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摘要：“互联网+”视域下，高校生理学课程应创新教学内容，运用互联网优势，结合科研并重，突出教学的重点、难点问题，突出其综合性、独特性，同时要创新高校“生理学”课程教学的路径和方法，提升教学的有效性。
关键词：生理学；互联网+；教研一体化；诺贝尔生理学或医学奖
本文引用格式：万燕,等.互联网+科研并重下“生理学”课程教学的有效性探讨[J].教育现代化,2019,6(42):30-32.
生理学是研究正常机体生命活动规律的科学，自17世纪以实验为特征的近代生理学诞生以来，生理学对于人类的文明、社会的发展产生着巨大的影响。生理学是我校生物工程、基础医学的专业基础课，也是一门功能学学科，是基础学科中重要的桥梁性学科，连接结构和功能的一致性。生理学为基础学科之一，为例如分子生物学与生物化学、细胞生物学、组织学与胚胎学、系统解剖学等等基础学科架起沟通的桥梁，使它们之间相互关联[1]，因此作为一门机能学科，教学内容宽、内容抽象、理论性和实践性强。
一 生理学教学现状及存在的问题
近年来，随着科技的不断进步，生理学教材也在不断更新，其版本也日渐增多。由于高校教学计划的调整，我校生理学课程的学时数也一压再压。目前我校生理学课程理论以传统灌输教学为主，教学内容比较陈旧，教学模式死板、不灵活，尤其是实验教学以简单验证为主，形式单一、内容陈旧、重复较多，对学生动手能力和创新能力培养不足，学生始终处于消极、被动的状态[2]，而如何在有限时间提升学生学习兴趣，提高教学的有效性是我校生理学课程教师必须面对的挑战。尽管不少教学人员对生理学课程提出过改革措施和探索思路，然而大部分流于形式，不能从根本上体现生理学实践性强这一主要特点，严重影响学生从课本理论知识掌握上升到对实践动手能力，严重影响本科生生理学创新思维的培养，乃至不利于学生对国际前沿科学的探索能力和创新能力的提升。随着计算机技术、网络技术、手机移动设备的快速发展，互联网及时性、交互性、泛在性对加快网络课程构建、完善教学资源、革新课堂教学模式、改进实验教学手段、激发学生创新理念与提升实践水平等方面具有重要的意义[3-7]。科研是大学的两项基本职能之一，科研的氛围和环境能培养人的创新能力和科学素养，将科研融入到教学工作中，以研究促进教学，使教学有据可依，促使高等学校的人才从知识型培养转向能力型培养[8-11]。“互联网+”赋予教育的不只是改变教师的教学手段，更重要的是革新传统教育理念和教育模式，借助互联网资源共享化优势将教学与科研相融合，将是生理学教学中值得探索的途径。因此，本文探讨在教学课程中适时加入科研要素、紧密利用互联网“多、快、好、省”四大特性进行生理学教学改革探索。
二 互联网+科研并重下“生理学”教学内容的更新与改善
随着科学技术的快速发展，生理学学科内容不论从广度和还是深度均有了深刻的变化，加之新学科、新理论、新技术的渗透，生理学内涵更丰富、其发展也更迅速，已有的观点、方法不断被新方法、新概念、新成果等更新[12]。如生理学课程应及时更新有关“生物钟”的课程内容。虽然在日常生活中，我们可以观察到动物生物钟在自然界的表现，比如公鸡报晓，公鸡报晓生物的节律周期现象，但是公鸡为什么报晓？这是因为生物钟指挥着公鸡的行为。而公鸡的生物钟在哪里？最近日本科学家发现鸡的生物钟位于松果体细胞中，一到晚上，松果体细胞就分泌黑色紧张素，抑制鸡的活动。美国科学家发现将鸡（包括鸟类）的松果体摘除，此类动物的周期节律消失。