生物工程專(zhuān)業(yè)普通生對(duì)物學(xué)教學(xué)的思考

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摘要:普通生物學(xué)是武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，課程組教師在多年的教學(xué)過(guò)程中不斷探索與實(shí)踐，優(yōu)化課程內(nèi)容，引入微課教學(xué)方法，增加過(guò)程互動(dòng)的考核比例，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核，同時(shí)注重課程思政以培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀和科學(xué)觀，取得較好效果。

關(guān)鍵詞:生物工程專(zhuān)業(yè)；普通生物學(xué)；微課；一頁(yè)開(kāi)卷；課程思政

0前言

目前，高等教育進(jìn)入普及化階段，如何保證教育質(zhì)量不斷提高，是教育工作的重中之重，也是廣大教育工作者的不懈追求。生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展日新月異，教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)模式探索和教學(xué)方法創(chuàng)新是保證教學(xué)效果的關(guān)鍵。教學(xué)目標(biāo)在于讓學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)對(duì)生物學(xué)科產(chǎn)生濃厚興趣，進(jìn)而立志在生物領(lǐng)域揮灑汗水、不斷進(jìn)取[1]。普通生物學(xué)是一門(mén)研究生物體基本結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)規(guī)律的課程，是武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，開(kāi)設(shè)于大一上學(xué)期，是一門(mén)把學(xué)生“領(lǐng)進(jìn)門(mén)”、培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣的課程。課程選用王元秀教授主編的《普通生物學(xué)》為教材，課程內(nèi)容雖不難理解，但其理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)生難以把握重點(diǎn)，課程內(nèi)容枯燥，學(xué)習(xí)效果欠佳。針對(duì)該課程特點(diǎn)，如何能做到深入淺出，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專(zhuān)業(yè)興趣？對(duì)此，課程組教師不斷思考，從以下幾方面進(jìn)行改革，取得較好的效果。

1課程內(nèi)容的優(yōu)化

武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院普通生物學(xué)課程源于植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)兩門(mén)課程的簡(jiǎn)單合并。2017年，以新一輪人才培養(yǎng)方案修訂為契機(jī)，課程組教師優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，增加生命的化學(xué)組成、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能、環(huán)境與生態(tài)等章節(jié)，適當(dāng)縮減原有動(dòng)、植物學(xué)的內(nèi)容；課程重點(diǎn)為動(dòng)植物結(jié)構(gòu)、功能和分類(lèi)，其余章節(jié)均為綜述性介紹，點(diǎn)到即止，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的開(kāi)設(shè)做鋪墊；在課程實(shí)踐環(huán)節(jié)精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探索精神。經(jīng)過(guò)多年的改革優(yōu)化，課程知識(shí)點(diǎn)更為系統(tǒng)，學(xué)生更容易從生物進(jìn)化的角度把握課程內(nèi)容的主線，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和專(zhuān)業(yè)興趣。

