细胞生物学课程范文

2023-09-09

细胞生物学课程范文第1篇

摘 要: 本文作者运用实景采集、实地考察、文献搜索的方法开发课程资源。在教师的引导下通过课堂上的法规咨询、自主探究等活动完成“群落演替”一节的教学。

关键词: 生物学教学 实景采集 实地考察 法规咨询 课堂教学

1.案例背景

普通高中《生物课程标准》提出,充分利用课程资源是深化课程改革、提高教学效益的重要途径。因此,教师可利用各种有形和无形的资源,根据课程内容进行整合利用,有效突破教学的重点和难点,促进学生掌握知识、及时巩固并适当迁移,提高思维能力和问题解决能力,最终确立正确的情感态度与价值观。

2.案例设计与描述

相对老教材,人教版必修3课本中关于群落水平的研究内容已经大有拓展,继第3节增加了物种组成的丰富度研究以后,第4节又设置了群落的动态发展过程,即演替的研究。就教学内容而言,群落的演替时间跨度大、空间范围广,需要积累大量的素材,这就为学生的野外考察与文献搜集提供了广阔的背景。而人类活动对群落演替的影响是发生在学生周围的事件,他们亲身经历,可以根据各自的生活经验相互交流,共同探讨。此外,《退耕还林条例》的颁布与实施,可以让学生结合已学知识对国家的这项法规加以评议。因此,我打破常规教学方式,发掘多种隐性资源构筑探究活动平台。在教学中不圄于教材和课堂的限制,灵活使用教学方法,具体教学过程如下。

师:(展示地震海啸、森林火灾、草原火灾等图片)请分析这些灾害性因素对该地区的生物与环境造成了什么样的影响?

生:地表所有的生物被消灭,形成了崭新的地貌。

师:请同学们想一想,有哪些生物将会一步步定居在火山爆发的裸地上?

生:地衣、苔藓、小草、蜘蛛、灌木、树木,等等。

师:下面我们全班同学分为5组,刚才的5位代表作为组长,带领同学分析群落演替的不同阶段。

生:以表格等形式总结演替的阶段,如裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本阶段、灌木阶段、森林阶段。

师:请同学们展示一下我市市郊撂荒农田的考察结果并从考察结果分析本地区的撂荒农田演替的进程。

生:一、二年生草本阶段、多年生草本、灌木阶段、森林阶段。

师:与裸岩上的演替相比,撂荒农田的演替起始条件有何区别?不同的气候条件下演替进程有什么区别?

生:撂荒农田上原有的作物虽已不在,但土壤条件基本保留,甚至于保留了植物的种子或繁殖体。在干旱地区植被只能演替到多年生草本阶段,而湿润地区植被则可以演替到森林阶段。

师:“野火烧不尽,春风吹又生”,蕴含何种演替过程?

生:诗句反映了草原火灾以后,生物群落在土地上逐渐恢复的场景,这属于次生演替过程。

师:请大家讨论并回答哪些因素可能会导致次生演替。

生:土壤地貌变化、气候灾害因素、人为因素,等等。

师:同学们,首先让我们把目光投向自己的日常活动。“走的人多了就成了路”,相信这个生活实例大家并不陌生,当我们从群落演替的角度重新审视这一事例,你会有什么新的发现?

生:这属于次生演替,如宿舍楼旁、教学楼之间的草坪被践踏成路。

师:人类的破坏活动如何干扰群落的自然演替?

生:野生生物群落剧减,环境恶化,生物无法生存。

师:盲目地垦殖活动将会对生态环境造成什么影响?

生:水土流失,江河蓄洪能力下降,草原最终变成一片流沙。

师:针对《退耕还林条例》,每排推选一位同学做中心发言人,分别扮演政府发言人、农民、记者、普通市民,对我国的退耕还林、还草、还湖政策进行评议。

生:角色扮演,讨论汇报。

3.案例分析与结论

实现课程目标是教学的指引,而整合各种资源完成课程则是关键,在本节课中的可用资源不仅是教材内容,而且有来源于校园内外、动态生成的条件性资源,即便是师生间的对话、学生的某个错误,也可能促成教学的高效完成。在资源的发掘和使用过程中,教师起到了至关重要的作用,是教学素材的源泉。教师应充分展现科学严谨的态度,把顺应学生发展的素材筛选出来优先使用,推动教学进程。同时,由于时空的限制,部分资源并不适应教学的进程。教师可适当调整教学环节,把耗时多、任务重的探究活动分解到课前预习和课后作业之中,使课堂活动变得更加紧凑而富于实效。对于学生的不解和质疑,可以巧妙应对,或课上剖析、或作为课后任务,都可以开阔视野、深入拓展。

