“創造的教育”在生物工程概論課程中的應用初探

邱 天，張麗輝

(長春師范大學生命科學學院，吉林長春 130032)

“創造的教育”在生物工程概論課程中的應用初探

邱 天，張麗輝

(長春師范大學生命科學學院，吉林長春 130032)

創新是當今時代的鮮明主題。而高校特別是師范院校承擔著培養創新型師資的重要使命。“創造的教育”理念的核心是培養創造意識、創造能力和創造激情。本文結合生物工程概論課的授課經驗，以生為本，采取多種教學方法，將結果教育逐步向以問題為導向的過程教育轉化，注重培養邏輯思維能力。并就“創造的教育”的實施做初步探索，以期為相關課程的教學提供參考。

生物工程；創造的教育；以生為本；人才培養；教學方法

“創造的教育”是東北師范大學在“尊重的教育”理念基礎上與時俱進地提出來的教育理念，彰顯了新時期高校人才培養的目標和特色[1]。創造是教育的本質。教師的創造精神和能力，直接影響創新型人才的培養。對于師范類院校，更影響著創新型基礎師資的培養。

教育家蘇霍姆林斯基曾說過，“世界上沒有才能的人是沒有的。問題在于教育者要去發現每一位學生的稟賦、興趣、愛好和特長，為他們的表現和發展提供充分的條件和正確引導。”“只有能夠激發學生去進行自我教育的教育，才是真正的教育。”我國教育長期以來受應試教育觀念的影響很深，嚴重制約著學生的發展。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010-2020年)指出，中國未來社會的發展需要大量的基礎知識扎實、學科有交叉、創新能力強，綜合素質高的復合型人才。在美國，隨著創造學作為一門新學科的興起，創造教育也逐漸形成。創造教育把重心放在人的發展上，追求人的潛能和創造力的極大發揮[2]。

“創造的教育”核心是培養創造意識、創造激情和創造能力[1]。如何在創新驅動發展的大背景下、在具體教育過程中實現上述目的是值得每位高校教師認真思考的問題。大學教學已經進入專業知識教學的階段，創造能力的培養進入了定向開發培養階段，以滿足未來專業工作和社會的需要[3]。由于新時期人才培養的格局具有跨學科、跨院校、多學科交叉融合的特點，這為創新型人才培養提供了更廣闊的機遇。“生物工程概論”課程是一門多學科交叉、滲透、綜合的新學科，因此為教師提供了探索實現“創造的教育”培養創新型人才的空間。本文圍繞“創造的教育”在“生物工程概論”課程教學中的實踐進行探討。

1 上好緒論課，激發學生對本門課程的學習興趣

緒論課是一門課的前言，就像話劇的序幕一樣，能不能把學生的注意力吸引過來，興趣激發起來，是這門課成功與否的關鍵。

1.1 系統介紹課程內容，提高關注度

通過對這門課程內容的概括介紹，讓學生初步認識到這門課程的學習內容之豐富，課程的核心涉及以前學過的基礎課，外延又與后續的課程相關，從而提高對這門課的關注度。創造的教育還需要培養學生具備創造的基礎，即有牢固的知識基礎。沒有大量的知識積累，寬專結合，談創造是不可能的。“生物工程概論”包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、生化工程和蛋白質工程等幾大方面，而且每一方面都可以獨立設課。顯然，這門課程具有基礎性、交叉性和前沿性等特點。在學習過程中可能會遇到許多其它學科的、不易懂的知識，因此不下功夫肯定是學不好的。

1.2 明確學習課程的意義

“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更為迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈。”[4]青年學生只有自覺地把個人的理想追求融入到國家和民族的事業中，才能有發展的機會和創造的平臺。21世紀是信息技術、生物工程、新材料技術、新能源技術突飛猛進的發展時期，也是這些高新科技迅速產業化的時期。尤其是生物工程技術現已成為推動社會進步的關鍵技術之一[5]。

1.3 清楚學習本門課程的方法

斯坦伯格在《創造性的本質》中提出的創造力有三個維度：智力層面、認知風格、人格因素。他認為，創造力的第一層面就是運用智力發現問題和解決問題。創造性是新經濟時代人才必備的基本素質。生物工程是一門與實踐聯系非常緊密的學科。這就要求生物工程專業的學生要適應高新技術產業對人才的種種需求，因此除要掌握生物工程及相關的基礎知識、基本技能外，還要注重培養自主學習、發現問題和解決問題的能力，為今后學習和盡快適應相關領域的工作打下良好基礎。除此之外，由于創造教育是一種系統化的教育，還需同時考慮個體的認知過程，家庭、社會環境，受教育狀況，所屬領域特征等方面。培養學生成為“具有創造性”的人，培養他們的領域創造力，提高學生作為未來師資的“把關者”的素質[6]。

2 采取靈活多樣的教學方法，突出以學生為主體的教育理念

2.1 立足學生，精選教學內容

根據當今社會對人才的培養要突出“寬口徑、厚基礎”的原則，同時考慮教材內容的更新往往滯后于新技術、新方法的產生的狀況，適當對教學內容進行精選。例如，對教材中有些偏、難、繁、舊的內容，進行略講或刪掉。及時補充最新研究進展，如基因組、轉錄組、表觀組等組學技術和方法，保證教學內容跟蹤世界科學前沿，使學生畢業后盡快與社會接軌。