在进行动物生物钟的讲解时，还应当利用互联网技术搜集更多生物钟知识，包括让学生更新了解到2017年诺贝尔生理医学奖主要颁布给了美国遗传学家Jeffrey C.Hall、Michael Rosbash，以及Michael w.Young以表彰他们通过观察记录果蝇的羽化节律发现了生物节律遗传突变体，并在其后克隆出相关的period基因，从而发现了“生物钟”机制[13]。如在帮助学生掌握细胞的生命历程的相关知识，包括分化、分裂、全能性等，有效的以2012年诺贝尔生理学或医学奖为例，讲授“细胞核重编程技术”[14]之前，以课外学习形式让学生可以通过互联网使用优质的教育资源，并让学生知晓细胞核重编程应用前景广，并可对临床医学有重要意义；利用2014年诺贝尔奖发现的大脑定位系统细胞[15]，帮助学生了解真核细胞与原核细胞的区别，掌握细胞的形态，细胞内外物质的运输，细胞的全能性；为增强对生物膜系统的基本构成及其特点，细胞大分子运输方式，细胞间的信号交流的认知，可引入2013年诺贝尔生理学或医学奖为例，揭开细胞内部囊泡运输调控机制[16]；在讲授核酸的分类、分布、基本组成单位和功能及RNA与DNA在组成成分上的差异时，可引入2006年度诺贝尔生理学或医学奖安德鲁.法尔和克雷格.梅洛发现的RNA干扰机制[17]，加深学生对生物的遗传物质的理解和认识；导入因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的2009年诺贝尔生理学或医学奖[18]，帮助学生巩固对染色体结构变异的内容、基因的复制与表达这些知识点的掌握；在讲授基因工程的具体操作与所需工具时，可引入2007年度诺贝尔生理学或医学奖得主马里奥·卡佩基等三位科学家创造了“基因敲除”的方法[19]，甚至可引入2018年底沸沸扬扬的通过基因编辑技术诞生“双胞胎姐妹诞生”事件进行课堂探讨，加深学生对细胞癌变、基因工程、基因表达和免疫反应的认知；引入2011年诺贝尔生理学或医学奖授予了布鲁斯·巴特勒、朱尔斯·霍夫曼、拉尔夫斯这三位科学家，因其在人体免疫系统研究领域所作出的杰出的贡献以加深人体免疫系统在维持稳态中的作用这一知识点[20]；引入2018年诺贝尔生理学或医学奖实例帮助学生加深“抑制负向免疫调节用于肿瘤治疗”的临床应用[21]。引入2015年10月因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或的我国科学家屠呦呦[22]，帮助学生掌握生态系统的组成成分，细胞的生理功能，大分子进出细胞的方式，植物细胞工程等方面知识。甚至可以设置从黄花蒿提取青蒿素实验，提升学生的认知度，从而掌握知识点。
生理学的重点与难点在于如何实现互联网下的教研一体化，既利用“互联网+”视域，实现理论教学跟科学研究的有机融合。不光要利用互联网资源共享以保证科学研究的时效性，也要对日常授课的教学质量严格把关，通过互联网资源极力促成“以教促研”、“以研促教”，切实将现有或最新科研发现应用于常规生理教学过程，同时教师也要利用日常教学反馈科研过程中的不足，以便于后续的改善。例如，在讲解“植物的蒸腾作用”这一章节时，传统的教学模式以教师的“单口相声”讲授为主，课堂气氛不活跃，教学效果差。利用互联网下的教研一体化教学，让学生通过科研实践参与课堂，成为课堂的主角，主动提高自身学习积极性。其具体做法如下：（1）采用班级分组形式，在课前将本章节重点知识设计成几个关键问题提前发布给学生，让学生利用互联网资源的及时性查阅资料。