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細(xì)胞生物學(xué)是細(xì)胞學(xué)與分子生物學(xué)交匯的領(lǐng)域,從細(xì)胞整體水平、亞顯微結(jié)構(gòu)水平和分子水平來(lái)研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),探索研究人體細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展、成長(zhǎng)、衰老和死亡的生命活動(dòng)規(guī)律以及發(fā)病機(jī)理和防治的學(xué)科,是生命科學(xué)的四大前沿學(xué)科之一,也是高等醫(yī)學(xué)院校重要的基礎(chǔ)課程之一[1]。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的認(rèn)識(shí)逐漸深入,細(xì)胞生物學(xué)的新理論、新技術(shù)被越來(lái)越多地滲透到臨床醫(yī)學(xué)各學(xué)科中。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),讓學(xué)生完整、系統(tǒng)地掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),及時(shí)了解細(xì)胞生物學(xué)的最新進(jìn)展及在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,已成為新形勢(shì)下細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的一個(gè)重要內(nèi)容。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,提高細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,本文對(duì)十幾年的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行了總結(jié)。
1教學(xué)內(nèi)容
1.1精選教材醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教材有多種版本,各有特色。經(jīng)過(guò)反復(fù)比較,選定了羅深秋主編,科學(xué)出版社出版的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》作為教材。這本教材由國(guó)內(nèi)多位知名學(xué)者編著,與其他同類教材相比,全書(shū)體系新穎,內(nèi)容完整,反映了學(xué)科的最新發(fā)展趨勢(shì)。這本教材的最大特色是使用了大量的彩色插圖,色彩鮮艷、形象生動(dòng),吸引學(xué)生的注意力,能夠更好的理解所講述的內(nèi)容。
1.2精選教學(xué)內(nèi)容目前細(xì)胞生物學(xué)理論課教學(xué)中,有兩個(gè)問(wèn)題比較突出:一是學(xué)時(shí)少,內(nèi)容多。羅深秋主編的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》一共有16個(gè)章節(jié),考慮到臨床專業(yè)的理論學(xué)時(shí)安排(30學(xué)時(shí)),將這些章節(jié)都詳細(xì)介紹是不現(xiàn)實(shí)的。如果要面面俱到,那只能是每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容都“蜻蜓點(diǎn)水”,使學(xué)生抓不到重點(diǎn)。二是教學(xué)內(nèi)容與很多學(xué)科的內(nèi)容相互聯(lián)系、相互滲透,涉及到組織胚胎學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科。為了使本學(xué)科與其它課程的知識(shí)緊密銜接而又避免不必要的重復(fù),在有限的教學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)將大量的知識(shí)傳授給學(xué)生,合理取舍教學(xué)內(nèi)容,制定切實(shí)可行的教學(xué)方案,是圓滿完成該門課程的前提[2]。針對(duì)上述問(wèn)題,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,把握兩個(gè)原則。第一,側(cè)重醫(yī)學(xué)生所需要的必備知識(shí)。因?yàn)榻虒W(xué)對(duì)象是臨床專業(yè)的學(xué)生,他們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦?,主要涉及的是?dòng)物細(xì)胞的知識(shí),因此講授的細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容應(yīng)有別于綜合性大學(xué)。如進(jìn)行細(xì)胞器的講解,對(duì)只存在于植物細(xì)胞的細(xì)胞器葉綠體等就不做介紹。而對(duì)與醫(yī)學(xué)關(guān)系密切,并且是學(xué)科熱點(diǎn)的內(nèi)容如細(xì)胞膜與疾病的關(guān)系、內(nèi)膜系統(tǒng)與疾病方面的內(nèi)容等則可進(jìn)行擴(kuò)展,以拓寬學(xué)生的知識(shí)面;第二,淡化與其它學(xué)科重復(fù)的內(nèi)容。如蛋白質(zhì)的生物合成是細(xì)胞生物學(xué)的內(nèi)容,同時(shí)也是生物化學(xué)課程中的重要內(nèi)容。因此在講授該章節(jié)時(shí),著重介紹核糖體的四個(gè)重要部位及其功能,而對(duì)具體的蛋白質(zhì)合成過(guò)程的內(nèi)容則讓學(xué)生自學(xué),以減少相近學(xué)科間內(nèi)容的重復(fù)。此外,如細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的內(nèi)容,由于分子生物學(xué)課程中要詳細(xì)講述,因此在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中就不作講授,讓學(xué)生自學(xué)。
2教學(xué)模式
2.1啟發(fā)式教學(xué)法啟發(fā)式教學(xué)是教師在教學(xué)過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛(ài)好,啟迪學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。在上課過(guò)程中,我們通常提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考。如在講小分子物質(zhì)的穿膜運(yùn)輸時(shí),容易把被動(dòng)運(yùn)輸幾種運(yùn)輸方式的特點(diǎn)混淆。因此,在教學(xué)過(guò)程中把膜脂的雙層分子結(jié)構(gòu)比喻為一條河流,讓學(xué)生想象一下過(guò)河的方法就容易引導(dǎo)出這幾種運(yùn)輸方法的特點(diǎn)。如果是直接游過(guò)去的,就屬于簡(jiǎn)單擴(kuò)散,因?yàn)檫@種方法不需要借助膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白而直接通過(guò)細(xì)胞膜的脂雙分子層;如果是從一座橋上走過(guò),就屬于離子通道介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散,因?yàn)闃蚓拖蠹?xì)胞膜上的一個(gè)通道,使離子能夠通過(guò)通道通過(guò)細(xì)胞膜;如果是坐船過(guò)去,就屬于載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散,因?yàn)檫@需要小分子物質(zhì)和載體蛋白的結(jié)合。通過(guò)這種方法,使學(xué)生能夠清楚掌握被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膸追N類型和相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)。
2.2聯(lián)想法由于醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容絕大多數(shù)非常抽象,比較枯燥,容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。因此要以日常生活中所接觸到的例子為例,進(jìn)行形象生動(dòng)的講解,引起學(xué)生的興趣。如講線粒體前體蛋白的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)制時(shí),把轉(zhuǎn)運(yùn)的第一步前體蛋白的去折疊以卷發(fā)和直發(fā)的例子來(lái)引導(dǎo)學(xué)生來(lái)理解。線粒體前體蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中由于折疊盤曲而體積大,但線粒體膜上由通道蛋白形成的通道又比較窄,使前體蛋白不能通過(guò)通道。因此把前體蛋白比喻為卷發(fā),要把它拉直,才能通過(guò)線粒體膜。卷發(fā)拉成直發(fā),需要工具和電。在細(xì)胞中把前體蛋白拉直的工具是細(xì)胞質(zhì)中的熱休克蛋白70,所需的能量是ATP。這樣就使學(xué)生容易理解。此外,在講膽固醇調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性和增強(qiáng)膜的穩(wěn)定性作用時(shí),一般學(xué)生很難理解,覺(jué)得這兩者之間有點(diǎn)矛盾。不過(guò)以“一片荷葉”的例子來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。很多山區(qū)由于沒(méi)有自來(lái)水,經(jīng)常要拿水桶來(lái)挑水。不過(guò)由于路上顛簸,經(jīng)常一桶水最后只剩下半桶水。所以山區(qū)人民就想了一個(gè)辦法,在水桶里放一片荷葉,調(diào)節(jié)了水的流動(dòng),增加了穩(wěn)定,使水不容易晃出來(lái)。通過(guò)這個(gè)例子就比較容易理解了膽固醇的作用。
2.3病例教學(xué)法興趣是最好的老師。在教學(xué)中把臨床問(wèn)題和相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),不僅使學(xué)生由被動(dòng)接受書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索、解決問(wèn)題,而且又鞏固了知識(shí)點(diǎn)。目前高等醫(yī)學(xué)類院校的醫(yī)學(xué)教育均由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和臨床實(shí)習(xí)三部分組成,學(xué)生在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)期間基本與臨床脫節(jié),大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,影響了教學(xué)效果。病例教學(xué)法就是充分利用臨床專業(yè)的學(xué)生對(duì)臨床知識(shí)的渴望,在基礎(chǔ)教學(xué)的同時(shí)教師適當(dāng)結(jié)合臨床實(shí)際提出問(wèn)題,讓他們學(xué)會(huì)應(yīng)用“細(xì)胞生物學(xué)”的知識(shí)對(duì)臨床問(wèn)題進(jìn)行分析,提高學(xué)習(xí)的興趣。如在講膜受體異常和疾病時(shí),就可以將疾病和前面所學(xué)的細(xì)胞膜相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。高膽固醇血癥是由于細(xì)胞膜表面低密度脂蛋白受體(LowDensityLipopro-teinReceptor,LDLR)異常導(dǎo)致的疾病。