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將諾貝爾獎史應用于“人體生理學”課堂教學的研究

發布時間:2019-09-12所屬分類:醫學論文瀏覽:1

摘要:人體生理學是研究人體正常功能活動,如循環、呼吸、消化、泌尿等發生發展規律的科學,作為一門生物和醫學專業學生的基礎課程,它是溝通基礎與臨床的橋梁。然而,人體生理學課堂教學學時較少,教學內容抽象復雜,概念性強,學生難以理解和掌握重要知識

  摘要:人體生理學是研究人體正常功能活動,如循環、呼吸、消化、泌尿等發生發展規律的科學,作為一門生物和醫學專業學生的基礎課程,它是溝通基礎與臨床的橋梁。然而,人體生理學課堂教學學時較少,教學內容抽象復雜,概念性強,學生難以理解和掌握重要知識點,這在一定程度上影響了課堂教學質量和學生學習效果。在有限的教學課時內,如何能讓學生掌握人體生理學的基本理論知識和技能,以及培養具有創新意識和創新能力的高素質人才,已然成為人體生理學教學改革中亟待解決的核心問題。將諾貝爾生理學或醫學獎史應用于“人體生理學”課堂教學中,通過精心選擇與解讀諾貝爾獎獲得者的科研故事以及研究成果,旨在提高學生的學習興趣和求知欲望,培養學生基本的科學素養和創新思維能力,全面提高人體生理學的課堂教學質量。

將諾貝爾獎史應用于“人體生理學”課堂教學的研究

  關鍵詞:人體生理學;諾貝爾生理學或醫學獎;課堂教學;學習興趣

  人體生理學(human physiology)是研究人體功能活動規律及其機制的科學,是一門重要的生物與醫學基礎課程。人體生理學的主要任務是研究構成人體各個系統的器官和細胞的正常活動過程,特別是各個器官和細胞功能活動的內部機制,不同細胞、器官、系統之間的互相聯系和相互作用,并闡明人體作為一個整體,其各部分的功能活動是如何相互協調、相互制約,從而維持正常的生命活動過程[1]。本課程是基礎與臨床之間的橋梁學科,病理生理學、病理解剖學、藥理學、病原生物學等知識均以生理學作為基礎。正因為生理學的發展與醫學之間有如此密切的聯系,所以在國際諾貝爾獎項中,設有“諾貝爾生理學或醫學獎”。然而,人體生理學教學內容抽象復雜,概念理論性較強,學生普遍反映難于理解和記憶,重要知識點難以掌握,這在一定程度上影響了教學質量和效果。因此,激發學生的學習熱情和求知欲望,引導學生掌握合適的課堂學習方法,培養學生的專業能力和綜合素質,這些已然成為提高人體生理學教學質量的關鍵。

  在平時的課堂教學中,發現學生對近年來諾貝爾生理學或醫學獎獲得者及所研究的領域非常關注,尤其屠呦呦獲得2015年諾貝爾獎這一里程碑事件,更加深了學生對諾貝爾獎的濃厚興趣。因此,將諾貝爾生理學或醫學獎史應用于“人體生理學”的課堂教學中,對于提高學生學習熱情,活躍課堂氣氛,豐富課堂教學內容,拓寬教學設計思路,全面提高學生的課堂求知欲、專業創新能力和綜合素質具有重要意義[2-4]。

  1 人體生理學課堂教學內容與諾貝爾生理學或醫學獎研究成果的聯系

  人體生理學是研究人體正常功能活動(循環、呼吸、消化、泌尿等)發生發展規律的科學,作為一門生物和醫學專業學生的基礎課程,它是溝通基礎與臨床的橋梁。因此,在有限的教學課時內,讓學生理解和掌握人體生理學的基本理論知識和技能,培養具有創新意識和創新能力的高素質人才,已然成為人體生理學教學改革的核心問題。

