以提高專業應用能力為導向的“由表及里”的課程教學方法

石雅麗 云飛 洪海龍 胡建華

【摘要】由生物工程專業人才培養中存在的教學問題為出發點，結合內蒙古工業大學生物工程專業《免疫學》課程教學現狀，以及多年的教學經驗，摸索出了“由表及里”的教學方法，將基礎課和專業基礎課與專業課相聯系，以專業課基本概念為中心，聯系專業基礎課相關知識，目的是讓學生將基礎課的知識應用到理解專業課內容方面，從而全面掌握專業課內容;同時，通過小組討論的方式，可以鍛煉學生的溝通、交流、合作與組織的能力。經實踐，“由表及里”教學方法的應用對生物工程專業的專業課學習產生了良好的效果。

【關鍵詞】由表及里 ?教學方法 ?生物工程專業 ?專業應用能力

【基金項目】內蒙古工業大學高等教育教學改革項目資助：《免疫學》課程教學改革與實踐（No.2017213）;《古生物學與地層學》課程教學改革與實踐（No.2019246）;以學生為中心的生物工程專業畢業設計環節線上教學改革與實踐（No.2020321）。

【中圖分類號】G642;Q939.91-4 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）48-0117-02

在教學模式研究中， 以“人人都有學習動力”的“人本主義”教學理論， “提倡師生合作、重視學生興趣和能力的培養”的“合作教育”教學理論[1]和“強調學習主動性、社會性和情境性，引導學生置于工程實踐具體情境”的“建構主義教學理論”[2]為理論指導進行教學改革。目前，內蒙古工業大學生物工程專業《免疫學》課程教學中目前的現狀是;學生的優勢是基礎課學過無機化學﹑有機化學﹑分析化學﹑高等數學和大學物理，專業基礎課方面學過生物化學﹑細胞生物學﹑分子生物學﹑基因工程﹑遺傳學和生物工藝學等課程;存在的問題是學生因沒有學過《動物生理學》等相關知識，因此對《免疫學》中關于免疫器官與免疫細胞方面的基本概念理解較困難。為了解決這一問題， 根據我們多年的教學實踐總結出了“由表及里”的教學方法，以幫助學生將專業基礎課中知識內容應用到專業課學習中。

1.生物工程專業《免疫學》課程教學現狀

《免疫學》作為生物工程專業的一門專業課，其中內容涉及生理學，分子生物學，遺傳學，細胞生物學等多學科知識，一直以來因學生難以將所學的專業基礎課聯系起來，同時缺乏系統的動物生理課知識基礎，所以存在學生對講授內容難理解的問題。對此，經過多年的教學經驗，我們摸索出了“由表及里”的教學方法，即以專業課程中的新概念或新名詞為“表”，從這個概念聯系到相關學科的有關知識內容，從不同學科的多層次、多角度講解這個新概念，這個為“里”，從而將專業課內容與專業基礎課內容聯系起來，最終讓學生完全掌握這一概念的內涵與外延，真正達到學以致用的目的，提高專業應用能力[3]。本文將以內蒙古工業大學生物工程專業《免疫學》課程為例，詳細闡述以提高專業應用能力為導向的“由表及里”的課程教學方法，包括課前預習任務內容，課上教授內容和課后作業內容都會體現知識的串聯，最終達到靈活應用的目的。在授課過程中，對第一部分內容，即有關免疫的基本原理與技術通過教師講授的方式完成;對第二部分內容，即與免疫有關實際案例部分在教師引導下進行自助式教學，培養學生通過各種渠道（圖書館、電子圖書、期刊、論壇、博客等）獲取信息的能力，調動學生的學習興趣，激發學生自主學習的潛能，培養學生交流討論學習內容的習慣，剔除一貫式講授教學的單調感與枯燥感，進而提高學生學以致用的意識，提高學生應用基本理論分析問題和解決問題的能力，促進學生學習效率的提高，強化學生專業素質。經實踐，該教學方法對培養生物工程專業工程技術人才具有良好的效果。

