現(xiàn)代生命科學導論課程教學內(nèi)容和方法的改革

劉紅英

(杭州電子科技大學 生命信息與儀器工程學院，浙江 杭州 310018)

現(xiàn)代生命科學導論課程教學內(nèi)容和方法的改革

劉紅英

(杭州電子科技大學 生命信息與儀器工程學院，浙江 杭州 310018)

現(xiàn)代生命科學導論作為一門通識課，是素質(zhì)教育中最重要的內(nèi)容之一。它主要引導學生了解人類自身，理解人類與整個生物界乃至自然界的關系。然而現(xiàn)階段該課程存在內(nèi)容多、課時少、教材更新滯后等問題。為解決這些問題，文章試著從教學內(nèi)容和教學方法這兩方面闡述《現(xiàn)代生命科學導論》課的實踐和改革措施，并對改革作了展望。在教學內(nèi)容上采取刪除部分與中學生物重復的知識、增添與社會發(fā)展密切相關的時尚新內(nèi)容以及將教學內(nèi)容與學科專業(yè)相結合等改革措施；教學方法上采用專題式授課模式、熱點新聞導課、探究式教學、辯論式教學、演講、實驗、多媒體教學和MOOC翻轉課堂教學等多種授課模式。經(jīng)過幾個學年的實行，得到學生一致的好評。

現(xiàn)代生命科學導論；教學內(nèi)容；教學方法；改革

《現(xiàn)代生命科學導論》是將生命科學的基礎知識及其前沿進展融合在一起的一門綜合性課程，是高等學校非生物專業(yè)類本科生的公共選修課[1-2]。它是一門實實在在的素質(zhì)課，其目標旨在培養(yǎng)學生的生命科學素質(zhì)，拓寬學生的知識面，提高學生的綜合素質(zhì)，而非培養(yǎng)學生精深的專業(yè)技能。近年來，杭州電子科技大學面向全校學生開設了《現(xiàn)代生命科學導論》這門公共選修課，經(jīng)過多年的實踐和改革，已經(jīng)建立起了一套相對完善的課程體系。然而在實際教學過程中我們發(fā)現(xiàn)該課程的教學存在內(nèi)容多、課時少、教材更新滯后、部分同學選課態(tài)度不端正、混學分的普遍現(xiàn)象，及曠課現(xiàn)象嚴重、上課不聽講、討論不積極等問題。針對以上存在的問題，根據(jù)我國高校課程的教學改革思路，本文從教學內(nèi)容和教學方法這兩方面在課堂教學中進行了一些思考和探索，并闡述了在此過程中進行的一些重要改革措施，最終取得了一些成效。

一、教學內(nèi)容

《現(xiàn)代生命科學導論》的教學目標是幫助學生掌握現(xiàn)代生命科學的基本概念、知識和理論概貌，了解生命科學的基本研究方法、思維模式以及新動態(tài)、熱點問題。同時，通過本課程學習，學生了解了現(xiàn)代生命科學的發(fā)展以及同其他自然學科交叉滲透的必然趨勢。因此，在課程內(nèi)容上，我們要重視知識的深度、廣度和實用性，精選內(nèi)容并優(yōu)化知識結構[3]。此外，我們還要注意內(nèi)容的新穎性、趣味性以及科普化、生活化和多樣化。需要通過科學性、趣味性和貼近生活性的方式向?qū)W生介紹。我們對教學內(nèi)容這一部分進行了三個方面的改革，具體如下：

(一)刪減部分與中學生物課本重復的內(nèi)容

傳統(tǒng)的生命科學導論課程中部分內(nèi)容與高中生物知識交叉，因此教師應該要適當參考中學生物課本，對學生已學內(nèi)容進行適當調(diào)整，刪減部分高中生物知識內(nèi)容，在深度、廣度等維度上對原有知識進行拔高。如“生命的物質(zhì)基礎”這一講中，我們簡要的概述了組成生命基本物質(zhì)的蛋白質(zhì)、核酸的結構部分，而重點介紹這些物質(zhì)是如何在我們?nèi)梭w內(nèi)起作用以及日常生活中如何得到這些物質(zhì)，從而避免上課內(nèi)容與中學生物相關內(nèi)容重復，消除學生“重復學習中學生物知識”的感覺，提高學生的學習興趣。

