原肌球蛋白(tropomyosin,Tm):由两条平行的多肽链形成仪一螺旋构型,位于肌动蛋白螺旋沟内,结合于细丝,调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。
肌钙蛋白(Toponin,Tn):为复合物,包括Tn-C(Ca2+敏感性蛋白)、Tn-T(与原肌球蛋白结合)、Tn-I(抑制肌球蛋白ATPase活性)三个亚基。
肌小节(sarcomere)是肌原纤维的基本收缩单位。
肌肉细胞收缩是由全部肌节的同时缩短引起的,其实质是肌动蛋白细丝与肌球蛋白粗丝问的滑动,它们的长度没有改变。2.肌肉收缩的滑动模型
(1)动作电位的产生:来自脊髓运动神经元的神经冲动经轴突传到神经肌肉接点——运动终板,使肌肉细胞膜去极化,经T小管传至肌质网。
(2)Ca2+的释放:肌质网去极化后释放Ca2+至肌浆中,有效触发收缩周期的Ca2+浓度升高,达到阈值,约为10-6mol/L。Ca2+的浓度的升高是触发肌肉收缩的分子机理。
(3)原肌球蛋白位移:Ca2+与Tn-C结合,3个亚基的空间构型发生变化,使原肌球蛋白分子更深地陷入肌动蛋白纤维螺旋沟内。结果肌动蛋白单体上可与肌球蛋白结合的部位暴露出来,细丝可与粗丝的横桥相结合,从而引发粗丝与细丝这间的滑动,使肌节缩短,即肌肉收缩。
Ca与Tn-C解离时,肌钙蛋白的3个亚基又恢复原来的空间构型。此时肌动蛋白的单体上与肌球蛋白结合的位点又被原肌球蛋白所遮蔽,细丝和粗丝无法相互作用,导致肌肉松弛。
(4)肌动蛋白细丝与肌球蛋白粗丝的相对滑动。
(5)Ca2+的回收:到达肌肉细胞的一系列冲动一经停止,肌质网就通过主动运输重吸收Ca2+,于是收缩周期停止。
二、微管及其功能
微管是细胞骨架纤维中最粗的一种,是一种动态结构,能很快的组装和去组装,因而在细胞中呈现了各种形态和排列方式,以适应变动的细胞质状态和完成它们的各种功能。微管在细胞内存在三种形式:单管(质膜下);二联管(鞭毛和纤毛);三联管(中心粒和基体)。
(一)微管的结构组成与极性
电镜下,微管是中空的管状结构,直径为24~26nm,长短不一。微管的管壁厚约5nm,由13条原纤维纵行螺旋排列而成,每条原纤维是由α、β微管蛋白相间排列而成的长链。
微管的分子组成微管蛋白(tubulin)是构成微管的主要蛋白。这是一类酸性蛋白,有两型,即α、β微管蛋白,常以异二聚体的形式存在,是微管装配的基本单位。它们分子量相同(5.5×104),各含约500个左右的氨基酸,两者的氨基酸组成、排列方式均有差别。异二聚体上具有:含有鸟嘌呤(GTP)的两个结合位点;含有二价阳离子(Mg2+)结合位点;含有秋水仙素和长春花碱结合位点。
(二)微管的组装和去组装 1.微管的体外组装与踏车行为
微管是一种动态结构,可根据细胞生理需要很快地组装与去组装。微管按照特定方式进行装配,先由微管蛋白二聚体α、β头尾相接形成环状核心,再经过2+
侧面增加二聚体扩展成螺旋带,当加宽到13条原纤维时即合拢成一段微管。新的二聚体再不断加到这段微管的端点,使之延长。细胞内微管装配过程中,微管组织中心(microtubule organizing center,MTOC)起着重要的作用。中心体是主要的MTOC,微管负极与中心体联结,正极指向细胞边缘。2.作用于微管的特异性药物
秋水仙素(colchicine)是最重要的微管工具药物,它可阻断微管蛋白组装成微管,结合秋水仙素的微管蛋白可结合于微管末端,阻止其他微管蛋白的加入。
紫杉酚(taxol)能促进微管的装配,并使已形成的微管稳定。重水(D2O)也会促进微管装配,增加其稳定性。
后两种药物所致的微管稳定性的增加对细胞是有害的,使细胞周期停止于有丝分裂期。
其他因素:如温度超过20℃有利于组装,低于4℃引起解聚;Ca2+浓度低时促进组装,高时促使解聚等。
(三)微管组织中心
微管组织中心是微管组装的起始点,中心体、基体等都是微管组织中心。
中心体(centrosome)是动物细胞中主要的微管组织中心,中心体由一对相互垂直的中心粒(centrioles)及周围基质构成。位于鞭毛和纤毛根部的类似结构称为基体(basal body)。
基体和中心粒均是微管性结构,呈圆柱状,其壁由9组微管三联体组成,亚纤维A为完全微管,亚纤维B和C为不完全微管。亚纤维A和B跨过纤毛板与纤毛轴线中相应的亚纤维相延续,亚纤维C终止于纤毛板或基板附近。中心粒和基体是同源的,在某些时候可以相互转变。
中心粒和基体均具有自我复制性质。基体中含有一个长度为6000-9000kb的DNA分子,编码基体功能所必需的几种蛋白。中心粒中是否含DNA尚有待证实,一般情况下,新的中心粒由原来的中心粒于S期复制,在某些细胞中,中心粒能自我发生。
(四)微管的动力学性质
微管的稳定性与微管所在细胞的生理状态以及所结合的细胞结构组分相关。
(五)微管结合蛋白对微管网络结构的调节
微管结合蛋白(microtubule associated protein,MAP),主要包括以下几种:
(1)τ蛋白(Tau蛋白):修饰因子,增加MT装配的起始点和促进起始点装配速度。
(2)MAP1:在MT间形成横桥,控制MT的延长。
(3)MAP2:在MT间及MT与中间丝之间形成横桥,使MT成束。(4)MAP4:未知。
(5)+TIPs(+端追踪蛋白):MT形成的控制及踏车运动中起作用。
它们以不同的方式结合在微管的表面,其功能:(1)调节和促进微管装配。
(2)稳定微管空间结构,是微管结构和功能的必需组成成份。
(六)微管对细胞结构的组织作用
微管蛋白的合成是自我调节的,多余的微管蛋白单体结合于合成微管蛋白的核糖体上,导致微管蛋白mRNA降解。
微管在体内的装配和去装配在时间和空间上是高度有序的,间期细胞中,细胞质微管与微管蛋白亚单位库处于相对平衡状态;有丝分裂期中,胞质微管装配和去装配动态受细胞周期调控,发生显著改变,分裂前期,胞质微管网络中的微管去装配,游离的微管蛋白亚单位装配为纺锤体;分裂末期,发生逆向转变。此
外,细胞中存在一些非常稳定的微管结构,如纤毛,鞭毛等。
(七)细胞内依赖于微管的物质运输
微管可以作为物质运输的轨道,单根微管上的物质运输是双向的。在神经轴突运输中两个家族马达蛋白已经得到纯化:一种是驱动蛋白(kinesin),大约有40个基因,驱动蛋白利用ATP水解释放的能量向正极运输物质;另一种是胞质动力蛋白(dynein),驱动物质向负极运输。
(八)纤毛和鞭毛的结构与功能
纤毛(cilia)和鞭毛(flagellae)是细胞表面的特化结构,有运动功能。1.纤毛和鞭毛的结构
鞭毛的横切面显示“9+2”结构,即9对周围双联微管成一环状围绕着一对中央微管排列。轴心的主要蛋白结构:(1)双联微管。
(2)动力蛋白臂(dynein arms),为A亚纤维形成的突起,是一种高分子具有ATP酶活性的蛋白,它们是纤毛产生运动的关键蛋白。
(3)微管连丝蛋白(nexin),将相邻微管二联体结合在一起。
(4)放射辐条(radial spokes),由外围微管二联体A亚纤维伸向中央微管。辐条在纤毛不弯曲的区段以垂直方向连到纤毛轴上;而在弯曲的区段则相对地脱开。
(5)内鞘。
2.纤毛和鞭毛的运动机制
(1)动力蛋白头部与B亚纤维的接触促使动力蛋白结合的ATP水解产物释放,同时造成头部角度的改变。
(2)新的ATP结合使动力蛋白头部与B亚纤维脱开。
