新工科背景下細(xì)胞生物學(xué)課程全英文教學(xué)的探索和思考

孫瑜隆 李慧娟 劉詩斌 馮晴亮 續(xù)惠云 梅其炳

摘? 要：“新工科”開啟了新型復(fù)合人才培養(yǎng)的新時代，在此背景下培養(yǎng)出的合格人才應(yīng)具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和國際化視野。全英文授課是實現(xiàn)該目標(biāo)的重要方式之一。西北工業(yè)大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)國際班開展了《細(xì)胞生物學(xué)》課程的全英文授課，本課程的目的是為生物技術(shù)人才打下專業(yè)核心知識的堅實基礎(chǔ)，并為培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的高素質(zhì)復(fù)合人才提供支持。《細(xì)胞生物學(xué)》課程內(nèi)容的建設(shè)在經(jīng)典專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的最新國際進展;課堂教學(xué)方式采用包括小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂、科研文獻研讀和多元化考核模式在內(nèi)的多種混合方式進行;同時參考生命科學(xué)領(lǐng)域最新權(quán)威教材和網(wǎng)絡(luò)資源，拓展學(xué)生國際化視野，為培養(yǎng)新工科背景下具有國際化視野的生命科學(xué)復(fù)合人才進行積極探索。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞生物學(xué)? 全英文教學(xué)? 本科生課程? 教學(xué)改革

Abstract： "New engineering" has opened a new era of new compound talents training. Under this background， qualified talents should have good professional quality and international vision. Teaching in English is one of the important ways to achieve this goal. The international class of biotechnology in Northwestern Polytechnic University has carried out the whole English Teaching of "cell biology". The purpose of this course is to lay a solid foundation of professional core knowledge for Biotechnology talents， and to provide support for the cultivation of high-quality compound talents with "thick foundation and wide caliber". The construction of cell biology course content is based on the classic professional knowledge， closely combined with the latest international progress in cell biology field; the classroom teaching methods include group discussion， flipped classroom， scientific research literature study and diversified assessment mode; at the same time， referring to the latest authoritative teaching materials and network resources in the field of life science， we expand the study Students' international vision is to actively explore the cultivation of life science compound talents with international vision under the background of new engineering.

Key Words： Cell biology; Teaching in English; Undergraduate course; Teaching reform

2017年2月以來，教育部發(fā)布了一系列文件以積極推進新工科建設(shè)，包括《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《關(guān)于推薦新工科研究與實踐項目的通知》《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》和《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》。新工科旨在全力探索形成領(lǐng)先全球的工程教育的中國經(jīng)驗、中國模式，建成高等教育強國，為中華民族偉大復(fù)興提供強力保障。在此背景下，西北工業(yè)大學(xué)在課程體系設(shè)置、人才培養(yǎng)模式和教學(xué)模式等方面進行了一系列積極部署和探索。

然而，作為工科優(yōu)勢明顯的傳統(tǒng)學(xué)校之一，西北工業(yè)大學(xué)的本科人才培養(yǎng)在新工科時代面臨一個新的挑戰(zhàn)，即如何在工科氛圍濃厚的學(xué)校發(fā)展生命科學(xué)方面的本科教育？如何應(yīng)對該挑戰(zhàn)不僅關(guān)系到如何培養(yǎng)生命學(xué)院的合格本科人才，并且對從學(xué)校學(xué)科層面提高其它傳統(tǒng)工科專業(yè)人才的生物醫(yī)學(xué)素養(yǎng)、實現(xiàn)學(xué)科互補意義重大。在本文中，我們以《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程教學(xué)為引子，力圖在這方面進行嘗試，并不斷反思、總結(jié)，最終提高新工科時代細(xì)胞生物學(xué)全英文課程的教學(xué)質(zhì)量。

1? 開設(shè)《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程的初衷

在新工科背景下的生命科學(xué)教育面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。在教育部《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》中，新工科的主要研究內(nèi)容被歸納為“五個新”，即工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。在此新工科背景下，我校生命學(xué)院結(jié)合已有成熟的師資力量開設(shè)了“生物技術(shù)”國際班。在教學(xué)方面，我院自從2009年招收“生物技術(shù)”專業(yè)本科生以來，已開設(shè)中文《細(xì)胞生物學(xué)》課程并已進行了11年的課程建設(shè)，為《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程的建設(shè)積累了成熟的經(jīng)驗。在科研方面，細(xì)胞生物學(xué)方向一直是學(xué)院科學(xué)研究的重點方向之一，科學(xué)研究中積累的大量成果可有效支持《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程的實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