  諾貝爾生理學或醫學獎,是根據已故的瑞典化學家阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑而設立的,目的在于表彰前一年在生理學或醫學界做出卓越貢獻的學者。2015年10月8日,中國科學家屠呦呦獲 2015年諾貝爾生理學或醫學獎,成為第一個獲得諾貝爾自然科學獎的中國人[5]。多年從事中藥和中西藥結合研究的屠呦呦,創造性地研制出抗瘧新藥——青蒿素和雙氫青蒿素,獲得對瘧原蟲100% 的抑制率,為中醫藥走向世界指明一條方向。可以說,屠呦呦獲得2015年諾貝爾獎這一里程碑事件,引起了學生對了解諾貝爾獎研究史的濃厚興趣。因此,將諾貝爾生理學或醫學獎史應用于人體生理學教學改革中,必將豐富課堂教學內容,增強教學設計的新穎性,活躍課堂氣氛,全面提高學生的學習熱情和求知欲,真正做到“以魚授之,不如授之以漁”[2-3]。

  目前國內的人體生理學教材版本較多,其中人民衛生出版社和高等教育出版社出版的教材較專業與權威。本文,作者以高等教育出版社出版的《人體生理學》第三版教材(孫紅等主編)為例,初步研究與歸納了人體生理學教學中的重要知識內容與近年諾貝爾生理學或醫學獎研究成果的聯系(表1),以證實將諾貝爾獎史應用于人體生理學課堂教學的可行性,并初步探索融入諾貝爾獎史對人體生理學課堂教學改革的重要性及意義。

  2 諾貝爾生理學或醫學獎研究史在人體生理學課堂教學中的應用及意義

  2.1 精心選擇與解讀諾貝爾獎獲得者的科研故事,提高學生的學習興趣和求知欲望

  學習興趣與求知欲是步入浩瀚知識殿堂的金鑰匙。我國春秋時期的偉大教育家孔子云:“知之者不如好之者,好之者不如樂知者”。我們知道,諾貝爾獎獲得者都是對科學研究有著執著精神和熱情的學者,他們刻苦鉆研,治學嚴謹,當然其中有很多生動有趣或又發人深省的感人故事。在人體生理學課堂教學中,通過精心選擇與解讀諾貝爾獎獲得者的科研故事,激發學生的學習興趣和求知欲望,必然會活躍課堂氣氛,提高學習效果。

  比如在講授第十二章生殖生理內容時,作者就插述了2010年被譽為“試管嬰兒之父”的英國生理學家羅伯特·愛德華茲因在試管受精技術方面的發展而獲得諾貝爾獎的明星故事[6]。事實上,該技術并非愛德華茲一人所研發,當時他還有一位親密合作者,即英國醫生帕特里克·斯特普托。與愛德華茲一道,兩位科學家共同研發出了體外受精技術。1968年,愛德華茲找到了正在擔任英國奧爾德姆地區綜合醫院中心顧問的斯特普托,他的主要任務是研究絕育方法,及腹腔鏡檢查。愛德華茲需要斯特普托提供技術援助,從卵泡中取出卵母細胞。兩位科學家隨后開始了長時間合作。同一年,他們成功讓人類卵子受精。1972 年,他們開始胚胎移植研究,但直到1975年夏天,才實現第一例胚胎移植后的成功懷孕。可是,這例懷孕又因胚胎異位而不得不在11周后去除。經過種種失敗和挫折,1978年7月26日,世界上第一個試管嬰兒路易絲·布朗足月出生。可以說愛德華茲和斯特普托是科研道路上絕配的黃金搭檔。終于在2010年,時年85歲的愛德華茲因創立體外受精技術而獲得諾貝爾獎,高齡又體弱的他甚至未能發表獲獎感言。而更加遺憾的是,與他一同創立該技術的斯特普托沒能等到這一天,他已于1988年去世。諾貝爾基金會規定,諾貝爾獎不能授予已去世的人。通過講述愛德華茲和斯特普托這一對黃金搭檔的科研故事,激發了學生對生殖生理教學內容的求知欲望,極大提高了學生的學習熱情。此外,這也給了現代學生很多的啟示和教育,讓學生了解到作為優秀的科學研究工作者必備的基本素質,如堅持不懈的精神、團結合作的精神、獻身科研的精神等。