(3)ATP水解,其释放的能量使头部的角度复原。
(4)带有水解产物的动力蛋白头部与B亚纤维上另一位点结合,开始又一次循环。
鞭毛产生弯曲运动的机制:这主要是双联管之间存在有连丝蛋白,使得微管彼此束缚在一起,这样使得自由微管之间的简单的平行滑动变为鞭毛的弯曲运动。
三、中间丝
(一)中间丝的主要类型和组成成分
中间纤维(intermediated filament,IF)是一类结构上相似而组成上不同、长的、通常无分支的胞质纤维,它是一种坚韧而柔软的蛋白质纤维。直径介于微丝和微管之间,故称为中间纤维。中间纤维是细胞中最稳定、最不易溶解的成分。
分子结构特点:中间纤维蛋白一般可分为头部、杆部和尾部三个部分。头部位于N-末端,均为非螺旋结构,是一球形区域,具有高度可变性。杆部有四段高度保守的a螺旋形成伸展的超螺旋。尾部位于C一末端的球形区域。不同的中间丝蛋白的C-末端和N-末端大小差别较大,化学性质也各不相同。
(二)中闻丝的组装和表达
中间纤维装配过程IF装配与MF、MT装配相比,有以下几个特点:(1)IF装配的单体是纤维状蛋白(MF、MT的单体呈球形)。(2)反向平行的四聚体导致IF不具有极性。
(3)IF在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助,在体内装配后,细胞中几乎不存在IF单体(但IF的存在形式也可以受到细胞调节,如核纤层的装配与解聚)。
中间丝的表达具有组织特异性。不同的中间纤维蛋白在不同类型的细胞中表达,根据其组织来源和免疫原性以及蛋白质的氨基酸序列,可将中间纤维分为五
大类:①角蛋白纤维;②结蛋白纤维;③波行蛋白纤维;④胶质蛋白纤维;⑤神经蛋白纤维。
(三)中问丝与其他细胞结构的关系
中间丝的功能:
(1)维持细胞的整体性:中间纤维在外可以与细胞膜和细胞外基质有直接的联系,内与核膜、核基质联系,与微管、微丝及其他细胞器联系,维持着细胞的形态、结构和功能的完整性。
(2)参与细胞内信息传递及物质运输中间丝有明显在核外周聚集的特点,与细胞内信息传递及物质运输有关。
(3)参与相邻细胞间连接结构的形成如参与桥拉和半桥粒的形成。角蛋白纤维参与桥粒形成和维持。
(4)参与细胞分化:微丝和微管在各种细胞中都是相同的,而中间丝蛋白的表达具有组织特异性,表明中间丝与细胞分化可能具有密切的关系。
(5)在肿瘤诊断中的作用由于不同类型的中间纤维的分布具有严格的组织特异性,并且多数肿瘤细胞通常继续表达其来源细胞的中间纤维的类型,这一特点已被广泛应用于肿瘤临床诊断,以鉴别肿瘤的组织的来源,如检测羊水细胞中胶质纤维蛋白和神经元纤维蛋白的存在,能够早期诊断胎儿中枢神经系统的畸形。(6)增强细胞抗机械压力的能力。(7)神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用。
2.细胞生物学课程 篇二
生命的一体性
1.构成人体细胞的一体性
世间的生命形式多种多样, 纷繁复杂, 归根结底都是由一个细胞发展演变而来。对于人体来讲, 生命起始于受精卵, 通过细胞分裂和细胞分化生长发育为成熟的个体。每个细胞最终的去向虽然不同, 但其起源、基本结构、化学元素的组成、遗传密码均相同。同时, 细胞核的全能性揭示出每个细胞都有发育的潜能, 之所以表现出不同的功能和特性, 与每个细胞基因的选择性表达以及所处的环境密切相关。因此, 生命是一体的, 体内的细胞有一个高远的目标, 都是为人体整体功能的健全而各司其职地发挥着细胞个体的功能。
2.细胞内部的一体性
细胞生物学主要探讨构成细胞的细胞膜、细胞质 (细胞器) 、细胞核的结构和功能。细胞膜的脂质双分子层构成膜的主体, 将细胞中的生命物质和外界环境分隔开, 维持稳定的内环境;膜中的蛋白质是膜功能的体现者, 保证膜内外的物质运输和信号转导。细胞质中的各个细胞器承担着细胞内不同的功能角色, 严格分工。特别是内膜系统的细胞器 (内质网、高尔基复合体、溶酶体和过氧化物酶体) 凸显细胞内结构的一体性, 其一, 与核膜和细胞膜紧密联系, 构成连续的统一体, 形成膜之间的流动和转化;其二, 与蛋白质的合成、加工、分选及功能体现有关, 功能相对集中化。细胞核是遗传物质DNA储存、复制和转录的场所, 是细胞生命活动的控制中心, 是细胞的灵魂。
树立一体化的整体观
入校新生, 有两个迫切的问题需要思考和解决。其一, 如何融入集体生活并改变思维模式适应全新的医学类课程学习;其二, 为今后从事医务工作作好思想上、心理上、知识上、技能上的准备和储备。学生通过对细胞生物学课程的学习, 透过细胞的智慧, 建立一体化的整体观有助于自身解决问题, 健康和谐地发展。
1.一体化的整体观有助于学生尽快地融入集体生活, 创建和谐的学习生活环境
现在的学生多数都是90后的独生子女, 被父母宠爱, 并喜欢张扬个性, 标榜自我, 容易发展成自私自利的性格特征而不能和谐地融入集体生活。造成此结果的思想根源是学生没有意识到生命的一体性, 不愿意为他人和集体付出和奉献。学习了细胞是为我们身体整体的福祉而努力, 个体的幸福放在其次, 若有必要, 可以随时为了保卫身体而死亡, 如吞噬细胞在消灭病原菌时释放的溶酶体酶也消化正常的细胞, 这种牺牲是为了抵御外界的侵害。团结合作、利他性是细胞的特性之一。人应该延续和发扬这种特性, 活出生命本应的状态。意识到生命的一体性, 理解、宽容、慈爱等优秀品质会渐渐展现出来, 学生也能自然而然地融入集体生活, 服务于更高的利益。
2.一体化的整体观有助于学生转变思维模式, 适应医学类基础课程的综合性学习
历经高考洗礼的新生接受新知识的能力和记忆力较强, 整体性思维的能力相对较弱。对大学生而言, 解决问题才是能力提升的关键, 这就需要综合地考虑问题, 从整体的角度出发, 联系各个知识点, 透彻地分析问题和解决问题。细胞在进行分泌性蛋白质合成是典型的一体化过程, 包括细胞核相关基因的启动转录, 核糖体上肽链合成, 粗面内质网上蛋白质的合成与加工、高尔基复合体的修饰和分选、囊泡转运在不同内膜系统细胞器中蛋白质的运输及最终通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外, 是多结构共同协作的结果。现行的医学教育模式虽以分科课程为主, 分门别类地教授各专业知识和技能, 目的是系统地学习各学科的内容, 但人体是一个复杂的综合体, 需要触类旁通地综合各学科进行认识和探索。
3.一体化的整体观有助于学生的全面发展, 适应日后复杂的医务工作
人在社会上取得成就的高低和工作中作出贡献的多寡取决于自身素质和综合能力水平。学生有强烈的需求渴望自身全面的发展, 从思想内涵、心理素质、专业知识和技能, 到人文素养等各方面都能在大学阶段得到发展和提高。细胞核具有该物种完整的遗传信息, 在适当条件下能够发育成完整个体的能力。细胞核的全能性揭示了细胞的可塑性, 即细胞具备全面的发育潜能, 应机体的发育指令和不同的环境条件发展出不同类型的细胞。人亦是如此, 本身具备各种潜能, 需要一定条件进行培育和发展, 必将全面发展, 成为完整而能力健全的人。当代的大学生要利用大学教育的有利条件, 从知识构建到能力练就, 从意识形态到行为举止, 从科学素养到人文精神全方位、整体化的发展和提升自我, 为今后繁琐复杂的医务工作奠定良好的基础。
参考文献
[1]陈誉华.医学细胞生物学[M].北京:人民卫生出版社, 2009.
