细胞生物学课程改革

细胞生物学课程改革陈勇摘要:高等教育面向二十一世纪教学内容和课程体系改革,正在经历着一场历史性变革,本文从三个方面论述了对细胞生物学课程改革建设的思考与实践,涉及课程新体系构建、课程教学模式基本思路及课程教学方法相关建议。关键词:细胞生物学.课程新体系,教学模式.教学方法.一.教程说明

细胞是生命的基本单位，细胞的特殊性决定了个体的特殊性，因此，对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科，是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。

细胞生物学是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学。细胞生物学由Cytology发展而来，Cytology是关于细胞形态(特别是染色体)的研究。现代细胞生物学从显微水平，超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。在我国基础学科发展规划中，细胞生物学与分子生物学，神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。

1学科本身的重要性

细胞生物学是现代生物学教育的中心内容。细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。当今的细胞生物学恰如其分地体现了这一名言的正确性。

2学科发展特点

细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。这可从国际上著名的细胞生物学教科书的变迁中反映出来：

1946年，De.Robertis《普通细胞学》

1965年，第四版，更名为《细胞生物学》

1980年，第七版，更名为《细胞和分子生物学》

1986年，Avers“MolecularCellBiology”

1989年，（83年第一版）Alberts《细胞的分子生物学》“Molecularbiologyofthecell”长达1181页，对一个活细胞在分子水平和细胞水平上作了令人信服的分析。

1986年（第一版）Darnell《分子细胞生物学》

1990年（第二版）“MolecularCellBiology”长达1187页，他认为，有必要将过去分别开设而又相互重叠的三门课程（生化、遗传、细胞）联系起来，重建一门完整而系统的新兴生物学——分子细胞生物学。

国内教科书的情况也反映出这门学科的发展变化

1980年，郑国錩细胞生物学高教出版社

1992年，郑国錩细胞生物学高教出版社再版

1983年，郝水细胞生物学教程，高教出版社

1987年，翟中和细胞生物学基础，北京大学出版社

1988年，韩贻仁分子细胞生物学，高等教育出版社，2000年由科学出版社再版，

1990年，汪堃仁等细胞生物学，北京师范大学出版社

1995年，翟中和细胞生物学，高等教育出版社，2000年再版

1991年后，每隔几年高教出版社编辑出版《细胞生物学进展》，以弥补教材与学科发展的不适应性，现以出版第三卷（郑国錩、翟中和主编）。

从1997年起，翟中和主编出版《细胞生物学动态》，北师大出版社

2000年SCI检索及美国国立卫生研究院统计：

全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是：细胞信号转导、细胞凋亡和基因组与后基因组学研究。

全球研究最热门的三种疾病：癌症、心血管病、爱滋病等传染病。

最热门的五个方向：细胞周期调控、细胞凋亡、细胞衰老、信号转导和DNA的损伤与修复。

3细胞生物学学科特点

显而易见，细胞生物学的突出特点在于：研究内容之深刻（涉及生命机理的一切水平都要探讨）和研究范围之广泛（一切生命现象都要涉及到）。故不难理解，有人形容细胞生物学是一代水平的学科，它汇集了生命科学中各个分支学科的精髓从细胞这个单位里揭示出多种生命现象的奥秘，发展成为生命科学的“中心学科”

二.建设课程新体系

对于一门学科来说,构建相适有用的课程体系非常重要,细胞生物学也不例外.现从三个方面论述了对细胞生物学课程新体系建设的思考与实践,涉及课程新体系框架构建、课程内容新体系基本思路及课程新体系建设的配套相关改革措施及必要构成条件.

