?生物工程專業(yè)普通生物學(xué)教學(xué)的幾點思考

摘 "要 "普通生物學(xué)是武漢設(shè)計工程學(xué)院生物工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，課程組教師在多年的教學(xué)過程中不斷探索與實踐，優(yōu)化課程內(nèi)容，引入微課教學(xué)方法，增加過程互動的考核比例，強(qiáng)化實驗過程考核，同時注重課程思政以培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價值觀和科學(xué)觀，取得較好效果。

關(guān)鍵詞 "生物工程專業(yè)；普通生物學(xué)；微課；一頁開卷；課程思政

中圖分類號：G642.0 " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）14-0105-03

Reflections on Teaching of General Biology in Bioengi-neering//LI Jiwei， DENG Xiangyi

Abstract "General Biology is a basic course of bioengineer-ing in Wuhan Institute of Design and Sciences. The teachers of the course team have continuously explored and practiced in the teaching process for many years， optimizing the course content， introducing the teaching method of micro lectures， increasing the assessment proportion of process interaction， strengthening the examination of experimental process and

paying great attention to the ideological and political edu-cation in curriculum to cultivate students’ correct out-look on

life， values and science， good teaching results have been achieved.

Key words "bioengineering; general biology; micro lecture; one paper open-book examination; ideological and political education in curriculum

0 "引言

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)生掌握知識的同時對生物學(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)是一門研究生物體基本結(jié)構(gòu)和生命活動規(guī)律的課程，是武漢設(shè)計工程學(xué)院生物工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，開設(shè)于大一上學(xué)期，是一門把學(xué)生“領(lǐng)進(jìn)門”、培養(yǎng)學(xué)生專業(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)、知識點多，學(xué)生難以把握重點，課程內(nèi)容枯燥，學(xué)習(xí)效果欠佳。針對該課程特點，如何能做到深入淺出，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)興趣？對此，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)計工程學(xué)院普通生物學(xué)課程源于植物學(xué)和動物學(xué)兩門課程的簡單合并。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、植物學(xué)的內(nèi)容；課程重點為動植物結(jié)構(gòu)、功能和分類，其余章節(jié)均為綜述性介紹，點到即止，為后續(xù)專業(yè)課程的開設(shè)做鋪墊；在課程實踐環(huán)節(jié)精選實驗項

目，旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探索精神。經(jīng)過多年的改革優(yōu)化，課程知識點更為系統(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)生對知識的理解和掌握程度，課程組教師利用學(xué)習(xí)通平臺，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[2]。以動物學(xué)部分為例，在線上課程中，教師將一些動物門類的主要特征制作成5～10分鐘的微視頻，上傳到學(xué)習(xí)通平臺，要求學(xué)生自學(xué)并完成對應(yīng)的習(xí)題。教師可在學(xué)習(xí)通平臺查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度數(shù)據(jù)，包括視頻觀看時長、習(xí)題完成情況等。對于線上學(xué)習(xí)進(jìn)度較慢的學(xué)生，教師會及時提醒。線下課程，教師首先對章節(jié)知識點進(jìn)行梳理，強(qiáng)調(diào)重難點和易錯點；然后以小組為單位組織討論，遵循動物進(jìn)化的主線條，將知識點總結(jié)成線、成面。如橫向關(guān)聯(lián)動物類群中消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)等的進(jìn)化規(guī)律和出現(xiàn)時間，在學(xué)習(xí)扁形動物門時，提出“扁形動物為什么是動物進(jìn)化的新階段”等問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)線上課程內(nèi)容，得出結(jié)論：扁形動物出現(xiàn)動物進(jìn)化史上的兩個“第一次”，即第一次出現(xiàn)兩側(cè)對稱的體制，第一次出現(xiàn)中胚層。接著安排學(xué)生通過小組討論，總結(jié)動物體體制的進(jìn)化規(guī)律和胚層的進(jìn)化規(guī)律，思考“為什么兩側(cè)對稱較輻射對稱體制先進(jìn)”和“為什么三胚層動物比兩胚層動物的進(jìn)化階元高”等問題，從而使學(xué)生徹底理解兩側(cè)對稱體制和中胚層的出現(xiàn)與扁形動物適應(yīng)性廣的關(guān)系，理解動物身體結(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)生不再是被動地接受教育，而是主動地思考總結(jié)，利于課程成績的提升。

另外，在線下教學(xué)環(huán)節(jié)，教師還會推薦學(xué)生查閱、討論與課程知識點相關(guān)的文獻(xiàn)，并以小組為單位做學(xué)習(xí)匯報。對于大一新生而言，專業(yè)文獻(xiàn)的查詢和閱讀是全新的，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。通過這種方式，既促進(jìn)課程知識點的理解和內(nèi)化，也培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、總結(jié)和演講匯報的能力，使學(xué)生了解學(xué)科前沿，增強(qiáng)對專業(yè)的認(rèn)同感。

2.2 "實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法的優(yōu)化

普通生物學(xué)實驗多為簡單的驗證性實驗，為增強(qiáng)實驗的趣味性，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)肢動物的解剖和觀察實驗中，教師將比較解剖學(xué)的思路運用到課堂，讓學(xué)生首先在學(xué)習(xí)通平臺自學(xué)有關(guān)蝦類解剖關(guān)鍵技術(shù)的小視頻，并填寫預(yù)習(xí)報告。線下實驗過程中兩人為一組，一名學(xué)生以克氏原螯蝦（爬行亞目）為材料，另一名學(xué)生以刀額新對蝦（游泳亞目）為材料，通過解剖和比較，認(rèn)識爬行能力較強(qiáng)的克氏原螯蝦和游泳能力較強(qiáng)的刀額新對蝦的身體分布和附肢結(jié)構(gòu)分化的差異，理解甲殼綱動物身體機(jī)能分工與生活環(huán)境相適應(yīng)的特點。相較于按部就班的驗證性實驗，不同實驗材料的選擇與對比，可以激發(fā)學(xué)生參與實驗課的熱情，引發(fā)學(xué)生對知識點的思考和總結(jié)，有助于課程知識點的內(nèi)化和升華。此外，在解剖完成后，向?qū)W生介紹武漢設(shè)計工程學(xué)院開展的克氏原螯蝦相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、教師科研項目情況和最新研究成果[3-4]，并鼓勵有興趣的學(xué)生參與相關(guān)研究。