在正常的細(xì)胞中,血漿中的低密度脂蛋白(LowDensityLipopro-tein,LDL)顆粒與細(xì)胞膜上的LDLR結(jié)合,經(jīng)受體介導(dǎo)的胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),被溶酶體降解釋放出游離膽固醇。游離膽固醇能反饋抑制細(xì)胞內(nèi)的膽固醇的合成,從而維持膽固醇的平衡?;颊哂捎贚DLR缺陷,使得血漿中的LDL不能進(jìn)入細(xì)胞,一方面使膽固醇在血液中積累,另一方面由于進(jìn)入細(xì)胞中的膽固醇減少,反饋抑制減弱,使細(xì)胞大量合成膽固醇,導(dǎo)致膽固醇進(jìn)入血漿。這兩方面的雙重作用使大量的膽固醇在某些組織中沉積形成黃色瘤,如在心血管中沉積就會(huì)使患者出現(xiàn)冠心病。在這個(gè)例子中,不僅鞏固了學(xué)生前面所學(xué)的受體介導(dǎo)的胞吞作用的內(nèi)容,而且還使學(xué)生了解這個(gè)疾病的發(fā)病機(jī)制。此外,在講溶酶體膜異常與疾病時(shí),以矽肺這個(gè)例子來(lái)復(fù)習(xí)溶酶體的相關(guān)知識(shí)。矽肺是一種職業(yè)病,在水泥廠、金剛石加工廠、礦山開(kāi)采等職業(yè)中容易發(fā)生。其發(fā)病機(jī)制主要是由于肺組織中的巨噬細(xì)胞通過(guò)胞吞作用中的吞噬作用吞噬矽塵顆粒,形成有細(xì)胞膜包裹的異體吞噬體。異體吞噬體再與初級(jí)溶酶體結(jié)合形成異噬性溶酶體。由于溶酶體是酸性環(huán)境,而矽塵顆粒的主要成分是二氧化硅,這樣就形成硅酸分子。硅酸使溶酶體膜的結(jié)構(gòu)變化而破裂,使大量的酸性水解酶和硅酸流入細(xì)胞質(zhì),引起巨噬細(xì)胞的自溶。由死亡細(xì)胞釋放的二氧化硅被正常的巨噬細(xì)胞吞噬后,將重復(fù)同樣的過(guò)程。巨噬細(xì)胞的不斷死亡會(huì)誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞的增生并分泌大量的膠原物質(zhì),使吞入二氧化硅的部位出現(xiàn)膠原纖維結(jié)節(jié),導(dǎo)致肺的彈性下降,形成矽肺。在這個(gè)例子中,不僅復(fù)習(xí)了溶酶體的各種類型和溶酶體的細(xì)胞內(nèi)消化功能,而且還把前面所學(xué)的大分子物質(zhì)的胞吞作用和溶酶體有機(jī)的結(jié)合在一起。
關(guān)鍵詞:保持式雙語(yǔ)教學(xué);醫(yī)學(xué)細(xì)胞;生物學(xué)
受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,雙語(yǔ)教學(xué)效果不佳。保持式英語(yǔ)雙語(yǔ)教W是指在學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時(shí),完全使用母語(yǔ)教學(xué),經(jīng)過(guò)一段學(xué)習(xí)之后,逐漸過(guò)渡到部分學(xué)科使用外語(yǔ)的教學(xué)模式中。保持式雙語(yǔ)教學(xué)教學(xué)效果顯著,但受到諸多因素的影響,在實(shí)際教學(xué)中也存在一些問(wèn)題。保持式雙語(yǔ)教學(xué)的研究對(duì)提升醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)水平具有積極的意義。
一、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)面臨的困境
1.雙語(yǔ)教學(xué)師資力量不足
對(duì)于雙語(yǔ)教學(xué),雙語(yǔ)教師是教學(xué)上的實(shí)施者,教學(xué)師資力量不足,將會(huì)嚴(yán)重地制約教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。目前,我國(guó)部分醫(yī)學(xué)院開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)之前,雖對(duì)英語(yǔ)教師進(jìn)行了短期的英語(yǔ)培訓(xùn),但由于時(shí)間短,在實(shí)際教學(xué)中英語(yǔ)教師還是很難找到合適的教學(xué)方式。有些英語(yǔ)教師,雖然英語(yǔ)基礎(chǔ)比較扎實(shí),但英語(yǔ)表達(dá)能力不足,在實(shí)際雙語(yǔ)教學(xué)中課堂氣氛枯燥。此外,有的英語(yǔ)教師具有留學(xué)經(jīng)驗(yàn),口語(yǔ)水平高,且這些教師在積極地從事雙語(yǔ)教學(xué)的研究,但是這些教師的數(shù)量少之又少,總體上看雙語(yǔ)教學(xué)師資力量不足。
2.課程安排不科學(xué)
課程安排不合理是制約雙語(yǔ)教學(xué)在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用效果不明顯的另外一個(gè)原因。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門從分子和細(xì)胞兩個(gè)方面入手教學(xué)的學(xué)科,在實(shí)際教學(xué)中,書(shū)本中的知識(shí)與生物化學(xué)等諸多學(xué)科有交叉,難度比較大。很多醫(yī)學(xué)院沒(méi)有開(kāi)設(shè)生物化學(xué)等學(xué)科,使學(xué)生缺乏生物化學(xué)的基礎(chǔ),在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)時(shí),很多專業(yè)詞匯變得更加生澀與抽象。
二、保持式雙語(yǔ)教學(xué)在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
1.提升雙語(yǔ)教學(xué)師資力量
在醫(yī)學(xué)院開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué),促進(jìn)保持式教學(xué)模式的開(kāi)展,首先需要提升雙語(yǔ)教學(xué)師資力量。目前,大部分醫(yī)學(xué)院雙語(yǔ)教學(xué)教師主要分為兩類,一是年輕且缺乏經(jīng)驗(yàn),該類別的教師所占比例較高;二是具有豐富留學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師,但該類教師數(shù)量較少。提升雙語(yǔ)教學(xué)師資力量,需要根據(jù)醫(yī)學(xué)院中教師的教學(xué)水平現(xiàn)狀制訂有針對(duì)性的計(jì)劃。對(duì)于缺乏雙語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的青年教師,為提升其英語(yǔ)教學(xué)水平,需要對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn),成立專業(yè)的課程教師英語(yǔ)強(qiáng)化班,跟隨專業(yè)課教師多練習(xí)口語(yǔ),提升英語(yǔ)聽(tīng)力能力,并在教師培訓(xùn)環(huán)節(jié),著重強(qiáng)化教師的語(yǔ)言應(yīng)用能力。同時(shí),高校需要為英語(yǔ)教師提供出國(guó)進(jìn)修與培訓(xùn)的機(jī)會(huì)。對(duì)于留學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師,建議以這些學(xué)術(shù)成果多的老教師為核心,成立科研小組,以老帶青進(jìn)行學(xué)習(xí)。有條件的醫(yī)學(xué)院,還需引進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)人才,充實(shí)教師隊(duì)伍,優(yōu)化雙語(yǔ)教學(xué)效果。
2.科學(xué)安排教材,注意學(xué)科之間的交叉
由于醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)等學(xué)科之間聯(lián)系密切,為了提升保持式雙語(yǔ)教學(xué)效果,在進(jìn)行課程設(shè)置環(huán)節(jié)時(shí),需要注意學(xué)科之間的交叉。保持式雙語(yǔ)教學(xué)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué),在遇到與其他學(xué)科相關(guān)的知識(shí)時(shí),需要教師對(duì)該方面的知識(shí)進(jìn)行重點(diǎn)解釋,解開(kāi)學(xué)生的疑惑,避免在后期的學(xué)習(xí)中學(xué)生感到吃力。教學(xué)課程安排上,注意學(xué)科之間的交叉點(diǎn),以循序漸進(jìn)的方式科學(xué)安排不同學(xué)科課,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果。同時(shí)在實(shí)際教學(xué)中,選擇適合本院學(xué)生接受的中英文對(duì)照課件,通過(guò)醫(yī)學(xué)實(shí)例、圖片以及錄像進(jìn)行教學(xué)介紹,讓學(xué)生迅速掌握該門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。
3.營(yíng)造保持式雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境
促進(jìn)保持式雙語(yǔ)教學(xué)在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,在提升師資力量的基礎(chǔ)上,還需要營(yíng)造保持式的雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境。首先,學(xué)校應(yīng)該提倡和鼓勵(lì)開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué),成立雙語(yǔ)教學(xué)管理部門,并且制訂相應(yīng)的政策,對(duì)教師進(jìn)行鼓勵(lì)。選拔相對(duì)英語(yǔ)水平比較好的學(xué)生,成立專門的雙語(yǔ)試驗(yàn)班,引導(dǎo)學(xué)生參與到雙語(yǔ)教學(xué)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)。為豐富雙語(yǔ)教學(xué)模式,采用多元化的多媒體教學(xué),展示英文版本的醫(yī)學(xué)教學(xué)視頻,將抽象的教學(xué)變得直觀生動(dòng)。此外,在很多學(xué)校中,采用PBL(Problem-Based Learning)式教學(xué)方法進(jìn)行輔的教學(xué),以問(wèn)題為引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生在雙語(yǔ)英語(yǔ)教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行問(wèn)題討論,總結(jié)出教學(xué)問(wèn)題,并且進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
三、結(jié)論
綜上所述,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科教學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),是科學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)課程。開(kāi)展醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的雙語(yǔ)教學(xué),能夠?qū)⒆钚碌慕虒W(xué)信息傳遞給學(xué)生。本文對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出相關(guān)建議,促進(jìn)保持式雙語(yǔ)教學(xué)模式的開(kāi)展。
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[1]朱娟娟,趙斌.保持式雙語(yǔ)教學(xué)在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的困境與對(duì)策[J].安徽醫(yī)藥,2009,13(12):1600-1601.
