王星 龙燕 胡梅 孙继红
[摘 要] 细胞生物学是生命科学领域发展迅速的前沿学科,在医药学研究及临床应用方面发挥了重要作用,与各基础学科的教学环节密切相关。教研组拟优化课程教学模式,以教学互动理论为依据,结合细胞生物学课程特征和药学类院校培养创新医药人才的自身特点,采用专题式模块教学,改变现有教学以灌输为主的弊端,旨在激发学生的学习热情,培养学生的批判和创新思维,把打造“金课”真正落到实处,切实提高教学质量和水平。
[关键词] 细胞生物学;教学改革;学生主体;人才培养
[中图分类号]G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2020) 10-0082-02
我国高等教育的核心使命在于以本为本、推进四个回归、建设一流本科教育,培养堪当民族复兴大任的时代新人[1]。本课程的教学目标:第一,掌握基本细胞生物学专业理论知识和实验技能,着重培养学生独立思考能力,形成批判思维,引导学生灵活运用知识,善于发现问题,有效解决问题;第二,引领学生从“要我学”到“我要学”,激发每个学生的学习潜能,调动学生的学习热情,从被动记忆转变为主动思考,形成严格自律的学习态度,养成自主规划的学习习惯。
一 中国药科大学细胞生物学课程的建设基础
1 历史沿革
细胞生物学是生命科学领域发展迅速的前沿学科,在医药学研究及临床应用方面发挥了重要作用,与各基础学科的教学环节密切相关[2],我校的细胞生物学本科生课程最初由药理系前辈钱之玉教授于20世纪九十年代在理科基地班和药理学等少数专业开设,随着生命科学的飞速发展、我校招生规模的不断扩大以及我系多年不懈的努力,本课程现已发展成授课对象涵盖理基、生基、药理、药学、药分、临药、生物技术等专业,教授学生全年约700余人的规模,已成为一门成熟、优质的专业基础课程,同时也是校级精品课程。
2 教学条件
第一,细胞生物学课程组成员均为年富力强的骨干教师,是一支结构合理、教学经验丰富,并具有一定教学研究能力的优秀教学团队;第二,学校有较好的多媒体教学设备,教师可以制作图文并茂的多媒体教学课件,把一些教学难点以动画等易于理解掌握的方式呈现出来,使课堂教学直观、生动,利用“雨课堂”等教学方式随堂考查学生的理解程度;第三,我校的实验室条件较为优越,图书馆的教学资源丰富。以上的软硬件条件,可以极大地调动学生的学习热情,增加学生的信息量,保证本课程建设的顺利进行。
二 以学生为主体的药学类院校细胞生物学课程改革探索
1 基本要求
在教学过程中,要求学生除了掌握基本的细胞生物学知识点外,还要根据教师提供的教学资源开展独立自主的学习,完成教师布置的学习任务,逐渐形成开放式、研究型、创新性思维;学生可以个人或学习小组的形式,根据所学知识、兴趣选择相关课题,在教师指导下进行文献搜集和阅读,撰写科研小论文并做成PPT,进行课堂交流、讨论、辩论等,由同学和老师共同评价,评价结果列入过程性考核。
2 基本内容建设
在教学中采用“课堂翻转,线上学习和课堂讲授、提问、测试和讨论相结合”的方式。课程设计包括合理运用教师讲授、学生自学、课后作业、课堂讨论、知识竞答等教学方式,教师集中讲授课程的重点、难点和主要知识点,采用专题式模块教学。具体包括如下模块:模块1含细胞膜和物质跨膜运输,细胞内膜系统与蛋白质的生死之路等内容,模块2含G蛋白偶联受体介导的信号转导、酶联受体介导的信号通路与靶向药物的发现等,模块3含细胞骨架与细胞运动、细胞周期与细胞增殖调控等,模块4含细胞的分化、衰老与死亡,肿瘤的发生和抗肿瘤药物研制的思考等。
在学生中建立学习小组,组员以5-6名为宜,设1名小组长,小组长负责与教师协调沟通以及学习任务的具体安排。授课教师按照板块内容,以问题为导向,合理分配学生自主学习任务,督促学生课前预习和课后巩固复习。根据实际情况采用个人或小组结合的形式完成作业,作为过程性考核的组成部分。
在课堂讲授中,在讲清重点难点的同时穿插一些前沿科学知识、药物发明的思路和经典的实验方法,鼓励课堂提问、讨论和辩论,激发学生的创新思维,提高教学效果和质量。另在教师指导下,辟出3次授课时间用于以学生为主体的专题讨论和知识竞答。考核方式包括出勤、课堂表现、作业和期末考试等,注重知识的循序渐进过程以及学生独立思考问题、解决问题能力的培养。
三细胞生物学课程改革计划
1 授课内容改革
