目标导向整体打造细胞生物学教学体系的实践

桑建利　彭　安

摘要：北京师范大学生命科学学院是我国最早开展细胞生物学教学的院校之一。在三十多年的教学实践中，我们坚持以学生为本，注重能力培养，积极进行教学模式、教学内容及教学手段的改革创新。特别是在细胞生物学国家级精品课程的建设中，以目标为导向整体打造细胞生物学教学体系，进行了一系列富有成效的创新实践。

关键词：目标导向；整体打造；教学体系；人才培养；特色优势

北京师范大学是全国高等院校中最早开设细胞生物学课程的院校之一。自20世纪60代初采用自编讲义，开始开设细胞学理论及实验课。70年代末，在全国率先建立起细胞生物学教学与研究基地。近10年来，本课程进行了一系列的改革与建设，取得了新的更大的成果。除承担本校的细胞生物学理论与实验教学外，还与国内多个教学与科研单位共同合作，推动细胞生物学教学水平的全面提升，在全国享有较高的声誉。细胞生物学(含实验)被评为2008年度国家精品课程。

一、充分发挥学科优势，积极创建新的教学体系

北京师范大学细胞生物学学科早在1981年就获得博士学位授予权；1988年被评为第一批国家重点学科；1992年批准为细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室(当时称为国家教委开放实验室)；1995年建立了细胞生物学博士后流动站(国内第一批)；1996年作为国家级重点学科和“211工程”重点建设项目。学科优势和强大实力为课程的建设和发展提供了强有力的支撑。

北京师范大学在国内率先开展细胞动力学和分析细胞学的研究工作，对我国细胞动力学的建立和发展做出了重要贡献。在全国首先将显微光度术应用于细胞的结构分析中，并将显微电影摄影术和细胞离心淘洗技术引入科学研究；在全国首次建立整体动物冰冻切片放射自显影技术；引进了细胞流式光度术，购买了全国第一台细胞流式光度计；并多次举办全国性讲习班，将国际上一流的细胞生物学技术带到国内。由于一些细胞生物学的科学技术引入和推广，积极推动了全国细胞生物学科研和教学工作。我们还曾多次举办全国性细胞生物学教学高级研讨班，对细胞生物学的重点和难点进行了讨论，进一步丰富了细胞生物学教学内容，充实了教学手段。对教学方法进行了有益的探讨，为提高全国细胞生物学教学质量发挥了重要作用，北京师范大学的细胞生物学教学在国内具有广泛的积极的影响。

北京师范大学细胞生物学教学团队在“加强基础、拓宽视野、强化实践、注重能力”思想指导下。将细胞生物学课程建设与改革进一步深入，在课程体系上实现了理论与实验的一体化、知识结构体现多层次与完整性、教学方式上采用探究式与开放式，在评价体系上更加科学合理。全面加强学生的基础知识、综合素质、操作技能、创新意识和创新思维能力的培养。并形成了老一代细胞生物学专家为指导的中青年专家任主讲的教师队伍。细胞生物学作为生命科学领域的基础必修课，主要从培养学生科学思想的建立、基本理论与知识的掌握、主要研究方法和技能的培训等多个方面，打造科学的有利于学生能力培养的教学体系。

二、依据细胞生物学的研究进展，及时更新教学内容

细胞生物学是一门发展十分迅速的学科，经过众多科学家的研究，不断有新的研究成果问世。细胞生物学课程的重点主要是细胞器的结构与功能，细胞的生命活动及规律。其难点是将结构与功能密切联系起来，深入而准确地阐明各种生命活动已知的机理。特别是要介绍采用现代生物学技术揭示的分子机理，这对于认识细胞生命活动的本质是必不可少的。

通过对细胞生物学理论和实验的学习，使学生认识和理解细胞的结构与功能及其生命活动的基本规律。各种生命现象的探索都需要深入到细胞，因此细胞生物学是生命科学中的重要分支学科，也是重要的基础课程。从生命的结构层次看，细胞生物学位于分子生物学和个体生物学之间，它们相互衔接、相互渗透，从这个意义上说，细胞生物学又是一门承上启下的学科。在知识和能力上为学生更好地学习细胞工程、分子遗传学、进化生物学、分子生物学、发育生物学等其他课程奠定扎实的基础。