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關(guān)鍵詞:保持式雙語(yǔ)教學(xué);醫(yī)學(xué)細(xì)胞;生物學(xué)教學(xué);運(yùn)用
我國(guó)教學(xué)模式受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,使得雙語(yǔ)教學(xué)效果不佳。保持式英語(yǔ)雙語(yǔ)教學(xué)是指在學(xué)生剛?cè)雽W(xué)時(shí),完全使用母語(yǔ)教學(xué),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后,逐漸過(guò)渡到部分學(xué)科使用外語(yǔ)教學(xué)的模式中。保持式雙語(yǔ)教學(xué)效果顯著,但是受諸多因素的影響,其在實(shí)際教學(xué)中存在一些問(wèn)題。對(duì)于保持式的雙語(yǔ)教學(xué)研究,在提升“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)水平方面具有積極的意義。
一、“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)面臨的困境
1.雙語(yǔ)教學(xué)師資力量不足
對(duì)于雙語(yǔ)教學(xué),教學(xué)師資力量不足,將會(huì)嚴(yán)重制約教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。目前,我國(guó)部分醫(yī)學(xué)院開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)之前,英語(yǔ)教師都進(jìn)行短期的英語(yǔ)培訓(xùn),在這樣的情況下,英語(yǔ)教師很難在實(shí)際教學(xué)中找到合適的教學(xué)方式,教學(xué)缺乏經(jīng)驗(yàn)。有些英語(yǔ)教師雖然英語(yǔ)基礎(chǔ)比較扎實(shí),但是英語(yǔ)表達(dá)能力不足,實(shí)際雙語(yǔ)教學(xué)中課堂氣氛枯燥。此外,還有很多英語(yǔ)教師有留學(xué)經(jīng)驗(yàn),口語(yǔ)水平高,且積極從事雙語(yǔ)教學(xué)的研究,但這樣的教師數(shù)量少之又少,總體來(lái)說(shuō)雙語(yǔ)教學(xué)師資力量不足。
2.課程安排不科學(xué)
課程安排不合理是影響雙語(yǔ)教學(xué)在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用效果的另一個(gè)原因,由于“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”是一門從分子和細(xì)胞兩個(gè)方面入手教學(xué)的學(xué)科,在實(shí)際教學(xué)中,書(shū)本中的知識(shí)與生物化學(xué)等諸多學(xué)科有交叉,難度比較大。很多醫(yī)學(xué)院在沒(méi)有開(kāi)設(shè)生物化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上,導(dǎo)致學(xué)生缺乏生物化學(xué)的基礎(chǔ),在雙語(yǔ)教學(xué)中,很多專業(yè)詞匯變得生澀、抽象。
二、保持式雙語(yǔ)教學(xué)在“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用
1.提升雙語(yǔ)教學(xué)師資力量
在醫(yī)學(xué)院中開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué),要促進(jìn)保持式教學(xué)模式的開(kāi)展,就要提升雙語(yǔ)教學(xué)的師資力量。目前,大部分醫(yī)學(xué)院中雙語(yǔ)教學(xué)的教師主要分為兩個(gè)類別,一是年輕且缺乏經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)教師,該類別的教師數(shù)量比較多;二是具有豐富留學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師,但是該類型的教師數(shù)量比較少。提升雙語(yǔ)教學(xué)師資力量,需要根據(jù)醫(yī)學(xué)院中教師的教學(xué)水平現(xiàn)狀有針對(duì)性地制訂計(jì)劃。τ謁語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)比較淺的青年教師,為了提升其英語(yǔ)教學(xué)水平,需要對(duì)這一部分教師進(jìn)行培訓(xùn),成立專業(yè)的課程教師英語(yǔ)強(qiáng)化班,讓專業(yè)課教師多練習(xí)口語(yǔ),提升英語(yǔ)聽(tīng)力能力,并在教師培訓(xùn)環(huán)節(jié)中,著重強(qiáng)化教師的語(yǔ)言應(yīng)用能力。同時(shí),高校需要為英語(yǔ)教師提供出國(guó)進(jìn)修與培訓(xùn)的機(jī)會(huì),對(duì)于留學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師,建議以其為核心,成立教師科研小組,讓先進(jìn)教師帶動(dòng)經(jīng)驗(yàn)少的教師學(xué)習(xí),樹(shù)立教師榜樣。有條件的醫(yī)學(xué)院,需要引進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)人才,充實(shí)教師隊(duì)伍,優(yōu)化雙語(yǔ)教學(xué)效果。
2.科學(xué)安排教材,注意學(xué)科之間的交叉
由于“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)等學(xué)科之間聯(lián)系密切,為了提升保持式雙語(yǔ)教學(xué)效果,在進(jìn)行課程設(shè)置環(huán)節(jié)中,需要注意學(xué)科之間的交叉。將保持式雙語(yǔ)教學(xué)應(yīng)用到“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)中,遇到與其他學(xué)科相關(guān)的知識(shí),需要教師對(duì)該方面的知識(shí)進(jìn)行重點(diǎn)解釋,避免學(xué)生后期學(xué)習(xí)吃力。教學(xué)課程安排上,應(yīng)注意學(xué)科之間的交叉點(diǎn),科學(xué)安排不同學(xué)科課時(shí),以循序漸進(jìn)的方式,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)選擇適合本院學(xué)生接受的中英文對(duì)照課件,通過(guò)醫(yī)學(xué)實(shí)例、圖片及錄像進(jìn)行教學(xué)介紹,讓學(xué)生迅速掌握該門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。
3.營(yíng)造保持式雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境
促進(jìn)保持式雙語(yǔ)教學(xué)在“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用,在提升師資力量的基礎(chǔ)上,還需要營(yíng)造保持式的雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境。首先,學(xué)校應(yīng)該提倡和鼓勵(lì)開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué),成立雙語(yǔ)教學(xué)管理部門,并且制訂相應(yīng)的政策,對(duì)教師進(jìn)行鼓勵(lì)。其次,選拔英語(yǔ)水平較好的學(xué)生,成立專門的雙語(yǔ)試驗(yàn)班,引導(dǎo)學(xué)生參與到雙語(yǔ)教學(xué)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)。為了豐富雙語(yǔ)教學(xué)模式,采用多元化的多媒體教學(xué),展示英文版本的醫(yī)學(xué)教學(xué)視頻,將抽象的教學(xué)變得生動(dòng)。此外,在很多學(xué)校中,采用PBL式教學(xué)方法進(jìn)行輔的教學(xué),以問(wèn)題為引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生在雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行問(wèn)題討論,總結(jié)出教學(xué)問(wèn)題,并且進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
三、結(jié)論
綜上所述,關(guān)于“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué),是研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué),是科學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)課程。開(kāi)展“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”的雙語(yǔ)教學(xué),能夠?qū)⒆钚碌慕虒W(xué)信息傳遞給學(xué)生。本文對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出相關(guān)建議,以促進(jìn)保持式雙語(yǔ)教學(xué)模式開(kāi)展。
(通信作者:羅h佶)
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:TBL;教學(xué)模式;細(xì)胞生物學(xué);實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)11-0257-03
細(xì)胞生物學(xué)不僅是生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一,也是現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)、生物技術(shù)領(lǐng)域、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)的重要基石。同時(shí),它還是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生將理論知識(shí)融會(huì)貫通。一直以來(lái),細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)“以教師為中心,以驗(yàn)證為中心”的舊教學(xué)方式大大地阻止了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和創(chuàng)新性。要怎樣改變細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)、獨(dú)立思考問(wèn)題,以及運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段來(lái)探索生命的本質(zhì)和現(xiàn)象,目前是細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要思考的問(wèn)題。以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)(team-based learning,TBL)是上世紀(jì)70年代的美國(guó)Oklahoma大學(xué)Larry K Michaelssen教授創(chuàng)立的。與傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)(lecture-based learning,LBL)教學(xué)模式有著很大的不同。TBL不再是以教師講授為中心,而是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心,以學(xué)生團(tuán)隊(duì)式合作學(xué)習(xí)為主,注重培養(yǎng)學(xué)生人際交往能力,培養(yǎng)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力,是一種有效促進(jìn)學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。目前,TBL教學(xué)模式已在我國(guó)中山大學(xué)、三峽大學(xué)等高校廣泛應(yīng)用,特別是在臨床、解剖等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程和信息素質(zhì)教育課程的教學(xué)中已得到普遍認(rèn)可。雖然在我國(guó)已有很多院校在不同程度上開(kāi)展了TBL教學(xué)法的探索和研究并得到不同程度的好評(píng),但沒(méi)有得到推廣和應(yīng)用。針對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的性質(zhì),將TBL教學(xué)法應(yīng)用到細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中,擬為TBL教學(xué)模式在《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程中的推廣進(jìn)行一些探討,提供一些思路。