本节课中,学生的主体作用得到充分体现。在探究中,每个人都学会从一个崭新的生物学视角去观察自己的生活,去关注家乡的一草一木。在自发兴趣的指引下,自主的选择活动方式、手段和器材,灵活采用分组合作的方法。充分的互动能让学生在思维的碰撞中将探究的问题逐步深化,体会到合作学习的乐趣。

课程资源范围广,涉及社会人文、乡土、网络、媒体等多个领域,在教学使用中难免有遗憾,应根据不同教学群体的认知发展水平来衡量,适时反思和总结教学经验,将课程资源的开发使用不断进行下去。

细胞生物学课程范文第2篇

一、巧设导入创设悬念,激发学生学习兴趣

当代著名的教育家叶圣陶先生说:“教师不仅要教,而且要导。”一段好的引言能使学生很快进入最佳的学习状态,并能激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲,使之全神贯注于本节课的教学活动中。 如在学习《伴性遗传》时,老师可先根据农村重男轻女的现象给学生讲述这样的故事:在某山区,一个妇女连续生了四个女孩,邻居、婆家人都瞧不起她,她自己也看不起自己,以为自己没本事,生不了儿子,无奈之下,她便自杀了。故事讲完后老师可问:她为何要自杀,生女孩是女人的错吗?人的性别是如何决定的?通过这样的一个实例引入新课,营造了一个吸引人的课堂情境,抓住了学生的好奇心,学生的学习兴趣就被充分调动起来。从而引发学生对学习遗传学的渴望。

二、创设生活情境,引导学生提问

现在的高中学生大都习惯于接受式学习,而老师则习惯于“照本宣科”,很多学习对学习生物学提不起兴趣,因此也就对这门学科比较淡漠。如何行之有效地使学生“有兴致,多关注,乐意学”,作为生物教师,这确实要引起重视。事实上,生物学知识与日常生活密切相关,选择与实际相联系的话题,创设与生活相关的

情境让学生学会去思考,学会去提问,开展师生之间的互动是一个可行的方法。因为有实际生活的体验,学生的参与性很高,普遍都能融入情境。例如在讲授“细胞的癌变”这一内容时,可并不急于介绍课本书面知识,而是创设这样的情境:在你的周围,在你认识的人当中有癌症患者吗?和癌症患者接触过吗?觉得癌症可怕吗?你认识多少癌症知识?学生的情绪一下子调动起来,各抒己见,畅所欲言。然后再引导学生提问——你最感兴趣的癌症相关问题。学生的问题五花八门,有问“怎么样会患癌症”,“如何预防癌症”,“癌症是否会遗传”的,也有问“为何白血病的患病率会呈上升趋势”,等等问题的。这样,一方面可使学生感受生物科学对人类生活的作用和意义,另一方面也可帮助学生养成关心生活、关心实际问题的习惯,善于在实际生活中发现问题。同时教师不断创设“因疑而学,因学而疑”的问题情境,促使学生积极思维、探索,让学生在这样的学习情境中获取知识,发展能力,培养情操。

三、改变传统的教学观念,创设实例式教学情景

传统的教学,老师教学生多少知识,几乎就要求学生掌握多少。学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。教师在授课过程中,要改变“满堂灌”、“一言堂”的授课方式,教师的教学地位不再是教学的主角。在学习过程中,学生才是学习的主角,学生才是教学的主体。传统教学方式把教师作为教学过程中的主角,忽视学生的地位。生物学科是一个实验科学,这就要求在学科教学中,创设各种问题情景,引导学生自主、探究、合作式的教学方式进行学习。在教学过程中,教师要有选择地对学生进行目的教学。不要忽视学生创造性地学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中闪光的地方。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师要让学生大胆去设计,开拓自己的思想。

教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行分析比较,找出不足之处,进行改正,教师在整个的学习过程中,是一个指导者,是一个辅导者。实验、观察、参观和实习都是很好的实例式教学情景方法。在做好教材要求的实验的同时,有计划、有组织地让学生多观察,用自己所学的知识解释身边的生命现象,把观察到的生命现象用所学的知识进行解释,这样更能激发学生从事于生命科学的热情。

四、应用现代教育技术完善教学方式

细胞生物学课程范文第3篇

摘 要:生物工程是一门化学与生物学的重要交叉学科,随着生命科学的不断发展,生物工程专业必将成为今后生物化工学科的重要发展专业。分子生物学是普通高校生物工程专业必修的一门重要的基础课程。由于分子生物学理论知识比较抽象,可从教材选择、教学内容的组织、教学计划的制定、理论课教学方法的运用、分子生物学实验的开设、网络信息资源的利用等方面进行教学改革,提高应用型生物工程专业分子生物学课程的教学效果。