原有的教学计划只是单纯的按照教科书上的章节,任课老师进行课堂讲解,进行教学改革后,将相关章节进行合并,划分为若干个知识模块,主要包括模块1 细胞生物学概述、模块2 细胞膜和物质跨膜运输、模块3 细胞内膜系统与蛋白质的生死之路、模块4G蛋白偶联受体介导的信号转导、模块5 酶联受体介导的信号通路与靶向药物的发现、模块6 细胞骨架与细胞运动、模块7 细胞周期与细胞增殖调控、模块8 肿瘤的发生和抗肿瘤药物研制的思考、模块9 细胞的分化、衰老和死亡,每一模块我们都通过多种教学方法,改变课堂教学形式,逐渐形成开放式、研究型、创新性的课堂教学。比如讲解模块1时,我们会让学生通过阅读与诺贝尔奖获得者的科研經历有关的文献资料,使学生了解学科特点和科学研究过程,激发学生学习兴趣;讲解模块3时,提供蛋白质与疾病相关的文献资料,引导学生探讨在蛋白质水平提出治疗疾病的可能策略,并要求学生完成相关文献的查阅,以综述的形式提交作业,作为平时成绩,通过这一任务的完成,考查学生综合运用知识的能力,锻炼学生写作科研论文的能力;讲解模块9时,让学生以小组为单位,通过阅读综述性文献,以讲座的形式系统分享细胞分化异常和肿瘤发生的相关性、诱导分化治疗恶性肿瘤的临床实践及实体瘤细胞分化治疗面临的若干问题。我们设计了细胞生物学知识竞答和辩论赛,知识竞答以细胞生物学的基础知识为主,辩论赛以热点问题为辩题,比如针对基因编辑婴儿事件可以引导学生自主收集与“神奇的细胞与超级宝宝的诞生”的相关素材,包括(1)小小的细胞就是一个“社会”(2)“社会成员”的分工(3)改变细胞内的“社会成员”的性质,导致超级宝宝的诞生,请同学们就“超级宝宝的出现是天使还是魔鬼?”问题梳理出自己的观点,并分成两组进行辩论。
3 考核方式改革
原有的考核方式为期中(30%)+平时(30%)+期末(60%),比较呆板和单一,不能体现学生的主观能动性。现考核方式由三个部分组成(1)出勤和课堂表现(占比25%):每次课结合签到、提问、雨课堂答题、分组讨论等形式查看出勤情况;每个专题安排课堂陈述、讨论和辩论,根据参与积极程度和完成度由教师和同学共同打分(2)作业/小论文(占比25%):每个专题至少有一次作业,按照作业情况以个人或小组为单位提交,根据完成度打分(3)期末考试(占比50%):综合各专题命题,以主观性题目为主。现考核方式取消了期中考试,学生平时的参与度分值显著提高,有利于学生自主进行该门课程学习。
4 PBL教学法在细胞生物学教学中的应用
PBL教学的核心思想是以学生为主,让学生带着问题进行小组讨论,从而主动获得知识的一个过程[3],《细胞生物学》这门课比较难以理解,学生很难认识到这门课在今后工作科研中的作用,导致学生学习热情不高,大部分都是被动性学习。在课堂教学中采用PBL教学法,一方面培养学生主动学习、创新学习的思维,另一方面在讨论中发现细胞生物学作为核心在药物研发中的应用,让学生更愿意去学习这门课。
让学生根据提供的文献,通过回答相关问题,引导学生以疾病为出发点,结合所学知识,去探寻科学家如何以LDL受体与胆固醇转运之间的关系为突破口寻找高胆固醇血症的病因,并最终根据病因成功开发出他汀类药物的全过程。我们将学生分成7组,每一组学习的主题分别为“先天性胆固醇生物合成缺陷”“家族性高胆固醇血症与LDL受体介导的内吞作用的发现”“细胞如何感知胆固醇的变化”“动脉粥样硬化”“他汀类药物”“动脉粥样硬化和心脏病发作的现有治疗手段”和“未来可能的治疗手段”,每一主题的学习内容为教师预先准备好的经典文献,15min后,以組为单位进行专题汇报,教师最后进行总结。
五 结语
本课程拟优化课程教学模式,以教学互动理论为依据,结合细胞生物学课程特征和我校培养创新医药人才的自身特点,采用专题式模块教学,改变现有教学以灌输为主的弊端,旨在激发学生的学习热情,培养学生的批判和创新思维,把打造“金课”真正落到实处,切实提高教学质量和水平。
参考文献:
[1]兰善红,武秀文,王玥婷.坚持以本为本、推进四个回归、加强高校教学管理[J].山东化工, 2018; 47(24): 144-6.
[2]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学第4版.[M].北京: 高等教育出版社, 2011.
[3]Norman G. Editorial - Beyond PBL[J],Adv Health Sci Educ Theory Pract ,2004:9(4): 257-60.
(责任编辑: 姜海晶)