對生物工程中的基本概念不能弱化。而且盡量通過科研或生產中的應用實例讓學生去理解抽象的概念，例如通過味精的生產工藝流程理解糖代謝和代謝控制發酵，通過果葡糖漿的生產過程理解固定化酶。對多個領域都涉及的生物技術，例如在原生質固定化和植物細胞融合技術中都涉及的原生質體的制備[7]，通過在生物工程概論的實驗課中開設“植物原生質體的制備”使學生在實踐中驗證對原生質體概念及其制備技術的理解。使學生感受、理解知識的產生和發展過程，側重過程研究。

2.2 以生為本，讓學生參與教學

師生雙方都是教學過程的共同參與者，只是在參與過程中所起的作用不同。為了改變過去教師“一言堂”“滿堂灌”的教育模式，根據教學內容的難易程度和學生現有的專業知識水平，選取部分課程內容讓學生講。例如，在講完五大工程內容后，學生已掌握了一定的基礎知識，可讓學生分組圍繞生物技術在醫藥、農業、工業、能源、環境等領域的應用講解一個應用的典型案例，包括基本生產流程。采取課后查閱資料、分組討論、學生講述、師生點評方式，將互動式和體驗式教學方法運用到教學活動中。既鍛煉了學生閱讀文獻、綜合分析和語言表達能力，還培養了團隊合作精神，激發學生的創造性，使教學效果事半功倍。教師在點評時應充分尊重學生，最大限度地從多方面挖掘學生的優點，鼓勵學生敢于提出不同的看法，并引導和啟發學生在發言時要注意科學性、層次性和邏輯性。

注重理論、實驗與實踐教學并重，使學生在實驗課及開放實驗室項目中鍛煉自己，培養專業興趣。當用建構主義認知觀來理解課堂教學時，大學的核心任務是探索與發現；“創造的教育”鼓勵學生在學習過程中拿出自己的“產品”。這里說的產品可以是小發明、小論文，也可以是在某一學科領域形成的新觀點，發現解決問題的新方法，乃至產生解決問題的新方法和結果；在課堂教學中注重思維訓練，不要講得太細太滿，要給學生留有思考的時間和空間。

2.3 以問題為導向，培養學生的想象力

傳統的教學方法基本是灌輸式。而現代的教育觀念提倡的是問題教學，側重的是過程研究，注重培養學生的問題意識和想象力。把問題貫穿于教學的始終。現代科學巨匠愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉[8]。”將結果教育轉變為以問題為導向的過程教育，教師的正確引導和啟發尤為重要。教師在設置問題的過程中，一定要注意問題的科學性、邏輯性和趣味性。如在講到轉基因食品、克隆技術、雜交水稻等人們普遍關心的社會熱點問題時，可讓學生課后查閱資料、社會調研、自由討論等，闡述自己的觀點和看法，最后以小論文的形式呈現，可作為評定成績的一部分。

發散思維是創造性思維的最主要的特點，可以促進學生想象力的發展。教學中可讓學生探索多種渠道去解決問題，多個角度觀察事物，培養發散思維。比如在解釋“生物工程”的定義時，可以問學生“獲得優良品質的動物、植物或微生物品系”，可提出包括哪些“優良品質”，“推測通過哪些途徑可以獲得優良品質”等問題。讓學生充分思考，使每個學生都能積極參與到教學活動之中，把學習過程變成學生自主探究、挖掘潛能的過程。

2.4 注重邏輯思維能力的培養，提倡討論式的教學

解決問題的能力說到底是邏輯思維能力。這些邏輯思維能力主要包括抽象與概括、歸納與演繹、分類與比較、分析與綜合等。在教學活動中不是簡單的傳授知識、告訴結果，而是通過具體案例的討論，讓學生形成自己的認識，從而獲得新的知識。例如，通過“利用生物工程獲得人胰島素”讓學生抽象概括出基因工程的基本流程。通過回顧早期發酵的歷史和一些產品，讓學生歸納發酵工程的發展歷程中自然發酵階段的特點。正確認識局部性質與整體性質之間的關系也是與學生多次討論完成的教學過程。如番茄-馬鈴薯雜交種并沒有像人們預想的那樣地上部分結番茄、地下結馬鈴薯就證明存在當局部結合為整體時局部的性質消失的情況，說明可能存在表型的多基因之間相互作用和網絡調控的分子機制。在聚合酶鏈式反應(PCR)中，并非循環數越多，目的片段的產量越多，也說明了這一點。雜種優勢又是另一種情況，當局部結合成統一體時產生了局部所沒有的性質，產生部分之和大于整體的結果。可帶領學生有選擇地閱讀文獻，例如學習文獻“獲得植物細胞融合的技術和系統的鑒定方法”，包括形態學觀察顯示為兩種雜交親本的中間型，染色體記數和流式細胞儀證明染色體和DNA含量，隨機擴增多態性DNA和基因組原位雜交(GISH)證明再生植株具有雙親基因組[9]。以此培養學生嚴謹的科研思路和科學的思辨能力，從而加深對書本知識中植物細胞融合概念、原理和方法的理解。

