以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的“微生物遺傳與育種”教學(xué)改革研究

吳 菁

（武漢輕工大學(xué) 湖北·武漢 430023）

0 引言

說起當代大學(xué)生，很多老師第一反應(yīng)就是現(xiàn)在的學(xué)生“難帶”，哪怕授課老師功力深厚，講課講得非常精彩，單憑精彩的講授也很難使學(xué)生集中精力或調(diào)動他們積極學(xué)習(xí)的主動性，仍然有很多學(xué)生在課堂上睡覺、玩手機或做任何與課堂無關(guān)的事情……這種現(xiàn)象也被稱之為“怠課”。追究其原因，這可能是因為他們設(shè)立的目標只是“我要考入XX大學(xué)”，所以邁入高校大門后就失去了人生方向，加上現(xiàn)在發(fā)達的智能手機和網(wǎng)絡(luò)、碎片化的時間等種種原因?qū)е碌摹Ｚw姣等認為當代大學(xué)生是因為學(xué)習(xí)背景的變化導(dǎo)致了學(xué)習(xí)狀態(tài)的變化，很多大學(xué)生學(xué)習(xí)迷失方向、缺乏動機、缺乏思考和創(chuàng)新、學(xué)習(xí)懈怠和心浮氣躁。[1]當然造成這種現(xiàn)象的原因，除了學(xué)習(xí)背景變化之外，還包括從受教育起就長期養(yǎng)成的習(xí)慣和觀念、偏低的大學(xué)淘汰率在內(nèi)等非常復(fù)雜的深層次原因。痛則思變，到底該如何提高課堂的吸引力，如何讓學(xué)生回歸課堂，并養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)習(xí)慣，是現(xiàn)在迫切需要思考和解決的。

1 問題的提出

“微生物遺傳與育種”為武漢輕工大學(xué)生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)選修課，結(jié)合了微生物學(xué)與遺傳育種學(xué)相關(guān)內(nèi)容，具有理論和實驗設(shè)計原理相結(jié)合的特點，在“微生物學(xué)”“遺傳學(xué)”“分子生物學(xué)”和“基因工程”之后開課，是連接以上先導(dǎo)課程并向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的橋梁。課程的內(nèi)容結(jié)合了微生物學(xué)與遺傳育種學(xué)相關(guān)內(nèi)容，具有理論和實驗設(shè)計原理相結(jié)合的特點。但是因為條件的限制，在實際的教學(xué)過程中，面臨著理論知識機械記憶，實驗操作紙上談兵、老舊方法淘汰更新等等挑戰(zhàn)。如何在暫時沒有辦法開設(shè)配套實驗、實踐的情況下，達到培養(yǎng)學(xué)生的各項能力的目的，是一貫需要考慮的內(nèi)容。另外，課程的開設(shè)一般在第六學(xué)期，學(xué)生逐步開始在動物學(xué)、植物學(xué)或微生物學(xué)等方向形成自己的專業(yè)偏好，選擇本課程的同學(xué)基本對微生物學(xué)、微生物分子生物學(xué)及相關(guān)實驗操作產(chǎn)生一定的興趣，并已決定之后是考研或就業(yè)，這樣的差異也決定了他們對課程興趣點的不同，需要針對學(xué)生的要求和興趣點進行課程設(shè)計。經(jīng)過思考，課程的實施將重點落腳在能力培養(yǎng)目標上，重在更新學(xué)習(xí)方法，梳理課程脈絡(luò)、引導(dǎo)學(xué)生將先備知識與新學(xué)知識連接融合、構(gòu)建屬于自己的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，讓課程跟進發(fā)展趨勢。

結(jié)合布魯姆的認知分類，將課程的整體目標定為三個層次，一是知識目標，要求學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，能夠清晰說出微生物三大育種技術(shù)的內(nèi)容、特點以及它們之間的相互關(guān)系，構(gòu)建本課程與其他先導(dǎo)課程之間的初步連接；二是能力目標，通過各種課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的知識建構(gòu)能力、實踐能力、整理能力和創(chuàng)新能力；三是情感目標，通過整個教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進行提煉和升華，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與學(xué)習(xí)興趣，同時培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、社會責(zé)任心以及家國情懷。