关键词:分子生物学教学改革

生物工程专业是以化学基本原理和生物学基本原理为理论基础,以工程学的方法研究并解决生物技术和生命科学中的技术问题。从人才培养的行业要求方面看,作为生物工程专业的应用型人才,在知识的储备方面,应具有一定的专业基础知识、宽广的人文社会知识、较强的实践管理知识以及相关的其它知识;在实际能力培养方面,应该具备较强的社会生存适应能力、知识更新能力、工程管理实践能力、创新能力;在素质要求方面,应具有良好的思想道德素质、科学文化素质和身体素质[1]。分子生物学是前沿性很强的一门基础课,目前,分子生物学已经深入到生物学科的各个领域,我们应当适应学科发展的实际情况,开拓思路,不断进取,使分子生物学课程教学为应用型生物工程专业人才培养目标服务。

1 分子生物学课程教学改革的必要性

由于分子生物学的内容十分丰富繁杂,知识点多、信息量大,并且发展迅速、资料浩瀚,因此,传统的教学模式学生多反映难以理解和掌握,为了帮助学生进一步掌握分子生物学理论知识,提高实验技能,同时克服学生对学习分子生物学的畏难情绪,提高学生学习的主动性和积极性,在有限的学时内让学生更加全面而深入地学习和掌握课程的内容,提高我院分子生物学的教学质量,需要对目前的分子生物学课程教学进行改革。

2 分子生物学课程教学改革的原则及指导思想

2.1 应用型生物工程专业人才培养目标

培养符合社会主义市场经济需要,掌握生命科学的基本理论和生物技术的基础知识、基本理论、基本技能,并能在高等学校、科研机构、政府机关及相关行业的企事业单位从事生命科学和生物制品的研究与教学、生产与开发、经营与管理、检测和分析等方面工作的应用型高级专门人才。

2.2 生物工程专业分子生物学课时安排计划

理论课课时48,实验课课时16,理论课课时与实验课课时比例3∶1。

3 分子生物学课程教学改革的内容及目标

3.1 教材选择

分子生物学理论课教材版本多,教材内容体系不一致,其中科学出版社赵亚华老师编写的《分子生物学教程》作为生物类本科生的教材较为合适。该书以DNA和RNA两类生物大分子为主线,深入浅出地介绍了这些大分子的结构与功能及其复制、转录、翻译和表达调控。同时,该书简要地介绍了分子生物学的发展历程,内容涉及广泛,从宏观的生命科学发展整体水平上,力求使学生认识到分子生物学在生命科学中的地位,并了解生命科学的前沿。

3.2 教学内容

教材中,部分内容如染色体结构、基因和基因组学、细胞信号传导等与生物化学和细胞生物学重复。针对这种情况,应把相应知识点作为分子生物学的骨架内容精练浓缩,既可温故知新,又可节约教学时间,为分子生物学的新内容、新技术提供更多的教学时间;同时对基因芯片、转基因动物等内容进行适量的扩展细化,便于学生理解掌握。因此,任课教师首先必须查阅大量新文献、新资料,不断更新自身知识,重新组织教学内容,通过对教学内容的改革,最终让学生充分掌握分子生物学的精髓。

3.3 教学方式

3.3.1 理论教学

(1)传统理论教学方式的不足。

传统的分子生物学教学方式是教师在课堂上讲解,学生借助书本、语言和板书这些比较单一的媒体,同时靠眼看、耳听、手写等方式被动的接受。分子生物学中DNA、RNA及蛋白质的生物合成、基因表达调控等内容十分抽象,应用传统教学方式,教师难教、学生难学。例如:蛋白质生物合成过程氨基酸的进位、转位及肽链延伸等步骤学生就很难理解。传统教学方式不能展示出动态的、内容丰富的信息,而且束缚了学生的主观能动性和自我发挥、自我创造的能力[2]。