一、TBL教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)以理論課程為基礎(chǔ)。理論與實(shí)踐相結(jié)合,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器要求較高,因此開(kāi)設(shè)此課程的宗旨是使學(xué)生掌握細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作方法。使學(xué)生更加牢固地掌握基礎(chǔ)知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和科研能力。
1.團(tuán)隊(duì)組建。將我院2011級(jí)生物科學(xué)本科班60名學(xué)生分為15組,其中每組為4人。分組時(shí)對(duì)組內(nèi)成員進(jìn)行調(diào)配,以達(dá)到組與組之間的均衡,再由成員分推選出一名組長(zhǎng),小組必須合理組織,合理管理,組員需要有責(zé)任意識(shí)。分組時(shí)要遵循的原則是既要使小組內(nèi)的各種資源均衡,還要保持小組內(nèi)成員穩(wěn)定不變,減少影響小組內(nèi)部凝聚力的因素。
2.教學(xué)準(zhǔn)備。根據(jù)《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱要求,教師將需要了解與掌握的內(nèi)容提綱預(yù)先告知學(xué)生,在TBL教學(xué)之前讓學(xué)生對(duì)將要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)。運(yùn)用TBL教學(xué)法,學(xué)生根據(jù)老師擬定的教學(xué)提綱,實(shí)驗(yàn)室具備的實(shí)驗(yàn)器材,結(jié)合課程內(nèi)容,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的自我研讀和儀器、材料準(zhǔn)備。充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體,提高學(xué)生主動(dòng)性的要求。
3.教學(xué)實(shí)施。(1)個(gè)人測(cè)試。在課堂開(kāi)始的前十分鐘,給每位學(xué)生發(fā)放一份復(fù)選題,題目覆蓋此次實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、操作步驟及其注意事項(xiàng),要求學(xué)生運(yùn)用之前所學(xué)到的知識(shí)來(lái)完成。之后參照分組,各組共同回答同樣的復(fù)選題測(cè)驗(yàn),并交出共識(shí)建立之后的答案,最后老師來(lái)分析、總結(jié)。個(gè)人測(cè)試有助于教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的情況,有利于教師調(diào)整和安排教學(xué)進(jìn)程。(2)組間交流。接著進(jìn)行組間交流發(fā)言,其中某一小組選舉一名代表,上講臺(tái)把本組覺(jué)得重要內(nèi)容、必須重視的注意事項(xiàng)向其他組的同學(xué)匯報(bào),其他組的同學(xué)與該組交換意見(jiàn),共同尋求保證實(shí)驗(yàn)成功的可行性方法。教師在一旁聽(tīng)證,記錄各小組在討論中存在的問(wèn)題、小組的發(fā)言次數(shù)及發(fā)言的質(zhì)量。在此過(guò)程中,教師應(yīng)鼓勵(lì)不愛(ài)發(fā)言的學(xué)生發(fā)言,參與到討論中,必要時(shí)對(duì)不發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的提問(wèn)。(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段性總結(jié)。教師總體掌控任務(wù)的執(zhí)行,注意隨時(shí)為學(xué)生調(diào)整實(shí)驗(yàn)任務(wù),讓學(xué)生就實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深入的思考,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探索生命本質(zhì)成功的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后各組選派一名代表展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,優(yōu)秀學(xué)生帶動(dòng)差生,綜合提高班級(jí)水平。評(píng)估提高實(shí)驗(yàn)結(jié)束后收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果,要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論,最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
二、TBL教學(xué)調(diào)查研究
研究采用問(wèn)卷調(diào)查。課程結(jié)束后對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。教師參考相關(guān)研究后設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷包括:實(shí)驗(yàn)前是否進(jìn)行課前預(yù)習(xí);是否有利于提高文獻(xiàn)檢索能力;是否有利于提高人際交往能力;是否有利于提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性;是否有利于提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力;是否有利于增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí);今后是否繼續(xù)使用TBL教學(xué)模式等問(wèn)題。
三、結(jié)果
60份調(diào)查問(wèn)卷全部收回,收回率100%,其結(jié)果見(jiàn)表1。調(diào)查結(jié)果98.4%的學(xué)生認(rèn)同TBL教學(xué)法能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,98.4%的學(xué)生認(rèn)為能提高文獻(xiàn)檢索能力,95.1%的學(xué)生認(rèn)為能提高人際交往能力,96.8%的學(xué)生認(rèn)為能促進(jìn)課前預(yù)習(xí),96.7%的學(xué)生認(rèn)為能提高動(dòng)手能力,96.7%的學(xué)生認(rèn)為能增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),96.7%的學(xué)生認(rèn)為能使他們建立自主學(xué)習(xí)的觀念,96.8%的學(xué)生認(rèn)為TBL教學(xué)法能使課堂教學(xué)氣氛活躍,95.1%的學(xué)生認(rèn)為能更好地使他們理解課堂內(nèi)容,91.7%的學(xué)生認(rèn)為TBL教學(xué)法能及時(shí)解決學(xué)習(xí)問(wèn)題,95.0%的學(xué)生認(rèn)為能提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,98.4%的學(xué)生認(rèn)為今后應(yīng)繼續(xù)使用TBL教學(xué)模式。
四、討論
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的教學(xué)主要以教師講解理論知識(shí),學(xué)生驗(yàn)證為主。學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)技能,不能激發(fā)學(xué)生的積極主動(dòng)性。而采用TBL教學(xué)模式在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)與不足具體討論如下:
1.使實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能在更高層次提高學(xué)生的動(dòng)手能力。調(diào)查結(jié)果表明有96.7%的同學(xué)對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力表示認(rèn)同。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比較,TBL教學(xué)模式更注重學(xué)生的主體性,教師精心設(shè)計(jì)一系列必要的知識(shí)內(nèi)容,促使學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟、注意事項(xiàng),查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料解答疑惑,使其理論知識(shí)得到不斷鞏固與加強(qiáng)。學(xué)生用更多的時(shí)間去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)中的不足,激發(fā)學(xué)生去改正并且提高實(shí)驗(yàn)操作能力。
2.向后進(jìn)生提供幫助與支持。TBL教學(xué)模式以團(tuán)隊(duì)為單位,小組成員無(wú)論是理論還是實(shí)驗(yàn)操作技能存在不足的,都會(huì)在個(gè)人測(cè)試,團(tuán)隊(duì)交流、討論中顯現(xiàn)出來(lái),發(fā)現(xiàn)有知識(shí)點(diǎn)或是實(shí)驗(yàn)操作有不足之處的,老師或者其他懂的同學(xué)可以及時(shí)指導(dǎo)。所以,TBL教學(xué)模式能給后進(jìn)生提供支持和幫助,能獲得較大容量的學(xué)習(xí)知識(shí)。
3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和人際交往能力。調(diào)查結(jié)果表明有96.7%同學(xué)對(duì)能提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作認(rèn)同,有95.1%的同學(xué)對(duì)能提高人際交往能力認(rèn)同。在TBL教學(xué)中,教學(xué)任務(wù)的完成主要是通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作來(lái)完成,這有利于提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神。在整個(gè)過(guò)程中,小組的每個(gè)成員都需要參與到問(wèn)題的分析和解決中去,并通過(guò)相互的溝通來(lái)達(dá)成共識(shí)[5]。TBL教學(xué)模式中,小組內(nèi)成員合作學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同完成組內(nèi)任務(wù),這一過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)[7]。
4.樹(shù)立并保持教師的工作熱情。采用TBL教學(xué)法對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué),教師不僅要把需要講解的知識(shí)點(diǎn)全部熟悉,還要理解相關(guān)的其他學(xué)科知識(shí),花更多的時(shí)間去準(zhǔn)備測(cè)試題和相關(guān)資料。對(duì)教師來(lái)講,教師是引導(dǎo)者和組織者,通過(guò)與學(xué)生共同參與討論,教師也從中獲益,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)式的終身學(xué)習(xí),從而提高了教學(xué)效率[6],樹(shù)立并保持了教師的工作熱情。
5.真正讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。調(diào)查結(jié)果表明有98.4%的同學(xué)對(duì)TBL能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性認(rèn)同。在TBL教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生以討論式學(xué)習(xí)和互教式的拓展性學(xué)習(xí),真正做到以學(xué)生為中心。例如學(xué)生從實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始之前就需要自己根據(jù)教師給出的學(xué)習(xí)任務(wù),自我研讀掌握知識(shí)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),不明白的地方由學(xué)生向老師提問(wèn)。老師在回答之前,先請(qǐng)其他學(xué)生來(lái)回答,這樣可以增加互動(dòng)。
6.節(jié)省課時(shí),提高課堂效率。TBL教學(xué)采用課前給學(xué)生下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作方式進(jìn)行自我研讀,這一環(huán)節(jié)大大縮短了教師課堂上的講授時(shí)間,留有更多時(shí)間讓學(xué)生測(cè)驗(yàn)、團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)討論,提高了課堂效率。