3.细胞生物学课程 篇三
[关键词]细胞生物学实验课;建设
细胞生物学是当今迅猛发展的前沿学科之一。课程教改日趋快速发展,内蒙古民族大学生物科学专业相关课程也在不断建设与改革。特别是以促进学生的实践动手能力和实践创新能力为导向,细胞生物学实验课应运而生。为进一步完善细胞生物学实验课知识体系,建设符合我校特色资源的实践课程,使学生既能扎实掌握生物学的基础知识和基本理论,又具有较强应用知识的实践能力和探究创新意识,促使我们加快细胞生物学实验课程建设研究。
一、细胞生物学实验课程内容体系
《细胞生物学实验》课程是与《细胞生物学》课程同时开设的生物科学专业的一门重要的学科核心课程,按照我校2015版人才培養方案的指导意见,将学时达到或超过16学时实验课单独设了课程的要求单独设置的实验必修课。《细胞生物学实验》与《细胞生物学》相辅相成,互为补充,本课程结合生物科学的特点,开设细胞生物学经典的实验项目,同时为了体现实验课内容的科学性、实用性先进性,在原有常规实验项目基础上增设了细胞培养内容,因为这是细胞生物学发展到今天,学生必须要掌握的实验技能,以满足以后相关工作的实际需要,为生物科学专业课和从事本专业的实际工作打下基础。
结合我校的实际,本实验课程安排了6个实验项目(详见表1),总计24学时。根据学生人数20人一组分组进行实验,要求学生通过亲身参与和操作,掌握所开设实验项目的操作过程。
二、细胞生物学实验课程建设
对于该门课程的建设,我们将延续主体教学内容,在此基础上进一步改革教学方法、教材编写、部分实验项目内容等方面。
1.改革实验教学方法和教学手段
2007年至今,实验课程上课模式一直遵循教师先示范操作,讲解要领,然后让学生分组操作练习。学生缺乏自我意识,老师不示范,不知道从哪开始。2014年,对部分实验项目教学模式进行了改革初探,比如实验项目四细胞分裂标本观察,这个内容学生在中学就有接触,那么,为了增强动手动脑能力,我们可以让学生独立进行试验操作,包括:查阅文献预习,提前准备试验用品,参照实验指导,独立操作完成实验内容。经过一轮的上课表现,发现,学生上课积极性增高。
2.细胞生物学实验教材建设
这是一个重要环节,也是一个刻不容缓的建设。12级学生以前的所用的实验教材均为征订市面实验教材。现有的细胞生物学实验教材,内容丰富详实,但缺乏区域特色,比如我校蒙医药学,如果将蒙医药用植物细胞及其生理特点,药理特点加到实验中来,一方面联系实地情况,一方面学习专业知识,所以,需要编写符合我校特色与专业结合的实验教材。
3.实验项目与科学研究相结合
随着本科生导师制的推行,学生科研能力的培养提上日程。那么“研究性”教学与学习的方法势必是一个好的能力培养手段。以细胞生物学实验为基础,增设综合性、设计性实验项目,培养学生的科研能力和创新能力,例如,可以开设蒙药对肝脏的保护作用,学习查阅与研究内容相关的文献资料,结合完成的基础性实验和综合性实验,学习自行设计实验方案,学习撰写实验论文。在蒙古族脑卒中课题研究中,让学生参与进来,既锻炼了科研能力,又进一步掌握细胞生物学知识。以科研推动教学,以教学辅以科研,教研相长。
4.完善考核制度
实验课未独立之前,实践成绩以实验报告为主。现今,该课程已成为一门独立教学课程,势必需要完善的考核制度。验证性实验和综合性实验可根据实验结果评分,而设计性实验涉及的内容较丰富,故将其单独评分;实验考核重在平时的实验操作,但正如理论课一样,期末考试可以检验学生知识掌握程度,因此,建议实验课增设期末技能测试。
在细胞生物学实践教学改革中,内蒙古民族大学坚持与时俱进,不断加强科研素质和创新能力的培养,充分调动学生学习的积极性和主动性,为学生发展与终身学习打下坚实的基础。然而,教学改革是提高教学质量的主旋律,是教学工作的永恒主题,不可能也不会一蹴而就,将继续不断地思考与摸索。
参考文献:
4.分子生物学课程教学改革初探 篇四
摘要:文章总结了在十余年分子生物学教学过程中,不断开展的对教师自身综合素质和能力、教学内容、教学方法和教学手段的改革探索,旨在提高分子生物学的教学效果。实践证实,新的教学模式,在传授学生专业知识的同时,激发了学生的学习兴趣,改进了学生的学习方法,也逐步提高了学生的自主学习能力,从而满足了社会对高素质创新型生物人才的需求。
关键词:分子生物学;课程教学;改革研究;创新生物学人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)26-0128-03
前言:
分子生物学的目标是在分子水平上阐明细胞活动的规律,从而揭示生命的本质[1]。虽然它在生物类专业课程体系中充当着重要角色,对生命科学的发展起着至关重要的作用,但是分子生物学的教学却因为课程内容多,学科交叉广,理解难度高,信息量大,知识更新快而使教学效果差强人意,集中表现为教师授课难和学生学习难。这种现状不但困扰着老师和同学,也与大学培养高素质创新型人才的目标不相适应。如何克服分子生物学课堂教学的“瓶颈”?本人在从事十多年的分子生物学教学过程中,努力研究和探索多种形式的教学改革,力求提升教学效果和教学质量。
一、教学内容的合理组织
分子生物学的教学除了选用好的教材,制定完善的教学大纲,如何组织教学内容是教学的一个非常重要环节[2]。教学内容呈现给学生的应该是完整、清晰的、有层次、条理的知识。我们在组织教学的过程中,首先从提高自身学科素养着手。“一本教材书,数种参考书”,除分子生物学国内、国外各类版本外,与分子生物学相互交叉和渗透的其他学科,如细胞生物学、生物化学、遗传学,我们也都进行了系统的学习和强化,不断夯实专业知识、拓展专业领域,基本构建了分子生物学完整的知识体系,具备了对教材处理的前提。既避免了教学中各学科的重复,也进一步凝练了知识。此外,我们还通过网络教学平台向全国优秀教师学习,在不断的探索中总结出了教学内容合理组织的一些思路。
1.思维导学模式。在DNA复制教学环节,知识点多,并且较分散,很容易在教学中造成学习困难和知识混淆的现象,针对这章教学的特点,我们采用了思维导学模式,收到了非常好的教学效果。
2.重点、难点解读。本科教学形式多样化,也更提倡学生的自主学习,但并不是淡化了教师的教学,反而对教师提出了更高的要求[3]。教师必须围绕每堂课的教学目的,合理组织和引导学生理解并掌握教学的重点和难点内容。
比如在讲解染色体端粒末端修复机制中,教师首先要从教材的知识结构中梳理出重点。染色体端粒末端修复机制的知识点包括:(1)引物切除造成的遗传信息缺失;(2)端粒末端的特点;(3)体细胞和性细胞末端修复机制的不同;(4)DNA结构的变化;(5)端粒酶的修复机制。梳理知识点后,总结教学重点:一是引物切除后损伤修复在体细胞和性细胞中的不同;二是四链DNA结构;三是端粒酶的修复机制。其中端粒酶修复机制的讲授是学生学习的难点。难点集中在端粒酶的性质和修复发生的过程。
经过对教学内容中重点和难点的准确把握和合理组织,教师才能在课堂教学中突出重点、突破难点,让学生的课堂学习无障碍。
二、教学方法和手段的改进
教学方法的推陈出新,是教学改革的重要内容[4]。为发挥学生作为教学主体的能动性,我们根据具体的教学内容设置了启发式、联想式、探究式等多种教学方法[5],让学生参与到教学过程中,不仅活跃了课堂气氛,而且在分享知识的同时,更注重教会学生灵活掌握学习的方法。
1.启发式教学。启发的目的在于举一反三,触类旁通。针对每一次的课堂教学,设计一些抛砖引玉的问题,供学生思考与讨论,这成为了分子生物学理论教学的重要组成部分。如进行到真核生物基因表达调控学习环节,提出甲基化修饰的生物学意义,这个问题覆盖范围广,涉及到了DNA复制的调节、蛋白质和DNA甲基化修饰对基因表达的调控,以及Epigenetic(表观遗传学)方面的知识。通过提出问题―讨论分析―不断启发―再讨论分析―归纳总结―解决问题这一系列的互动教学活动,充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性,在不断的讨论分析中通过展示不同的思维、发表各自的观点,不但有利于促进学生在学习中发现问题、解决问题,而且有利于学生通过对基础知识的消化、理解来达到理论的升华、拓展[4]。
2.联想式教学。分子生物学是在生物化学、细胞生物学和遗传学的基础上发展而来[6],因此知识相互交叉、相互渗透。在授课的过程中,教师一方面要避免重复,一方面要通过联想知识点适时培养学生的发散性思维,提高学生对知识的迁移能力和整合能力。如在讲解化学修饰对基因的表达调控时,将细胞生物学中的信号转导有机结合,使学生了解基因表达调控对细胞信号转导的作用机制。
3.探究式教学。在分子生物学教学中,每一个理论知识的背后都是科学研究的重大突破。如确定遗传物质是DNA的两大经典实验,我们以探究的形式呈现教学内容,从实验设计,到结果显示,再经过讨论分析并得出结论,以课题研究的角度,研究人员的身份引导学生进入学习角色,将学科概念、理论产生的起因和过程展示给学生,启发学生努力探索,走近科学,让学生从中领悟知识形成的探究性和科学性,逐渐培养具有创新意识和能力的高素质研究型人才。
