民族院校医学专业生物化学与细胞生物学课程整合探索
——以西北民族大学医学院为例

2016-02-21 21:33李永泉李彩丽黄双盛
关键词:信号转导生物化学生物学

李永泉,李彩丽,辛 英,黄双盛

(西北民族大学 医学院,甘肃 兰州 730030))

民族院校医学专业生物化学与细胞生物学课程整合探索
——以西北民族大学医学院为例

李永泉,李彩丽,辛 英,黄双盛

(西北民族大学 医学院,甘肃 兰州 730030))

为了确保医学细胞生物学和生物化学课程体系的完整和连贯,我们将重复内容进行整合.依据细胞的形态(细胞器)归细胞生物学,细胞的代谢和信息传递归生物化学的原则,将线粒体和核糖体的形态结构归入细胞生物学,并对此进行系统的讲解;而将细胞的分子组成、生物氧化、信号转导和遗传信息的传递等归入生物化学.课程整合避免了教学内容的重复,增强了课程之间的有机衔接,减轻了学生的学习负担.

生物化学;细胞生物学;课程整合

0 引言

目前,国家医学教育改革的要求是改革现行体制中课程过多、分科过细、专业过窄的状况,减少课程之间的内容重复,加强重组和衔接[1].细胞生物学和生物化学是临床医学专业的两门重要的基础课程,在内容上相互交叉、相互渗透、相互联系.国内部分医学院校已经将细胞生物学和生物化学两门课程进行整合,如中国医科大学将其整合为“细胞的化学与生物学”[1];华中科技大学同济医学院将其融合为“医学分子细胞生物学”[2].这两门课程的整合,减少了两门课程之间的重复内容,增加了课程间的联系,节约了学时.然而,民族院校有不同于普通医学院校的特点,普通医学院校的改革措施不太适宜本校医学专业的学生,因此,有必要结合民族院校学生的现状,在兄弟院校细胞生物学和生物化学课程整合的基础上,根据本校医学院学生的实际情况加以改进,以期更有利于本院学生学习这两门课程,使这两门课程间的联系更为紧密,剔除无谓的重复,减少学习课时.

目前,本校医学院临床医学专业的教学现状如下:首先,临床医学专业少数民族学生占68.7%,50.37 %的学生来自于农村或牧区,生源质量参差不齐,班级内高考成绩高低分之间竟然相差300多分,部分“民考民”的学生不能用汉语进行正常的交流.其次,由于高考制度的改革,部分文科生进入本学院,这部分学生的化学和生物学基础大都较差.这两方面决定了在教学中需要花更多的时间进行课堂讲解,因此本学院学生的课程负担非常繁重.再者,随着生命科学日新月异的发展,教材既要展示更多的新发现和新进展,又要保证知识体系的完整和连贯,导致细胞生物学和生物化学有许多重复和交叉之处,也造成这些内容被重复讲授,因此有必要将重复内容进行整合.我们从生物化学的角度,就细胞生物学与生物化学的重复内容进行整合探索,以期使两门课的衔接更紧密,知识体系更连贯.

1 对象与分组

自2014年连续两年,学院进行整合改革,并采取自愿原则,从同一年级的临床医学专业本科学生中抽调30人组成一个教改班,在该班里进行细胞生物学与生物化学的整合教学试验.整合后,两门课命名为“细胞的化学与生物学”,与该班形成对照的是传统班(6个自然班,约170人),仍然采用传统的教学计划开设“细胞生物学”和“生物化学”课程.

2 课程内容整合

依据“细胞的形态(细胞器)归细胞生物学,细胞的代谢和信息传递归生物化学”的原则,将细胞生物学和生物化学两门课中的线粒体和核糖等细胞器的形态结构归入细胞生物学进行讲解;细胞的分子基础、遗传信息传递、生物氧化、信号转导和分子生物学技术归入生物化学讲解.整合使生物化学理论课时减少4学时,避免了教学内容的重复,增强了课程之间的有机衔接,有利于学生形成完整的知识体系.