7.TBL教學(xué)法在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體實(shí)施過(guò)程中的不足及展望。TBL教學(xué)對(duì)教學(xué)設(shè)備、教學(xué)場(chǎng)所、教師個(gè)人素質(zhì)等提出了更高要求,首先,要求教師對(duì)本專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通,教師個(gè)人素養(yǎng)高,教學(xué)技能出色,并要具備良好的組織管理能力以及控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的能力。其次,教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、能力和責(zé)任感等很難在短期內(nèi)較為全面和準(zhǔn)確的把握。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一些小組成員搭配得不恰當(dāng)時(shí)。已經(jīng)來(lái)不及重新分組,這就會(huì)造成組間成績(jī)有一定差異[5]。另外,TBL教學(xué)法的特點(diǎn)是以小組討論形式開(kāi)展教學(xué),1位教師組織TBL教學(xué),心有余而力不足,不能有效地參與到每一個(gè)小組的討論和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中去,這樣也會(huì)影響到TBL教學(xué)的效果。雖然TBL教學(xué)在《細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》中推廣還存在一些問(wèn)題,還有待今后不斷地探索和完善。但TBL教學(xué)模式教學(xué)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性以及動(dòng)手能力和科學(xué)研究能力,能有效促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,同時(shí)更新了教師的教學(xué)理念,促進(jìn)了師生之間交流,提高了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量[5]。調(diào)查表明有98.4%的學(xué)生贊同在今后教學(xué)中繼續(xù)使用TBL教學(xué)法。
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關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)經(jīng)驗(yàn);準(zhǔn)備工作
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理論課的必要補(bǔ)充,除了進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)之外,在培養(yǎng)學(xué)生科研思維、創(chuàng)新精神、提高學(xué)生動(dòng)手能力等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前期準(zhǔn)備是保證實(shí)驗(yàn)課順利開(kāi)展,并預(yù)期教學(xué)效果的基礎(chǔ)。因此做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作就顯得尤為重要。
1儀器設(shè)備的檢查
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是顯微鏡、移液器、離心機(jī)、恒溫水浴鍋、二氧化碳培養(yǎng)箱、超凈工作臺(tái)、高壓鍋等。實(shí)驗(yàn)課前對(duì)所需儀器設(shè)備都必須認(rèn)真調(diào)試和校正。在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用頻率最高的儀器設(shè)備就是顯微鏡、移液器和水浴鍋,在使用前必須逐個(gè)排查所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性和所存在的問(wèn)題。比如,顯微鏡會(huì)存在物鏡不清楚、粗調(diào)或細(xì)調(diào)下滑、移片器或片夾損壞等現(xiàn)象;恒溫水浴鍋會(huì)出現(xiàn)溫度不穩(wěn)定現(xiàn)象,如設(shè)定溫度和實(shí)際溫度顯示有很大出入,就不能保證試驗(yàn)時(shí)所需的恒溫等現(xiàn)象;移液器會(huì)出現(xiàn)套柄松動(dòng)、套柄裂開(kāi)、密封圈磨損、活塞受損等現(xiàn)象;儀器設(shè)備存在以上的異常情況都會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以,實(shí)驗(yàn)前必須及時(shí)維修和妥善處理。
2實(shí)驗(yàn)器械的準(zhǔn)備
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)器械的需求特別嚴(yán)格,相對(duì)準(zhǔn)備工作也比較繁雜,特別是細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn),要達(dá)到絕對(duì)的無(wú)菌條件,才能保證實(shí)驗(yàn)順利開(kāi)展。離心管、培養(yǎng)瓶、凍存管、濾器、手術(shù)剪刀、眼科鑷子、手術(shù)刀柄等器材除了清洗之外,還必需高壓滅菌。以往是把需要滅菌的各種器械(剪刀、鑷子)單獨(dú)用牛皮紙包扎并做相應(yīng)的標(biāo)識(shí)后,進(jìn)行高壓滅菌并烘干,然后再按實(shí)驗(yàn)所需,將處理后的各種器械放在鋁制飯盒里,以超凈臺(tái)為單位,每個(gè)超凈臺(tái)一盒??墒窃趯W(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)弊端很多,一來(lái)是學(xué)生在操作過(guò)程中,不能立即找到所需器械,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間延長(zhǎng);二是有的學(xué)生不認(rèn)真看標(biāo)識(shí),打開(kāi)紙包發(fā)現(xiàn)不是自己所需器械,繼續(xù)找繼續(xù)打開(kāi),這樣就失去了滅菌的意義。通過(guò)多年積累的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備經(jīng)驗(yàn)和使用中存在的情況,現(xiàn)在是先用錫紙把各種器械的尖(頭)包嚴(yán),然后再把一組所需的各種器械用牛皮紙包扎一包,放在飯盒里直接高壓滅菌并烘干,然后以超凈臺(tái)為單位直接擺放。通過(guò)方法改進(jìn),既方便學(xué)生的使用,又避免了器械的污染,達(dá)到了無(wú)菌操作的要求。同時(shí)提高了學(xué)生對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)所用物品清潔度的認(rèn)識(shí),并增強(qiáng)了無(wú)菌觀念和學(xué)習(xí)各種無(wú)菌處理的方法。
3試劑的配制
生物染料特別是活體染料絕大多數(shù)是具有特異性的。應(yīng)該根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)確選用特異性染料。詹姆斯綠B是一種活體染色劑,能穿過(guò)細(xì)胞膜,可以特異性地和線粒體中的細(xì)胞色素C氧化酶結(jié)合,從而出現(xiàn)藍(lán)綠色;而在周圍的細(xì)胞質(zhì)中染料被還原成無(wú)色。因此,配制詹姆斯綠B染液必須要快速,為防止被氧化,需要立即置于4℃的冰箱保存。配制其他試劑的要求也相當(dāng)嚴(yán)格,如“PEG(聚已二醇)法誘導(dǎo)細(xì)胞融合”實(shí)驗(yàn)中使用的50%PEG溶液,配制的時(shí)候條件要求相當(dāng)嚴(yán)格,首先將50gPEG放入100mL的廣口瓶中,高壓滅菌20min,讓其冷卻至50~60℃,勿讓其凝固。再加入50mL預(yù)熱至50℃的GKN溶液中,充分混勻,然后再置于37℃水浴即可。因此,合理的配制染料和試劑,是保證實(shí)驗(yàn)成功的重要環(huán)節(jié)。
4執(zhí)行預(yù)實(shí)驗(yàn)
預(yù)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。每次實(shí)驗(yàn)課前必須對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都要認(rèn)真一一進(jìn)行預(yù)試實(shí)驗(yàn),通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)可以檢測(cè)試劑的配制效果、熟悉操作過(guò)程、摸索實(shí)驗(yàn)條件,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、從中掌握第一手資料。同時(shí),由于細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)受很多因素的制約,實(shí)驗(yàn)條件要求較高。即使有一點(diǎn)失誤,都會(huì)直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或效果不理想。比如“動(dòng)物骨髓細(xì)胞染色體標(biāo)本的制備與觀察”實(shí)驗(yàn)中使用的0.1%秋水仙素,必須使用經(jīng)高壓滅菌后冷卻到室溫的純水配制,配好后還必須置于4℃冰箱避光保存,使用前嚴(yán)格按用量取出。如果在常溫下放置過(guò)久或使用過(guò)程中沒(méi)有避光,就會(huì)出現(xiàn)染色體形態(tài)不好的現(xiàn)象。這是通過(guò)多次認(rèn)真的預(yù)實(shí)驗(yàn),我們總結(jié)了0.1%秋水仙素最佳的使用方法。還有實(shí)驗(yàn)中的雞紅細(xì)胞儲(chǔ)備液,最初我們采用的是Ala-ver液。資料介紹此儲(chǔ)備液可在4℃冰箱保存一周。但經(jīng)教師多次預(yù)實(shí)驗(yàn)及本科生實(shí)驗(yàn)證明,該儲(chǔ)備液所保存的紅細(xì)胞只有在24h內(nèi)使用實(shí)驗(yàn)效果良好,如果超過(guò)24h就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重溶血現(xiàn)象,經(jīng)鏡檢發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜已完全破裂。為此,我們對(duì)此儲(chǔ)備液進(jìn)行了改良,并與此儲(chǔ)備液的保存效果進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。所以,特別是針對(duì)新開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,我們必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法的要求,先認(rèn)真做好該實(shí)驗(yàn)的一些前提準(zhǔn)備,再按照實(shí)驗(yàn)具體操作步驟來(lái)做預(yù)實(shí)驗(yàn),在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若沒(méi)有結(jié)果或出現(xiàn)的結(jié)果不夠理想,都必須分析和摸索引起這些情況出現(xiàn)的原因,并及時(shí)采取措施重新試驗(yàn),直到結(jié)果理想為止。只有這樣反復(fù)的進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),才可排查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題,從而保證了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量及效果。
5提升實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)的結(jié)合,是實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基本理論的結(jié)合。將自己的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)記錄下來(lái),和大家交流經(jīng)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中不斷積累、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新,才能提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩龠M(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
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關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;開(kāi)放式實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
Abstract:Medical cell biology and genetics carried out a preliminary attempt on experimental teaching reform, which include the following four areas: experimental content; teaching methods; experimental model and laboratory building.