(2)将现代多媒体技术引入课堂教学。

多媒体技术是用文字、图像、声音、动画、视频等信息载体通过计算机处理和控制来表达信息的一种技术,它的某些优势是传统教学所不能比拟的。

①生动形象。

分子生物学是一门主要研究微观世界知识的学科,如基因的结构与功能、遗传物质、遗传信息表达等,这些内容不仅十分抽象,而且许多微细结构、生理、生化过程,即使借助显微镜及有限的实验也无法进行准确观察和认识,在讲授这些内容时,应用挂图等传统教学手段,学生无法很好地理解接受。例如:DNA的复制,使用传统教学很难使学生直观、形象地理解,使用多媒体教学,通过动画形象展示这个动态的过程,将看不见、摸不着的复杂生化过程用具体的图象表现出来,使学生看到一个边解旋、边复制、边表达的过程,使学生更易理解,印象更深刻。

②集成性高、信息量大。

多媒体的集成性可有机结合、加工、处理多方面信息。近年来分子生物学发展迅速,教学内容繁多,而课时又有限,往往使教师顾此失彼。采用多媒体教学,可充分发挥其节奏快、信息量大、画面多、表现力强的特点,激发学生的学习兴趣,使学生在有限的时间内获取更多的知识,增强对基础知识的理解[3]。

(3)采用互动式教学。

传统的教学方式也有优点,因此,在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方式,同时与讲授教材、新进展专题的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学是将分子生物学理论分成几个部分,同时将学生分成相应的组,每组同学准备相应的内容,并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容,其他同学就该部分内容提出问题,所提问题由该组同学回答,不能回答的问题准备后下一次课回答,最后由教师解答全部疑问及总结。

(4)专题讲座及指定阅读课外参考书。

分子生物学发展迅速,仅仅依靠教材很难跟上其发展的速度,这样学生在毕业后就很难适应社会与科技发展的需要。教师在教学中通过阅读大量的文献,可对分子生物学的新内容和新发展进行总结,然后作为专题介绍给学生,通过这种方式不仅能教给学生新知识,而且教师也能不断地丰富自己。为更进一步培养学生查阅文献的能力,在以教师为主的教学过程中,可给学生指定参考书及一些参考文献,要求学生利用课外时间阅读,这样既使学生的知识体系得以完善,又可培养学生的自学能力[4]。

3.3.2 开设分子生物学实验,培养学生的实践操作能力

分子生物学是一门实践性很强的课程,除理论教学外还应包括实验课。因此,在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。分子生物学技术包含内容很多,如核酸提取与纯化、电泳分离与鉴定、限制性酶切、DNA重组、核酸杂交、核酸序列测定、文库构建、PCR扩增等。学生通过动手操作,会增加对所学理论知识的感性认识,同时把所学理论运用到实践中解决实际问题。因此,开设分子生物学实验是加深学生对理论知识的理解,培养学生独立思考、独立工作能力以及创造能力的良好途径。

实验课作为理论知识的试验田,是学生参与科研实践的切入点。在实验课教学工作中,应加强所选实验内容的针对性、先进性和完整性。在实验过程中,应注意对学生思维能力、实验设计能力、分析解决问题能力的培养和锻炼。如在PCR扩增实验教学中,不仅要说明实验目的、原理以及一个设计成熟的PCR反应体系的操作步骤,还应从文献检索、模板提取、引物设计合成、反应条件摸索、反应产物分析鉴定方面引导学生对一个全新的PCR反应进行从头设计,充分锻炼他们的思维能力和实验设计能力,培养学生的科研意识[5]。

3.3.3 利用网络信息资源,提高学生获取知识的能力

互联网上的信息资料和研究成果可以共享,从而让世界同行减少了许多重复性的探索工作,也提供了一种全新的工作方式和思维方式。目前网络生物信息资源及其利用主要包括基因克隆、基因识别与定位、蛋白质结构与功能分析、信号通路和各种突变资源库等多个方面。因此,掌握互联网资源的查询和利用是掌握目前世界研究现状,提出新的问题和研究思路,获得免费已有研究材料(包括各种性质的克隆、抗体、模式动物等)快捷有效的途径。对互联网资源的熟练应用可确保研究的先进性、科学性和快捷性,因此,在分子生物学课程的教学中必须特别强调互联网资源运用的重要性。通过介绍几个常用资源库的运用,使学生了解如何对资源库进行查询,学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力。

4 结语

生物工程专业应用型人才培养目标是一个长期、系统的工程,它的实现,涉及到教育环节的各个方面,教学只是其中的一个方面,对于分子生物学的课程教学,教师的责任任重而道远,教师自身要不断地提高业务素质,不断探索、不断实践、不断总结,把课程教学工作开展的更有生气、更有效果,为国家培养更多高素质的应用型人才。

参考文献

[1] 刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004(10):56~57.

[2] 黄甫全,王本陆.现代教学论学程[M].北京:教育科学出版社,2003.

