運動人體科學專業(yè)研究生分子細胞生物學實驗課程教學探索

張雪琳　王蘊紅　趙明華

摘要：分子細胞生物學主要在分子水平上研究細胞生命活動的基本規(guī)律，是生命科學前沿學科之一。分子細胞生物學實驗技術已經(jīng)成為運動人體科學專業(yè)研究的重要工具。分子細胞生物學實驗課程教學在運動人體科學研究生教育中的重要性日顯突出。本文以首都體育學院為例，在運動人體科學研究生分子細胞生物學實驗課程開設的必要性、教學團隊建設、教學內(nèi)容、教學形式與方法及考核方式等方面進行了探討。關鍵詞：運動人體科學專業(yè)；研究生；分子細胞生物學；實驗課程教學中圖分類號：G642.423

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0275-02 分子細胞生物學主要在分子水平上研究細胞生命活動的基本規(guī)律，是生命科學前沿學科之一[1]。它與發(fā)育生物學、神經(jīng)科學等重要的前沿生命學科以及新興學科如基因組學、蛋白質組學、代謝組學等不斷交叉整合、相互借鑒，研究內(nèi)容不斷深入，研究進展日新月異[2-3]。分子細胞生物學的迅猛發(fā)展也為了運動人體科學學科的發(fā)展帶來了新的活力，運動人體科學領域的研究工作也已深入到分子細胞水平，分子細胞生物學實驗技術已經(jīng)成為運動人體科學專業(yè)科學研究的重要工具。運動人體科學專業(yè)研究生對分子細胞生物學理論及實驗技術的掌握程度直接關系到科研課題研究的整體水平。因此，分子細胞生物學實驗課程教學在運動人體科學研究生教育中的重要性日益凸顯。本文以首都體育學院為例，根據(jù)科研創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，結合我校運動人體科學研究生的專業(yè)特點，在分子細胞生物學實驗課程開設的必要性、教學團隊建設、教學內(nèi)容、教學形式與方法及考核方式等方面進行了探討。一、運動人體科學專業(yè)研究生開設分子細胞生物學實驗課程的必要性隨著運動人體科學的發(fā)展，運動過程中人體的機能代謝變化以及分子細胞生物學機制的實驗研究逐漸成為運動人體科學專業(yè)研究生的一個重要的教學內(nèi)容。在長期從事運動人體科學專業(yè)研究生教學工作和指導研究生論文的實踐中，我們體會到分子細胞實驗研究的基本技能和方法的掌握程度直接關系到研究生畢業(yè)論文的完成質量和研究水平。因此，學生在進入課題研究之前，迫切需要了解該領域常用的研究方法和基本實驗技能。目前由于課程安排和實驗條件所限，在本科學習階段，實驗課程時數(shù)有限，學生對實驗技能和實驗操作的接觸較少，缺乏常用實驗基本技能和理論的系統(tǒng)學習。因此，如何在有限的時間內(nèi)，使研究生實驗的基本技術得到較系統(tǒng)的學習，為今后實驗研究打基礎，成為我們開設分子細胞生物學實驗課程的動因。分子細胞生物學實驗課程是運動人體科學專業(yè)研究生教學的重要組成部分，它將課堂講授的理論與實驗操作部分結合起來。通過學習理論，使學生了解分子細胞生物學知識和理論的由來，通過感性知識，加深對理性知識的理解。通過具體的實驗操作，使學習者了解和初步掌握分子細胞生物學實驗技術的基本原理和方法，鍛煉學生的動手能力，使學生掌握分子生物學基本實驗設計、實驗方法、實驗結果分析的能力。二、以重點實驗室為依托，加強教學團隊建設從我校目前的分子細胞生物學實驗室來看，其屬于北京市運動機能評定與技術分析重點實驗室及國家體育總局重點實驗室運動能力評價與研究綜合實驗室的一部分，同時也是首都體育學院校級學術研究平臺，擁有良好的工作條件和許多分子細胞生物學實驗相關的精密儀器。而另一方面，分子細胞生物學實驗室的教職人員由多名教授、副教授及擁有博士學位的教師組成，擁有豐富的分子細胞生物學理論及實驗經(jīng)驗。多名教師承擔了國家自然科學基金及國家體育總局等多項課題研究，并發(fā)表高水平研究論文。任課教師注重提高自身業(yè)務水平，并且編寫了相關的實驗技術培訓講義，每學期定期進行教學研討活動，討論解決教學過程中遇到的新老問題，并積極參加了國內(nèi)外培訓學習及學術會議，教學相長，在教學工作的同時也使自身業(yè)務水平得到提高。將教學與科研相結合，通過科研很好地反哺教學，適應學科發(fā)展及高素質應用型人才培養(yǎng)的需要。三、以研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向設計教學內(nèi)容運動人體科學專業(yè)研究生教育的主要目標是培養(yǎng)具有較強科研和創(chuàng)新精神的專業(yè)人才，因此以研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向設計分子細胞生物學實驗課程教學內(nèi)容，有利于幫助運動人體科學專業(yè)的研究生在學習的過程中學會運用分子細胞生物學理論知識和實驗技能解決實際問題，增強研究生的實踐及科研創(chuàng)新能力。