2 “微生物遺傳與育種”課程教學(xué)改革的實施

在整個教學(xué)改革的過程中，除了知識的講授和討論（全班討論或分組）環(huán)節(jié)外，結(jié)合設(shè)立的課程目標，還設(shè)立幾個相對復(fù)雜的任務(wù)以達到訓(xùn)練能力的目的。

（1）角色扮演任務(wù)。航天育種是育種技術(shù)中比較特殊的一個分支，在育種歷史上留下了重要的一筆。在了解各種突變的機制以及特點之后，組織學(xué)生進行一場特殊的討論：將學(xué)生分為六組，分別站在國家、農(nóng)民、公司、科學(xué)家、媒體、消費者角度，說明你愿不愿意或者是否應(yīng)該大力發(fā)展航天育種。該任務(wù)的主旨是培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，希望學(xué)生不僅了解原理和機制，同時了解某項決策的制定、媒體和大眾的反應(yīng)，會因為站在不同的角度或立場，有不同的看法。

（2）知識點轉(zhuǎn)化任務(wù)。微生物育種的落腳點在改良產(chǎn)品性狀，改良的根本在基因的改變，而一個突變的產(chǎn)生，繞不過各種DNA損傷的修復(fù)機制，但DNA損傷的修復(fù)是所有知識點中最抽象最難理解的。因為只有真正理解掌握之后才能將原理用自己的話轉(zhuǎn)述出來，所以設(shè)計了要求學(xué)生將該小節(jié)的知識點寫成故事的任務(wù)，任務(wù)要求是使用最擅長的文風(fēng)將一種或多種DNA 修復(fù)機制寫成小說，要求看過該小說后能了解至少一種修復(fù)機制的特點或修復(fù)的過程。任務(wù)的設(shè)置看似有些“離經(jīng)叛道”，但實際上它對知識的理解和應(yīng)用提出了更高的要求。

（3）論文閱讀任務(wù)。生命科學(xué)離不開研究和實驗，支撐并表達這一切的就是各類論文。科學(xué)論文是對科學(xué)領(lǐng)域的現(xiàn)象進行研究并描述科學(xué)研究成果的文章，通過閱讀論文，我們可以追尋科學(xué)工作者探索的過程，學(xué)習(xí)實驗的設(shè)計、結(jié)果的分析方法，其中的判斷、推理和邏輯思維手段。所以設(shè)計了閱讀任務(wù)引導(dǎo)他們從論文中尋找有用的信息。

（4）分組學(xué)習(xí)繪制思維導(dǎo)圖任務(wù)。思維導(dǎo)圖是一種用圖將思維形象化的方法，可以將大腦中的思維過程進行外部呈現(xiàn)，幫助記憶、學(xué)習(xí)、思考等，利于人腦的擴散思維的展開。在大學(xué)教育中，我們可以適當運用“學(xué)科思維導(dǎo)圖”來強調(diào)“理解型記憶”和引導(dǎo)“結(jié)構(gòu)化思考”。[2]在這里，設(shè)計了分組繪制思維導(dǎo)圖的任務(wù)，一是給學(xué)生一個逐步進階的機會，二是可以培養(yǎng)團隊合作能力。

（5）考核環(huán)節(jié)的改革。微生物遺傳與育種課程內(nèi)容大致分為六個部分，課程內(nèi)容比較繁雜，涉及面廣，單純的考試只能促進他們進行被動的記憶。所以在考核環(huán)節(jié)，最終采取的方式是讓學(xué)生自己出一套滿分為100 分帶有參考答案和評分標準的考卷。這樣的考核方式可以引導(dǎo)學(xué)生去思考一份相對來說合格的試卷到底有些什么要素、要考哪些考點、可以怎么考查以及為什么要這樣考查。這樣的考核方式等于把教學(xué)的一部分權(quán)利讓渡給學(xué)生，讓他們自行決定復(fù)習(xí)考核的內(nèi)容，刺激學(xué)生重拾學(xué)習(xí)的主動權(quán)。