[3] 杨小艳,张海娟.浅谈多媒体教学的优势与存在的问题[J].计算机教学与教育信息化,2009,5(11):2923~2924.

[4] 张胜权,罗欣,陈冰等.生物技术专业分子生物学教学初探[J].安徽医药,2005,9(4):314~315.

[5] 诸葛强.改进《分子生物学》教学效果的探讨[J].中国农业教育,2004,3:37~38.

细胞生物学课程范文第4篇

教育是培养人的社会活动[2], 课程教学是实现培养人的重要途径之一。随着国家“东桑西移”战略的实施, 全国的重点蚕区向广西转移, 宜州市把种桑养蚕作为农业的重要支柱来抓, 是农民增收的主要渠道, 已成为全国最大的桑蚕生产基地。河池学院位于广西宜州市, 生物技术专业是为当地桑蚕业发展培养应用型人才而设置的。《普通生物学》是一门实践性很强的重要基础课, 其实践教学环节包括课程实验、课程实习二个方面。其内容涉及到动、植物组织与分类、人体组织结构、生物大分子与生物化学、生态学、遗传等诸多方面[3]。《普通生物学》课程教学内容与教学质量是人才培养规格的关键, 要培养出有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才, 就必须对普通生物学课程教学进行改革。

1 普通生物学课程教学背景

1.1 课程教学目标背景

课程是实现教育目的的重要途径, 是组织教育教学的最主要的依据, 课程教学目标是实现专业人才培养目标的载体[4]。河池学院为新升本的地方本科院校, 升本后的前两年, 学院的办学思想尚未形成, 人才培养计划都是模仿别的院校, 目标定位不明确。因此, 课程教学目标就显然没有方向了。

1.2 课程教学内容背景

普通生物学教学内容分为理论教学和实验教学内容。教学内容选取细胞与生物大分子、高等植物的结构与功能、高等动物的结构与功能、遗传与变异、生物多样性、生物进化与多样性等五大版块作为讲授的核心内容, 其内容繁杂。要把握专业培养方向, 必须对其教学内容进行优化。

1.3 教学方法与手段背景

《普通生物学》在大学一年级开设的专业基础课程, 学生进入大学时, 应试教育下的学习方法仍然没有改变, 总希望教师将知识尽量填给自己, 这样教师在课堂教学几乎是注入式的课堂讲授法。同时, 传统普通生物学教学手段是“粉笔+挂图”, 这种教学模式给学生传递的信息量少、缺乏动态感。因此, 要充分的激发学生的学习兴趣, 完成信息量大, 知识面广的普通生物学教学, 必须以改变教学方法和教学手段现代化。

1.4 考核方式因素

众所周知, 学生的主要学习动机之一是学业评分制度。从最理想的角度说, 分数不应该仅仅看做是动力, 而应被看做是衡量学生知识掌握程度的真正尺度[5]。传统的考核方法是试卷问答, 这种方法只会考学生背概念背理论的能力, 而无法让教师了解学生解决实际问题和分析问题的综合能力。

2 普通生物学教学改革与实践

作者依托先进的教学改革理念, 改革教学模式, 优化教学环节设计, 使形式多样化, 方式个性化, 从而实现应用型高级专门人才的培养目标。

2.1 明确课程教学目标

从2006年起至2008年, 学院党委和行政连续三年三次组织发动全院干部教师开展学科专业建设和办学特色的大调研、大讨论。通过反复多次的调研、讨论、交流、评比, 凝练出了河池学院的办学定位和办学思路:“立足河池, 服务地方。面向基层, 突出特色, 为社会培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才”。这样为课程教学目标指明了方向, 也就是:培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。因此, 在制定普通生物学课程教学大纲、教学途径和运用教学方法上都紧紧围绕这一目标来实现。

2.2 优化普通生物学课程教学内 (容下, 培转养4 8学页生) 创新能力

河池学院生物技术专业设置是基于自治区和教育厅领导提出的“关于加快我区高等学校桑蚕学科人才培养的若干意见”而开设桑蚕相关的专业方向, 旨在为当地经济发展而培养种桑养蚕的一线技术人才。普通生物学课程教学内容如何为桑蚕相关的其它课程教学打好基础, 从而实现人才培养目标, 必须对课程教学内容进行优化。

在理论教学内容中, 为了适应桑蚕人才的培养, 重点介绍细胞与细胞代谢、激素及其调节、动物行为学、生殖与发育、遗传与变异、生物界与生态学等内容。同时, 增加动物激素、昆虫学与发育、PCR技术等专题。一些内容如感受器与效应器、生命的自然史、气体交换等让学生自学。