1加速构建和完善细胞生物学课程结构新体系框架

现有细胞生物学课程体系框架有一些不完善的地方:

第一,课程安排不尽合理。比如，细胞生物学课程安排在大四上学期而且排在教育实习后，这样必须在短短的两个多月时间完成这门有三个学分的基础必修课。这样导致老师上课密度高学生学习量大。可能会影响教学质量及学生的学习兴趣。

其次，学时过少与教学内容较多的矛盾日益突出，限制了实验动手能力的培养，影响了课程内容的完整性。像我们学校由于实验器材的限制，细胞生物学实验并不多，这样很多内容只能“纸上谈兵”，影响教学效果。

第三,教学轨道多，教学工作量大，加之编制体制限制，教师疲于应对教学，科学研究时间不足。

应从以下几方面进行改革:

（1）依据学科内容的内在有机联系重新排列授课顺序，既可避免重复讲授，又有利于学生理解掌握。

（2）减少人为因素，按照学科内容合理分配教学课时。

（3）按照教学轨道，教学工作量及学科在基础教育体系中的地位和作用调整编制体制，以确保教学和科研任务的圆满完成。

（4）重视实验课程，要增加实验课时，提高学生动手能力。改革实验课内容，逐步从显微水平的形态学观察过渡到以超微结构和细胞化学及分子生物学分析的水平。

2努力建立与课程结构新体系相配套的课程内容新体系

细胞生物学课程内容新体系建设是细胞生物学课程新体系改革中的重中之重。主要涵盖以下三方面内容:

其一,课程内容新体系教材的编写。要突破原有的或按结构或按功能编排的旧框架,按照细胞生命活动中的信息流向重新组织编排,使学科内容建立更为科学的有机联系。对不同层次的对象在教学内容上应有所划分。

其二,实验课内容的改革。强化动手能力培养,体现精新实用的特点,与学科发展接轨部分实验可由学生自行设计,提倡思路创新.

其三,现代化教学课件特别是多媒体课件及远程教学课件的开发应用

3课程新体系建设中的相关改革措施及其必要构成条件

课程新体系建设是一项系统工程,除了建立框架和改革教材编写体系及教材内容外,还必须完善一系列相关改革措施及构成条件。主要包括:

（1）编制教学大纲。大纲应围绕新的课程内容和新的框架体系来编制。突出能力培养,反映学科发展现状及水平。原则上每年应修订一次。

（2）完善教材体系。教材编写应视授课对象不同提出不同的内容要求,学科进展及前沿内容的介绍应随着授课对象层次的提高逐渐加大。配合教材还应编写相关的复习参考资料或图集。三、细胞生物学教学模式

1立足于学生是认知主体,充分发挥教师在教学过程中的组织者、指导者作用

在赫尔巴特教学模式论中,教师的任务就是选择正确的材料，并以适当的程序提供给学生，这种教师单一的“知识传授者身份”很快被后来的实用主义教学模式中的“学生中心论”所打破，近年来兴起的建构主义教学模式及生本教育理论进一步认为教师要立足于把学生作为认知的主体，强调教师在教学过程中应发挥组织者、指导者作用。教学过程中,教师个人的敬业精神和专业素质至关紧要，除了具备坚实的专业基础知识和相关的实践经验，还应及时获取各种相关信息以充实自己的题材库。在细胞生物学课程教学中,教师掌握较多关于生命科学的新发现及其它最新前沿成果必然会使课堂上的介绍丰富多彩而又不失专业水准，而介绍辅助信息时自然地改变了相对严肃的课堂气氛,使得师生之间的距离得以缩短，彼此容易产生一种交流的意念而促使教、学双方的互动。例如，在介绍细胞分化时，联系人类社会群体的组成与演变,这不但改变了学生被动接受的负担，同时对细胞分化的理解就象人类对社会认识的进一步深入。众所周知，课堂教学的基本目的是传授知识和技能，但应有意识地培养学生创新意识，开拓思路、提高思维的主动性，要达到这样的目的，就应该营造有助于能力培养的环境。教师对教学内容应有充分的准备，包括方法的选择、主要线索的深入甚至授课的某些用语———或承上启下或抛砖引玉,以唤起学生的兴趣和注意。对于大学生的教育,除了传授理论知识，最根本的在于培养学生探索创新的兴趣和能力，利用不同场合引导学生积极参与、乐于探索、勤于思考和实践,培养学生获取和处理信息知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，使学生对科学探索的基本技能有一个比较清晰的认识，在模拟实践中学会如何提出问题、搜集依据、形成设想、拟定计划、组织实施、资料归纳和筛选，作出结论，总结收获与不足。教学中教师还要有创新意识，需要发挥个人的特长或优势，挖掘自己的潜力，调动自己的聪明才智和已有的教学经验。要提高教学效果、优化传授知识和培养能力的艺术，就要不断探索新的教学法。教后要勤于反思:学生学到了什么、授课是否突出重点、突破难点、节奏是否张弛适度、增讲的内容是否精选、执教方法有何优点，教、学双方哪些环节需要提高等等，从而不断完善后续的教学设计。