3 教學(xué)改革效果和思考

對于這樣進行教學(xué)改革的效果，其實非常難以評價和量化，因為最終的考核方式并不是一份試卷，評判的標準也比較主觀，并不能看出一眼看出考試成績是否有提高。所有的設(shè)計都是通過過程考核，希望學(xué)生能盡可能的投入到學(xué)習(xí)過程中來，體會每一個設(shè)計的初衷。

對于文獻閱讀和思維導(dǎo)圖，因為比較常規(guī)，在最終的反饋中，學(xué)生也沒有將此作為核心進行反饋，所以我們反思的重點放在角色扮演任務(wù)、將知識點寫成小說和考核環(huán)節(jié)。

（1）角色扮演任務(wù)是希望學(xué)生在了解太空育種的原理和機制的基礎(chǔ)上，同時了解某項決策的制定、媒體和大眾的反應(yīng)，從來都不是統(tǒng)一的，每個人對同一件事的看法會因為站在不同的角度或立場，有不同的看法。這也是為了培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

（2）將知識點寫成小說是一個嘗試，是從臺灣大學(xué)的葉丙成教授的教學(xué)實踐中得來的靈感。這項嘗試已經(jīng)進行過幾輪，在歷次的作業(yè)中，每個班都有數(shù)量不等的同學(xué)不僅投入大量的時間精力寫出了精彩的故事，還在寫作中找到了快樂和滿足。他們說從來沒有想過可以這樣來學(xué)習(xí)，感謝這份作業(yè)給了他們充分表達自己的機會，以后說不定可以嘗試去寫一些科普小說。也有同學(xué)甚至在上完課后或畢業(yè)之后在網(wǎng)上看到其它類似將專業(yè)知識寫進文中的小說興奮地向我推薦，說一看到這篇就想起這次別出心裁的作業(yè)。

（3）在完成本門課程考核的過程中，大部分的學(xué)生在整理課程知識點的同時會進行更多的思考。比如學(xué)習(xí)的重心究竟是老師劃定的重點還是通過自己的學(xué)習(xí)和整理梳理出來的對自己來說重要的部分？出試卷的過程中，這些知識點該如何進行取舍？會不會出好一份試卷后，發(fā)現(xiàn)幾乎大部分的題目都集中在某一章或某幾章，是否需要調(diào)整？考核的重點，并不在于試卷是否完美或有多少難度，而是在這種形式的考核中，學(xué)生轉(zhuǎn)變角色，通過自己對課程脈絡(luò)的梳理，對他們心中需要考核的內(nèi)容進行選擇、查漏補缺，從而達到從更高、更新的角度去思考問題的目的。從最后的試卷分析中看得出來，經(jīng)過了這樣的整理，很多同學(xué)非常有感觸，經(jīng)歷了相當?shù)男睦沓砷L。