在对基本概念、基础理论和基础知识准确系统讲解的同时，选取一些经典的影响重大的研究实例加以介绍，使学生受到启发，也加深了他们对基础理论的理解。例如，在讲授细胞周期调控时，介绍细胞周期研究初期世界著名的试验及结果，这些试验的研究人员中有3位获得了2000年诺贝尔生理学及医学奖。这样的讲解使学生对成熟分裂促进因子、细胞分裂周期基因和细胞周期蛋白的发现与功能的理解得就更加透彻。

实验部分合理安排不同特点与性质的实验，既有以基本技能训练为主的实验，又有培养学生科学思维能力和综合分析能力的综合实验。还将目前科研中使用的方法，经筛选改进引人学生实验，现已创建了多项实验技术为一体的综合实验。在基本技术训练的同时，注重实验内容和思路与科研课题紧密联系。

三、紧紧围绕能力培养，全面更新教学方法

教学方法的改革，从“灌输式”、“理论式”和“一言堂”的教学法演进到“启发式”、“自主式”、“互动式”和“开放式”的教学法。为了让学生正确、全面和细致地掌握细胞生物学的重点，理解难点，教师首先认真备课，仔细翻阅资料，深入钻研，并结合团队的研讨分析，对于重点、难点问题突出讲解。利用多媒体课件和录像等教学手段，使一些抽象的概念变得直观形象，提高教学效果。加强实验课和实践教学活动，加强对学生学习的指导与辅导，并积极开展课外的教学、学术活动及本科生科研训练。通过网络拓展学生的学习时间和空间。在具体解决问题时，根据大多数学生的反馈意见和建议，重点回答和补充带有普遍意义的问题。同时开通网上交流平台，及时解决学生遇到的问题。对于学生提出的一些个性化很明显的问题，常常是当面交流予以解答和讨论。

根据高校扩招和教学空间增大的变化，教学团队成员努力改进教学手段，丰富教学内容，提高教学质量。对国内外细胞生物学课程内容进行了全面认真地比较，理论课增加了教学图片，丰富了教学内容；近几年我们进一步提高了多媒体课件的制作质量，增加了很多实物照片，并探讨提高使用多媒体教学的效果；讲课中注意加强启发性、互动性；实验课教学方面，为保证学生能够在有限的学时里学到并基本掌握细胞生物学研究的基本技能，我们用摄像机录制并编辑了有关实验技能的录像资料，制作了大量多媒体课件在课堂上播放作为示范。保证了学生能够看清实验操作示范细节，在集中讲解后由学生各取所需，反复观看。

为了培养学生的基本技能、科学思维和探索精神，实验课教学活动采取“课题实验小组”以开放性实验和设计性实验的组织形式来进行，建立以学生为中心、由教师加以引导的综合性实验教学模式，建立以实验小组为主要形式的实验组织方式来实现教师与学生、学生之间的互动交流。实验教学根据学生所关注的研究内容为

基础，组成数个“课题实验小组”、“新药开发实验小组”和“验证某些微量污染物对生物(细胞)的直接或间接影响”等“环保小组”。在开放性实验和设计性实验中，学生采用相互协作的形式进行实验，通过实验学生能掌握一些较为复杂的实验方法、正确使用一些复杂的精密仪器设备、准确地采集实验数据，从而锻炼了学生对实验数据和结果的逻辑分析能力及做出正确合理结论的能力。在使学生主动获取知识的同时，他们的创新意识，得到了明显提高，逐渐养成了严谨的科学态度。不论在实验过程中还是在全班的研究工作汇报会中，师生和学生之间均可以开展讨论和交流，实现了教师与学生的多项交流与合作，拓展了实验教学的时间和空间。

细胞生物学理论课和细胞生物学实验课的课件已在北京师范大学的数字化学习平台上运行，并由课程组成员进行维护更新。这为学生的课余学习提供了很大的便利，受到学生的欢迎。

四、课内学习与课外扩展相结合，提高学生自主学习能力

理论课除了课堂讲授外，还让学生根据自己的兴趣和关注点。写一篇反映细胞生物学研究最新进展的小综述。满足了学生对某些研究领域深入了解的愿望，加深了他们对基础知识的认识和理解，同时英文阅读能力和文献归纳能力得到了提高。实验课采取“课题实验小组”的组织形式，在培养学生的实验能力与创新精神的同时，也培养了他们的合作精神与互动式学习的方式，增加了相互交流的机会。