4.多媒体多样化教学。分子生物学的教学内容具有微观性、复杂性、抽象性和动态性。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体技术则具有声像俱佳、动静皆宜的特点[7],是传统教学无法比拟的。多年来我们不断补充和完善教学手段,逐渐形成了独具特色的多媒体教学课件。
多媒体图像处理清晰直观,文字表述简洁明了、主题突出。课件中的图像来源于国内外的网络数据平台。如讲述DNA半保留复制机理时[8],首先将DNA可能存在的几种复制方式用图像展现,并利用Meselson和Stahl设计的DNA复制同位素示踪实验和密度梯度离心实验来进行结果验证,引导学生明确掌握DNA半保留复制特点,并结合文字,通过图文并茂的多媒体课件,将教学内容中的背景知识、基本概念、基本理论,以及静态、抽象的微观知识清晰讲解。
多媒体课件动静结合、声像互动。对于生命过程中动态的知识点,比如DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译过程,可以将这些复杂的生命过程利用多媒体手段做成动画并配以文字和声像,形象直观地展现给学生,既加深了学生对知识的理解,也提高了其学习效率。
三、知识领域的拓展
分子生物学的教学内容除包含基础理论知识外,还有大量理论应用的研究方法部分。我们在教学中不仅仅将知识局限在教材中,利用课堂教学不断引导学生去了解本学科相关领域内的研究热点、最新进展、发展趋势[8],以及生物技术在生产实践中的广泛应用。
1.专题讲座与专题讨论。专题讲座是教师根据教学内容,自己组织参考资料对教学内容的延伸与拓展。比如在讲授“SNP技术”时,先从遗传标记分析的发展着手,把一代、二代的标记分析做知识性的回顾,再将纳入教材的第三代标记分析“SNP”做详细的讲解,引导大家理解什么是单核苷酸多态性,核苷酸多态性研究的生物学意义以及在医学、农业、畜牧等多种领域的发展与应用。通过这种方式激发了学生的学习热情和求知欲,也使教师不断地进行知识的更新,及时了解本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的问题。
专题讨论则是以学生为主体,根据课程教学内容,组织学生就某一个专题自行查阅、组织文献资料,并在课堂上展开讨论[9]。比如在讲授基因重组的教学内容时,设计“转基因的利与弊”供学生讨论。引导学生思考基因工程药物和转基因动植物对社会产生的巨大影响,让知识离开课本走进生活,从而唤起学生学习的兴趣和探索未知领域的欲望。这不仅使学生更加深入、系统地理解所学知识,并且培养了学生灵活运用知识的能力[10]。
2.生物信息技术与数据库。生物信息技术已经发展成为分子生物学研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技术”的专题讲座中,不仅要对实验目的、原理、操作以及应用进行讲解,还要特别对引物设计的生物信息技术进行补充,介绍学生对一些常规的生物信息技术软件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAStar、Cluster等有一个基本的认知度。
在整个分子生物学的教学中,学生需要自行查阅和组织各种文献资料,因此,必须特别强调互联网资源运用的重要性。教师通过介绍中国知网、维普、清华同方、NCBI等几个常用资源库,使学生了解如何利用资源库进行查询,对互联网资源的熟练应用使学生的知识体系得以完善,学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力,培养了学生的自学能力。
四、教学改革中应该注意的问题
1.教师的专业修养与教学基本功。教师在教学中具有双重身份,既是一名导演,又是一名演员。作为导演,首先需要有最新的教学理念,整个教学过程中适时设问、适时讨论、适时启发。其次要有较强的课堂组织能力,根据学生的学习情况,把握课堂节奏,调动学生课堂学习激情,使教学有的放矢。否则会在教学中出现“启而不发”和论证条理不清的现象;作为演员,还要有良好的课程驾驭能力,通过教师扎实的专业知识、广泛的认知领域、全面的知识结构,呈现给学生的是一个丰盛的知识大餐,而不是一锅夹生饭。因此作为教师,必须从理论水平、科研水平、思维水平这3个方面提高教师自身的专业素质,此外,还要掌握适合自己的各项教学技能。
2.多媒体教学的合理应用。多媒体教学只是一种提高教学效果的辅助手段,是为教师的教学和学生的学习服务的,只有运用合理才可能达到好的效果。因此尽量避免在多媒体教学课件上出现过多的文字,否则多媒体成了教学活动中的主体,老师由照本宣科转变为扮演放映员和播音员的角色。学生的学习兴趣不高,教学效果也就适得其反。多媒体和传统教学只有合理地结合,取长补短,才能在课堂教学中体现出其真正的价值。
总之,教学改革的目标是帮助学生建立学科知识体系,培养学生良好的科学素养,提升学生后继学习的能力。正如叶圣陶先生所说:“教师的教学,不在于给学生搬去可以致富的金子。而在于给学生点金的指头。”目前,我们关于分子生物学课堂教学改革还处于不断探索和实践阶段,除了需要不断地提高教师自身的学科修养和科研素质外,也以“夯实基础、拓展知识、增强能力、提高素质”[8]作为教学的目的和人才培养目标,努力在今后把教学工作开展得更加有生有色,为社会培养更多高素质创新型人才。
参考文献:
5.初中生物学课程标准学习体会2 篇五
2012年10月13—14日上午我和于老师在局直中学进行了课标学习,通过本次的学习我对课标又有了新的认识,下面我从以下三点谈一下自己的感受。
一、紧跟时代步伐,对于研究成果适时的加以修改或补充。生命科学是现在进行式,而不是过去式或过去完成式,知识要不但更新。
强调三个要素:知识体系、思维方式和探究过程。为知识目标、能力目标、情感态度与价值观做铺垫。
二、对部分内容进行了修订
如:
1、关于“生物的富集现象”由“解释某些有害物质会通过食物链不断积累”改为“举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累”;神经调节中“探究某些动物条件反射的形成过程”变为“观察人或动物的某些反射活动,说明其意义”等。
2、删除了部分实例,如“制作小肠壁结构的模型”等。
3、增加了相关内容,强调探究性学习不是全部的教学活动。
探究性学习只是学习生物学的一种学习方式,但不是唯一的。教师应结合具体的教学内容,采取小组讨论、角色扮演、模拟游戏等多种不同的教学策略和方法,达到教学目标。
三、增加了50项重要概念。
凸显重要概念的传递。增加了关注重要概念的学习,强调在生物学教学中传递重要概念。
1、注意到学习头脑中已有的概念,特别是那些与科学概念相抵触的错误概念,即“迷失概念”,要帮助学生消除错误概念,建立科学概念。如:植物呼吸需要空气中的二氧化碳?
同学们在小学时,对植物需要二氧化碳,有很深的概念,因此只要老师问到有关植物需要什么气体时,都直接想到二氧化碳,可是再问到植物行呼吸作用需要何种气体时,大家又会回答二氧化碳,这时大家才会惊觉,刚才似乎是答错了,即使老师已一再重复,下一次再问,还是会有人答错。
事实上,植物和动物都需要进行呼吸作用,且都是利用氧气,产生二氧化碳,只有绿色植物在白天有光进行光合作用时,需要的是二氧化碳,而且会释放出氧气。
2、强调概念性知识的教学与以往的区别
⑴、新的课程标准注意到了知识点的局限性;
⑵、提出仅仅强调对事实性知识的记忆是没有太大的意义的;
⑶、提高了概念性知识的地位;
⑷、概念在特定年级的要求的准确描述;
⑸、教学中强调帮助学生建立、理解概念;
⑹、强调概念之间的联系。
有知识结构的人对知识的掌握更牢固。当学生有一个重要概念之后,对事实性的知识就会联系起来。具有知识结构的学生在今后的学习中会更好的接受新的知识。
6.细胞生物学课程 篇六
井冈山大学医学院口腔10(本1)班张佳
每次实验课前,老师都要求我们做好每一次实验课前的理论原理预习,这样老师可以在尽可能短的时间内说明实验操作的注意事项,使我们尽快了解和掌握实验的原理,操作过程,顺利地完成实验操作,以期达到更好的实践效果。在实验操作的选择上,虽然实验课时有限,老师还是尽可能让我们触及各种不同实验,以及尽可能系统地实验操作,本学期我们共进行了八个实验。在实行实验分组的过程中,不同的实验以1-2人为一组,否则较大的实验组难以达到人人动手操作的目的要求。
每一次实验课程都要及时总结并交实验报告,对我们在实验过程中碰到的问题及时发现,及时解决,对一些共性的问题,老师会重新强调,并且在后续的实验课程中给予针对性地预防;还有一些个性问题,老师也会讲解给部分同学,以免造成一误再误。学生通过总结实验结果、撰写实验报告,在师生之间进行实验总结、交流和报告,可以培养学生分析实验现象、总结实验结果和撰写实验论文的能力。这对于我们的科研素养的养成和创新能力的培养是有着重要的作用。老师要求我们在实验这个强调动手能力的课程上更需要打好坚实的基础,建立严谨的实验作风,这将对我们将来踏入工作岗位起到重要的作用。