《普通生物学》是一门实践性很强的重要基础课, 普通生物学实验教材可以说是五花八门, 因高校的条件不同, 教学内容很难统一。但是, 实验教材里的教学内容几乎都是验证性实验, 学生只要按照实验指导书上的步骤就可以完成实验, 这样很难培养出学生的创新精神和实践能力。近年来, 我们整合学院的教学资源, 对普通生物学实践教学进行了一些有益尝试。如本地的动、植物资源非常丰富。因此, 在动、植物标本的采集与制作中, 教师介绍制作方法后, 让学生自行设计综合实验方案。为培养蚕桑方向的人才, 结合普通生物学实验教学改革的实际, 作者对设计性实验进行了尝试。例如:昆虫是地球上种类最多、分布最广的无脊椎动物, 结合普通生物学实验中昆虫的结构观察实验, 可以增加设计研究性实验:昆虫分类, 昆虫的生态、食性的观察研究、分子生物学实验等。通过实验内容和形式的综合, 以使学生学会运用多学科知识的理论和方法来分析和探究生物学问题, 从而培养学生的综合知识能力。

普通生物学课程教学由于受教学时数和条件的限制, 一般不安排野外实习环节, 但考虑本专业的特点, 在教学环节上, 安排了两天的时间分别到一些自然保护区 (如罗城青明山林场、环江木论自然保护区) 野外实习, 通过野外实习, 对种类繁多, 千姿百态的动物进行实地观察, 记录和分析整理, 使学生进一步了解生物的形态结构, 生态习性和数量动态等, 从而认识生物有机体的多样性和复杂性, 以及与环境的统一性, 进一步巩固、验证、充实课堂教学内容并加深对理论知识的理解;同时, 通过野外实习, 进一步培养学生从事动物野外工作的实际操作和独立工作能力, 以及吃苦耐劳, 自觉遵守组织纪律的习惯和集体主义精神, 为今后其它课程的教学打下良好的基础。

2.3 改变教学方法和教学手段, 充分调动学生学习的积极性

坚持运用启发式教学, 激发学生学习兴趣, 使学生不因为考试而学习, 激起他们的求知欲望。比如“遗传与变异”这一章有关基因调控的问题, 是生命科学核心的问题, 在课堂上, 老师提出问题让学生思考:莫诺和雅可布的操纵子模型中, 直接对结构基因起操纵作用的开关基因, 仅有一个操纵基因。因此, 有人开玩笑说:“半个操纵子就可以得诺贝尔奖”。为什么? (激发学生思考:操纵子的结构是什么?操纵子学说的巨大意义, 基因调控原理等) 。又如在感觉器官一章中, 可以提出:有些人坐车 (船) 会晕, 想呕吐, 为什么?让大家讨论。这样问题教学法能较好地激发学生学习动机和兴趣。

《普通生物学》课程的信息量大, 知识更新快, 图片多。在教学实践过程过, 我们改变了以往“粉笔+挂图”简单的教学手段, 制作动画、课件, 并建立相关的课程教学网站, 收效较好。

2.4 加强校外基地建设, 探索新型的实践教学模式

近年来, 河池学院已与宜州市科技局、宜州市洛西桑蚕基地、罗城青明山林场、环江木论自然保护区等单位共同签订了合同。学生在基地进行实习, 一方面可以为基地提供技术指导和工作服务;另一方面学生参与整个生产活动, 能系统掌握专业技能。使基地、高校和学生三方都能受益, 这一实践教学模式为普通生物学课程见习提供了良好的保障。

2.5 改革考核方法, 激励学生创新

传统的做法是“平时成绩+段考成绩+期考成绩”, 也就是“作业+试卷”或“理论+理论”的考试模式, 这样不利于检查学生的基本实验技能和创新能力, 也不能公正公正的评价学生的成绩。作者制定了一套考核办法, 课程成绩包括两部分, 其中理论占60%, 实践环节占40%。实践环节的考核又包括实验实验态度 (占10%) 、实验报告 (占10%) 、实验操作考试 (占60%) 以及野外实习 (占20%) 。实验操作考试主要考核学生的实际操作能力、独立工作能力, 创新能力。因此在考前, 教师出好一套题库, 每人一份, 在考试时由学生随机抽取题目进行口头解答或当场实际操作与演示, 这样可以避免学生侥幸的心理, 也收到了较好的学习效果。

总之, 通过对普通生物学课程的教学环节进行优化设计, 既能使充分发挥了学生的自主能动性, 又能使学生掌握了普通生物学的操作技能和综合实验的能力, 在培养创新精神和实践能力的应用型高级专门人才方面收到了很好的效果。

摘要:在分析普通生物学课程教学背景的基础上, 以河池学院的普通生物学教学改革为例, 通过优化教学环节, 来培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。

关键词:普通生物学,教学,改革

参考文献

[1] 陈阅增.普通生物学——生命科学通论[M].高等教育出版社, 2006, 7.

