本科《生命科學導論》通識課程教學改革的探討

秦利軍　趙德剛

摘要：從《生命科學導論》通識課程開設的現狀、必要性以及教學任務和目標探討出發(fā)，研究我校“生命科學導論”課程教學改革的重要性，提出用改革課程內容與教學手段等方法來促進《生命科學導論》授課的體系化、系統(tǒng)化和規(guī)范化，拓寬學生生物學及相關領域的知識面，加深學生對生命現象本質的認知，理解生命科學與其他自然學科之間的密切關系和相互聯(lián)系，進而真正實現對我校非生物學本科生生命科學理論知識的普及化教育。

關鍵詞：生命科學導論；通識課；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）40-0142-03

通識教育（general education）是美國博德學院Packar教授提出的[1]，是一種具有廣泛性、非專業(yè)性、非功利的，以基礎知識、技能和態(tài)度為目標的教育。貴州大學作為一所正在轉型升位發(fā)展的大學，要求本科新生入學時進行全校范圍內的通識教育學習。通識教育不強調學哪一門專業(yè)，重點是講知識的交叉復合和融會貫通。我國通識教育的課程一般分為三類：一類是國家統(tǒng)一要求的政治思想理論課；一類是基礎技能課；一類是通識教育核心課程，包括人文學科、社會學科、自然學科等?！吧茖W導論”作為貴州大學開設的一門校級公共平臺通識課，是本科素質教育的重要組成部分，其主旨是對貴州大學非生物專業(yè)本科生普及生命科學的知識，使學生們對生命科學主要研究領域的基本理論、技術方法，以及生命科學與人類社會生存和發(fā)展關系等有一個完整的認識，從而確立科學的現代生命觀，提高其生命科學素養(yǎng)；進而在學科間的交叉滲透、邊緣學科研究等領域也獲得一定啟迪，幫助學生更好的理解其自身所學專業(yè)與生物學交叉部分的內容。

一、“生命科學導論”課程開設現狀

《生命科學導論》是一門引導學生了解人類自身，理解人類與整個生物界的關系且綜合生命科學技術與社會關系的課程，它與人類本身、人類社會活動以及和人文科學都有著千絲萬縷的聯(lián)系。因此，積極推進高校非生物學專業(yè)的生命科學素養(yǎng)，加強高校生命科學知識普及教育已成為國內外高校發(fā)展的趨勢之一。美國哈佛大學、斯坦福及麻省理工學院和英國劍橋大學等許多世界著名大學先后開設了生命科學基礎課程作為校級自然科學公選課，其中哈佛大學在對全校理科開設的25門自然科學公選課中，生命科學基礎課程就有10門，占40%；而國內的生命科學公選課是最近十年才開始的，北京大學、武漢大學、南開大學等綜合型大學和清華大學、浙江大學、上海交通大學、中國科技大學等傳統(tǒng)概念的工科大學，也都紛紛開設了生物學全校公選課[2]。2002年，貴州大學也開設“生命科學導論”作為大學本科通識教育課，旨在為開闊學生學習思路，激發(fā)他們探索和創(chuàng)新熱情，為培養(yǎng)推動生命科學和生物技術與自然科學、工程科學、管理學、人文科學等學科交叉融合的復合型創(chuàng)新人才奠定基礎。

二、“生命科學導論”課程開設必要性

當今社會是多學科綜合交叉發(fā)展的時代，重視多層面、全方位知識和技能的需求，強調自然科學之間以及自然科學與人文社會科學間的相互滲透、融合[3]。生命科學作為自然科學中的重要組成學科之一，對于促進當今社會的發(fā)展及推動科學的進步具有十分重要的作用。它主要研究生物體及其活動規(guī)律，廣義生命科學還研究生物技術、醫(yī)學、農學、生物與環(huán)境、生物學與其他學科的交叉等。21世紀是生命科學世紀，生物技術產業(yè)已經成為社會經濟發(fā)展的重要支柱產業(yè)之一，生命科學也將影響人類社會的各個重要方面，因此，在高校通識課程中開設“生命科學導論”課程，不僅有利于推動生命科學和生物技術向各個專業(yè)拓展?jié)B透，也能較好地實現人才培養(yǎng)過程中的文理交叉、滲透與互補，為更多復合型人才的培養(yǎng)打下堅實基礎。同時，生命科學全方位的發(fā)展也離不開多學科的滲透。