我认为实验课在课程学习环节中占有特殊的地位,它可以使我们加深对所学课程基本理论和基本概念的理解,训练实验技能,培养我 1
们分析问题、解决问题的能力和严谨求实的科学态度。如何培养具有一流素质和创造能力的人才,相信也是实验老师面临的巨大挑战。纵观以往中学的实验,普遍存在着一些问题,如在当前的应试制度下,学生注重理论学习,轻视实验学习思想还很严重;实验教学内容重复、实验教学方法单
一、实验教学的水平和装备条件差异很大的问题依然存在。
生物化学与分子生物学是医学专业基础课之一,涉及医学的方方面面,也是一门实验学科,实验是理论的来源,是理论的基础,实验先于理论,也可验证理论。实验学习有着不可替代的地位,实验的目的不仅要加深对理论知识的理解,而且要利于实验技能、研究、分析和解决问题的综合能力的培养。生物化学与分子生物学实验是生物化学与分子生物学学习中的重要环节,学好实验,不仅使我加深理解生物化学的基础知识,而且还培养我严肃认真的科学态度,掌握分析、研究、判断、推理的科学方法及培养各种能力的重要手段。
分子生物学实验具有完整性和连贯性,但是我们的上课时间分散,如果能够有效地集中时间,完成综合性的实验,将对学生整体理解实验设计思路,全程地跟踪和了解实验具体过程有很大的帮助,针对这一问题,我们老师将一些实验列在一起进行实验。我们这个学年总共有八个实验:生物化学基本操作技术,溴甲酚绿法测定检验蛋白质,血清ALT标准曲线制作,血清ALT活性测定,血清蛋白乙酸纤维膜电泳,血清葡萄糖的测定,兔全血DNA提取,DNA琼脂糖凝胶电泳。
我最得意的实验:血清蛋白乙酸纤维膜电泳实验,一个混合的蛋
白质样品由于各蛋白质的等电点不同,在相同的pH溶液中所带的电荷性质不同,电荷的数目不同,在电场中各种蛋白质泳动的速度和方向也不相同。从而使蛋白质混合样分离开来。溶液的pH值:溶液的pH值决定了带电颗粒的解离程度,也决定了物质所带净电的多少。对蛋白质和氨基酸等两性电解质而言,pH值离等电点越远,颗粒所带净电荷越多,泳动速度也越快,反之越慢。因此,分离某一蛋白质混合物时,应选择一种能扩大各种蛋白质所带电荷量差异的pH值,以利于各种蛋白质的分离。为使电泳过程中溶液的pH值恒定,必须使用缓冲溶液。本次实验使用的是巴比妥-巴比妥钠缓冲溶液。
我认为,综合性实验不应仅局限于实验内容的综合,还应包括实验内容、实验方法、实验手段的综合。因此可以把综合性实验理解为实验内容涉及相关的综合知识或运用综合的实验方法、实验手段、对学生的知识、能力、素质形成综合的学习与培养的实验。综合性实验的特征应体现在:实验内容的复合性、实验方法的多元性、实验手段的多样性、人才培养的综合性。它不仅让学生学习知识,掌握实验技能,而且还要培养和提高学生综合应用实验方法和技能以及思考问题和解决问题的能力。
在此,我提议老师可以提供给学生小题目,学生自己查阅文献资料,自己制定方案,自行开展实验,在必要的情况下,可以请教老师,完成实验可能有几种不同方法,学生通过分析、比较,选择自己认为是可行的,合适的方案进行实验。我觉得这样从实验中思考问题要阅读资料以理论和新知识来讨论,使理论学习与实践学习有明显的研究
7.细胞生物学课程 篇七
细胞生物学是医学院校本科生必修的基础医学课程,它是从显微水平、亚显微水平和分子水平三个不同层次上阐述细胞的结构、功能以及探讨细胞生命活动规律的科学。细胞生物学作为现代生命科学支柱和核心学科之一,在生物分子和整体之间、在形态和功能之间架起了桥梁,强力地渗透入其他生物学科并促进这些学科的发展。细胞生物学结合分子生物学等的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。细胞生物学是基础医学的重要基础,并与临床医学中的众多问题密切相关,在医学中占有重要地位。细胞生物学与医学的不断结合,将促进对人类各种疾病的发病机制的深入探讨,并有助于新的、有效的诊断及治疗方法、手段的产生。
细胞生物学涉及生命科学各个前沿领域,知识更新快。这给教师的知识广度和深度带来挑战的同时,也给在教师教学中启迪学生的思维提供了平台。知识点的更新或革新,可以培养学生提出问题的能力,并启发学生批判性思维,进而提高学生的创新性。要提高细胞生物学的教学质量,除了教学内容的改革外,还必须充分利用学科特点,启迪学生的思维,达到大学素质教育的目的。在细胞生物学教学中应用启发式教学法,较之其他学科具有更好的可行性。
2 根据教学内容选择恰当的启发式教学方法
启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。启发式教学更注重于素质教育,而不是知识教育。启发式教学打破了以往的结论教学模式,融入了过程式的教学思想,有利于培养学生的主动思考及提出分析和解决问题的能力。春秋时期的大教育家孔子最早采用“启发式教学”。子曰:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也”。这是孔子对“启发式教学”原理的阐述。宋朝朱熹注解道: “愤者,心求通而未得之意; 悱者,口欲言而未能之貌。启,谓开其意; 发,谓达其辞”。也就是说,启发的关键是调动学生学习、思考的主动性和积极性。学生首先要自己学习和思考,思考到自己实在想不通、道不明的程度,必然产生一种请求启发的迫切愿望,这时,教师只要轻轻点拨,学生便会豁然开朗。因此,启发式教学既强调学生学习、思考的主动性和积极性,也重视教师的主导作用。
启发式教学的方法有多种, 如比较法、推导法、设疑法等, 合理运用这些方法, 是启发式教学成功的关键。细胞生物学教学中, 根据不同的教学内容及教学目的,选用不同的启发式教学方法, 才能收到良好的教学效果。常用的启发式教学方法有以下几种:①比较法。在对学生所学的相关知识进行总结或复习的时候, 应用比较法较为合适, 如原核细胞及真核细胞的结构、有丝分裂与减数分裂的异同、细胞膜物质运输的方式、细胞骨架主要成员组成、结构及组装的异同等。 ②推导法。对一些彼此间联系紧密或有内在因果关系的内容, 可以从主要矛盾入手, 应用逻辑推理的方法逐步将复杂的内容加以阐明。如在讲述高尔基复合体结构及功能这一节的时候, 根据结构是功能的基础,结构与功能相联系这一原则,通过分析高尔基复合体结构、组成上的特点, 推导出该复合体的主要功能。 ③联系法。这种方法对于前后知识联系紧密的内容较为适合,例如在讲解细胞分裂的内容时,联系前面学习的染色体结构和组装相关知识,启发学生在复习旧知识的同时,联系新知识。 ④设疑法。适时地提出一些发人深省的问题, 可以吸引学生的注意力, 激发其求知的欲望, 进而促进教学质量的提高。这种方法在章节之间的转换, 引入新的内容时,可以消除学生对新知识的紧张感, 有利于循序渐进地完成教学目标。如可以通过提出“细胞如何进行迁移运动?”引出对细胞骨架的介绍。此外, 还可用设疑法来强调一些重点及难点的内容。⑤归纳法。在讲述细胞分化及细胞周期调控的相关内容时, 因涉及调控的因素较多, 内容显得较为零散, 此时若根据各因素的特点及本质, 将其归纳为不同的类型, 既可增强学生的理解,又便于记忆, 对于启发学生重视分析归纳这一方法有积极的意义。⑥演绎法。这类方法的特点在于通过重点讲述某一内容, 引导学生对相似的内容举一反三、触类旁通。如在介绍Cyclin-CDK复合物对细胞的周期调控时,重点介绍CyclinB-CDK1复合物对细胞进出M期的调控,介绍其调控因子、调控机制等;再引导学生触类旁通,按照这种规律,通过自学即可完成Cyclin-CDK复合物对细胞进出S期的调控。
3 多种启发式教学法在“线粒体”章节的应用实例
如何灵活运用启发式教学法,对于不同教师,不同班次,可以采取不同方法。下面以“线粒体”章节的第一堂课为例,阐述在教学实践中如何运用启发式教学法的。①首先,通过学生熟知的电影《星球大战》中的迷地原虫,提出这个概念是借用了线粒体,本章节的学习将会解释为什么。提起学生学习的兴趣,让学生在学习的过程中去比较两个概念的相似性,在比较的过程中深化对线粒体的认识以及记忆。②因为线粒体是学生在高中生物和大学生物化学课程中已经有所了解的内容,所以接着就抽学生回答问题“我眼中的线粒体?”学生会提到三羧酸循环,启发学生联系生物化学课程的相关知识,同时强调生物学是一个整体,各个学科要联系起来学习,才能融会贯通。③在介绍线粒体的发现历程时,1886年阿尔特曼猜测这些颗粒可能是共生于细胞内的独立生活的细菌, 采用情景式教学,启发学生思考“这种猜测是否正确?如果你在当时观察到这个现象,会做如何设想?”④学生回答后介绍1900年Michaelis对线粒体染色,观察到其参与氧化还原反应,但是后来Claude采用盐法分离细胞,并未发现线粒体参与细胞呼吸。对于这点重点提问,启发学生的批判性思维,引导学生分析细胞分离方法,找出矛盾所在是因为盐会破坏线粒体的功能,同时启发学生思考应当采用什么介质进行细胞分离。⑤采用结构与功能相联系的方式介绍线粒体的基本结构与化学组成,指出每个结构的存在不是偶然的,是为了实现一定功能而进化出来的结构。通过比较教学,让学生比较线粒体与其他细胞器的组成成分差别,提出线粒体其中含有DNA。⑥提问线粒体中为什么含有DNA,有何意义?引出下一堂课的内容。在这一堂课的教学中,综合运用了比较法、推导法、联系法、设疑法、归纳法等多种启发式教学方法。