2教學(xué)方法的優(yōu)化

2.1理論環(huán)節(jié)教學(xué)方法的優(yōu)化

在教學(xué)方法不斷信息化的大趨勢(shì)下，為發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，課程組教師利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)，引入微課教學(xué)方法，具體采用線上線下相結(jié)合的方式展開(kāi)[2]。以動(dòng)物學(xué)部分為例，在線上課程中，教師將一些動(dòng)物門(mén)類(lèi)的主要特征制作成5～10分鐘的微視頻，上傳到學(xué)習(xí)通平臺(tái)，要求學(xué)生自學(xué)并完成對(duì)應(yīng)的習(xí)題。教師可在學(xué)習(xí)通平臺(tái)查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度數(shù)據(jù)，包括視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、習(xí)題完成情況等。對(duì)于線上學(xué)習(xí)進(jìn)度較慢的學(xué)生，教師會(huì)及時(shí)提醒。線下課程，教師首先對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)；然后以小組為單位組織討論，遵循動(dòng)物進(jìn)化的主線條，將知識(shí)點(diǎn)總結(jié)成線、成面。如橫向關(guān)聯(lián)動(dòng)物類(lèi)群中消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)等的進(jìn)化規(guī)律和出現(xiàn)時(shí)間，在學(xué)習(xí)扁形動(dòng)物門(mén)時(shí)，提出“扁形動(dòng)物為什么是動(dòng)物進(jìn)化的新階段”等問(wèn)題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)線上課程內(nèi)容，得出結(jié)論：扁形動(dòng)物出現(xiàn)動(dòng)物進(jìn)化史上的兩個(gè)“第一次”，即第一次出現(xiàn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的體制，第一次出現(xiàn)中胚層。接著安排學(xué)生通過(guò)小組討論，總結(jié)動(dòng)物體體制的進(jìn)化規(guī)律和胚層的進(jìn)化規(guī)律，思考“為什么兩側(cè)對(duì)稱(chēng)較輻射對(duì)稱(chēng)體制先進(jìn)”和“為什么三胚層動(dòng)物比兩胚層動(dòng)物的進(jìn)化階元高”等問(wèn)題，從而使學(xué)生徹底理解兩側(cè)對(duì)稱(chēng)體制和中胚層的出現(xiàn)與扁形動(dòng)物適應(yīng)性廣的關(guān)系，理解動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)的進(jìn)化與環(huán)境適應(yīng)能力的相關(guān)性。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，微課的應(yīng)用促使學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生課堂交流的積極性，使學(xué)生不再是被動(dòng)地接收知識(shí)，而是主動(dòng)地思考總結(jié)，利于課程成績(jī)的提升。另外，在線下教學(xué)環(huán)節(jié)，教師還會(huì)推薦學(xué)生查閱、討論與課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的文獻(xiàn)，并以小組為單位做學(xué)習(xí)匯報(bào)。對(duì)于大一新生而言，專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)的查詢(xún)和閱讀是全新的，難度較大。文獻(xiàn)的選擇應(yīng)在教師的指導(dǎo)和幫助下進(jìn)行，且文獻(xiàn)難度不宜太大，由教師推薦部分內(nèi)容進(jìn)行選讀，有利于引導(dǎo)學(xué)生逐漸適應(yīng)和激發(fā)自主學(xué)習(xí)的興趣。通過(guò)這種方式，既促進(jìn)課程知識(shí)點(diǎn)的理解和內(nèi)化，也培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、總結(jié)和演講匯報(bào)的能力，使學(xué)生了解學(xué)科前沿，增強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感。

2.2實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法的優(yōu)化

普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)多為簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，課程組教師進(jìn)行新的嘗試。比如在節(jié)肢動(dòng)物的解剖和觀察實(shí)驗(yàn)中，教師將比較解剖學(xué)的思路運(yùn)用到課堂，讓學(xué)生首先在學(xué)習(xí)通平臺(tái)自學(xué)有關(guān)蝦類(lèi)解剖關(guān)鍵技術(shù)的小視頻，并填寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告。線下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩人為一組，一名學(xué)生以克氏原螯蝦（爬行亞目）為材料，另一名學(xué)生以刀額新對(duì)蝦（游泳亞目）為材料，通過(guò)解剖和比較，認(rèn)識(shí)爬行能力較強(qiáng)的克氏原螯蝦和游泳能力較強(qiáng)的刀額新對(duì)蝦的身體分布和附肢結(jié)構(gòu)分化的差異，理解甲殼綱動(dòng)物身體機(jī)能分工與生活環(huán)境相適應(yīng)的特點(diǎn)。相較于按部就班的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不同實(shí)驗(yàn)材料的選擇與對(duì)比，可以激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課的熱情，引發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的思考和總結(jié)，有助于課程知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化和升華。此外，在解剖完成后，向?qū)W生介紹武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院開(kāi)展的克氏原螯蝦相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、教師科研項(xiàng)目情況和最新研究成果[3-4]，并鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參與相關(guān)研究。此外，將實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)納入對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課，通常是授課教師和實(shí)驗(yàn)員提前準(zhǔn)備好上課所需要的所有試劑和耗材，上課時(shí)學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)即可。課程改革后，教師將全班學(xué)生分成六組，每次實(shí)驗(yàn)之前，由一組學(xué)生協(xié)助教師提前準(zhǔn)備課程所需試劑和耗材，這樣可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體流程有所了解，同時(shí)更全面地訓(xùn)練實(shí)踐能力。