三、“生命科學導論”課程教學目標和任務

“生命科學導論”涉及的內容非常廣泛，作為一門面向全校各專業(yè)開設的通識選修課，其學時數是有限的。因此，“生命科學導論”課程的教學目標是向非生物學專業(yè)學生介紹生命科學的基礎知識、前沿知識和熱點問題，使學生對整個生物領域有全面的了解和認識，使生命科學知識向各個專業(yè)滲透，并對學生所學專業(yè)有促進作用。

目前，貴州大學“生命科學導論”課程所選參考教材主要是科學出版社出版的、由趙德剛教授主編的21世紀高等院校教材《生命科學導論》。該教材內容涵蓋了動物、植物、微生物等多個生命科學領域，各章節(jié)編寫分別由貴州大學生命科學院教學一線教師承擔，內容以幾年來不斷修訂完善的教學資料為基礎，以“生命”的歷史發(fā)展為主線，廣泛收集生命科學相關領域的文獻資料，將傳統(tǒng)與現代、基礎與前沿、現象與本質、個體與群體、微觀與宏觀等知識相結合，編寫了這本以基礎、系統(tǒng)、實用為特色的生命科學綜合教材，全書全面系統(tǒng)、講解清楚、圖文并茂、深入淺出、簡明扼要，對生物科學專業(yè)學生的學習的確是一本理想的教材，但該教材內容編排上更側重強調生物學中的基本概念和基本知識，對其他非生物科學專業(yè)的本科生學習具有一定的抽象性、片面性和局限性，導致老師在授課過程中很難調動學生的興趣，加之隨著當前手機互聯(lián)網的普及，自制力差的學生容易被這些現代工具分散精力，嚴重影響學生的聽課積極性，很難達到我校開展通識拓展教育的目的。因此，如何讓學生理解生物學抽象的基本概念，了解生物科學與日常生活的密切聯(lián)系，探索生命科學與各自所學專業(yè)的相互關系，并最終開闊學生的視野、拓展學生的思維、培養(yǎng)學生對生命科學的興趣提供保障。

四、“生命科學導論”課程教改革

貴州大學“生命科學導論”課程授課對象主要是電氣自動化、材料科學、日語、環(huán)境科學與工程、水利水電、化工與制藥、財政學、植物生產、經濟與貿易類、公共管理、機械自動化和土木工程等20多個非生物學專業(yè)方向的大學本科生，故在教材的選擇上應盡可能考慮到該門課程對這些學生學習的啟發(fā)性和指導性。但目前貴州大學開設這門課程時參考教材較為單一且理論概念強調過多，對生物學知識的實際應用涉及不多。因此，如何在有限的學時數內將生物科學相關知識點及其與日常生活的聯(lián)系講述清楚，提升教學質量，提高學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，達到“生命科學導論”課程的教學目的，應對該門課程的教學及考核方式進行教學改革。

（一）結合專業(yè)特點，調整授課內容，選擇適當教材

開設《生命科學導論》公選課時，根據各系學生對生物學知識的需求情況，一方面把學生分為理工類和文史類兩大類別，根據不同類別的學生選擇不同的教學內容。如對理工類學生進行教學時，應更側重學科交叉意識的培養(yǎng)。在介紹生物學的基礎知識后，重點介紹生命科學的一些新的科學理論及前沿技術，如人類基因組計劃、干細胞技術，免疫與某些疾病的發(fā)病機理、癌癥的基因治療，生物芯片、信息生物學，生物多樣性保護、生物技術與人類未來等。使學生理解并初步能用生物學原理、觀點、思維方式去認識一些生命現象和過程，對學生跨學科創(chuàng)新思維起到一定的科學啟迪作用。對文史類學生的學習，重點講述生物之間的和諧與統(tǒng)一。讓學生體會到生物與生物之間以及生物與環(huán)境之間的和諧美，拓展文史類學生對生物學知識的認知與理解。課程教材應盡可能的選擇大綱編排差異明顯的教材，這樣不僅可豐富授課教師的教學素材，還能增加學生的知識面、提高學生學習的主動性和積極性。如由上海交通大學張惟杰教授主編的《生命科學導論》（第二版）在內容編排上可與貴州大學趙德剛教授主編的教材內容上相互補充。另外國內還有許多優(yōu)秀的《生命科學導論》教材可供參考。