4 对启发式教学的一些体会
在多年的细胞生物学教学实践中,作者大量运用启发式教学,逐步摸索出一套针对细胞生物学具体知识内容的启发式教学法,深受学生的欢迎,同时培养了几代青年骨干教师。大学课堂教学的核心目的是传授知识,启迪思维。当然,不能为了启发而启发,否则可能造成“启而不发”的后果。那么如何才能在细胞生物学教学中真正做到启发式教学呢?结合细胞生物学的学科特点,最关键的一点是教师必须吃透知识点,不仅仅是教材,要联系研究前沿,融汇贯通各章节内容,不仅打破章节限制,还要打破学科的限制,教师必须对相关生物学科知识有较深入的了解才能将各章节内容有机组合。在上课时知识点来源于教材,而不拘泥于教材。只有这样,才能做到灵活运用各种启发式教学法,启迪学生的思维,而不至于进入教学误区。启发式教学是培养学生综合素质的重要途径, 细胞生物学发展迅速, 如何在细胞生物学教学过程中, 根据不同的教学内容, 建立更多的、更有效的启发式教学方法, 是今后需进一步探索的问题。
参考文献
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8.优化植物细胞工程实验的课程内容 篇八
摘 要: 植物细胞工程实验是植物细胞工程教学的重要组成部分,是一门操作性强,系统、规范的实验教学课程。本文通过对植物细胞工程实验课程改革的探讨,提出优化植物细胞工程实验的几点建议,旨在增强植物细胞工程实验的学习效果。
关键词: 植物细胞工程实验 课程优化 实验室开放
植物细胞工程指在细胞水平上对植物进行操作的技术,即植物组织培养或体外培养及这些技术的应用。植物细胞工程是植物生物技术的基础,在许多综合性大学的生命科学学院及农林院校都作为一门重要的专业课或专业基础课程开设[1]。实验课是植物细胞工程学习中的重要环节,目的是巩固和加深对植物细胞工程的理解,并初步掌握植物细胞工程研究必需的基本实验技术。目前,主要内容包括培养基母液的配制,培养基分装与灭菌,植物愈伤组织的诱导,茎及茎尖组织的培养,愈伤组织的增值和分化,植物的花药培养等内容。在现有的课程体系中验证性实验较多,设计实验和研究性实验较少,这样的课程结构给学生提供框架内的实验内容,无法进一步锻炼学生分析问题和解决问题的能力,无法提高学生的自主创造性。
为了提高植物细胞工程的实验教学质量和培养学生的创造力,应该对现有的课程内容进行优化。
一、优化原有的课程内容,增加设计性实验
对课程内容的优化,还应该保留基础性的实验内容,使学生掌握基本的实验原理和操作,了解植物细胞工程的关键技能,如培养基的配置、灭菌,愈伤组织的诱导,花药培养等实验。在实验课上,注重学生基本功的培养,使学生做到规范操作。在此基础上,为培养学生的科研思维能力和创新意识,实验内容的选择上适当减少一般性实验,增加自主性和设计性实验,实验内容由浅入深,相互渗透,循序渐进,使实验内容更加符合理论教学的要求[2]。
二、实行实验室开放制度
要提高学生思考问题、解决问题的能力,开放实验室是最直接和有效的途径。
首先,要规范和调动实验室教师的责任感和安全意识,做好仪器设备的维护和监管工作,提高利用率,使设备既能满足实验室开放培养创新人才的需要,又能防止闲置浪费现象的出现[3]。
其次,建立好开放实验室的软环境[4]。实验室开放是培养学生动手能力、实践能力、创新能力的重要途径。开放性实验室的课题设置应该具有创新性、趣味性,让学生产生浓厚的兴趣,主动投身到实验中[5]。
最后,加强开放实验室的监督和检查力度。实验室开放是一个长期、持久的工作,必须有一套严格的监管制度。实验室的开放应该得到足够的重视,并被纳入正常的教学管理中,定期检查、考核,并通过一系列奖励制度激励教师不断坚定信心,在实验室的开放运行中不断探索。
三、结合教学内容,使学生充分参与到教师的科研项目中来
教师的科研课题包含所有植物细胞工程实验教学要求掌握的基本实验技能,鼓励学生参与到教师的科学研究中,使学生可以根据自己的兴趣选择项目内容,自己查阅文献,设计实验方案,主动安排时间完成。学生由被动转为主动,成为实验的主人,调动学生的积极性和主动性[6]。通过科研与教学的有机结合,把验证性实验变为设计性实验,单一实验变为连贯性实验[7]。
四、对优化后的成果进行定期的验收和展示
定期验收和成果展示是一种积极的鞭策和激励措施。定期检查和验收才能及时发现问题、解决问题,同时提高教师和学生对课程优化和实验室开放的重视和责任感。在此基础上实验室应建立激励机制,充分调动教师和学生参加实验室开放工作的积极性。
参考文献:
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[6]金叶飞,尹军霞,沈国娟.微生物学实验与科研课题结合教学模式探索[J].实验科学与技术,2011(3):103-157.
9.细胞生物学课程 篇九
知识框架
重点内容
第一节 细胞和组织的适应
掌握 萎缩、肥大、增生、化生的概念及萎缩的类型。熟悉 肥大、增生、化生的分类。了解 生理性的萎缩、肥大、增生。1.萎缩(atrophy)1.1概念发育正常的实质细胞、组织或器官的体积缩小。1.2萎缩的原因和分类
2.肥大(hypertrophy)2.1概念功能增加,合成代谢旺盛,使细胞组织或器官体积增大。2.2肥大分类 2.2.1生理性肥大
2.2.2病理性肥大代偿性肥大(左心室向心性肥大),内分泌性肥大。3.增生(hyperplasia)3.1概念组织或器官的实质细胞数量增多。3.2增生的分类
4.化生(metaplasia)4.1概念一种分化成熟的细胞类型被另一种分化成熟的细胞类型取代的过程。
4.2化生的类型
4.2.2间叶组织化生软骨化生、骨化生,如成纤维细胞损伤分化为成骨细胞、成软骨细胞。
链接
(1)具有较强的细胞分裂增殖能力的器官组织(如子宫、乳腺),其肥大可以是细胞体积增大和细胞数量增多的共同结果。
(3)同胚层上皮化生较多见,跨胚层化生少见。化生改变了原有细胞的功能,甚至导致恶变。
第二节细胞和组织的损伤
掌握
(1)细胞水肿、脂肪变性的概念、病因、发病机制及病理变化。(2)玻璃样变性的概念、类型及病理变化。(3)坏死的概念、基本病变、类型和结局。
熟悉 病理性色素沉着,营养不良性钙化。
了解 损伤的原因和发生机制。1.损伤的原因与发生机制
细胞膜破坏,活性氧类物质的损伤,细胞质内高游离钙的损伤,缺血缺氧的损伤、化学性损伤,遗传性变异。2.损伤的形式和形态学变化
2.1可逆性损伤(reversible injury)细胞内或细胞间质内出现异常物质或正常物质蓄积的现象并伴功能低下,代谢紊乱。病因消除后多可恢复正常,因此是非致死性、可逆性损伤。
2.1.1细胞水肿(cellular swelling)(1)概念:因线粒体受损,ATP减少细胞膜Na+-K+泵功能障碍,细胞内Na+、H2O积聚。
(2)好发部位:肝、肾、心器官的实质细胞。(3)病理变化
M(大体特点的英文缩写):病变器官体积增大,包膜紧张,颜色变淡,质软。m(镜下特点的英文缩写):细胞体积增大,胞浆疏松化→气球样变。2.1.2脂肪变性(Fatty change)(1)概念:中性脂肪特别是三酰甘油蓄积于非脂肪细胞的胞质中(或除脂肪细胞外的细胞浆内出现脂滴)。
(2)好发部位:肝、心、肾器官的实质细胞。(3)病理变化 1)肝脂肪变性
发病机制:①肝细胞内脂肪酸增多;②三酰甘油合成过多;③脂蛋白、载脂蛋白减少。
病变特点
M:肝体积增大,边缘钝,淡黄色,切面油腻感。
m:肝细胞内出现大小不等脂滴,大者将细胞核挤向细胞边缘(石蜡切片HE染色时脂肪溶解呈空泡状)。
2)心肌脂肪变性(虎斑心):脂肪变性的心肌(左心室内膜下心肌和乳头肌)呈黄色,正常心肌暗红色,红黄相间呈斑纹状。2.1.3玻璃样变性(hyalinization)
(1)概念:细胞内、间质或血管壁出现均质红染半透明状蛋白质蓄积。(2)分类
1)细胞内玻璃样变,均质红染圆形小体:Mallory小体,Rusell小体,蛋白小体。2)纤维结缔组织玻璃样变,为胶原纤维老化的表现,见于瘢痕组织、动脉粥样硬化纤维斑块及各种坏死组织机化等。
3)细动脉玻璃样变,高血压病的肾、脑、脾细动脉玻璃样变。2.1.4病理性色素沉着(pathological pigmentation)(1)含铁血黄素(hemosiderin):巨噬细胞吞噬,降解红细胞,血红蛋白所产生的Fe3+与蛋白质结合形成的铁蛋白微粒聚集体,呈棕黄色或褐色颗粒。(2)脂褐素(lipofuscin):细胞的自噬溶酶体内未被消化的细胞器碎片残体,其成分是脂质和蛋白质的呈黄褐色细颗粒混合物。
(3)胆红素(bilirubin):是胆管中的主要色素由血红蛋白衍生而来,不含铁为粗糙、金色颗粒状,血中胆红素增高时,皮肤黏膜出现黄疸。2.1.5病理性钙化