2合理取舍教材及编排教学内容

细胞生物学是一门迅速发展的学科，尤其是分子生物学概念与方法学的引入，将这门由70年代以细胞超微结构与功能为基本内容的学科迅速推向细胞分子生物学水平。由于研究范畴的拓宽与内容不断深化，在教学中相应要求知识不断更新，因此知识结构也必须不断改善，与之相对应，教材中教学内容的合理取舍及组织也是优化本门课程教学模式的重要环节。教材是进行教学活动的重要基础,选取一本合适的教材对保证教学效果有相当重要的意义。在如何使用教材上,对于教师而言是一个需要认真思考和推敲的问题。教材要教，但不是简单地介绍教材，应该根据学生相关的基础教育背景和本校的相对优势、实际需要，大胆地对教材内容进行合理的取舍、调整或更改，严肃而又认真地处理教材，真正做到用好教材。另外，考虑到我国教材的结构编排紧密，缺乏灵活性，如不作某些调整(突出重点、略述外围)，只是按部就班地介绍，这样容易落入照本宣科的俗套，显得沉闷而乏味。国外的专业书籍，其阐述角度和方向等与国内有所差异，围绕主题适当穿插介绍有利于打破思维模式，从新的角度和不同的途径，使思维变通、灵活、发散。当然，当今可被补充参考的知识众多，引入的部分应当按照教学要求补充原教材的不足或空白，不能面面俱到，介绍要抓住重点适当铺开。

细胞生物学的教学目标是使学生了解本学科的发展简史及其前沿领域，掌握细胞生物学的基础知识、基本概念和基本理论，使学生受到基本实验技能训练，学会学习，具有自我开拓和获得知识、利用信息的能力。因此，在教材取舍上应坚持“基础要实、起点要高、内容要新、知识要活”原则，力求能处理好基础、前沿和能力三方面教学内容。3尝试采用双语教学,引领学生进入知识新领域我国目前的社会主义市场经济体制急需与世界接轨的复合性人才。这一点体现在高等教育中就是要培养既懂专业知识，又能熟练运用外语(主要是英语)的高素质的教师和学生队伍。教育部4号文件要求在专业主干课程或基础课程中选择部分课程采用双语教学，这是基于国内诸多学科落后于英语国家这一客观事实而作出的决定。在细胞生物学领域，国外领先于国内，这也是事实，因此将细胞生物学课程进行双语教学，有助于学生掌握本学科较前沿的知识，在教学实践中应予以尝试。从师生双方入手开展细胞生物学双语教学的建议和方法：

（1）根据教学对象确定教学方式绝大多数学生对开设双语教学课的必要性认识深刻。但是细胞生物学这门学科对于有些大学生来说,本身就有一定难度。所以开设双语教学时,不应求难求深,特别要注意英语的使用比例和专业英语词汇的用量。开设细胞生物学双语教学的课时不应过多,目前占总课时的20%左右即可,而且授课内容应以简单、易理解、学生有一定的基础知识为准,例如绪论部分、生物大分子部分、细胞膜部分(细胞膜的化学组成、分子结构模型和特征)等。提前一周通知上课内容,并将英语提纲和涉及的英语专业术语发放到每位学生手中。教案和板书宜用ＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔ形式,并用中英文对照表示。教学过程中教生应多使用简单句型,并不断重复重要的专业术语,每次课所用的英语表述不应超过总内容的50%,按此方法实施的双语教学虽然最初在表面上看效率不高,但日积月累造成的进步是显而易见的,而且这种进步是教师和学生双语水平的进步。

（2）强化学生的专业词汇和背景知识

专业词汇和背景知识缺乏是制约双语教学效果的最大“瓶颈”。因此在学生入校时,就要强化他们的专业外语概念,特别是对重点试点学科的专业词汇和背景知识的学习。应该把公共外语和专业外语的重要性提高到同一标准,甚至可以将双语教学的部分内容如细胞生物学中的细胞膜定为专业外语选修课中的一个授课内容。这样既可以吸引一部分对专业英语感兴趣的学生,又可以事先对学生进行专业词汇和背景知识的强化训练。