3考核方式的改革

該課程傳統(tǒng)的考核方式為期末考試占60%、課堂作業(yè)占20%、考勤占10%、互動(dòng)占10%。人才培養(yǎng)方案修訂后，原有的期末閉卷考試占比不變，但形式改為“一頁(yè)開(kāi)卷”，即考試前下發(fā)一張考試專(zhuān)用紙（A4紙），用于學(xué)生手抄課程知識(shí)點(diǎn)，考試時(shí)允許帶進(jìn)考場(chǎng)。“一頁(yè)開(kāi)卷”的考試方式鼓勵(lì)學(xué)生自主地總結(jié)課程知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生厚書(shū)讀薄的能力。平時(shí)成績(jī)中考勤占比不變，課堂作業(yè)占比減少至10%，互動(dòng)比例增加至20%。互動(dòng)比例的增加有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。另外，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革還體現(xiàn)在強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的體現(xiàn)絕大部分取決于實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成的好壞，這樣就會(huì)出現(xiàn)部分學(xué)生動(dòng)手能力一般，但是實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫(xiě)得好，實(shí)驗(yàn)成績(jī)相對(duì)較高，甚至出現(xiàn)課堂渾水摸魚(yú)的情況。反觀那些動(dòng)手能力強(qiáng)，但是報(bào)告寫(xiě)得一般的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)成績(jī)反而較低。課程改革后，教師增強(qiáng)過(guò)程考核，要求每位學(xué)生必須在下課前將實(shí)驗(yàn)結(jié)果向教師展示，作為課堂表現(xiàn)情況進(jìn)行記錄。由于課堂時(shí)間有限，為提高課堂效率，教師會(huì)從課堂選擇3～4位做得又快又好的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)小助手，指導(dǎo)其他學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。被選為實(shí)驗(yàn)小助手的學(xué)生在該次實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核中記滿分。這樣既規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，也可以形成學(xué)生之間你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)。

4課程思政

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中明確指出：課程思政的內(nèi)涵即落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，課程思政的過(guò)程中必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂[5]。專(zhuān)業(yè)課的課程思政不同于思政課程。在普通生物學(xué)授課過(guò)程中，課程組教師精心篩選課程知識(shí)點(diǎn)，將其與思政元素有機(jī)結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀和科學(xué)觀[6]。比如：在動(dòng)物學(xué)部分講到“植鞭亞綱中的一些動(dòng)物是引發(fā)赤潮的生物之一”時(shí)，引出水污染、環(huán)境污染和生態(tài)保護(hù)等問(wèn)題，促使學(xué)生思考“綠水青山就是金山銀山”“生態(tài)興則文明興”的重大意義，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感；在教學(xué)孢子綱的瘧原蟲(chóng)會(huì)引發(fā)瘧疾時(shí)，引出屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素，挽救數(shù)百萬(wàn)人生命，獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)的事跡，鼓勵(lì)學(xué)生踐行科學(xué)路上不畏艱辛、積極進(jìn)取的精神。

5改革效果

普通生物學(xué)是面向大一新生的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在多年的授課過(guò)程中，課程組教師通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，利用微課進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行線條化梳理，讓學(xué)生更容易接受理論知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心；采用“一頁(yè)開(kāi)卷”的考試方式，增加課程成績(jī)中互動(dòng)的比例，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的過(guò)程考核，取得較好的教學(xué)效果。同時(shí)，授課教師將課程思政潛移默化地帶入課堂，不斷地引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀和科學(xué)觀，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)正直、可靠的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。課程改革可以增強(qiáng)學(xué)生在后續(xù)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽中的參與度和專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感。在課程改革前，大一課程多為公共課，專(zhuān)業(yè)課少，學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)了解少，與專(zhuān)業(yè)課教師聯(lián)系也少，對(duì)實(shí)驗(yàn)室較陌生，但通過(guò)課程組教師的不斷引導(dǎo)，現(xiàn)在的大一新生與專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系密切起來(lái)，主要表現(xiàn)在三方面：一是報(bào)名參與專(zhuān)業(yè)課教師科研課題的人數(shù)明顯增加；二是組隊(duì)參與專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽的積極性明顯提高，比如“全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽”“微康益生菌杯酸奶DIY大賽”“湖北省酒體設(shè)計(jì)大賽”等；三是組隊(duì)申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的學(xué)生中，逐漸出現(xiàn)大一學(xué)生的身影。雖然大一學(xué)生專(zhuān)業(yè)功底不足，但是通過(guò)課程自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初步訓(xùn)練，對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知和認(rèn)同度大大增強(qiáng)，敢于接受挑戰(zhàn)、直面困難。

作者:李繼偉 鄧祥宜