(1)概念:骨和牙齿以外组织中固态钙盐沉积。
(2)营养不良性钙化:固态钙盐沉积于血栓、异物、坏死或即将坏死组织内。
转移性钙化:由于钙磷代谢障碍所致正常肾小管、肺泡壁、胃黏膜等处的多发性钙化。
2.2不可逆性损伤(坏死、凋亡)2.2.1坏死(necrosis)的概念 以酶溶性变化为特点的活体内局部组织细胞的死亡。
(1)坏死的基本病变:①核固缩;②核碎裂;③核溶解。
(2)坏死的类型 1)凝固性坏死
M:坏死组织呈凝固状态,干燥,质实,灰黄色。
m:细胞微细结构消失,组织结构轮廓仍可保存,坏死与健康组织分界明显。由于缺氧、缺血、细菌感染等原因引起,多见于心、肝、脾、肾。
干酪样坏死,为特殊类型的凝固性坏死,见于结核病。M:因含脂质多,色黄质细腻,呈奶酪状。m:组织坏死彻底呈无结构颗粒状红染物。2)液化性坏死
3)纤维素样坏死:胶原纤维肿胀断裂呈细丝状、颗粒状或小条块状无结构物质,其PAS染色结果相似于纤维素,见于风湿病、恶性高血压。4)坏疽(gangrene):局部大块组织坏死伴腐败菌感染(表1—1)。
(3)坏死的结局 1)溶解吸收 2)分离排出
糜烂:表皮黏膜坏死组织分离排出形成浅缺损。
溃疡(ulcer):表皮黏膜坏死组织分离排出形成深缺损。
窦道(sinus):组织坏死后形成一个开口于皮肤黏膜表面或开口于空腔器官的深在病理性盲管。
瘘管(fistula):组织坏死后连接两个内脏器官或从器官通向体表有两个开口的病理性管道。
空洞(cavity):坏死组织通过自然管道排出后残留的空腔。3)机化与包裹
机化(organization):肉芽组织取代坏死组织、血栓、异物的过程。
包裹:肉芽组织包绕坏死组织。4)钙化:固体钙盐沉积。
第三节 凋 亡
掌握 凋亡的概念和生物化学特征。
熟悉 凋亡与坏死的区别。
了解 凋亡的机制。1.凋亡的概念
体内外因素触发活体内个别(或数个)细胞主动地程序性死亡方式。2.凋亡的形态学特点和生物化学特征
2.1凋亡的形态学特点 细胞皱缩,胞质致密,核染色质边聚→核裂解,胞质出芽→凋亡小体。
2.2生物化学特征早期DNA规律降解为180~200bp片段,琼脂凝胶电泳呈特征性梯形带。
3.凋亡和坏死的比较
从机制、诱因、死亡范围、形态特征、生化特征和周围反应比较。
链接
(1)心肌脂肪变性和心肌脂肪浸润的区别 心肌脂肪变性:心肌细胞内脂质沉着。
心肌脂肪浸润:心外膜过多脂肪沉积并沿间质伸人心肌细胞之间,成为脂肪浸润。
10.细胞生物学课程 篇十
自然博物馆参观感想
2015年11月14日 普通生物学实验结束前,我们一起参观了自然博物馆,了解了一些生物演化的知识,如:三叠纪的恐龙没有防御机制,后来出现了有利爪和尖牙的食肉恐龙,一些食草恐龙如甲龙就进化出了防御的甲;圆恐龙蛋的恐龙食素、长恐龙蛋的恐龙食肉;有的恐龙在进化过程中有羽毛;猛犸象耳朵藏起来(与现代大象差别很大)、头部有脂肪峰、有毛;长颈鹿祖先山西兽进化原因是雄性决斗时脖子长的易胜,而不是拉马克学说里的用进废退;剑齿虎前肢发达而后肢不发达;人经历了地(栖)猿群、南猿(南方古猿)群、能人群、直立人群、化石智人群五个阶段,人的外部形态、高度在变化,人脑的容量在变大,人的骨骼结构也在进化,等等。令我最感兴趣的是马的进化历程。
马的祖先是生活在5000多万年前新生代、第三纪、始新世的始祖马,奇蹄目,学名Hyracotherium。它们的身体只有狐狸那么大。头骨小,牙齿构造简单,齿冠低。前足4趾着地,后足3趾着地。背部弯曲,脊柱活动灵活。生活在北美的森林里,以嫩叶为食。大约过了1000多万年,到渐新世时才出现了渐新马。体大如羊。前后足均有3趾,中趾明显增大。颊齿仍低冠,臼齿齿尖已连成脊状。仍生活在森林里,以嫩叶为食。又过了1000多万年到中新世时出现了草原古马。前后足均有3趾,但只有中趾着地行走,侧趾退化。身体已有现代的小马那样大。四肢更长,齿冠更高。背脊由弧形变为硬直,由善于跳跃变为善于奔跑。臼齿有复杂的连脊和白垩质填充,表明食料已从嫩叶转为干草。草原古马已从林中生活转为草原生活,高齿冠臼齿适于碾磨干草,善跑的四肢能逃避猛兽袭击。到了上新世初期又出现了上新马,身体更大,齿冠更高,前、后足中趾更为发达,二、四趾完全退化。到了更新世出现了真马,身体达到现代马的大小,中趾充分发达,趾端成为硬蹄,牙齿除齿冠更高外,咀嚼面的褶皱更为复杂,反映出对奔驰于草原和嚼食干草的高度适应。由此可见,马在进化中为了更适于奔跑,中趾成了蹄子的主要组成,两侧的趾逐渐退化至不用,为了适应草原环境只能这样。在中新世以前,马类动物主要分布于北美森林,到中新世时才迁移到欧亚大陆。上新世和更新世时,北美的马类动物还扩展到南美,但南美的种类不久即归于绝灭。到全新世时,北美的马类动物也趋于绝灭。只有欧亚大陆的后裔得到繁荣和发展。我国北方出土的更新世的三门马以及现在还残存在甘肃、新疆和蒙古等地的野马,都是马类动物的代表。现代马则是由野马经人工驯化培育出来的。马类在中、上新世时曾分别出现过几个旁支:例如分布在中新世北美和欧亚大陆的安琪马;分布在上新世北美和欧亚大陆的三趾马;分布在更新世南美洲的南美马等。
11.细胞生物学课程 篇十一
【关键词】课外资源;人才培养;学以致用
【基金项目】贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目:《保护生物学》课程教学方法整合与创新;凯里学院2014年“教学内容与课程体系改革”项目(JNKG201403);凯里学院教育事业发展“十三五”规划研究专项(JZYG201537)
中图分类号:G424.1;G424.2
一、利用课外资源的必要性
《保護生物学》是一门内容繁多、实践与应用并重的学科,具有交叉性、开放性、综合性和动态性等特点[1],该课程的性质决定了教师必须拓展课外资源。为了拓宽学生知识面、培养学生实践能力和创新能力,传统的教学模式和有限的教材类容不能满足未来人才培养,多样化的课外资源为多样化的教学形式及多元化的教学内容提供了条件,课外资源的挖掘与利用为创新教学模式提供了平台,为多维度考核体系提供了基础,为学习者提供了创新能力培养的基质和发挥想象潜能的弹性空间,《保护生物学》课程教学形式多样化势在必行[2]。
《保护生物学》是一门实践性较强的学科。国家教育部“教高[2005] 1号”文件强调:对实践性强的学科要加强产学研结合,整合实践教学资源,采取内外兼修型发展模式,着眼于人的全面发展,注重大学生的学习能力、实践能力和创新能力的培养[3]。为了加快人才培养效益,实施弹性学习模式,培养具有创新和自主专研的人才,不能仅局限于课本内容实施教学,仅仅利用上课时间传授这门课程的知识相对于人终身对知识的需求是远远不够的,未来社会人才需求决定该课程必须拓展课外资源。
《保护生物学》是在近百年来全球生态系统遭受严重破坏的背景下于1985年诞生,开设该课程的高校逐年增加,其受重视的程度与日俱增[4]。我国是一个人口众多的国家,在兼顾经济发展的同时要对野生物种及其生存环境进行保护,尤其是全球环境破坏日趋严峻,《保护生物学》课程教学任重道远,历史使命艰巨[1]。为解决现实中存在的物种及其生境保护相关问题,课外资源的利用有助于将理论知识迁移到实践中,提高学生解决实际问题的能力。
二、课外资源利用情况
很多教师利用课外资源丰富了《保护生物学》课程教学,比如:利用多媒体辅助教学[1]、利用科研活动成果提升教学效果[5]、利用网络资源扩展学生知识面[4]、学生参与教师项目提高实践能力[6]、利用野生动植物园场景授课[2]、深入居民社区开展低碳生活的宣传及调研等活动[4],实现了保护生物学课程教育从课堂走向社会,加强知识迁移运用能力,实现了教学效果的最大化。以上课外资源的利用很大程度上深化了《保护生物学》课程教学。
但是,对该课程教学中还有一些资源没有被利用或者利用不充分,为了全面深入的挖掘本门课程课外教学资源,拓展教学资源的途径。该论文旨在通过介绍作者在教学中对一些课外资源的利用情况及在课外资源引进中的体验和教学效果,组合运用教学资源,从多侧面多角度的综合模式培养学生的教育理念,将德育、创新素质与能力的培养贯穿于教学,为社会培养高素质、具有创新能力的综合性人才。
三、课外资源的作用
1. 课外资源有助于提高学生的品德与品质
如果教育只是使学习者获得自然知识而缺少德育教育,毫无疑问是一种失败的教育。对《保护生物学》课程的教育,首要任务应该是提高学生自觉保护生物多样性的使命感与责任心,这与掌握该课程的理论和原理同等重要。忽视了德育教育,导致了大学生向动物园狗熊泼浓硫酸、大学生捕鸟卖钱等事件发生,这显然是教育的失策。万事德为先,《保护生物学》教学中课外资源引入教学对大学生品德与品质教育起到了良好效果。
2. 课外资源有助于培养学生实践能力