科學(xué)研究和教學(xué)有機結(jié)合有助于構(gòu)建新型教學(xué)生態(tài)環(huán)境。結(jié)合本院在生命科學(xué)本科人才培養(yǎng)方面的教學(xué)積累和細(xì)胞生物學(xué)科學(xué)研究方面的優(yōu)勢和特色，我們開設(shè)了《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程。作為生命科學(xué)學(xué)科的一門重要的專業(yè)核心課程，本課程的目的是為學(xué)生構(gòu)筑生命科學(xué)大廈知識體系的堅實基礎(chǔ)，同時為學(xué)生今后從事新工科背景下包括醫(yī)工結(jié)合在內(nèi)的多方面科研工作奠定基礎(chǔ)。

2? 《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程簡介

教材方面，優(yōu)秀的教材是取得良好教學(xué)效果的基本保障。本課程的教材選用美國加利福尼亞大學(xué)Bruce Alberts教授等主編的《Essential Cell Biology （5th Edition）》，本書由Garland Publishing出版社出版，是享譽世界的細(xì)胞生物學(xué)經(jīng)典教材，被全球范圍內(nèi)多個著名高校采用作為生命科學(xué)領(lǐng)域的教科書，2018年更新到第五版。本課程的主要參考書是北京大學(xué)翟中和院士、四川大學(xué)王喜忠教授、北京大學(xué)丁明孝教授主編的《細(xì)胞生物學(xué)》第四版和美國加利福尼亞大學(xué)Bruce Alberts教授等主編的《Molecular Biology of the Cell （6th Edition）》。以上教材均由細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威學(xué)者所編寫，反映了本領(lǐng)域的最新前沿進展。這些優(yōu)秀的教材和參考書可幫助學(xué)生快速全面理解專業(yè)知識，并提高學(xué)生專業(yè)英文的閱讀能力。

授課教師方面，良好的師資是教學(xué)質(zhì)量的保障。鑒于本院在細(xì)胞生物學(xué)科學(xué)研究方向的優(yōu)勢和特色，授課教師均為在細(xì)胞生物學(xué)方向受過長期系統(tǒng)訓(xùn)練的學(xué)者。因此，授課教師在授課過程中巧妙結(jié)合個人的最新科研成果和學(xué)院的科研積累來闡明知識點，讓學(xué)生在了解基礎(chǔ)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上拓展前沿科研進展。例如，在“細(xì)胞骨架”章節(jié)，本院在模擬失重方面的系統(tǒng)科研成果有助于幫助學(xué)生理解細(xì)胞骨架對力學(xué)刺激時的響應(yīng)和信號機制。考慮到全英文授課的對外語水平的要求，授課教師均具備優(yōu)良的英語交流能力。此外，學(xué)生們在線上線下交流時的活躍思維和提問，也可激發(fā)教師的科研思維，實現(xiàn)教學(xué)相長。

教學(xué)內(nèi)容方面，《細(xì)胞生物學(xué)》是生命科學(xué)領(lǐng)域的一門重要的專業(yè)核心課程。細(xì)胞生物學(xué)聚焦于細(xì)胞的各個方面，包括細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能、細(xì)胞周期、細(xì)胞分裂、細(xì)胞凋亡、各種細(xì)胞器和細(xì)胞內(nèi)外的信號傳導(dǎo)過程等。通過系統(tǒng)講授細(xì)胞生物學(xué)各個層面的專業(yè)知識，本課程讓學(xué)生理解細(xì)胞生物學(xué)的歷史、基本概念和主要內(nèi)容，掌握本領(lǐng)域常用研究方法和最新研究進展，深入理解生命科學(xué)領(lǐng)域的基本單元——細(xì)胞的生命活動規(guī)律，最終全面增強學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。目前，在自然科學(xué)領(lǐng)域，細(xì)胞生物學(xué)已成為整個自然科學(xué)大廈不可或缺的基石，是推動生命科學(xué)交叉學(xué)科的快速發(fā)展方面的有力工具。

3? 《細(xì)胞生物學(xué)》全英文課程的教學(xué)思考

3.1 教學(xué)方式層面的思考

（1）全英文授課的語言問題。流暢的雙向語言交流是實施流程課堂教學(xué)的基本前提。在教師方面，授課教師均接受了多年系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練，具備熟練應(yīng)用英文交流的能力。此外，教師在授課前均接受了嚴(yán)格的英文交流訓(xùn)練和選拔，并且專門參加了學(xué)校教師教學(xué)發(fā)展中心組織的“英文教學(xué)能力高級研修班”并順利結(jié)業(yè)，從師資方面最大限度保障了授課的語言基礎(chǔ)。在學(xué)生層面，生物技術(shù)專業(yè)國際班的學(xué)生屬于本科生層面生源質(zhì)量良好的一類，學(xué)生自入選國際班時自身已具備良好的英文交流能力。此外，在大一大二的教學(xué)過程中，學(xué)生們已經(jīng)適應(yīng)了全英文授課的教學(xué)模式和節(jié)奏。因此，全英文授課的語言問題得到了基本解決。