学生可根据选中的一个关键问题，如植物叶片的结构与功能、影响蒸腾作用的因素、蒸腾作用现象、蒸腾作用的意义以及植物水分散失的原因等查阅《Plant Physiology》、《New Phytologist》、《植物生理学报》等国内外主流学术期刊来补充相应的生理学知识，通过资料整理后，学生可建立自己的生理学课程网站包含“植物的蒸腾作用”这一章节内容，或通过班级微信学习群或QQ学习群等将生理学课程的相关学习资料上传，与同学共享整理的资料，让学生真真了解互联网开放、共享、共赢的“平台思维”，丰富生理学课程的学习途径；（2）共享资源学习后，设计和改进植物蒸腾作用的实验，依托教师国家自然基金青年项目，设置干旱对苦荞麦蒸腾作用的影响实验，学生通过观察干旱处理后苦荞麦叶片结构、气孔的结构及变化，从而理解生理学中结构与功能相统一的观点；可以通过以科研小组合作的方式，让学生独立探索气孔的运动机理，并自主探索干旱等因素对气孔运动的影响；（3）实验完成后，学生进行形态观察、叶片解剖图片以及其他蒸腾实验数据的收集与整理，将实验结果进行数据分析并结合从互联网收集的相关研究进行充分讨论，鼓励学生并指导学生撰写论文投稿甚至申报科创项目来提升自己对蒸腾作用的认识；（4）学生利用上述互联网资源及实验归纳总结以小组PPT汇报的形式展示实验并授课，将课堂主动权交与学生，促使学生在材料准备的同时掌握本章节课程内容，也体会了科研的不易。（5）最终学生将植物蒸腾作用这一章节以图片、视频、或文献等可视性资料利用互联网平台资源呈现在成大的校园内、课堂上；让班级小组通过趣味答题、对比与探讨方式，进行植物蒸腾作用教学的线上活动。本教学的目的在于最终实现生理学线上、线下教学与科学研究的大融合，教学效果显著。以上关于植物蒸腾作用的教学活动为本课题的研究提供了准确、详实的数据和资料。
四 互联网+科研并重下“生理学”课程教学的方式方法
“互联网+”视域虽崇尚以学生为主，但教师的引导作用也不可小觑，因此本研究也对教师的教学路径和教学方法做了一些改进。比如（1）科研活动引兴趣，教师也应积极申报科研项目，并邀请学生参与教师自己的科研活动，提高自己和学生的科研素养，加强创新和探索能力；在提升学生的参与度时，在安全许可范围内，可将开设的实验课程研究对象设置为学生或导师本人，如在血液章节中，进行ABO血型教学中，可直接让学生以自己为实验对象，测定自己的血型，既提升学生的参与度又活跃了课堂氛围。（2）注意学科交叉，当代生理学知识包容广、更新快，不同学科之间既存在相互交叉又处于高度分化，所以要求教师不仅要精通本专业知识，还应通过互联网中的“迭代思维”努力的充实和积极的更新自己的知识储备，深刻了解交叉学科知识，提升自身对新方法、新技术、新理念、新知识、的理解和掌握，并将了解到的交叉知识融入到生理学的实际教学过程中。随着全球分子生物学的发展与基因工程技术的兴起，生理学的研究将进入一个崭新的阶段。作为新时代的生理学教学工作者，应当将现代生理学和分子生物学、医学等多学科进行结合，促使不同体系交叉、不同边缘学科能够相互渗透和不断发展[12]。（3）抓准学科前沿，进行课程知识讲授。在讲授时，学生不仅要知道结论，还要了解和明白来由。因此在生理学教学过程中，教师应对绪论部分和每章节前言部分突出介绍，让学生对这门学科或本章节内容的发展及最新研究进展充分了解。同时针对章节内容，启迪学生利用现代网络资源，关注前沿学术动态，尤其是本学科当前的学术热点。（4）教师以学生的学习现状为授课导向，注重启发学生利用互联网平台资源进行探究式教学，勉励学生形成思考问题、分析问题与解决问题的思维意识[23]。教师只有不断充裕自身的专业知识，才能在课堂中呈现更加丰富的教学内容吸引更多学生参与教学，才能顺应素质教育的发展并站立在时代发展的前沿。应用新理论、新技术、新观点进行教学、科研，最终推动生理学科技创新和现代化进程，推进生理学在新的教学征程上创辉煌。
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