（3）确定合适的外文教材

合适的细胞生物学英语教材是顺利开展双语教学的重要因素之一

（4）提高教师的英语授课能力

教学是一个双边过程,它既是矛盾的两个方面,又存在高度的统一性。以往的双语教学研究多从教师的角度出发,不同程度地忽视了学生对这种教学方式的认可和配合,因而可能影响结论的科学性和准确性[3]。总结分析出开展细胞生物双语教学的策略和方法,希望能够给双语教学研究提供有益的帮助,从而真正做到教学相长。

双语教学目的是借助于两种语言的知识交流,促进相关专业知识的传播。但在双语教学中涉及学科知识与语言知识,孰重孰轻需要区别对待。细胞生物学作为专业基础课程,一般地应将专业基础放在前,因而在教学中介绍一些相关词汇、尤其是新近出现的词汇时(如扫描隧道显微镜ｓｃａｎｎｉｎｇｔｕｎｎｅｌｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,显微操作技术ｍｉｃｒｏｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ),首先从科学研究的角度有目的、有重点地介绍,这不但有助于学生对专业词汇的理解和专业文献的阅读,更有益于学生对现代学科发展的了解和探索,了解科学发展的方向和前沿。这一过程不仅仅是词汇的介绍,新技术的发明过程本身具有传奇色彩,还给后人以诸多科学探索的启示和人类对自然界认识乃至改造的能力,这种知识与成就极易引起学生的兴趣,从而激发学生的探索心理,增强对细胞生物学学习的主动性。

双语教学仅是一种方法,不是目的,在细胞生物学教学中要避免为英语教学服务而把双语教学引入误区。若教师缺乏坚实的专业知识,对教学内容的介绍只能是蜻蜓点水、浮于表面,很难激起学生的共鸣。

4灵活运用现代化教学手段,实现教学内容的直观化

多媒体教学是新近发展起来的教学辅助技术,是课堂教学手段改革的一种方向,在细胞生物学课堂上采用多媒体教学,其图文并茂、动静结合、表现力强的特点,更利于营建课堂教学氛围,对提高教学质量、改革教育方式能起到良好的促进作用。

在教学实践中,对细胞分裂过程、细胞骨架功能单位的相互关系和演变等作介绍时,借助于多媒体直观、清晰、形象的表达特点,使得原本较为枯燥乏味的内容更具生动性,学生在学习过程中变得轻松有序,知识记忆过程也变得相对容易。采用多媒体教学,不但节省了时间,也明显提高了教学效果。但是,多媒体的使用应以更方便、更清晰地说明相关问题为原则,对有些内容而言(如形态或结构图),应用多媒体教学手段是比较合适的,但并不是用得越多效果越好。如果以多媒体教学方式替代传统教学法,通过突出多媒体教学来强化课堂教学效果,诸如幻灯投影或电教录像,教学内容象一幅一幅闪烁的画面而流逝,学生就会应接不暇,不明就里。因此,在多媒体播放过程中只有简单的画面和平淡的旁白,学生获得的收获是有限的。灵活运用现代化教学手段,合理采用多媒体教学,实现教学内容的直观化,才是优化教学模式的重要手段。

传统教学中的主体———教师的作用,就像人脑一样,是电脑无法替代的;而教学中的另一主体———学生,与教师是互动的因素,有教有学、教学相长,课堂上的脉搏是随着二者的调节而起伏跳动的。其中教师对节奏的把握、气氛的渲染以及讨论主题的导向等是决定教学质量的主要方面。前苏联著名教育学家巴班斯基从规定教学任务、确定教学内容、优选教学方法和手段、选择教学速度和分析教学结果等六个阶段分别提出教与学的最优化模式论。笔者认为,教学模式随着教学论的发展也非一陈不变,借鉴教学论的最新成果,充分挖掘传统教学模式中的积极因素,优化课程教学模式,是提高教学质量的一个重要手段。

四、教学方法

为培养学生自主学习与终生学习能力，应鼓励在教学方法上废除注入式、贯彻启发式，尤其是以整合课改革为契机，全面推行以问题为中心的教学。将教学的中心由以教师为主向以学生为主转化。