2.1 细胞的分子基础与分子生物学技术

细胞生物学课程中,细胞的分子基础部分阐述了组成细胞的水、无机盐和生物大分子,用相当篇幅介绍核酸与蛋白质的化学组成,以及核酸与蛋白质的一、二、三和四级结构.之后又阐述了核酸、蛋白质和酶的分离纯化技术,也介绍了现代分子生物学技术,比如像基因组学、蛋白质组学、分子杂交和蛋白质相互作用等.想阐述清楚这些内容,但由于篇幅所限,仍然不能像生物化学那样进行详细的描述.与其走马观花地罗列,不如索性将这些内容纳入生物化学中进行讲解.因为这些内容本来就是生物化学要阐述的重点,况且学生已经在高中学过生物学课程,细胞的分子组成他们已经知道一些,只需在细胞生物学课上点到即可.

2.2 细胞的线粒体与能量生成

线粒体是大多数真核细胞产生能量的细胞器,在细胞生物学中阐述线粒体在细胞中的定位和形态结构,笼统地介绍了细胞的糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化以及各种辅酶的结构和电子传递等,还介绍了核基因线粒体蛋白的靶向转运,导致细胞生物学包罗万象、细节含糊、跨度较大,不仅使学生对细胞代谢过程感到杂乱无章、难以理解、枯燥乏味,还会使学生对于细胞代谢过程的学习产生抵触情绪.而在生物化学中,又重复介绍这些内容.因此,将线粒体在细胞中的定位和形态结构等内容放在细胞生物学中重点讲授,其他的与线粒体相关的代谢统统归生物化学讲解.这样使学生在系统地学习完线粒体的定位和结构之后,再学习以线粒体为核心的能量生成体系,包括糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢以及氧化磷酸化等,这样的整合使知识体系更系统、更自然.

2.3 细胞遗传信息传递

在细胞生物学中阐述了本该在生物化学课上介绍的细胞遗传信息传递,包括DNA复制、RNA转录以及基因表达调控,生物化学中用几章篇幅重点阐述的内容,在细胞生物学中仅用一章涵盖,成为名副其实的压缩饼干.可想而知,这些内容对于学生来说无疑于雾里看花,朦胧又抽象,不如将这些内容完全放在生物化学上讲解.因为在生物化学课上,先介绍细胞遗传信息传递的中心法则,再以中心法则作为遗传信息传递的主线,依次介绍基因、基因组、DNA复制、RNA转录、蛋白质合成以及基因表达调控等内容.这样安排,逻辑上顺理成章,内容上前后连贯,知识点也比较明确.

2.4 蛋白质合成与核糖体、内质网和高尔基体

核糖体是由蛋白质和RNA组成的细胞器,有大、小两个亚基,是蛋白质合成的场所.核糖体可游离于胞质中,也可以附着在内质网表面形成粗面内质网.这些内容是细胞生物学中的基本知识点,也是生物化学课上学习蛋白质合成的基础.在蛋白质合成中,还伴随着蛋白质在内质网和高尔基体上的跨膜转运以及蛋白质的折叠和修饰等.这些内容在细胞生物学和生物化学的教材中都有详细的叙述.这部分内容在细胞生物学中着重呈现内质网和高尔基体的功能,而在生物化学中构成蛋白质合成的完整体系.虽然角度不同,但内容相同,所以在细胞生物学中详细地介绍核糖体、内质网和高尔基体的形态结构,点到这三个细胞器的功能即可.而在生物化学中,系统地介绍核糖体的分子组成、蛋白质的合成过程及其蛋白质合成后的加工、修饰以及靶向转运,这样蛋白质生物合成过程均在生物化学中得以系统的介绍,减少了不必要的重复.

2.5 细胞的识别与细胞信号转导

对于多细胞生物来说,为了适应细胞内外环境的变化,进化形成了精密的信号传递网络.胞外信号分子通过与细胞膜上或胞内的特异性受体结合,激活特定的信号转导通路,引起细胞内蛋白质(酶)分子的构象和功能改变,从而产生一系列的生理效应.这就是细胞信号转导,其内容包括胞外信号分子的种类、受体的种类及特点、信号转导途径等.这些在细胞生物学和生物化学教学中都是重点阐述的内容.就内容而言,细胞信号转导是当今两大学科共同致力研究的热点领域,但从课程定位、教学安排以及学生的接受能力而言,可能将其放在生物化学的教学中更合适.因为细胞生物学的重点是突出细胞的结构特征和功能定位[3],生物化学突出信号分子转换以及由此引起生理效应.因此,在细胞生物学中先学习细胞膜的功能,以此作为同化细胞信号转导的基础,到生物化学时水到渠成的学习细胞信号转导,使学生更易理解,避免了两门课程之间内容的重复[4].