[2] 潘懋元.新编高等教育学[M].北京师范大学出版社, 1999:413.

[3] 周乔.普通生物学实验指导[M].华中师范大学出版社, 2007, 1.

[4] 陈玉琨.教育评价学[M].人民教育出版社, 1998:170~171.

细胞生物学课程范文第5篇

美国密歇根大学发育生物学家Yukiko Yamashita曾认为自己很了解果蝇睾丸。但5年前,当她在这个器官上做了一系列实验后,结果却让她很困惑。

Yamashita团队一直在研究果蝇如何维持精子的供应,并设计了特定细胞在该过程中以产生特定的蛋白质组。但是,一些蛋白质似乎已经完全转移到另一组细胞中,而不是在人工细胞中出现。

Yamashita和同事Mayu Inaba将这一现象称为“不可思议的交易”。他们相信这种现象是真实存在的,但却不明白这是怎么回事。因此,他们把这个项目束之高阁,直到一年后,Inaba向Yamashita展示了一些纳米小管的照片。这些小管从一个细胞延伸到另一个细胞,它们可能就是“非法交易”的黑手。

一开始,Yamashita对此表示怀疑。但她决定从12年前自己的博士后项目中挖掘图像。果然,细长小管向目标细胞延伸。Yamashita说:“这真让人大开眼界。”

细胞“走私”路线

该团队在2015年发表了这项研究,指出这些小管可以帮助睾丸细胞精确地交流,并向它们的一些“邻居”传递信息。“我们认为这个蛋白质被‘走私’了。”Yamashita说,“但我们不认为这有一个真实轨道。”

Yamashita的管道加入了一个不断扩大的细胞间神秘通道目录。在哺乳动物细胞中,更长的管道似乎不仅传输分子信号,而且传输更大的“货物”,例如病毒粒子、朊病毒,甚至是细胞能量“发电机”线粒体。

德国海德堡大学神经生物学家Amin Rustom说,这些观察表明了细胞之间未曾预期的连接水平。他在20年前首次发现了这类管道。他提到,如果正确的话,“它将改变医疗应用和生物学的一切,因为它将改变我们看待组织的方式”。

但北卡罗莱纳大学细胞生物学家Richard Cheney并没有准备好开始修改教科书。Cheney一直在关注这一领域,并与Rustom的博士导师进行了合作。他说,毫无疑问,长而薄的突起在这个地方到处都是。但问题是,它们在做什么——当细胞相互接触发送简单的信息,或打开一个缺口促进大规模运输?

他说:“我可能会赌是基于接触的信号,在那里你不需要大量的分子副本,并且不会像州际高速公路发生的情况那样。”

无论如何,难点在于这些小管很难研究。人们辨识它们的存在就非常困难了,更不用说证明它们确实有功能。Yamashita借助新工具发现,在果蝇中,这些管道是通过直接接触来发送信号的。但是在哺乳动物细胞中寻找小管的研究人员却没有这些資源,来自哺乳动物组织的相关证据甚至十分稀少。

尽管如此,最近还是有人对这些管子产生了兴趣。其中一个是英国制药公司葛兰素史克公司新兴平台负责人George Okafo。他认为这些小管可以解释为什么阿尔茨海默氏症、帕金森病、疟疾、艾滋病和朊病毒感染这样的疾病很难治疗。“有一种特征并不是很多常规疗法的目标,即疾病从细胞扩散到细胞的方式。”他说。

功能更复杂

科学家已经知道,有些细胞将丝状延长物作为将自己从一个地方转移到另一个地方的临时据点。但1999年加州大学旧金山分校细胞生物学家Thomas Kornberg提出,它们可能会参与一些更复杂的事情。

Kornberg在观察苍蝇幼虫翅膀发育时,看到从翅膀上伸出的一大片丝状纤维向对其生长至关重要的信号中心延伸。他创造了“细胞线”这个词用来描述这些细丝。他认为,一些被认为是由扩散而产生的细胞颤振,实际上可能是由细胞线策划的。这一想法令人吃惊,而且进展缓慢,但现在它正在向教科书“迈进”。