1、明确教学目标

（1）帮助学员克服畏难情绪,树立学好本门课程的信心

（2）介绍正确的学习方法,达到事半功倍

（3）明确本课程的地位,了解与后续课程的关系

使学员对课程有一个概貌性的了解,有助于学员对本课程重要性的认识和今后课程的学习的主动性。

（4）让学生增长相关知识,拓展学科视野,提高学习兴趣

《细胞生物学》是现代四大前沿生命学科之一,其发展迅猛,新理论、新知识、新方法、新成果层出不穷。理论课教学课时有限,只能对基本理论和基本知识进行讲授。而利用“教学指导课”可以进行与理论课教学相关知识的补充;重点与难点问题的深化和解释;本学科最新进展的了解;《细胞生物学》与人们生活的联系等。

2、“细胞生物学”的教学改革

（1）理论教学改革

1)坚持理论整合课改革：细胞生物学是一个独立的学科，同时也是一门涵盖多个相关学科内容的综合性学科，

2)坚持理论联系实际。应合理开设了细胞生物学实验课程，可通过开设实验课教学，既巩固了理论知识，又培养了动手能力，理论联系实际，效果显着。

3)推行以问题为中心的教学模式改革：该教学方法有利于促进教师改革传统的教育思想、内容和方法，促进教学水平的提高；有利于形成一个以问题为核心的细胞生物学知识结构；有利于激发学生的学习兴趣和创新思维；有利于培养学生的自学能力，增强科研能力。

4)开展多种形式的课外教学活动。

如一些学生可在指导老师带领下参与课外科研活动，激发了同学的学习兴趣，开拓了思路，逐步建立起科研工作的思维方式，基本掌握科研所要求的基本方法与技巧。还可通过开展学生读书报告会、开设辅修专业和选修课等形式，综合培养学生，收到很好的教学效果。

5)介绍国内外科研新进展：细胞生物学的发展迅猛，知识更新很快，可将本专业最新成就介绍给学生，加强了教师和学生之间的互动，端正了学生的学习态度，受到了很好的教学效果。在教学中鼓励学生自学，主动向学生介绍与本学科相关的外文书籍和外文文献，拓展了学生学习视野。

6)多媒体演示教学：细胞生物学是一个独立的学科，同时也是一门涵盖多个相关学科内容的综合性学科，教学过程难免给人以繁杂、枯燥的感觉，如何通过在有限的课时下达到最佳的教学效果，一直是细胞生物学教学想要解决的问题。可在教学方法上进行了新的尝试：以生动、形象的多媒体演示使教学过程充满乐趣；将最前沿的知识以更为生动的方式引入教学，激发学生的学习积极性；增加教与学的互动。上述措施使整个教学过程在轻松、活泼的气氛下完成。

7)注重启发式讲授：教授生物的广大教师在讲授的过程中努力使学生在了解所学内容的基础之上，开阔视野，建立正确的科研思路，启发学生的创新能力。（2）实践教学改革

1)机能实验改革。开设综合性，自设计性实验。2)增加基础性实验。为学生增设细胞生物学实验课程，进一步加强了学生的基础性实验动手能力。

3)利用学术论文报告课，培养学生科研的能力

在细胞生物学教学中，为了提高学生们查阅文献的能力，了解最新进展，可规定所有学生都要在课程结束之前，写出一篇综述论文。并并选出十多篇进行大会报告。学生们在准备论文的过程中，克服困难不辞辛苦。利用因特网和到图书馆查阅有关文献，在对论文的反复讨论修改和独立制作幻灯片的过程中受到了很大的锻炼。在学术论文报告课中，学生们利用多媒体等先进手段对综述论文进行了大会报告。同时可邀请了多位老师作为大会评委，对每个报告的学术水平、语言表达和回答问题能力等都进行了认真的评分，最后选出了优秀论文。并将综述汇编成论文集。

3、“细胞生物学”的教学形式

1）教师主要讲解与介绍,结合学生提问

对于“如何学习生物学类课程?”,“怎样学好《细胞生物学》?”“《细胞生物学》与其它生物基础课程的关系”等问题,主要由教师主讲,结合学生提问、