（2）教學(xué)方式的設(shè)計。在《細(xì)胞生物學(xué)》全英文授課的過程中，教學(xué)方式的探索是我們關(guān)注的重點。在本課程中，教學(xué)方式主要由教學(xué)設(shè)計和考核模式兩大部分組成。教學(xué)設(shè)計層面，主要由小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂和科研文獻閱讀組成。

精心設(shè)計的多種教學(xué)方式的組合可有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)方式的使用方面，宜精不宜多。過多種類的教學(xué)方式容易引起學(xué)生的反感，而針對《細(xì)胞生物學(xué)》課程自身特征的部分教學(xué)方式的組合可以起到提綱挈領(lǐng)、相得益彰的效果。為了避免傳統(tǒng)的“滿堂灌”的現(xiàn)象，我們采用小組討論和翻轉(zhuǎn)課堂的方式，將授課內(nèi)容提前分配給不同的小組，在正式授課時由小組代表給大家講授相應(yīng)內(nèi)容，教師把關(guān)并引導(dǎo)小組討論，提高學(xué)生對知識點的深入理解。此外，頻繁的答疑增加了師生交流，促進教學(xué)互動。學(xué)生可以根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況，在課程QQ群提出相應(yīng)的問題，教師針對性備課并在課堂集中講授。因此上課時學(xué)生的興趣大增，課堂氣氛活躍，有效提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

（3）科研文獻閱讀?？蒲形墨I閱讀是我們教學(xué)過程中新增加的一個環(huán)節(jié)?！都?xì)胞生物學(xué)》課程的自身特征激發(fā)我們增加科研文獻閱讀這一獨特環(huán)節(jié)。一方面，《細(xì)胞生物學(xué)》屬于傳統(tǒng)生命科學(xué)專業(yè)核心課程，專業(yè)性極強。作為一門發(fā)展了上百年的經(jīng)典課程，大量的成熟的專業(yè)知識有待于向?qū)W生分享，因此本課程的內(nèi)容必須在“規(guī)定內(nèi)容”下進行。另一方面，目前大量日新月異的前沿進展值得我們與時俱進，將最新科研進展引入課堂，幫助學(xué)生將經(jīng)典細(xì)胞生物學(xué)知識和最新進展結(jié)合。在教學(xué)過程中，教師會針對性選擇每章節(jié)的內(nèi)容對應(yīng)的最新《Cell》《Nature》《Science》科技文獻，通過分析科研文獻內(nèi)容幫助學(xué)生了解本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的最新研究進展，提高學(xué)生興趣，并鞏固知識點。根據(jù)結(jié)課后學(xué)生反饋，該環(huán)節(jié)受到學(xué)生的熱烈歡迎，學(xué)生們認(rèn)為現(xiàn)在所學(xué)的知識“很接地氣、用得上”。

3.2 考核模式層面的思考

多元化考核模式有利于調(diào)動學(xué)生積極性。從學(xué)生角度，分?jǐn)?shù)是學(xué)生非常關(guān)心的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的考核模式中，課程最終成績=平時成績（20%）+期末考試成績（80%）。然而，該考核方式未充分引導(dǎo)學(xué)生重視教學(xué)過程，且因為其單一、靜態(tài)的評價方式引起教育界在其公平性、有效性方面的爭論。與此相反，多元化考核模式被認(rèn)為是一種相對全面、合理評價學(xué)生素質(zhì)的一種方式。在教學(xué)過程中，我們引入多元化考核模式，即課程最終成績=平時成績（50%）+期末考試成績（50%），其中平時成績由出勤、小組討論、作業(yè)等組成。通過重視過程化管理，引導(dǎo)學(xué)生將更多精力投入到教學(xué)過程中，更好的體現(xiàn)“以學(xué)為主”。

4? 結(jié)語

如何在新工科背景下開展生命科學(xué)類本科教學(xué)，培養(yǎng)合格的生命科學(xué)類復(fù)合型人才，《細(xì)胞生物學(xué)》全英文教學(xué)在這方面進行了積極的嘗試。在教學(xué)工作中，通過采用針對《細(xì)胞生物學(xué)》課程特征的多種混合教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生的課堂興趣;積極利用多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，拓展了學(xué)生的國際視野;加入多元化考核模式，提高了教學(xué)的“過程化”比重;頻繁的多種課上課下互動，融洽了師生關(guān)系。目前，我校生物技術(shù)國際班《細(xì)胞生物學(xué)》課程的全英文教學(xué)還處于摸索階段，我們希望在今后的教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí)和實踐，全面提高教學(xué)質(zhì)量，并為新工科背景下生命科學(xué)的人才培養(yǎng)提供實踐經(jīng)驗。

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