(二)增加與社會發(fā)展密切相關的時尚新內(nèi)容

近年來生命科學發(fā)展迅猛，新成果層出不窮，現(xiàn)有教學內(nèi)容以經(jīng)典生命科學知識為主，對前沿知識涉及不多。因此，教師應該引入一些最新的生命科學理論和研究動態(tài)充實到“生命科學導論”的課堂教學中。比如我們在教學過程中介紹了“基因診斷與治療”、“器官移植”、“醫(yī)用生物傳感器”、“基因沉默技術”和“干細胞治療術”等時尚新內(nèi)容。如在講到醫(yī)用生物傳感器，我們把自己研究領域里的一些最新成果展示給大家(基于量子點-DNA納米結構電化學體系的腫瘤標志物單細胞水平檢測方法研究)。針對天津師范大學一名女生因攜帶乙肝自殺身亡的事件，我們向?qū)W生介紹了乙肝治療研究中的一些最新進展。通過對這些前沿知識的介紹和探討，有助于激發(fā)學生的科研熱情，提高他們的綜合素質(zhì)。

(三)將教學內(nèi)容與學科專業(yè)相結合

以杭州電子科技大學為例(其他高校所遇問題類同)，它作為一所特色型的工科院校，學生大多為工科專業(yè)，如通信工程、電子信息、自動化等。對于不同類型的學科專業(yè)，其所要求的知識點也有所不同。如通訊信息類專業(yè)的學生學習核酸、蛋白質(zhì)等相關知識對于他們今后在生物芯片和智能計算機的設計方面有著積極的作用；機械專業(yè)類學生學習生物的形態(tài)與結構對于其今后在仿生學上的造詣有著潛在的影響；電子信息專業(yè)的學生學習基于酶生物反應的生物傳感器、基因探針等知識對于他們今后研究智能醫(yī)療設備具有重大的意義；儀器儀表類專業(yè)學生學習酶標儀、PCR儀對于其今后從事各類儀器儀表的研發(fā)工作也有著很大的幫助。因此，我們在講授這門課程時應該首先了解學生的所學專業(yè)，將教學內(nèi)容與學生的學科專業(yè)有機結合起來，有利于培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的優(yōu)秀人才。此外，不同學科背景的學生所需要的思維方式也有所不同。為了培養(yǎng)學生所需要的逆向思維，我們將“基因擴增分析”和“顯微放大分析”知識點進行融合講解，讓學生在今后的學習工作中能夠很好的運用這一思維方式。

二、教學方法

《現(xiàn)代生命科學導論》是一門通識課，其內(nèi)容非常豐富。傳統(tǒng)的講授法常常是以教師講授為主的教學方式，也是大多數(shù)教師所采取的方式。然而這種方式可謂一種填鴨式的教育方法，學生學習的積極性不高。為了提高學生的積極性，我們對教學方法進行了一些探索，旨在對傳統(tǒng)的教學法進行補充。

(一)專題式授課模式實現(xiàn)模塊化學習

我們將《現(xiàn)代生命科學導論》這一課程以專題的形式將教材內(nèi)容的主要知識點進行提煉和概括，把相關的基礎理論知識和前沿研究成果展示給學生。每個專題都用一根線索貫穿，創(chuàng)造情境，讓學生自由發(fā)揮集體探討，在討論中掌握相對應的生命科學理論和生物技術，幫助學生培養(yǎng)良好的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新意識，提高學生的綜合素養(yǎng)。如我們在講授《現(xiàn)代生命科學導論》這一課程時引入了“基因沉默技術”專題，向?qū)W生講解了基因沉默技術這一高效的基因敲除技術在今后基因時代的各個領域發(fā)揮的重要作用[4]。我們引入產(chǎn)前診斷這一專題，向?qū)W生介紹產(chǎn)前診斷的歷史、目的、常用方法及范圍，重點提出了近親結婚的危害，引起同學們對產(chǎn)前診斷的重視。