2.5 采用現代化教育技術手段，多媒體輔助教學

生物工程概論課程內容多而新，概念抽象。采用多媒體輔助教學，借助文字、圖像、動畫和聲音相結合，將DNA、蛋白質結構、PCR的反應原理、工藝流程圖(如外加酶制劑用于啤酒工藝)等，直觀、生動地呈現出來。在每章教學內容結束時安排播放一些本領域或相關領域相關的視頻，例如國際知名大學教授教學、典型實驗和工廠化生產、最新研究前沿的視頻等，開闊學生的視野，使他們熟悉實驗技術和流程，也有助于激發學生的學習興趣，彌補了教材內容更新滯后的現象。

3 在教書過程中注重立德樹人

追溯歷史，解放之前的陶行知先生和改革開放之后的劉道玉先生曾倡導“創造的教育”。陶行知時代的焦點問題是國家的生死存亡，他認為創造的“核心”是做。劉道玉提出“創造教育”是在80年代改革開放初期。經過了改革開放30多年的洗禮，從某種意義上講，創造本應不是一個稀缺的事物。但創造在功利主義、量化至上的思想侵蝕下變得相對稀缺。在中華民族偉大復興的新征程中，今天需要的創造是更高質量的創造，是無私的創造。

“教師教給學生的知識，多年以后可能會過時，可能會被遺忘，但教授為人處事的道理是學生一生的財富，會讓他們終生難忘[4]。”所以說，教書育人、立德樹人是高校教師的神圣職責和使命。教育學生回歸初心、回歸夢想，摒棄功利浮躁和碌碌無為顯得十分重要。在“生物工程概論”課程的教學過程中，應把“生物技術是把雙刃劍”的思想貫穿于全課程。生物技術在造福于人類的同時，也帶來了一些負效應[10]。如果生物技術被誤用，則可能產生新的、更具危險的生物劑或毒素。更不能為了牟取私利做危害國家和社會的事情。所以應始終把教育學生,樹立良好的職業道德放在首位。

4 結語

教師的創造精神和能力，直接影響創新型人才的培養。師范大學承擔著培養基礎教育師資的國家使命，只有培養出創新型的教師，才能為創新型人才的培養提供保障。本文就如何在“生物工程概論”課程教學中實施“創造的教育”理念做了初步探索。“創造的教育”突出教育的過程屬性，將結果教育轉化為以問題驅動的過程教育，更加重視對學生的引導和啟發，使學生主動探究未知世界，進而提高其創造的能力。但是對于如何加強這門課的實踐教學比例，如何采取定性與定量相結合的方式評價學生的成績等問題，還需進一步探索。教學研究與改革的工作任重而道遠，需在實踐“創造的教育”的道路上不斷求索。

[1]劉益春.秉持“創造的教育”理念，培養具有創造力的教師[J].中國教育學刊,2017(4):5.

[2]李嘉曾.美國推廣創造教育的特點與經驗[J].外國教育研究,2002(2):1-5.

[3]項賢明.論創造性教育的三個階段[J].中國教育學刊,2000(3):20-23.

[4]習近平.把思想政治工作貫穿教育教學過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報,2016-12-09(01).

[5]糾敏,汪倫記,邱智軍.生物工程概論課程教學方法改革初探[J].科教導刊,2013(10):116.

[6]田友誼.創造力系統觀及其對創造教育的啟示[J].清華大學教育研究,2006(1):106-113.

[7]廖湘平.生物工程概論[M].北京:科學出版社,2010.

[8]蘇景順.想象力比知識更重要——從相對論的起源談起[J].物理與工程,2014(4):60-62.

[9]廉玉姬.白菜與甘藍之間體細胞雜交種獲得與遺傳特性鑒定[J].生物工程學報,2012(9):1080-1092.

[10]郭安鳳,陳東立,李逸民,等.生物技術的兩用性及其監控措施[J].生物技術通訊,2005(6):653-656.

Explorationon“CreativeEducation”intheIntroductiontoBioengineering

QIU Tian, ZHANG Li-hui

(School of Life Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032, China)

Creativity is the vivid theme of the present era. The goal of universities especially normal schools emphasizes the creative teacher development. Creative consciousness, creative ability and creative enthusiasm are the core of the concept “creative education”. In teaching the Introduction to Bioengineering, we adopt various teaching methods, train the logic thinking ability and attempt to transform outcome-based education to question-oriented process-based education under the goal of the student-oriented teaching. The exploration of “creative education” would be used for reference by educators who teach this course.

bioengineering; creative education; student-oriented; talent training; teaching method

G642

A

2095-7602(2017)12-0073-04

2017-06-23

長春師范大學教育教學改革研究課題“互聯網+環境下高校實踐課程混合式教學模式的構建與實踐”。

邱 天(1980- )，女，講師，博士，從事進化遺傳學研究。