在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》都强调实践育人,强化能力培养。中国教育与西方教育的差距在于中国教育实践教学不足制约了教学质量,实践能力的培养成为我国教育的短板。《保护生物学》属于拓展性与研究性课程,课外资源的利用很好的解决了实践能力培养问题,特别是课外实践能让学习者的知识得到利用、检验和修正。在对《保护生物学》教学中,我们利用周末时间让学生在学校周边发放《贵州西部大开发进程中物种及环境保护调查》问卷,该活动结束后学生的体会是:看起来简单的调查远比想象要难得多,因为被调查者有的认为填表会浪费时间而不愿意接受调查、有的不识字、甚至有的认为学生是在进行不正当的社会活动。事非经过不知其难,调查问卷发放让学生得到了体验的机会,增强了他们的耐心和毅力。
在对《保护生物学》教学中我们也利用一些国家、贵州省和学校提供的学生申报课题的机会训练学生的实践能力,鼓励学生申报大学生创新创业训练计划和校级课题等,虽然学生是在前期野外调查的基础上写课题申报书,但学生往往表现出想法太多,究其原因是在实践中产生了很多疑问,问题引导学生自学求得,学生以解决问题的方式获得信息有助于提高知识积累速度[7]。在学生写课题申报书与野外调查交互进行中,他们已经成为提问的人,而不仅是知识的接受者。知识和能力都起源于实践,行是知之始,百看不如一练,黑板上养鱼是养不活的。多种课外资源给学生提供了实践的机会,对提高学生的实践能力和创新能力非常重要[3]。消除课堂教学理论知识的感受性获得与实际事物认知之间的落差的最佳途径是让学生亲身经历实践训练,培养学生自主发现问题,质疑先验的行为意识。
3. 课外资源为创新能力的培养创造条件
《保护生物学》属于研究性课程,利用课外资源拓展教材内容有助于学生创新能力的培养。推动社会前进的动力源于创新,创新能力可以经过训练而提高,利用课外资源进行创新实践活动的主要目标就是培养创新意识和创新思维。为提高学生创新能力,我们将《保护生物学》课程中多样性指数计算的内容安排在校园内,要求学生划定样方调查样方中植物或者昆虫的种类与数量,然后再参照教材提供的计算公式计算物种多样性,最后对结果进行讨论分析。学生开始设计样方并进行调查时,总是不停的提问,希望老师能全程指导,学生已经习惯了被动听课获取答案的状态。在本次课中,我们仅解决学生提出的关键问题,估计在学生能力范围内的问题鼓励学生自己想办法解决。最后学生将样方设计为山坡的不同坡段、或者植被的不同高度层、或者不同的植被种类,实验设计得较理想。在这次授课中,充分挖掘了学生的自创能力,学生学有所思,学有主见,有主见才有突破。校园是最近的生态学课堂,校园环境的利用让学生在环境梯度设计上小有创新。对实践性要求较强的知识,让学生“坐言课堂”还是“起行实践”,在创新能力培养方面教学效果会截然不同。教师的职责是培养有创新能力的人才,而不能输出只有模仿能力的学生。
课外资源不仅仅为创新能力的培养创造条件,还有助于培养创新自觉性。长期利用课外资源有利于强化学生对事物认知的直观感,培养兴趣,从而不自觉的去探索和创新,创新自觉性的形成才是创新培养的终极目标。学生利用这些课外资源获得实践的机会,在实践中大胆的预测和主动创新,产生批判性思维,这是研究工作者极其珍贵的财富[7]。在指导学生完成毕业论文过程中,我们注重创新培养过程,提倡学生提出新想法,最终将创新能力的培养定位为产生创新自觉性,潜移默化的培养学生的科学创新精神。创新自觉性一旦建立,就能激发学生自主学习专业知识,同时也培养了学生的控制能力、管理能力和责任感。
4. 课外资源强化课堂基础知识教学
研究性教学设计注重知识传授方式,将学术研究成分贯穿教与学全过程,注重教学内容的前沿性,培养学生的创造性思维,这就要求教师是教研专家,而不是简单的汇总和传授既定的历史知识。研究性教学决定了课外资源引入课堂的必然性。在对《保护生物学》课程教学过程中,我们引入科研成果、影视、网络图片、野外调研的照片、课题研究结果和野外调查方法等一系列的课外资源,创设和模拟教学情境,拉近抽象理论和实践的距离。课外资源引入课堂使教学模式由静态转化为动态,直观的反应教学内容有助于学生对知识点的领悟,为以后学生能将课堂理论知识迁移到具体的实践中奠定基础,将课程内容与实践能力对接,达到课堂理论知识和实践运用相辅共进的作用[8],实现学以致用的最终目的。课外资源引入课堂强化了教学过程的生动性,减少了学生死记硬背导致的高分低能现象,学生不只是简单的积累和传承知识,而是具备拓新和增值能力。对《保护生物学》课程教学仅仅局限于课本内容抑制了学生的创造性思维和想象潜能,课外资源引入课堂拓展了知识空间与内涵。教师在教授每门课程时应该是一种教学方法和创造性思维体系的构建,而不是简单的完成知识传达过程。
研究性教学不仅是要求教学内容上具备前瞻性,对教师教学能力和教学水平提出了更高的要求,不仅需要教师掌握完备的知识体系,而且要求教师娴熟的掌握将教学内容的素材自然融入教学的技巧。因此,教师必须利用各种课外资源提供的机会提高教学技能,比如:我们参加学校和省级教师教学竞赛、实行教师以老带新传帮带,打造优秀教学团队,探究高效课堂教学模式。
5. 课外资源丰富教学形式和教学内容
以社会需求为导向,走多样化人才培养之路是满足经济社会对不同类型和层次人才需求的有效途径[3],社会主义现代化建设和人民群众对高等教育的需求也是多样的。课外资源为《保护生物学》课程教学提供了培养方式多样、授课内容多元、技能培养多度和考核机制多维的可能性。我们通过利用课外资源复合体组建教学模块,将常规的课堂教学、集体野外实习、请校外专家讲座等资源用于完成集中培养,学生的最后得分采取分段多维度考核,将平时累积的分数和期末试卷卷面分数分别占不同百分比作为期末成绩。对志趣于《保护生物学》的学生,我们实行因材施教单独培养,广泛利用课外资源进行个性化培养,比如:要求学生申报物种与环境保护相关的课题,撰写论文,参与教师野外调研并帮助修改论文,让学生给中、小学生讲解物种保护知识,给村民宣传水资源保护的重要性,参与大学生教学竞赛,参与保护生物学相关的知识竞赛,协助保护区的物种图片展并协助整理内部资料等。对于个性培养的学生,我们更注重学生参与获得知识的细节过程。
6. 课外资源激发学生的兴趣与欲望
学习效果很大程度上取决于学习方式与主动性[9]。兴趣是最好的老师,是保持终身学习的动力。学生有了学习的欲望,才有主动学习的内在动机和主动探索学习方式的自觉性。课外资源的引入激发了学生的求知欲,比如:我们邀请雷公山自然保护区管理局的工作人员到我校进行雷公山物种保护及人才引进与培育方面的讲座,学生就物种保护、雷公山自然保护区就业需要具备的素质现场积极提问。讲座让志趣于物种及环境保护的学生确定了学习目标,起到一语惊醒梦中人的作用,学生明确了想学什么,从而主动探索学习方式。在一个充满竞争的社会里,只有保持学习主动性才有竞争力。
无限的想象力是产生新思维、新见解的来源。课外资源引入教学使学习内容变得直观、形象、生动,比传统的教学更能激发学生的想象力。在我们的教学过程中发现课外资源引入教学往往让更多的学生提问,说明这些资源激发学生的兴趣,引发了他们丰富的想像力,为学生提供了源源不断的科学研究的动力。
四、结语
为了满足未来社会人才需求,培养学生的实践能力和创新精神,拓宽学生的视野。课外资源引入教学拓展了教材内容,符合知行统一的教学规律,特别是使志趣于《保护生物学》的学生受益终身,培养其成为理论与实践知识兼备的综合性人才。课外资源不可穷尽,在教育中的作用也很难一一罗列,诸多的课外资源有待进一步挖掘用于课程教学,其作用也待一一检验。总之,一切课外资源引入教学都是为了提高教学质量,达到学以致用和育人为最终目标。
参考文献:
[1]刘俊华.保护生物学教学中的案例选取与应用[J].安徽农学通报,2013,(22):119.
[2]袁万安.“保护生物学”课程教学方法改革的思考[J].通化师范学院学报,2011,(8):71-72.
[3]中华人民共和国教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[J] .中国大学教学,2005(2):4-5.
[4]刘艳.保护生物学教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2013(29):46.
[5]沈芳芳,罗昌泰,樊后保,袁颖红,廖迎春,刘文飞.基于多媒体教学的《保护生物学》通识任选课教学改革研究[J] .安徽农业科学,2014(13):4152-4153.
[6] 张云,刘正光. 英语专业研究性教学探索——兼论翻译课程教学设计[J]. 现代大学教育,2013(6):98-104.
[7]布鲁纳,J.教育过程[M]∥邵瑞珍,张渭城,译.布鲁纳教育论著选.北京:人民教育出版社社,1989.
[8]扈鸿霞,刘建华.学习迁移理论在大学生保护生物学教学中的应用[J].经济研究导刊,2014,(14):154-155.
[9]Gagne R M,Wager W W,Golas K C,et al. Principles of instructional design,5th edition[J]. Performance Improvement,2005,(2):44–46.
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