“新工科”背景下高等院校本科生《細(xì)胞生物學(xué)課程》授課模式的改革與思考

賀小英 馬利兵 辛翠花 邵玉濤 姜志艷

摘 要

細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)最前沿、最尖端的一門學(xué)科，也是本科生物專業(yè)學(xué)生最基礎(chǔ)、最重要的一門學(xué)科。作為工科院校背景下的細(xì)胞生物學(xué)，如何將理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，最大化地激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)造性，最終將學(xué)生培養(yǎng)成為真正應(yīng)用型創(chuàng)新型人才，這是高等工科院校的課程建設(shè)和改革重心。因此，經(jīng)過(guò)近十年來(lái)的探索，我們?cè)趦?yōu)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)、改革教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段等不斷嘗新，取得了良好的教學(xué)效果，為工科專業(yè)的本科學(xué)生未來(lái)在進(jìn)一步深造及進(jìn)入工作崗位提供強(qiáng)有力的保障。

關(guān)鍵詞

細(xì)胞生物學(xué); 工科院校; 課程改革

中圖分類號(hào)： Q2-4;G642 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 07

我校屬于工科類院校，生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立于2016年，目前服務(wù)于生物工程、生物技術(shù)和生物信息三個(gè)專業(yè)每年200多名本科生，其中生物工程專業(yè)是工科類招生，畢業(yè)就業(yè)80%以華北地區(qū)生物制藥廠、酒廠、生物制品企業(yè)以及細(xì)胞工程企業(yè)為主，大約20%的學(xué)生考研繼續(xù)深造。細(xì)胞生物學(xué)不僅是考研的熱門課程，更重要的是生物工程專業(yè)學(xué)生理論知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用轉(zhuǎn)化最基礎(chǔ)的課程。但是當(dāng)前，該課程具有學(xué)科交叉跨度大、知識(shí)更新快、理論性強(qiáng)且內(nèi)容較深等難點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足快速發(fā)展的生命科學(xué)人才培養(yǎng)的要求[1]。此外，作為工科院校的生物專業(yè)在課程設(shè)置時(shí)趨向于注重實(shí)踐和應(yīng)用[2]。因此，我們以細(xì)胞生物學(xué)課程為示范，目標(biāo)將該課程建設(shè)成為特色鮮明、實(shí)用性強(qiáng)、學(xué)生考研就業(yè)方向好，基于此，通過(guò)組建和優(yōu)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)，并在課程設(shè)計(jì)及教學(xué)手段、實(shí)踐設(shè)計(jì)、考核重心等多個(gè)方面進(jìn)行一系列創(chuàng)新性的研究和改革，整體改革方案如圖所示：

1 優(yōu)化教師隊(duì)伍的改革

組建優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)是細(xì)胞生物學(xué)課程建設(shè)與改革的關(guān)鍵。團(tuán)隊(duì)成員共計(jì)7人，選擇標(biāo)準(zhǔn)全部是博士學(xué)位且副教授以上占比80%以上，從事細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)有5年以上，此外，成員選擇充分考慮個(gè)人科研背景與課程內(nèi)容的豐富度、相關(guān)度，我們組建的團(tuán)隊(duì)包括了植物、動(dòng)物和微生物全部研究方向的教師。

1.1 “集體備課模式”

1.1.1 備目標(biāo)

新工科下，細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)總體目標(biāo)：要求學(xué)生了解細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展歷程和最新進(jìn)展，掌握細(xì)胞生物學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本操作，使學(xué)生對(duì)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的生物學(xué)特征以及細(xì)胞的生命現(xiàn)象等基本規(guī)律有比較全面的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并能應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜生物工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。因此，老師們?cè)诩w備課之前，教師們共同探討每一章節(jié)課程目標(biāo)，并找出與解決生物工程復(fù)雜問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

1.1.2 備教材

團(tuán)隊(duì)成員集中討論每一次課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)、課時(shí)，并根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和可接受能力，深入剖析教材，做到由易到難，層層深入。同時(shí)，要求團(tuán)隊(duì)成員做到廣泛收集資源，共同學(xué)習(xí)、共同討論分享所講內(nèi)容的知識(shí)。