3 评价体系

3.1 学生问卷调查

问卷调查遵循自愿原则,采用无记名答卷方式进行.在教改班课程结束之后,教师在课堂上发放调查问卷,对整合课程的教学效果展开问卷调查,当场填写并收回,共发出问卷60份,收回60份,有效问卷60份,回收率为100%.调查结果表明,教改班的同学对于教师的综合素质和综合教学质量比较满意.绝大多数同学认为在民族院校很有必要开展课程之间的整合,整合后对于这两门课程的学习更为有效.这样减少了两门课程之间的重复,使课程条理更加明确、更具逻辑性,减少了总课时.整合能提高学生的学习兴趣,大多数同学认为整合课程的学习对于医学专业课程的学习更有帮助.

3.2 考试成绩比较

对两届普通班学生的生物化学和教改班整合课程生物化学部分的成绩进行比较(采用同样的试题),结果表明无论期中还是期末成绩,教改班学生的成绩明显优于普通班成绩,教改班学生的生物化学部分成绩全部及格,而普通班的及格率仅为65%左右.最高分在教改班,两种班级的平均成绩相差近20分.就试题难度而言,教改班的难度系数为0.2以下,表明这套试题对于教改班的同学偏简单,而对于普通班的同学而言,难度系数接近于0.4.这表明该试题对于普通班的同学来说偏难.成绩差异悬殊可能与成立教改班有关,或许这些学生原本就是爱学习,刻苦钻研的同学.

4 结 语

民族院校的学生,文化水平参差不齐,有相当一部分“民考民”的同学汉语较差,理解和识记专业术语多如牛毛的生物化学很吃力,教学中需要花更多时间进行课堂讲解.加之公共课比较多,因此,必须根据民族院校学生的实际情况,适当地整合课程,剔除课程之间的重复,尽量做到每个知识体系的系统完整.这样会便于学生理解、减少课时,留出多余的时间进行其他课程的学习.

[1] 孙黎光,于秉治,方谨,乔敏,张云,孙宝志. 生物化学与细胞生物学课程整合的探讨[J].医学教育探索, 2003, 2(2): 35-37.

[2] 屈伸,冯作化,孙军,邓耀祖,余从年,王淳本.医学生物学科课程体系融合改革的探索[J].医学与社会,2005,18(10):41-42.

[3] 杨劲,王韵,位全芳.临床医学本科细胞生物学教学改革研究与探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010, 12(6): 567-569.

[5] 傅奕,周晓霞,朱网娣. 细胞生物学和生物化学教学内容的交叉与衔接探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2010, 12 (11): 1074-1075.

Exploration of Integration between Biochemistry and Cell Biology in Nationalities Colleges

LI Yong-quan, LI Cai-li, XIN Ying, HUANG Shuang-sheng

(Medicine College, Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730030, China)

The curriculum contents of Medical Biochemistry and Cell Biology overlap much which results in many contexts that are taught repeatedly in two subjects. In order to ensure integrity and linkage between Biochemistry and Cell Biology, the integration between two subjects has been explored. Such as, the contents of cellular morphology (organelle) were incorporated into Cell Biology. Meanwhile, the contents of metabolism and genetic informational were transferred into Biochemistry subject. The contexts of mitochondria and ribosome had been integrated into Cell Biology subject, contrarily, and contexts of the molecular components of cells, biological oxidation, signal transduction and genetic informational transfer had been integrated into Biochemistry course. After the integration, the repeated contents are decreased, the linkages of the two courses are increased, thus reducing the learning burdens of students.

Biochemistry; Cell biology; Integration

2016-11-02

西北民族大学《生物化学》与《细胞生物学》课程整合教改项目,(项目编号:13JG-1670665150).

李永泉(1983—),男,甘肃庄浪人,副教授,主要从事临床兽医学方面的研究.

G642.0

A

1009-2102(2016)04-0062-04

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