此外，將實驗的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)納入對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的實驗課，通常是授課教師和實驗員提前準(zhǔn)備好上課所需要的所有試劑和耗材，上課時學(xué)生只需要按照實驗步驟完成實驗即可。課程改革后，教師將全班學(xué)生分成六組，每次實驗之前，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)生對實驗的整體流程有所了解，同時更全面地訓(xùn)練實踐能力。

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“一頁開卷”，即考試前下發(fā)一張考試專用紙（A4紙），用于學(xué)生手抄課程知識點，考試時允許帶進(jìn)考場。“一頁開卷”的考試方式鼓勵學(xué)生自主地總結(jié)課程知識點，培養(yǎng)學(xué)生厚書讀薄的能力。平時成績中考勤占比不變，課堂作業(yè)占比減少至10%，互動比例增加至20%。互動比例的增加有效地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

另外，實驗環(huán)節(jié)的改革還體現(xiàn)在強(qiáng)化實驗過程的考核。傳統(tǒng)的實驗課，實驗成績的體現(xiàn)絕大部分取決于實驗報告完成的好壞，這樣就會出現(xiàn)部分學(xué)生動手能力一般，但是實驗報告寫得好，實驗成績相對較高，甚至出現(xiàn)課堂渾水摸魚的情況。反觀那些動手能力強(qiáng)，但是報告寫得一般的學(xué)生，實驗成績反而較低。課程改革后，教師增強(qiáng)過程考核，要求每位學(xué)生必須在下課前將實驗結(jié)果向教師展示，作為課堂表現(xiàn)情況進(jìn)行記錄。由于課堂時間有限，為提高課堂效率，教師會從課堂選擇3～4位做得又快又好的學(xué)生作為實驗小助手，指導(dǎo)其他學(xué)生完成實驗。被選為實驗小助手的學(xué)生在該次實驗過程考核中記滿分。這樣既規(guī)范學(xué)生的實驗操作，也可以形成學(xué)生之間你追我趕的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生更加積極主動地參與實驗。

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)涵即落實立德樹人根本任務(wù)，課程思政的過程中必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂[5]。專業(yè)課的課程思政不同于思政課程。在普通生物學(xué)授課過程中，課程組教師精心篩選課程知識點，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、價值觀和科學(xué)觀[6]。比如：在動物學(xué)部分講到“植鞭亞綱中的一些動物是引發(fā)赤潮的生物之一”時，引出水污染、環(huán)境污染和生態(tài)保護(hù)等問題，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)生的社會責(zé)任感和使命感；在教學(xué)孢子綱的瘧原蟲會引發(fā)瘧疾時，引出屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素，挽救數(shù)百萬人生命，獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎的事跡，鼓勵學(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重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在多年的授課過程中，課程組教師通過優(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)生對理論知識進(jìn)行線條化梳理，讓學(xué)生更容易接受理論知識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心；采用“一頁開卷”的考試方式，增加課程成績中互動的比例，強(qiáng)化實驗環(huán)節(jié)的過程考核，取得較好的教學(xué)效果。同時，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、價值觀和科學(xué)觀，為我國社會主義現(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)專業(yè)競賽中的參與度和專業(yè)認(rèn)同感。在課程改革前，大一課程多為公共課，專業(yè)課少，學(xué)生對專業(yè)了解少，與專業(yè)課教師聯(lián)系也少，對實驗室較陌生，但通過課程組教師的不斷引導(dǎo)，現(xiàn)在的大一新生與專業(yè)的聯(lián)系密切起來，主要表現(xiàn)在三方面：一是報名參與專業(yè)課教師科研課題的人數(shù)明顯增加；二是組隊參與專業(yè)競賽的積極性明顯提高，比如“全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽”“微康益生菌杯酸奶DIY大賽”“湖北省酒體設(shè)計大賽”等；三是組隊申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的學(xué)生中，逐漸出現(xiàn)大一學(xué)生的身影。雖然大一學(xué)生專業(yè)功底不足，但是通過課程自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初步訓(xùn)練，對專業(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。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙慶霞.科學(xué)研究前沿進(jìn)展促進(jìn)普通生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量

提升[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（73）：58-59.

[2] 姚慶智，吳凱峰.生物類專業(yè)普通生物學(xué)課程教學(xué)改

革探討[J].高教學(xué)刊，2021，7（17）：140-143.

[3] 鄧祥宜，李池茜，張涵池，等.養(yǎng)殖塘和市售小龍蝦

腸道細(xì)菌多樣性的比較[J].微生物學(xué)雜志，2021，

41（3）：44-52.

[4] 鄧祥宜，李嬋娟，李璐，等.小龍蝦腸道細(xì)菌群落多

樣性及產(chǎn)蛋白酶細(xì)菌的篩選[J].微生物學(xué)通報，2021，

48（4）：1151-1159.

[5] 付春華，栗茂騰，徐莉，等.“普通生物學(xué)”課程思

政育人元素的挖掘與實踐[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究

（電子版），2021，11（2）：41-45.

[6] 李繼偉，鄧祥宜.獨立學(xué)院生物工程專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)

教學(xué)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（8）：307-308.