1.1.3 備學(xué)生

本門課程授課對(duì)象是生物工程大三學(xué)生，正是學(xué)生開始對(duì)自己未來(lái)進(jìn)行規(guī)劃的階段，所以要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，在備課的時(shí)候充分考慮到學(xué)生考研的時(shí)候是否愿意從事相關(guān)內(nèi)容的研究，兼顧找工作的同學(xué)是否愿意從事相關(guān)知識(shí)領(lǐng)域的工作。

1.2 “專業(yè)深造”

為了不斷更新中青年教師的教育教學(xué)理念、改變教學(xué)方法、提高教學(xué)效果，加快成長(zhǎng)，我們采取“實(shí)踐培養(yǎng)、出國(guó)進(jìn)修、人才引進(jìn)”的策略。鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)中的骨干出國(guó)研修訪問(wèn)，以增強(qiáng)他們的開拓創(chuàng)新意識(shí)和教學(xué)科研能力。目前成員中有3人完成了訪學(xué)，引進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)名校博士1人。

2 理論新型思維改革

在課程改革中，我們注重了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，即細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)與細(xì)胞工程的應(yīng)用二者有機(jī)結(jié)合分層次講授。改革前課程體系安排的缺點(diǎn)是內(nèi)容結(jié)構(gòu)不明確，邏輯混亂。新的課程體系下，擬分為兩個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)，第一層次是基礎(chǔ)理論知識(shí)和整合和分類改革。在這一層次中，把細(xì)胞生物學(xué)的講授分為三大模塊，第一模塊是導(dǎo)入式，讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物課程的研究?jī)?nèi)容、研究熱點(diǎn)、研究方法等有個(gè)整體的了解。第二模塊分為細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)及功能，將細(xì)胞及細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能歸類和整合?？紤]到部分課程內(nèi)容有重疊，其中將原來(lái)第五章的內(nèi)容和第八章的內(nèi)容整合成一個(gè)章節(jié)。第三章的內(nèi)容整合到第一章和第四章內(nèi)容中。第三模塊是將細(xì)胞的生命活動(dòng)生命現(xiàn)象歸為一類。使得學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的邏輯性較為清晰。第二層次是知識(shí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和提高階段，本內(nèi)容以解決生物工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)例教學(xué)為主，延展學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)的理論和實(shí)踐應(yīng)用的知識(shí)有機(jī)結(jié)合。

3 教學(xué)手段改革

3.1 “興趣啟發(fā)式教學(xué)”

運(yùn)用不同方法啟發(fā)引導(dǎo)不同的學(xué)生， 調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自覺(jué)性， 啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)其興趣和獨(dú)立解決題的能力。如：緒論中加入了十年諾貝爾獎(jiǎng)研究?jī)?nèi)容和細(xì)胞生物學(xué)課程章節(jié)的相關(guān)性，學(xué)生理解了細(xì)胞生物學(xué)的重要性;講授“線粒體”一章，舉例廣州出生了世界首例“線粒體移植”嬰兒，可以解決不孕不育問(wèn)題。

3.2 “互動(dòng)式教學(xué)”

在教學(xué)過(guò)程中，借助教學(xué)媒介增加老師與學(xué)生的交流、互動(dòng)， 通過(guò)不同觀點(diǎn)碰撞交融， 激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性、創(chuàng)造性。現(xiàn)在我們充分運(yùn)用多媒體、教學(xué)錄像、校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，雨課堂，騰訊會(huì)議等多種教學(xué)媒介，學(xué)生交流互動(dòng)比平時(shí)課堂要積極活躍，尤其線上授課學(xué)生可連麥問(wèn)答或字幕留言，對(duì)講課教師不停地進(jìn)行點(diǎn)贊等形式較為多樣，此外，線上教學(xué)感受的“一對(duì)一”形式，且學(xué)生的聽課過(guò)程不僅動(dòng)腦思考，還可以手動(dòng)互動(dòng)，增加了互動(dòng)性和趣味性。