(二)以熱點新聞為切入點引出知識點

在教學過程中，從當前的一些熱點新聞入手，引起同學們的共鳴。如在講解“基因診斷與基因治療”這一知識點時，我們首先從社會名人好萊塢女星安吉麗娜朱莉高調(diào)宣布切除乳腺和美國蘋果公司聯(lián)合創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯利用基因試圖治療癌癥這兩起事件入手，向?qū)W生講授個人患病幾率與其自身所攜帶的基因存在著直接的關系，引出基因診斷與治療的概念，使學生對基因診斷與治療的相關知識點有所了解。我們又由近段時間蔓延的韓國“中東呼吸綜合征(MERS)”和非洲“埃博拉病毒”引起的恐慌出發(fā)，引入對“未來的災難：瘟疫與傳染病”這一知識點的講解。通過對常見傳染病的發(fā)病機制、流行過程、基本特征及預防的講解，不僅能夠激發(fā)學生對知識點的掌握，而且也讓學生能夠在面對這些問題時有很好的應對措施。我們還通過揭秘“全球首例人類頭顱移植手術，換個頭重新來過”這一事件出發(fā)，向?qū)W生介紹器官移植的分類、歷史等相關知識點，引起學生對“器官移植”這一知識點的興趣。

(三)提出問題實現(xiàn)探究式教學的方法

在進行課堂講授時，教師通過提問事先設計好的幾個主要問題讓學生進行思考，并針對這些問題進行討論，進而引出相關知識點。如講授生命的物質(zhì)基礎這一內(nèi)容時提出：膠原蛋白能美容嗎？根據(jù)你平時的觀察，你認為血糖低會出現(xiàn)何種身體不適狀況？我們可采取何種措施？有人說，劇烈運動或洗浴后吃糖可防止虛脫，為什么？多吃糖為何會蛀牙？為何人們認為多吃魚蝦等食物能補腦？女性減肥成風，拒絕脂肪的做法是否正確？通過這些能引起學生興趣的問題來提高他們學習的積極性。

(四)辯論中提高學生的學習興趣

現(xiàn)代生命科學的發(fā)展促進了人類的發(fā)展，給人類帶來了一些新鮮的東西，但同時它也給人類帶來了不利的因素[5]。如轉基因食品給我們帶來了什么？有的人對轉基因食品抱有積極的態(tài)度，有的人對轉基因食品抱有消極的態(tài)度，那么我們到底對轉基因食品應該抱有一種什么樣的態(tài)度呢？這些問題需要大家好好思考，針對不同的觀點讓學生進行辯論，陳述各自的理由。通過這種方式可以鍛煉學生的語言表達能力和邏輯思維能力，提高學生的綜合素質(zhì)[6-7]。

(五)學生課堂演講實現(xiàn)自主學習

當今社會得癌癥的人越來越多，學生認知癌癥的興趣也在不斷增加。因此，首先通過培訓讓學生學會在網(wǎng)絡上查閱國內(nèi)外的相關知識，在學校圖書館查閱國內(nèi)外相關的文獻，然后指導他們進行文獻綜述，由他們來講解癌癥這一知識點的相關內(nèi)容，最后教師做相應的點評。通過這種方式提高了學生的學習興趣，促進了師生之間的互動，培養(yǎng)了學生自主學習的能力，加強了學生思考問題和歸納問題的能力，提高了學生的綜合素質(zhì)。

(六)寓實驗于教學之中

生命科學是一門實驗性很強的學科，因此加設實驗課對學生學習生命科學導論這門課程而言具有非常積極的意義。如我們可以通過腫瘤標志物的測定這一關乎每個人身體健康的實驗來激發(fā)學生學習生命科學導論課的興趣。通過制作植物微型標本和動物人工琥珀標本不僅讓學生學習了標本的制作方法，而且還能對這門課起到很好的宣傳作用。

(七)進行多媒體教學

多媒體教學是現(xiàn)代化教學的一種重要手段，它的方式有很多種。而在現(xiàn)代課堂中最常用的是幻燈片和視頻。這兩種簡單直觀的教學方式可以大大增加課堂教學的信息量，提高學生的學習效率。如我們在講到人類的起源時，首先讓學生觀看一個視頻-baby從受精卵到出生的全過程，使學生更好的了解我們?nèi)祟惥烤故侨绾蝸淼摹?/p>