  2.2 精心選擇與解讀近年來諾貝爾獎的研究成果,培養學生的科學素養和創新能力

  目前人體生理學的研究已經由整體水平發展到細胞分子水平。只有認識了細胞和分子水平變化的全過程,才有可能闡明機體內各種生理功能的機制。因此,現代人體生理學的研究大部分都涉及細胞和分子水平。諾貝爾生理學或醫學獎代表著生命醫學領域研究的最高水平,標志著最新科學研究的發展前沿。近年來,從事細胞和分子生物學研究工作的科學家獲得諾貝爾生理學或醫學獎的比例越來越高,充分說明細胞分子水平的研究在生命醫學領域的重要地位。因此,在人體生理學教學過程中,將近年來在細胞和分子水平的諾貝爾獎研究成果融入到人體生理學的教學內容中,既可以加深學生對人體生理學知識中細胞和分子水平的理解,又能使學生了解到生命醫學領域的研究前沿。例如,在課堂講授第十章神經系統生理時,作者就講述了2014年由多國神經生物學家發現構建大腦定位系統的細胞——GPS細胞[7]。我們如何知道我們在哪兒?我們如何從一個地方找到另一個地方?我們如何存儲此類信息,以便于我們下次能夠迅速找到同一條道路?該研究成果告訴我們大腦內部定位系統的GPS細胞可以指導我們的空間定位,為更高級的認知功能提供了細胞基礎。

  此外,作者還講述了2017年美國科學家發現了控制晝夜節律分子機制的研究成果[8]。地球上的生命早已適應了地球這顆行星的轉動。很多年以來,我們已經知道包括人類在內的各種生命體體內存在一種生物鐘,能幫助大腦預知并適應每一天的周期規律。該諾貝爾獎研究成果發現了一種能夠控制日常生物節律的基因。研究證明,用這種基因編碼出的一種蛋白質分子,會在夜間不斷累積,然后在白天又發生分解。此外,他們還發現這種生物過程中的其他相關蛋白質分子成分,從而揭示細胞管理這種自我維持運行的機制,闡明了控制生物鐘內在運作的神經分子機制,并解釋了動物和人類是如何適應自身的生物節律并與地球的轉動保持同步。通過將近年來諾貝爾獎研究成果融入到人體生理學的教學中,那些概念抽象,理論性強的知識點就會變得易于理解和掌握,較大程度上提高了課堂教學質量和學生學習效果。并且,諾貝爾獎研究成果的融入講解,能夠使學生了解生命醫學領域的研究前沿,培養學生的基本科學素養和創新思維精神。

  3 結語

  科學的發展與人類的生活需要息息相關,尤其是生理學和醫學的發展對人類的生活、醫療和健康產生直接的影響。新世紀以來,科技的飛速發展,精準醫療以及各學科知識之間的相互交叉和滲透,為人體生理學的研究提供了新的理論和技術。分子生物學、生物芯片和計算機微電子等技術在人體生理學研究中的應用,為生理學的發展提供了前所未有的機遇,使生理學的研究逐漸摒棄以往的單學科、單一方法和技術研究生理學的手段,代之以將形態的、功能的多學科、多種研究技術結合起來,從不同的方向研究生理學問題,力求更全面深入而完整地認識生理學現象及其機制。因此,通過有限的課堂教學學時已然不能使學生掌握所有的新理論新知識。將諾貝爾生理學或醫學獎史應用于“人體生理學”課堂教學中,通過精心選擇與解讀諾貝爾獎獲得者的科研故事以及研究成果,旨在提高學生的學習興趣和求知欲望,培養學生堅持不懈、團結合作的科學素養和科研創新能力。

  期刊推薦:《生理學報》Acta Physiologica Sinica(雙月刊)曾用刊名:中國生理學雜志,1927是由中國生理學會和中國科學院上海生命科學研究院主辦、科學出版社出版、中英文兼登的學術刊物。

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