Key words:Teaching reform; open-ended experiment; laboratory building
隨著教育改革的不斷深化和素質(zhì)教育的全面推進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié),在高等教育中扮演著越來(lái)越重要的角色。實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題的能力、科研創(chuàng)新能力,對(duì)醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)醫(yī)學(xué)綜合型人才顯得尤為重要。細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教學(xué)如何適應(yīng)醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,適應(yīng)醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的需要,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)21世紀(jì)的創(chuàng)新型人才,是當(dāng)今廣大醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教學(xué)工作者面臨的問(wèn)題。
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)兩門課程為醫(yī)學(xué)院校的基礎(chǔ)課程,其教學(xué)分理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)中是不可或缺的重要組成部分。長(zhǎng)期以來(lái),本校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),教學(xué)方式為傳統(tǒng)的教學(xué)模式,極大地影響了學(xué)生的積極性和主動(dòng)參與意識(shí)。校領(lǐng)導(dǎo)特別重視加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和建設(shè)。近年來(lái),本校教學(xué)條件有了較大的改善。因此,本教研室在院校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,在教研室全體的共同努力下,深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著全校4個(gè)層次多個(gè)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課,在教學(xué)計(jì)劃中,兩門課程實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)數(shù)僅各有10學(xué)時(shí)。如何在有限的時(shí)間內(nèi)使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握更多的內(nèi)容,真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的作用,必須從教學(xué)內(nèi)容上入手。
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)是實(shí)驗(yàn)課的依據(jù)和準(zhǔn)則,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)。為適應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程改革的需要,我們教研室編寫了《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上,我們既保留經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,又增加現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。比如,F(xiàn)eulgen反應(yīng),它是1924年就發(fā)明一直沿用至今的非常經(jīng)典的實(shí)驗(yàn),可特異的顯示細(xì)胞內(nèi)的DNA,是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一直將其作為一項(xiàng)重要內(nèi)容?!都?xì)胞的分裂》這個(gè)實(shí)驗(yàn)是細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中非常實(shí)用的一個(gè)內(nèi)容,學(xué)生們通過(guò)觀察就可以很容易地掌握細(xì)胞分裂的過(guò)程,一目了然。然而,同學(xué)們反映,這個(gè)實(shí)驗(yàn)部分同學(xué)已經(jīng)在大學(xué)以前的階段就學(xué)習(xí)掌握了,不必在大學(xué)課程中重復(fù)。因此,我們?cè)黾印都?xì)胞骨架的顯示》這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使學(xué)生在顯微鏡下就可以觀察到細(xì)胞內(nèi)的骨架纖維結(jié)構(gòu),這樣大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到了很好的教學(xué)效果。
2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
隨著多媒體和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展,多媒體教學(xué)已被廣泛應(yīng)用到教學(xué)活動(dòng)中。2006年本校投入大量經(jīng)費(fèi)改善實(shí)驗(yàn)室教學(xué)條件,安裝了多媒體教學(xué)設(shè)備,完善了硬件設(shè)施,有效地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
優(yōu)化教學(xué)方法,應(yīng)用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)手段表現(xiàn)形式豐富,能直觀地展現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段難以表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容或無(wú)法觀察到的現(xiàn)象,可以將整個(gè)實(shí)驗(yàn)直觀生動(dòng)地展示給學(xué)生,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性;能較好地解決示教中的一些難點(diǎn);節(jié)約時(shí)間,增強(qiáng)課堂信息量,拓展了教學(xué)內(nèi)容,充分提高了教學(xué)效率,真正做到教師與學(xué)生的互動(dòng)式教學(xué)。
3 實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)兩門課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)少,且學(xué)生人數(shù)多,實(shí)驗(yàn)條件有限,因此,學(xué)生觀察學(xué)習(xí)到的知識(shí)范圍較窄,不能滿足學(xué)生的求知欲望。有計(jì)劃地進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是行之有效的教學(xué)手段,是對(duì)課堂教學(xué)的延續(xù)、擴(kuò)展、加深和補(bǔ)充,學(xué)生可以學(xué)習(xí)到更多的相關(guān)學(xué)科知識(shí);也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力和創(chuàng)造性思維的必由之路。
3.1 教學(xué)的組織實(shí)施
2006年,細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為山西醫(yī)科大學(xué)第一批開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)本科生全面開(kāi)放。每學(xué)期實(shí)驗(yàn)室對(duì)在校生開(kāi)設(shè)為期1~2個(gè)月的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué),多選擇在星期六、日,由本教研室的教師和實(shí)驗(yàn)師聯(lián)合管理和帶教。
開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都為綜合性實(shí)驗(yàn),將科研工作的思想、目的、內(nèi)容和手段融合進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,注重理論聯(lián)系實(shí)際,重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)操作技能、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路,初步養(yǎng)成他們獨(dú)立思考、嚴(yán)肅認(rèn)真、綜合運(yùn)用知識(shí)、求真務(wù)實(shí)的科研素質(zhì)。
3.2 教學(xué)的作用與效果
(1)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。在我們開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生積極主動(dòng)參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程并撰寫了心得體會(huì)。學(xué)生普遍反映,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)是自己根據(jù)興趣愛(ài)好自主選擇的實(shí)驗(yàn),他們對(duì)待實(shí)驗(yàn)的心態(tài)發(fā)生了根本變化,由以前的應(yīng)付了事、漫不經(jīng)心、知其然不知其所以然到現(xiàn)在的積極主動(dòng)、認(rèn)真細(xì)致、樂(lè)于思考、勤于分析、總結(jié)。他們的實(shí)驗(yàn)技能,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,互幫互助合作克服困難的能力、統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)的能力得到了提升,科研素養(yǎng)得到了較好的熏陶。
實(shí)踐證實(shí),這種教學(xué)模式受到學(xué)生的普遍歡迎,大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性、主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣,有效激發(fā)了獨(dú)立思考、靈活運(yùn)用和勇于創(chuàng)新的能力,更好地達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的目的。
(2)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高教師業(yè)務(wù)水平,提升教師的科研創(chuàng)新能力。實(shí)施開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師要承擔(dān)好“設(shè)計(jì)師”的角色。在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,我們把教師科研課題中適宜學(xué)生做的內(nèi)容,設(shè)計(jì)成了專題實(shí)驗(yàn),如“小鼠畸形檢測(cè)”。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提出了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)想,這也為教師的科研工作拓展了思維空間,使教師和學(xué)生達(dá)到了很好的雙向交流,實(shí)現(xiàn)了共贏。
同時(shí),教師要承擔(dān)好“引導(dǎo)員”的角色,在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織實(shí)施過(guò)程中,教師要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),而不是放任學(xué)生盲目實(shí)驗(yàn),同時(shí)啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、自由發(fā)揮的積極性,保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)造思維和探索精神。因此,這種教學(xué)模式使教師的教學(xué)組織能力得到了很好的鍛煉,非常有利于教師業(yè)務(wù)水平的提高。
4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施的建設(shè)
深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,要不斷拓展實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)渠道,加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的步伐和力度。為了更好地達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和效果,一方面,教師和實(shí)驗(yàn)室人員積極動(dòng)手改造、研制實(shí)驗(yàn)材料,比如,在實(shí)驗(yàn)標(biāo)本制作過(guò)程中,我們嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件,使實(shí)驗(yàn)標(biāo)本清晰完整,學(xué)生能夠觀察到更直觀形象的標(biāo)本材料;另一方面,有計(jì)劃、有步驟地更新購(gòu)買實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如:為了進(jìn)行《細(xì)胞顯微測(cè)量》實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了與顯微鏡配套使用的測(cè)微尺。這些設(shè)備的購(gòu)置,不僅增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的硬件建設(shè),同時(shí)開(kāi)拓了學(xué)生的視野,使學(xué)生學(xué)會(huì)使用一些精密儀器,了解到學(xué)科發(fā)展的前沿,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;細(xì)胞生物學(xué);科研;實(shí)踐;教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)29-0114-02
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,努力提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,是增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的需要,也是一個(gè)民族進(jìn)步和國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)和前沿學(xué)科,《細(xì)胞生物學(xué)》是一門實(shí)踐性、研究性很強(qiáng)的課程,內(nèi)容比較抽象、深?yuàn)W,需要理論和實(shí)踐密切聯(lián)系。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以教師、教材和課堂三者為中心的封閉式教育模式,教師在課堂上單向灌輸知識(shí),學(xué)生被動(dòng)地接受。在這種模式下,大學(xué)生主要的學(xué)習(xí)活動(dòng)是通過(guò)死記硬背記住教材現(xiàn)成結(jié)論、機(jī)械地接收實(shí)驗(yàn)技能,不利于學(xué)生發(fā)散性思維和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。另一方面,傳統(tǒng)教學(xué)中理論和實(shí)踐教學(xué)與科研相脫節(jié)。高等學(xué)校教學(xué)與科研是相互依賴、相互促進(jìn)、不可分離的一體;教學(xué)是科研的基礎(chǔ),科研是教學(xué)的發(fā)展和提高。沒(méi)有科研的支撐,難以實(shí)現(xiàn)旨在培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施等條件的限制,本科生參與科研項(xiàng)目的機(jī)會(huì)較少,不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。針對(duì)傳統(tǒng)教育模式存在的問(wèn)題,核心主干課程《細(xì)胞生物學(xué)》的理論和實(shí)踐教學(xué)模式改革就顯得十分必要。