比如有同學(xué)很清晰地寫出了自己出這份試卷時的心理歷程：“無疑這是我第一次站在老師的角度去出題，這并不是一件容易的事。出題的過程中我先是不知道出什么題，沒有目的，因為那時候我對整本書理解不深入，知識框架還沒搭建起來，知識點都是瑣碎的，所以沒辦法出題。在我仔細把書重新梳理一遍之后，我發(fā)現(xiàn)能出題的地方太多了，什么都想考，于是我準備了很多題目，這就帶來了另一個問題，試卷題量過大，不符合考試試卷要求。接下來我對照著目錄將我的題目進行刪減，依據(jù)課程內(nèi)容側(cè)重點，定向考察。在不斷的修改之后，試卷內(nèi)容變得豐富且適量。我認為相比起做一份試卷，出題更考察我們對整本書的把握以及知識點理解程度，因為在這個過程中不僅僅要考慮怎么做題，更重要的是想怎么歸納和展現(xiàn)重點精華”。還有同學(xué)這么說：“總的來說，收獲還是巨大的，撇開中間的些許抱怨，在分配內(nèi)容側(cè)重時的空白感就暴露了自己知識掌握不牢靠，并未融會貫通的問題；在自己對內(nèi)容進行刪改實則是幫自己進行了一遍知識梳理。再回到這個作業(yè)身上，可以說第一次去認真扮演老師的角色，算是對自己不可能走上教師道路的一種圓滿，再有就是真的體會到了老師的辛苦，才發(fā)現(xiàn)換位思考來的感受根本就不如進入他人的角色體會來的深切，這是值得我謹記的東西，更深入的了解才能換來最大的包容。大三的年紀，快要結(jié)束的學(xué)習(xí)生涯，才真正發(fā)自內(nèi)心覺得教師是值得人們真正去尊敬的職業(yè)。最后謝謝老師，給了我們這么一個特殊作業(yè)”。也有同學(xué)在試卷分析中寫出了對整個課程的感悟：“‘觸目驚心’，有種未來的課就應(yīng)該這么上的感覺。主要有兩點，一是考察方式特殊。對大多數(shù)學(xué)生來說，更關(guān)注的是怎樣拿到某一門課的學(xué)分，所以放在期末的精力會更多，學(xué)習(xí)效果也就不好。老師的課側(cè)重于平時的考察，而且善于調(diào)動和引導(dǎo)同學(xué)，課堂效果和整體學(xué)習(xí)效果非常棒。二是注重細節(jié)。今年李克強總理在政府工作報告中推崇‘工匠精神’。我們的課程細節(jié)之處也是力求完美，可見老師的用心。身處互聯(lián)網(wǎng)時代，講課雖然要互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合多媒體，但更需要保持一片赤誠”。其實相應(yīng)的反饋還有很多，這樣的反饋是一個教師幸福感的源泉。

4 小結(jié)

這樣的教學(xué)改革嘗試從開始到如今，已經(jīng)過了四年，揉入了多種元素與設(shè)計，除了把思維導(dǎo)圖的思維方式從頭到尾進行滲透之外（盡管對應(yīng)的課上、課下任務(wù)只有兩次），并沒有把其中某一個方面進行完全的貫徹。原因之一是因為本課程設(shè)計的以上環(huán)節(jié)具有創(chuàng)新性和高階性，也有一定的挑戰(zhàn)度，但本課程的課程性質(zhì)是生物技術(shù)專業(yè)第六學(xué)期的選修課，同期開設(shè)的必修課任務(wù)也非常繁重，如果需要投入再多的精力可能會引起學(xué)生的反彈。原因之二是老師可以通過強制的重復(fù)的訓(xùn)練讓他們獲得某種能力、某項技能，但這樣的獲得如果沒有持續(xù)的訓(xùn)練或使用也會隨著時間的流逝慢慢失去。

現(xiàn)在的學(xué)生考慮問題非常實際，他們在投入之前首先會問，這個以后有沒有用？會考慮以后是一件好事，但是相當一部分同學(xué)在考慮以后的時候，關(guān)注的時間線比較短，比如大三下學(xué)期的他們，人生規(guī)劃可能只到我到底是工作還是考研，考研考哪個專業(yè)，工作會是什么樣。誠然，他們很年輕，擁有無限可能，但當前的選擇仍然有可能會影響到他們長遠的一生。在這樣的背景下，他們可能會忽視一些對他們?nèi)松匾囊蛩兀@就需要教師的引導(dǎo)。

作為教師的我們也同樣需要問問自己，我們的教學(xué)是為了什么？教學(xué)絕對不單單是為了讓學(xué)生通過本門課程的考試。有句話說，教師是辛勤的園丁，我想這個“園丁”一定不是通過修剪將樹苗修改成特定的甚至是一模一樣的樣子。我更喜歡說這個園丁通過和學(xué)生的接觸和授課，在他們心里播下一顆種子，這顆種子可以是老師對他們進行的各項能力訓(xùn)練，也可以是老師在課堂的投入、對專業(yè)的熱愛和堅持。也許短期看不到任何變化，但說不定會在他們?nèi)松哪硞€階段合適的時候突然生根、發(fā)芽、開花、結(jié)果，會引發(fā)他們對人生的思考。這顆種子，就是“師者，傳道授業(yè)解惑也”里的“道”。