2004年,两个研究小组分别发表了一些更激进的观点:哺乳动物细胞中的纳米管似乎将诸如细胞器和囊泡之类的“货物”来回移动。Rustom发现了一种细直管连接着培养皿里的老鼠细胞,因为他在实验中忘记了洗涤步骤。

Rustom及其海德堡大学导师Hans-Hermann Gerdes,设计了能制造荧光蛋白的细胞,观察到分子从一个细胞流动到另一个细胞的过程。他们在发表于《科学》的论文中,把这种结构描述为“纳米管高速公路”。

同年,伦敦帝国理工学院的Daniel Davis小组描述了“膜纳米管”网络:这些细胞的外膜被拉伸到几个细胞长度,以连接不同类型的免疫细胞;由一个细胞产生的脂质出现在另一个细胞表面。

“关键不是我们看到了它们,而是决定你要挖掘和调查的东西。”Davis说。该团队接着描述了不同种类的纳米管,其中一些里面有小泡和线粒体,另一些有细菌“冲浪”。

与此同时,其他实验室也报告了神经元细胞、上皮细胞、间质干细胞、几种免疫细胞和多种癌症的细胞连接管。此外,科学家还发现了更多形状的细管。

2010年,Gerdes和同事报告说,一些管道在缝隙连接中结束:这些通道可以通过肽和RNA分子。Yamashita推测,这种联系可能比神经元突触更具有概念上的联系。“首先,薄膜突出物可能已经进化了,而更高级的生物体可能已经开始升级它们,以便有更复杂的功能。”她说。

大多数研究人员更关心的是这些细胞管道在人类健康和疾病中的作用。2015年,由癌症专家Frank Winkler领导的海德堡大学团队得出了最有力的证据。和其他人一样,Winkler团队一开始没有计划研究细胞突起,他们想测试一个检测人类神经胶质瘤生长的系统。研究人员将从肿瘤细胞中提取的细胞注入老鼠大脑中,以便观察这些细胞。

癌细胞入侵后,它们会在其前部出现管状突起,许多管子通过缝隙连接细胞。结果相互连接的细胞成功地在辐射下存活,但孤立的细胞被杀死,原因可能是缝隙连接帮助细胞将有毒离子扩散给“邻居”。

而当辐射杀死了相连的肿瘤细胞时,这些细胞的细胞核有时会沿着管道向下移动,然后管子就会扩张到“干净”区域,形成一个充满活力的新癌细胞。这些“肿瘤微管”也被发现于病人的活检中,而密度更长的导管与更耐药的癌症及较差的预后相关。

怀疑主义强大

当细胞的传统定义处于“险境”时,毫无疑问怀疑主义依然强大。明尼苏达大学癌症研究人员Emil Lou表示,他提议的对人类癌症纳米管研究提供拨款被嗤之以鼻,因为评审者不相信这种结构的存在。

另一些人则认为它们确实存在,但只藏身在培养皿世界里。英国牛津大学免疫学家Michael Dustin说,他有过培养皿中的细胞结构不会发生在生物体致密的组织中的经历。例如,准备产生抗体的白血球能在培养皿中产生一个“漂亮对称”的眼睛图案,但它们在体内却是混乱和不对称的。

然后,还有一些机械学问题:一些研究人员认为,管子两端都是开着的,以便货物进出。但霍华德休斯医学研究所细胞生物学家Jennifer lippincott-schwartz认为,这将导致细胞质混合,并使细胞融合。“认为这样的联系存在的人需要和一些生物物理学家谈谈。”她说。相反,她认为膜管可能进行了最小接触,只足够让受体细胞接触并吞噬管内货物。

这些分歧可能导致该领域缺乏严格性。法国巴斯德研究所细胞生物学家Chiara Zurzolo发现朊病毒和其他神经退行性蛋白质能穿越纳米管,并提到很多论文不应只试图评估管是否关闭或开放,甚至是否允许囊泡或类似物质运动。而且,管子类型的增殖,以及它们的不同名称,使连贯讨论变得困难。“我们必须严格遵守对这些结构的称呼,而现在很混乱。”她说。

但加州大学欧文分校细胞生物学家Ian Smith说,获取活细胞的清晰图像胜过语义统一。“这个领域真正需要的是细管运输的直接可视化。”他说。即使是在培养的细胞中,大多数显微镜技术也无法清楚地看到这些结构的作用。

Lou回忆说,起初人们告诉他,这些管子是人工制品或视觉错觉。“之后人们又说,‘嗯,仅仅因为它们生长在一个盘子里,并不意味着它与生物学有任何关系’,或者‘好吧,你可能是错认了这些或歪曲了它们’。”

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