一、采用多樣化的教學(xué)方法 突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性
為了進(jìn)一步適應(yīng)當(dāng)前對(duì)高層次專業(yè)復(fù)合型人才的需求,培養(yǎng)具有系統(tǒng)理論知識(shí)和分析解決問(wèn)題能力的創(chuàng)新人才,我們?cè)诶碚撜n的教學(xué)模式中推行啟發(fā)式、研究式、討論式、基于問(wèn)題式等教學(xué)手段,以學(xué)生為中心代替了以教師為中心,以重能力培養(yǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)重知識(shí)傳授,以小組討論和教師指導(dǎo)式教學(xué)方法代替了傳統(tǒng)的課堂講授,使學(xué)生更加積極、主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),真正實(shí)現(xiàn)“互動(dòng)式教學(xué)”。并且在保證基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的前提下,將教學(xué)活動(dòng)與科研、實(shí)踐工作緊密而有機(jī)地結(jié)合,以科研、實(shí)踐引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)豐富多樣的教學(xué)方式為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì),激發(fā)興趣使學(xué)生不由自主地進(jìn)入研究性學(xué)習(xí),從而使教師從知識(shí)的傳輸者變?yōu)橹笇?dǎo)者和促進(jìn)者,學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者變?yōu)橹R(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者。這種以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)形式,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育水平的提高。
(一)基于問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)模式
以問(wèn)題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法是以學(xué)生為中心、以教師為引導(dǎo)的開(kāi)放式教學(xué)方法,是將問(wèn)題作為教學(xué)的基本因素,教師在授課時(shí)有計(jì)劃、有步驟地向?qū)W生提出問(wèn)題,學(xué)生或者帶著問(wèn)題聽(tīng)課,或者課后根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行思考,使學(xué)生在不斷的提出問(wèn)題和解決問(wèn)題中完成教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),找到問(wèn)題的答案。這種基于問(wèn)題式的教學(xué)方法,鼓勵(lì)學(xué)生提出更好的問(wèn)題,在探索和思考中學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力,養(yǎng)成終生獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
(二)討論式教學(xué)模式
細(xì)胞是一切生命體生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和死亡過(guò)程的基礎(chǔ),從遺傳到變異,從生理到病理,幾乎所有生命現(xiàn)象的原因都要到細(xì)胞中尋找答案。近年來(lái),現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域中的重大進(jìn)展非常精彩,許多研究?jī)?nèi)容和成果如細(xì)胞通訊、細(xì)胞增殖及其調(diào)控、細(xì)胞衰老與程序化死亡等對(duì)社會(huì)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。為了提高學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,我們?cè)鲈O(shè)了4個(gè)學(xué)時(shí)的討論課。討論課由教師給定一些議題,如“細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)與環(huán)境適應(yīng)性討論”、“光合作用研究與人類未來(lái)面臨的糧食問(wèn)題討論”、“細(xì)胞生物學(xué)的最新研究成果與諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”、“細(xì)胞學(xué)發(fā)展歷程對(duì)‘三觀’的啟示”、“獵奇與興趣在細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展中的意義”、“人造生命――克隆人與生物倫理學(xué)”等。討論分組進(jìn)行,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)題目的全面闡述,小組成員分工協(xié)作完成查閱文獻(xiàn)、制作ppt和課堂報(bào)告等工作,然后由教師做出評(píng)價(jià)。通過(guò)討論式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,鍛煉學(xué)生口頭表達(dá)能力,并培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
(三)研究探索式教學(xué)模式
細(xì)胞生物學(xué)中很多重大的理論和結(jié)果都是建立在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的,教材中具有豐富的實(shí)驗(yàn)素材。在教學(xué)中,我們注重講解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和過(guò)程,分析、總結(jié)和歸納實(shí)驗(yàn)背后的原理,啟發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)問(wèn)題及重大發(fā)現(xiàn)的認(rèn)識(shí)和思考。課外鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參與到教師的植物組培科研項(xiàng)目中,完成一些能勝任的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),將科研中的問(wèn)題帶入課堂,引導(dǎo)學(xué)生思考和討論,在應(yīng)用、實(shí)踐和錯(cuò)誤中學(xué)習(xí),加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解。開(kāi)展研究式和探索式的教學(xué)模式,可以使學(xué)生在“學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)―聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用―鞏固再提高”的探究實(shí)踐中,逐步培養(yǎng)出科學(xué)的思維方式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
二、發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
在高校中,科研訓(xùn)練是培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要方法和有效手段。通過(guò)科研訓(xùn)練,讓大學(xué)生系統(tǒng)地參與到科研項(xiàng)目當(dāng)中,讓學(xué)生“做中學(xué)”,將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐,鍛煉動(dòng)手能力,達(dá)到學(xué)以致用、活學(xué)活用的目的。在科研和實(shí)踐方面,我們充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,各位老師在獲得科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造多種有利條件鼓勵(lì)有興趣、有能力的學(xué)生較早地參與教師的科研課題,并引導(dǎo)學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃和課外學(xué)術(shù)競(jìng)賽等一系列科技創(chuàng)新活動(dòng)中。在專業(yè)教師指導(dǎo)下,學(xué)生自行查閱文獻(xiàn),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,最后整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)而撰寫成。科研活動(dòng)使學(xué)生學(xué)習(xí)了科研的知識(shí),通過(guò)收集、整合信息構(gòu)建知識(shí),體會(huì)到科研的樂(lè)趣,進(jìn)而增強(qiáng)了大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),取得了較好的成果。利用科研大平臺(tái)將理論和實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)與科研相輔相成,這樣就形成了覆蓋課堂內(nèi)外的立體化教學(xué)模式,將學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)的提高緊密結(jié)合起來(lái),達(dá)到了培養(yǎng)本科生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的教學(xué)目的,同時(shí)也可使學(xué)生盡早了解教師的研究方向和內(nèi)容,有利于大四畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)的完成。近幾年來(lái),學(xué)生參與數(shù)量上以及考研升學(xué)人數(shù)、比例層次都得到穩(wěn)步提高,考入上海交通大學(xué)、南京大學(xué)等名校研究生的學(xué)生比例逐年增加。
三、改革課程考試方式 推進(jìn)教學(xué)改革效果
傳統(tǒng)考試制度存在諸多弊端,如考核方式單一、考試內(nèi)容單一,這種片面的評(píng)分方法不能真實(shí)反映學(xué)生理解知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力,也很難達(dá)到理論與科研實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。為了更全面、科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力,我們將期末一卷定成績(jī)的傳統(tǒng)單一考試方式改革為多元化的綜合考核方式,進(jìn)而帶動(dòng)教學(xué)模式的改革。學(xué)生成績(jī)的評(píng)定由平時(shí)成績(jī)和期末考試兩部分組成,平時(shí)成績(jī)的比例增加到30%。平時(shí)成績(jī)主要包括課堂考勤、課堂測(cè)試、課后作業(yè)、期中考試以及專題討論等。課堂小測(cè)試我們采用2人一組,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)考題;或者采用試題抽簽、一人一題的方式,專題討論分組進(jìn)行。期末考試主要考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí),包括基本概念、原理和方法的掌握情況,以及對(duì)應(yīng)用實(shí)例的理解,同時(shí)也增加了綜合分析題及實(shí)驗(yàn)技能等試題。通過(guò)課程考核方式的改革,既調(diào)動(dòng)了學(xué)生在課堂上的積極性,也建立了一個(gè)真正全面、客觀、合理的課程考核體系,效果良好。
四、結(jié)語(yǔ)
高等教育的發(fā)展方向是以學(xué)生為主體,重視能力培養(yǎng),促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展。在近年來(lái)的教學(xué)改革實(shí)踐中,我們遵循能力本位的理念,基礎(chǔ)與科研實(shí)踐并重,探索了一條立足課程體系優(yōu)化和完善、科研創(chuàng)新實(shí)踐為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式。通過(guò)互動(dòng)式、實(shí)踐性教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和科研能力的目的。在課堂教學(xué)過(guò)程中,我們以細(xì)胞生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為例,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思維;并通過(guò)討論課等形式,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;同時(shí)課外鼓勵(lì)那些對(duì)科研具有濃厚興趣的學(xué)生,進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此,教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式,可以幫助學(xué)生更好地構(gòu)建細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)體系,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)和研究能力,培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展能力的應(yīng)用型生命科學(xué)人才均具有重要意義。
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1.1研究對(duì)象
我院2008級(jí)、2009級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程為研究對(duì)象。
1.2研究方法
(1)運(yùn)用文獻(xiàn)綜合分析法和設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查表,采用Exccl對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,從而設(shè)置合理的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控點(diǎn);
(2)通過(guò)系統(tǒng)分析論證、采用層次分析法建立科學(xué)的量化評(píng)價(jià)指標(biāo);
(3)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息網(wǎng)絡(luò),建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息反饋系統(tǒng);