(八)嘗試MOOC翻轉課堂教學模式

近年來依靠互聯(lián)網(wǎng)而進行的網(wǎng)絡教育逐漸走入大眾視野，MOOC翻轉作為網(wǎng)絡教育最新誕生的主角依靠互聯(lián)網(wǎng)的便利迅速席卷全球，國內(nèi)外頂尖大學紛紛推出了自己的MOOC課堂[8-9]。它的基本思路是：把傳統(tǒng)的學習過程翻轉過來，課前完成知識傳授，課堂完成知識的內(nèi)化。學習者在課前基于視頻等教育資源完成知識點的自主學習，課堂則通過師生互動答疑討論，從而達到更好的教學效果。利用這種新興的教學模式對于提高《現(xiàn)代生命科學導論》這門課程的教學效果有著較大的作用。例如基于MOOC視頻可以提高學生學習的效果；利用在線寫作批改系統(tǒng)可以即時批改，促進學習動機；為方便學生移動學習，平臺支持學生利用手機掃描APP二維碼，通過手機移動學習完成相關課程內(nèi)容。因此，在當前背景下我們應該對傳統(tǒng)的教育方法進行一些改變，將MOOC翻轉課堂教學模式引入進來，搭建長效激勵平臺，引導高校積極參與，建設高質(zhì)量的教師隊伍。

三、總結

本文針對《現(xiàn)代生命科學導論》課程教學過程中普遍存在的教材不協(xié)調(diào)和學生上課態(tài)度不端正等問題，針對性地從教學內(nèi)容和教學方法這兩個方面采取了一系列改革措施，如刪減部分與中學生物課本重復的內(nèi)容、增添時尚新內(nèi)容、以熱點新聞為切入點引出知識點、基于MOOC翻轉課堂教學模式等改進措施來提高教學效果，取得了一定的成效，獲得了廣大學生的一致好評，甚至有部分學生對生物學產(chǎn)生了濃厚的興趣。但是教學改革是一項長期而艱巨的任務，任重道遠，今后我們還需要通過不斷的學習和探索，引入新的內(nèi)容、新的技術、新的教學方法和理念、新的考核機制，培養(yǎng)出厚基礎、寬口徑、富創(chuàng)造的復合型人才。

[1]李霽，吳敏，曾冬云，等.“生命科學導論實驗”課的實踐與改革[J].實驗室研究與探索，2014，33(6)：204-207.

[2]徐丹.《生命科學導論》公選課程的教學研究[J].教育教學論壇，2014(41)：196-198.

[3]李娜，毛永強.“生命科學導論”公選課的教學改革初探[J].長春理工大學學報，2011(6)：120-121.

[4]麻鵬達，劉晶瑩，梁宗鎖.生命科學導論教材中補充基因沉默技術相關內(nèi)容的建議[J].生物學雜志，2009(6)：100-102.

[5]唐建軍.“生命科學導論”課程教學探索與體會[J].高校生物學教學研究，2012(2)：12-18.

[6]周亞平，金衛(wèi)根，陳傳紅，等.《生命科學導論》課程教學改革與實踐[J].東華理工大學學報(社會科學版)，2011(2)：166-168.

[7]唐建軍，吳敏，陳欣，等.浙江大學生命科學通識課程開設討論課的探索[J]，高校生物學教學研究，2014(3)：12-16.

[8]陳柳.MOOC興起對高等教育的影響[D].桂林：廣西師范大學，2014.

[9]胡杰輝，伍忠杰.基于MOOC的大學英語翻轉課堂教學模式研究[J].外語電化教學，2014(11)：40-45.

Reform of Content and Method for “Introduction to Modern Life Science” Curriculum

LIU Hong-ying

(SchoolofLifeInformationScience&InstrumentEngineering,HangzhouDianziUniversity,HangzhouZhejiang310018,China)

Introduction to Modern Life Science, as a general education subject, is one of the most important subjects of quality education, which mainly guides the students to know human beings better and the relationship between human beings and the whole world. However, there exist some problems in how to handle the course, such as too much materials and information which should be included in it, the limited teaching time, and the textbook-updated lagged, etc. To solve this problem, the teaching content and teaching methods are the two aspects to be reformed, for example, trying to delete some old knowledge taught in their senior high school, adding some updated knowledge related with the development of society, and combining the teaching content with their discipline, etc. As for the reform of the teaching methods, the topic-oriented model, the introduction to the hot news, the research style, the debate class, making a speech, doing experiments, the multi-media class, the MOCK and the flipped class have all been adopted. After having practicing it for several semesters, a high praise from the students has been achieved.

Introduction to Modern Life Science; teaching content; teaching method; reform

10.13954/j.cnki.hduss.2016.06.012

2015-09-08

國家自然科學基金(21405029)；杭州電子科技大學高教研究課題(ZX160401317040)

劉紅英(1984-)，女，安徽宣城人，副教授，生物傳感器．

G642

B

1001-9146(2016)06-0060-04