（二）結合多媒體教學工具，充分利用網絡資源

在生命科學導論課程中有一些微觀和抽象的理論知識點，在講授其基本理論和概念時，充分利用多媒體教學工具，將聲音、圖像、電影、文字等相關教學素材有機地融于一體，能夠顯著提高教學效果。例如，在講授DNA結構、轉錄和蛋白質翻譯的過程時，通過語言和書本上的插圖來講述抽象的知識點，學生很難搞懂，影響他們的學習興趣，達不到預期的教學效果。使用多媒體教學工具將DNA結構以三維模型的方式表現出來，將DNA轉錄和翻譯的全過程制作成模擬動畫，利用動畫的生動性、直觀性和形象性等讓學生可以很容易理解和掌握所學的知識。多媒體技術使原來枯燥的書本教學變得生動、具體、形象和逼真。國內外很多高校為了強化學生對“生命科學導論”這門通識課程的學習制作了許多優(yōu)秀的教學資源，包括教學視頻、課件及習題等，這些教學資源可通過互聯(lián)網絡進行下載、瀏覽和學習，為指導本科生理解和掌握這門課程奠定基礎。

（三）以科研促教學，知識點與生活及就業(yè)相結合

生命科學理論知識是不斷發(fā)展和更新的，而高校教師工作中的兩項重要內容就是教學和科研，科研不僅開拓教師的眼界，了解和掌握最近的科技前沿，不斷更新教師對新技術、新理論的認識，還能使教師充實和豐富教學內容，提升授課知識的前沿性和啟發(fā)性。老師授課過程中可結合實際案例進行內容要點講述以引起學生對科研工作產生興趣。如，在解釋基因克隆技術時，可結合“黃金大米”的案例，采用啟發(fā)式教學和提問方式引導學生對“黃金大米”的產生、形成機制進行思考，提出問題并闡述基因克隆的意義、基本原理和研究方法等，還可以向學生介紹基因克隆技術的擴展應用，如利用其中的PCR擴增鑒定轉基因抗蟲棉花中的BT基因等，拓寬學生對知識點的認識。同時，分子生物學的本質就是研究生命現象和規(guī)律，教學亦可結合與實際生活，穿插該課程與實際生活相關的話題以激發(fā)學生的興趣。在講述基因突變時，可以血紅蛋白中珠蛋白為例，其編碼基因的單堿基突變（第6位密碼子由GAG突變?yōu)镚TG）即可引起鐮刀型細胞貧血病形成。

五、結語

本文闡述了關于“生命科學導論”課程的試探性改革，旨在為提高課程教學效果，培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力和探索創(chuàng)新能力，達到本科教學的培養(yǎng)目標。高校教學改革是一項系統(tǒng)工程，如何結合學生的專業(yè)編排上課內容，充分調動學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力任重而道遠。高等教育肩負著培養(yǎng)高素質專業(yè)人才和有創(chuàng)新能力的拔尖人才的重要使命，而高校教師是此教育過程的主體。因此，對高校教師而言，要努力提高自身的素養(yǎng)，積累教學經驗，更為重要的是結合自身和學生的特點開展教學改革，不斷探索，不斷提高教學質量，還要善于向其他開設“生命科學導論”課程兄弟院校的教師請教、學習與合作，從整體上改革高校分子生物學教育理念、逐步建立科學化的實驗教學管理模式，通過完善課程體系，加大學科群建設力度，進一步滿足“生命科學導論”發(fā)展對研究型人才的需求。

參考文獻：

[1]李曼麗.通識教育——一種大學教育觀[M].北京：清華大學出版社，999.

[2]于秀敏，于秀玲.獨立學院非生物專業(yè)如何上好《生命科學導論》公選課[J].畜牧與飼料科學，2010，31（11-12）：30-32.

[3]王平祥.把加快發(fā)展生命科學教育放在突出位置——“21世紀生命科學與高等教育座談會”綜述[J].中國高等教育，2001，（2）：24-25.

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[5]張維杰.開設全校選修課“生物學引論”的體會[J].高教研究，1997，（4）：232-241.