(4)分析整理資料,建立一套科學(xué)、有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系,并將該質(zhì)量監(jiān)控體系運(yùn)用于臨床本科醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控)和對(duì)照組(未實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算并比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組期末操作測(cè)試、實(shí)驗(yàn)理論測(cè)試成績(jī)、5次平時(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)成功率、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生評(píng)分,從而評(píng)價(jià)該系統(tǒng)實(shí)施的成效。
2結(jié)果
根據(jù)反饋信息設(shè)計(jì)出了醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系[2],并將其應(yīng)用于我院2008級(jí)、2009級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)組(實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控)期末操作測(cè)試、實(shí)驗(yàn)理論測(cè)試成績(jī)、5次平時(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)成功率、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生評(píng)分均遠(yuǎn)高于對(duì)照組(未實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控)(P<0.05)。
3討論
3.1構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的重要意義開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià),是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要,是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)管理的重要手段,也是解決輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要措施。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo),還可以優(yōu)化課程設(shè)置,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)個(gè)性發(fā)展,激發(fā)學(xué)生興趣。同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程和教學(xué)環(huán)節(jié)中教學(xué)效果的反饋信息,提供深化教學(xué)改革、優(yōu)化培養(yǎng)過(guò)程的重要依據(jù),有利于充分調(diào)動(dòng)教與學(xué)兩個(gè)方面的積極性和創(chuàng)造性。
3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的實(shí)施
3.2.1確立全員質(zhì)量責(zé)任意識(shí)。全體人員都要確立質(zhì)量意識(shí),樹(shù)立維護(hù)質(zhì)量的自覺(jué)性,認(rèn)識(shí)到:(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量貫穿于從人才培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目論證、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)授課整個(gè)過(guò)程,而不僅限于授課環(huán)節(jié)。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量應(yīng)當(dāng)通過(guò)教學(xué)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn),應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)質(zhì)量監(jiān)控結(jié)合起來(lái),進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。
3.2.2建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)。教學(xué)評(píng)價(jià)體系應(yīng)包括“專家評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員評(píng)價(jià)”三位一體的評(píng)價(jià)體系。
(1)專家評(píng)價(jià):建立醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)表,讓專家從實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果等方面,客觀、公正地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際情況,對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)能力與教學(xué)水平作出判斷,并及時(shí)反饋。
(2)學(xué)生評(píng)價(jià):學(xué)生的評(píng)價(jià)主要針對(duì)教師和教學(xué)管理部門兩個(gè)方面。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的評(píng)價(jià)主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)用品的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教師的教學(xué)態(tài)度、執(zhí)教能力等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生對(duì)教學(xué)管理部門評(píng)價(jià)主要是,對(duì)學(xué)校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)出的條件保障方面,如實(shí)驗(yàn)室面積、實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備先進(jìn)性以及實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生的評(píng)價(jià)能將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果同實(shí)驗(yàn)室建設(shè)結(jié)合在一起的,是提供給教學(xué)管理部門最直接的反饋意見(jiàn)。
1?低氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)
HIF-1是20世紀(jì)90年代初,在研究低氧誘導(dǎo)的促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)基因表達(dá)時(shí),從細(xì)胞核提取物中發(fā)現(xiàn)的,是一種關(guān)鍵的平衡氧穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)缺氧反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子[3]。在細(xì)胞低氧應(yīng)答反應(yīng)中起核心作用,其中PHD-VHL-HIF 軸有細(xì)胞氧平衡中心調(diào)控者的作用[4-5]。
2?SUMO(small ubiquitin-related modifier)
蛋白質(zhì)修飾在細(xì)胞行為和個(gè)體生理活動(dòng)中起著極其重要的作用,相關(guān)研究是近年來(lái)生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。泛素化修飾是最廣泛的蛋白翻譯后修飾之一,參與了包括蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)、降解、細(xì)胞信號(hào)調(diào)控等諸多細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)的調(diào)控和作用機(jī)制極為復(fù)雜,泛素連接酶底物的鑒定更是研究的關(guān)鍵點(diǎn)和瓶頸。泛素化與其他翻譯后修飾間的相互調(diào)控也已成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)[6]。通過(guò)對(duì)SUMO蛋白3種亞型的研究,發(fā)現(xiàn)SUMO-1在哺乳動(dòng)物的缺氧應(yīng)激反應(yīng)中有著重要的作用。本課題將重點(diǎn)圍繞SUMO-1缺氧應(yīng)激反應(yīng)的機(jī)制來(lái)研究SUMO與高原低氧和HIF-1的關(guān)系。
3?SUMO化與高原低氧
SUMO是一類結(jié)構(gòu)與泛素類似的小分子蛋白,底物分子與SUMO共價(jià)結(jié)合的過(guò)程叫做SUMO化(SUMOylation)。SUMO與泛素在氨基酸序列上雖然只有18%相同,但在二級(jí)結(jié)構(gòu)上有驚人的相似。因此SUMO化與泛素化途徑基本相似,不同的是,SUMO化本身是一個(gè)動(dòng)態(tài)可逆的過(guò)程,它并不促使蛋白質(zhì)降解,反而是加強(qiáng)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定或調(diào)節(jié)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的定位和分布,以及影響蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄活性[7]。
通過(guò)SUMO-1在細(xì)胞核內(nèi)定位等方法,已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,低氧能夠上調(diào)SUMO?1的表達(dá)[8]。而細(xì)胞對(duì)高原缺氧應(yīng)激的直接反應(yīng)之一是在細(xì)胞內(nèi)積聚低氧誘導(dǎo)因子-1,由此猜想SUMO蛋白對(duì)HIF?1的表達(dá)具有調(diào)控作用。那么SUMO對(duì)HIF-1有怎樣的調(diào)控作用,又是怎樣發(fā)揮作用的呢?
4?SUMO化調(diào)控HIF?1穩(wěn)定性及機(jī)制
目前發(fā)現(xiàn),SUMO化可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制泛素化通路,提高多種核內(nèi)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。HIF?1發(fā)生SUMO化的靶點(diǎn)在HIF-1α亞基的氧依賴降解區(qū)域(oxygen-dependent degradation domain,ODDD)的Lys391,Lys477,Lys532上。同時(shí)ODDD也是乙酰化和羥基化作用的靶點(diǎn),經(jīng)乙?;土u基化修飾后的HIF?1可被pVHL識(shí)別并經(jīng)泛素?蛋白酶體途徑完成降解。
5?SUMO對(duì)HIF轉(zhuǎn)錄活性的影響
薛慶於等[8]利用篩選和建立的穩(wěn)定表達(dá)SUMO?1細(xì)胞系,通過(guò)低氧培養(yǎng),證明了在低氧應(yīng)激過(guò)程SUMO-1可以穩(wěn)定或者上調(diào)HIF-1α。即應(yīng)用一系列不同缺失突變體的VEGF?Luc報(bào)告質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染HEK293細(xì)胞、得到穩(wěn)定表達(dá)GFP和GFP-SUMO-1的HEK293細(xì)胞,并進(jìn)行低氧和常氧培養(yǎng)。在低氧應(yīng)激培養(yǎng)條件下,SUMO-1可以明顯上調(diào)HIF?1的轉(zhuǎn)錄活性,而且這種轉(zhuǎn)錄上調(diào)的機(jī)制是通過(guò)促進(jìn)HIF-1與低氧反應(yīng)元件(hypoxia response element,HRE)的結(jié)合產(chǎn)物。相反,在去SUMO化酶SENP1缺陷的 MEF細(xì)胞,低氧處理幾乎不積累HIF-1α[13]。
通過(guò)研究催化SUMO修飾的酶來(lái)研究SUMO與HIF-1的內(nèi)在關(guān)系, SUMO化是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,即由SUMO修飾所特異的E1,E2和E3酶來(lái)催化,可逆反應(yīng)則由一組被稱為SENP的SUMO特異性蛋白酶來(lái)完成[14-16]。至今已鑒定了6個(gè)存在于人體細(xì)胞中的SENP家族成員,每一個(gè)成員具有不同的細(xì)胞內(nèi)定位和底物特異性[17]。雖然對(duì)其生化特性進(jìn)行了大量研究,但SENP在參與的細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程中的作用并未十分了解。早前,有研究認(rèn)為SUMO與大量底物(或者酶作用物)的結(jié)合可調(diào)節(jié)從酵母到哺乳動(dòng)物的眾多細(xì)胞反應(yīng)過(guò)程。大多數(shù)SUMO靶位點(diǎn)在細(xì)胞核中,包括轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和染色體重構(gòu)因子,這些蛋白質(zhì)經(jīng)SUMO化修飾可以改變其在細(xì)胞的定位和生物學(xué)活性[18]。田華等[19]研究顯示,在大鼠肺動(dòng)脈中度缺氧暴露后的SUMO化HIF-1α,通過(guò)VEGF的HIF-1α靶基因的轉(zhuǎn)錄,改善缺氧引起的肺動(dòng)脈高壓。SUMO化調(diào)節(jié)HIF1α活性有利于創(chuàng)傷愈合中血管新生。
6?展望
低氧可以上調(diào)SUMO-1的表達(dá),SUMO-1并不引起靶蛋白降解,而是通過(guò)翻譯后修飾,保護(hù)蛋白免受泛素化降解、影響細(xì)胞內(nèi)的定位和蛋白與蛋白之間的相互作用。由SUMO-1介導(dǎo)的HIF-1α的翻譯后修飾,可以調(diào)控HIF-1α的穩(wěn)定性,并參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)[20]。但這種增強(qiáng)通過(guò)何種機(jī)制實(shí)現(xiàn),有待進(jìn)一步研究。盡管關(guān)于SUMO化修飾對(duì)HIF?1α穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性的影響結(jié)果仍存在爭(zhēng)議[21],可以肯定的是:SUMO化可使HIF?1的轉(zhuǎn)錄活性發(fā)生改變。我國(guó)西藏高原地區(qū),低氣壓、低氧分壓,易引起人體缺氧,導(dǎo)致高原病發(fā)生。在高原適應(yīng)者機(jī)體會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧代謝能力增強(qiáng)、毛細(xì)血管數(shù)量和密度增加等一系列與低氧誘導(dǎo)因子激活有關(guān)的適應(yīng)性改變。由于HIF-1生成減少或降解增加是許多高原病的產(chǎn)生的原因,在高原低氧適應(yīng)中的作用巨大,深入研究SUMO與高原低氧和H IF的關(guān)系顯得極為重要,HIF-1α SUMO化可能是治療高原病的分子靶點(diǎn)。另外HIF-1與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),抑制HIF?1活性可能是治療癌癥的良策。相信對(duì)高原低氧、SUMO蛋白和低氧誘導(dǎo)因子關(guān)系的日漸闡明,將為認(rèn)識(shí)低氧性疾病和腫瘤的機(jī)制及治療提供新的觀點(diǎn)和措施,為臨床醫(yī)學(xué)、高原醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)做出重要貢獻(xiàn)。
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