2.“由表及里”教學方法在《免疫學》中具體實施方法

以《免疫學》中“抗體”一章為例，根據“由表及里”的教學方法，具體教學安排任務如下：

教師在課前布置任務：首先是預習課上講授內容，如“抗體”一章，然后復習生物化學課中關于蛋白質一章內容，再復習分子生物學中關于基因結構以及基因轉錄與翻譯一章，最后復習生物工藝學中關于蛋白質的工藝流程。

在課堂中，具體授課過程如下：首先，通過發現抗體的試驗證明抗體的本質是蛋白質，因此先復習生物化學課中關于蛋白質一章內容，比如蛋白質是由氨基酸組成的，組成蛋白質的常見氨基酸共有20種（甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸和組氨酸），同時蛋白質的一級結構是由氨基酸的順序連接形成的;二級結構包括ɑ螺旋﹑β折疊和β片層等;三級結構是一條多肽鏈在二級結構的基礎上，通過次級鍵經折疊所形成的空間結構;四級結構是由兩條或兩條以上多肽鏈（亞基）間相互作用形成具有功能的蛋白質的高級結構[4]。接下來介紹抗體的結構，它是由四條肽鏈組成的“Y”字形結構，包括可變區和恒定區，以及高變區和互補決定區[5]。第三部分介紹抗體的編碼基因，這里需要首先復習分子生物學中關于真核生物基因結構特點，以及真核生物基因的復制轉錄和翻譯特點：真核細胞大部分基因是不連續的，由內含子和外顯子組成，結構基因經轉錄生成初始mRNA分子，然后經過后加工使無生物活性的原始轉錄產物轉變成有生物功能的成熟RNA[6]，再通過翻譯生成多肽鏈。由此引出抗體基因的表達特點——基因重排：免疫球蛋白基因庫中有多個基因片段區，這些基因片段區隨機組合，重排過程中的連接方式不同，不同的基因重排和表達，決定了免疫球蛋白的多樣性[5]。第四部分介紹抗體的制備，涉及生物工藝學中蛋白質制備和純化相關知識，因此先復習蛋白質制備和純化的常用方法，再具體介紹幾種常見抗體的制備流程。

通過“由表及里”的教學方法，使學生在學習《免疫學基礎》這門課后在以下方面得到提高：1.通過對生物工程專業其它專業課現用教材的閱讀與歸納，學生可以將《免疫學基礎》課的基本概念與基本試驗技術進行相關學科的擴展，比如生物化學﹑遺傳學﹑細胞生物學和分子生物學相關的知識點;2.通過對免疫學中有關醫學方面的實例進行分析，可以將專業知識應用到實際案例中，達到學以致用的目的;3.通過“世界咖啡”小組討論方式，可以鍛煉學生的溝通、交流、合作與組織的能力[7-8]。（表1）

3.結論

通過在內蒙古工業大學生物工程專業《免疫學》課程學習中幾年的實踐，“由表及里”的教學方法確實讓學生在專業學習中受益匪淺，可以讓學生學習專業課新知識中，以基礎課中的基礎知識為出發點，學習和理解新知識，這樣的教學方法在學生中很受歡迎。

參考文獻：

[1]高變英.“學案導學”教學模式的構建與實踐[D]. 濟南： 山東師范大學，2006.

[2]范之輝.“數學史——探索”教學模式的理論構建及其實施策略研究[D]. 西安： 西北大學， 2010.

[3]袁劍波， 鄭建龍. 工程實踐能力： 培養應用型人才的關鍵[J]. 高等工程教育研究， 2002（3）： 35-37.

[4]朱圣庚，徐長法，王鏡巖.《生物化學》第四版[M].高等教育出版社， 2017.

[5]于善謙，王洪海，朱乃碩，葉榮. 《免疫學導論》（第二版）[M].高等教育出版社，2008.

[6]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，郭紅衛.《現代分子生物學》（第四版）[M].高等教育出版社，2013.

[7]教育部.教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見（2011-1-8）.

[8]教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）（2010-07-29）.

作者簡介：

石雅麗（1981-），女，內蒙古工業大學化工學院講師，博士，碩士生導師，研究方向為基因工程。

云飛（1981-），男，內蒙古工業大學礦業學院講師，博士，研究方向為資源勘查。