课堂教学充分应用CAI和多媒体技术，选择大量的图表及动画与缩时摄影，利用显微数码互动系统进行显微镜观察；以科学文献介绍，了解最新动态；利用blackboard网络教学平台进行信息交流与网络互动。倡导课外自主学习和互教互学的教学模式，积极组织学生参加开放性实验和各类课外科研活动，鼓励学生利用实验室条件，在课余时间开展探索性实验，培养学生对动物学研究的兴趣和独立思考能力，初步掌握细胞生物学研究所应具备的基本素质，成效显著。

积极组织学生参加开放性实验和各类课外科研活动，鼓励学生利用课余时间开展探索性实验：先后开展了药物对细胞增殖及凋亡的影响、细胞周期调控相关蛋白的定位研究和细胞融合技术在生命科学研究中的应用等。

将平时成绩与期末考试成绩相结合，平时成绩包括测验、实验报告、课堂讨论；期末考试包括书面考试、基本实验技术操作、研究综述等。

五、加强教师团队建设，保障教学工作的高水平与高质量

一支知识结构和年龄结构合理、教学科研水平精湛、热爱教育事业、具备职业道德、富有团队合作精神和勇于奉献的教师队伍，是保证高水平高质量教学，不断进行教学体系创新的根本保障。

细胞生物学教学团队在知识结构方面，主讲教师均有博士学位，从事教学工作10年以上。年龄结构以35～50岁的中青年教师为主，在学缘结构方面，教师主要毕业于国内各高校。多数教师有国外学习经历，他们分别在美国、法国、德国、加拿大等国留学深造。在师资配置方面，课堂主讲教师2～3人，实验课的主讲教师2～3人，高级实验师和博士毕业的工程师负责电子显微镜、高级显微镜、显微数码互动系统、流式细胞仪等仪器管理工作，并参加主持实验课。所有的主讲教师都承担辅导任务。近五年我们教学团队承担科研项目近20项，承担的科研项目有国家自然科学杰出青年基金项目、国家自然科学海外杰出青年基金项目、科技部“863”项目、科技部“973”项目等。团队教师在国内外重要学术刊物每年发表论文10多篇。

六、加强教材建设，及时总结经验发表教学论文

细胞生物学大量的新知识需要在教材中有所反映，要适应教学改革的需要。教学内容的改革是提高课程教学质量的关键，教材建设是教学改革与课程建设的体现。在教材方面，本课程在老一辈细胞生物学家的带领下，先后编写了《细胞生物学》(北京师范大学出版社，1998年)、《细胞生物学实验方法与技术》(北京师范大学出版社，1998年)、《细胞生物学》、《细胞生物学实验指导》(高等教育出版社，2002年)等教科书。高教版的《细胞生物学》和《细胞生物学实验指导》，累计印刷1.8万册，并销售于全国28个省市；《细胞生物学》和《细胞生物学实验手册》被台湾九州图书文物有限公司出版，进一步增加了教学的辐射作用。在教学中，我们选用当今最新的细胞生物学体系在教学中使用。

我们团队的教师积极参与教育部和北京市教改教研项目多项，如：细胞生物学2008年度“国家级精品课程”和北京市教育委员会共建项目建设计划——细胞生物学精品课建设项目2007年北京高等教育精品教材建设项目等，并获得教学奖励多项、发表10余篇教学论文，“细胞生物学实验教学创新探索”获中国高等教育学会优秀教学论文二等奖，“大学生物开放性实验和设计实验教学探讨”发表于《中国大学教学》等核心期刊。“探讨互动式教学，加强精品课建设”、“大学生细胞培养实验教学设计”、“大学生物实验课程考核改革的探讨”等教学论文，发表于教育类核心期刊。

在发扬北京师范大学细胞生物学教学的优良传统和保持原有特色的基础上，我们将经典技术与现代技术相结合，通过实验验证已知的细胞生物学知识；通过实验课的学习加深对理论课内容的理解，了解结构与功能的关系，理解细胞在结构和功能上的关系以及细胞生物活动的基本规律与分子机理。通过实验技能的训练，培养学生对细胞生物学的兴趣与探索能力。为进一步完善细胞生物学知识体系，建设高水平的课程教材，使学生既能扎实掌握细胞生物学的基础知识和基本理论，而且又具有较强的能力和探究创新意识，为高素质的生物科学人才培养奠定坚实基础。

参考文献：

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责任编辑张冬梅