我校早在2000年就曾經(jīng)為運動人體科學專業(yè)的研究生開設分子細胞生物學實驗相關課程，國內(nèi)部分體育院校也開設了此課程，大部分高校采用已出版的醫(yī)學專業(yè)或生物專業(yè)的實驗教材，實驗內(nèi)容并未體現(xiàn)出運動人體科學專業(yè)的特點。在本輪教學改革和教學大綱制定過程中，我們根據(jù)運動人體科學專業(yè)研究生的特點，編寫適合運動人體科學專業(yè)研究生使用的分子細胞生物學實驗教學課程講義。分子細胞生物學實驗課程將課堂講授的理論與實驗操作部分結合起來。理論部分重點講授分子細胞生物學基礎知識、理論和概念，分子細胞生物學實驗研究進展，分子細胞生物學實驗在運動人體科學領域研究工作中的應用，常用儀器設備介紹與使用，實驗規(guī)范訓練及實驗安全教育。通過學習理論，使學生了解分子細胞生物學知識和理論的由來，通過感性知識，加深對理性知識的理解。在實驗操作部分，我們也充分結合運動人體科學專業(yè)的特點，以研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向設計教學內(nèi)容，將研究生及其導師在科研課題研究中較為常用的分子細胞生物學實驗的方法手段編入教學大綱，如光學顯微鏡技術、電子顯微鏡技術、細胞分離及體外培養(yǎng)、真核基因表達調(diào)控技術、蛋白質分析技術、細胞化學及免疫細胞化學技術等。通過具體的實驗操作，使學習者了解和初步掌握分子細胞生物學實驗技術的基本原理和方法，鍛煉學生的動手能力，并且強調(diào)綜合性、設計性實驗，激發(fā)學生興趣，使學生掌握分子細胞生物學基本實驗設計，提高實驗結果分析的能力。四、運用多樣化的教學形式與方法分子細胞生物學實驗課程的教學方式主要為講授和實驗。講授課重點在于闡明細胞分子生物學實驗的基本原理，實驗課則重點在于培養(yǎng)學生的實際操作能力，提高學生的分析、解決問題的能力。除以上兩種教學方式外，為了更好地引導學生培養(yǎng)良好的科研思維能力，我們還將以問題為導向的教學方法（problem-based learning，PBL）引入運動人體科學專業(yè)研究生分子細胞生物學實驗課程的課堂教學。PBL法是一種以學生為中心、以問題為基礎的教學方式，并按照“教師提出問題—學生查找資料—分組討論—設計實驗方案—教師總結”的思路實施，培養(yǎng)學生自主學習及綜合思考能力[4-5]。此外在教學過程中還有許多靈活多樣的教學方法，如啟發(fā)式教學、計算機輔助教學等，開闊學生的思路。五、完善考核評價體系研究生教育的主要目標是培養(yǎng)具有較強科研和創(chuàng)新精神的專業(yè)人才，因此在考核評價體系也要以此為指導，構建綜合測評方式，其中實驗方案設計占30%，實驗技能操作占30%，實驗報告占30%，出勤情況占10%。這樣的考核標準不僅可以公平地衡量學生的成績，更重要的是能夠調(diào)動了學生的積極性和主動性，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，幫助學生更好地將所學知識運用到運動人體科學研究的實踐中。六、結語綜上所述，在分子細胞生物學迅猛發(fā)展的時代，為運動人體科學專業(yè)研究生開設分子細胞生物學實驗課程的重要性日顯突出。在體育院校開設此課程尚在探索階段，需要我們根據(jù)科研創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，結合我校運動人體科學研究生的專業(yè)特點，更加努力創(chuàng)立并逐步完善研究生分子細胞生物學實驗課程教學平臺，全面提升我校運動人體科學專業(yè)研究生培養(yǎng)水平，為研究生進行科研課題研究及日后從事相關的科研工作夯實基礎。參考文獻：[1]陳燁光，張傳茂，陳佺.分子細胞生物學[M].北京：清華大學出版社，2011.[2]柳惠圖，王永潮，桑建利.分子細胞生物學[M].北京：高等教育出版社，2011.[3]韓貽仁.分子細胞生物學[M].北京：科學出版社，2012.[4]侯玲玲，晏瓊，胡紅剛，丁克儉.PBL教學模式在研究生“細胞生物學”教學中的應用[J].當代教育理論與實踐，2014，6（12）：31-33.[5]Townsend G.Problem-based learning interventions in a traditional curriculum are an effective learning tool.Evid Based Dent，2011，12（4）：115-6.