對高校生物科學專業(yè)課程整合的教學探索

李洋 高倩 張迎寅

摘 要：根據(jù)《安徽醫(yī)科大學振興本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力行動計劃》精神，生命科學學院遺傳學系在生物科學專業(yè)本科生三年級階段探索性地實施了遺傳學、發(fā)育生物學和專業(yè)英語課程的相關(guān)內(nèi)容整合.從教學理念、教學內(nèi)容、教學方法和師資隊伍等方面探索了整合課程的效果及意義.結(jié)果表明，學生對課程內(nèi)容整合和基于PBL的分組討論教學方式普遍較為認可;課程內(nèi)容的整合，既保證了原有課程的專業(yè)性和涵蓋范圍，也促進了學生主動、綜合思考問題的能力.初步探索證明，這一整合嘗試明顯提升了教學效果，值得進一步研究.

關(guān)鍵詞：生物科學;課程整合;教學改革

中圖分類號：G642 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1673-260X（2020）06-0099-04

1 前言

目前我國較多醫(yī)學院校都有生物科學專業(yè)，相較于其他綜合性大學，其主要特色和優(yōu)勢是將生物學與醫(yī)學有機結(jié)合，從而促進融合的重要舉措便是進行相關(guān)課程的整合與優(yōu)化[1].目前，高校的各基礎(chǔ)學科專業(yè)均已從培養(yǎng)狹窄的專才教育轉(zhuǎn)向適應社會發(fā)展的寬口徑人才教育模式轉(zhuǎn)變，這就要求構(gòu)建適合于新形勢新需求的人才培養(yǎng)體系，其中最重要的就是課程體系建設(shè).課程體系的優(yōu)化需要通過調(diào)整和組合各相關(guān)課程，將其教學內(nèi)容進行合理設(shè)計，進行有機銜接和相互支持，其中最主要的手段就是教學內(nèi)容的整合.作為我國《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中明確提出的概念，課程整合指的是對課程資源的“統(tǒng)籌規(guī)劃與系統(tǒng)整理”[2]，是高?；A(chǔ)教育課程改革方案的重點內(nèi)容之一.為適應新形勢新的人才培養(yǎng)需求，安徽醫(yī)科大學生命科學專業(yè)以遺傳學、發(fā)育生物學和專業(yè)英語為試點，通過課程整合、引入問題為基礎(chǔ)的學習、教師指導下自行查閱文獻并分組討論和匯報等措施，為進一步實施安徽醫(yī)科大學基礎(chǔ)學科拔尖學生（生物科學創(chuàng)新班）培養(yǎng)方案做探索和準備，構(gòu)建以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合科研能力為導向的新時代生命科學專業(yè)課程體系.

2 生物科學專業(yè)課程設(shè)置現(xiàn)存的問題

安徽醫(yī)科大學生命科學學院生物科學專業(yè)于2013年正式招收第一屆本科生.學院經(jīng)過幾年的探索，并借鑒相關(guān)兄弟院校的經(jīng)驗，持續(xù)對教學效果進行監(jiān)督，并對生物科學專業(yè)培養(yǎng)方案進行多輪修訂.然而，目前在教學過程中仍然存在一些問題，限制了教學效果.

2.1 課程內(nèi)容重復

由于生物學科劃分特點及近些年交叉研究的迅速進展，許多生物科學專業(yè)課程之間存在交叉、重復的現(xiàn)象.例如分子生物學、細胞生物學和生物化學，發(fā)育生物學和遺傳學等，導致教學內(nèi)容不同程度的重復，降低學生學習興趣和浪費教學資源.許多相關(guān)專業(yè)教師早已注意到這一現(xiàn)象，并對此進行了改革嘗試.如建立課程群，以及相關(guān)整合課程等措施.然而，有些整合課程和課程群仍然存在為了整合而整合，導致教學單元分離，并未達到真正的整合效果，或是整合失當，丟失了原有課程完整性的現(xiàn)象.

2.2 教學內(nèi)容陳舊

生命科學是一門高速發(fā)展的學科，許多學科相關(guān)概念和內(nèi)容在幾年間就會發(fā)生重大變化.由于教材編寫修訂的自然周期較長，目前生物專業(yè)相關(guān)課程內(nèi)容更新較慢，遠遠跟不上專業(yè)進展.學生所學基礎(chǔ)與前沿脫節(jié)，同樣也會導致問題式學習（PBL）教學方法中較難結(jié)合科研前沿問題開展，引起學生的學習興趣和動力下降.

為了在教學過程中解決上述兩個突出問題，進一步提升教學質(zhì)量和學生能力，根據(jù)學科講授內(nèi)容和邏輯關(guān)系特點，本項研究中選取安徽醫(yī)科大學本科生物科學專業(yè)遺傳學和發(fā)育生物學的部分教學內(nèi)容進行整合.同時考慮到這兩門課程均有雙語教學要求，還整合了專業(yè)英語課程的相關(guān)內(nèi)容.與原有教學形式不同的不僅是整合部分授課內(nèi)容，還結(jié)合醫(yī)學院校本科教育的特點，根據(jù)現(xiàn)代教育“教為主導、學為主體”的教育宗旨，大量采用基于問題的學習（Problem-based Learning，PBL）教學方法[3]，以問題為基礎(chǔ)，以學生為中心，用問題情境引導學生主動思考，自主學習，有效地促進知識整合和能力提高.

3 整合方法和對策

為有效地組織教學，學科系成立了發(fā)育與遺傳學整合課程的教學團隊，來自生命科學學院遺傳學系的四位教師（分別長期負責發(fā)育生物學、遺傳學和專業(yè)英語教學）作為團隊骨干，由課程負責人統(tǒng)一管理.課程負責人和主要團隊教師均具有相關(guān)課程的豐富授課經(jīng)驗和海外留學培訓經(jīng)歷.教學團隊成員采取定期集體備課及不定期靈活討論的方式溝通交流，討論教學內(nèi)容和教學形式，建立新的教學體系，做好各章節(jié)的前后銜接.整合教學方案成稿后在學院層面廣泛征詢意見，進行專家論證.

在前期修訂生物科學專業(yè)本科教學培養(yǎng)方案時，遺傳學、發(fā)育生物學和專業(yè)英語三門課程就已被設(shè)置于同一學期，方便后期整合.進行課程整合設(shè)計時，這三門課程也并未簡單合并，而是以類似于課程群的形式，在每門課程的教學計劃中，劃分專門課時，使得同一教學周（或相近時間）可以實施連貫內(nèi)容的整合教學，并進行學生分組討論.這樣既保證了每門課程在非整合部分的獨立完整性，也使得整合設(shè)計相對靈活，尤其在前期探索階段，方便及時根據(jù)反饋進行改進.（表1）

在此次發(fā)育生物學與遺傳學整合課程的組織實施過程中，采用了實驗對比方法，即設(shè)立實驗組（生物科學專業(yè)）和對照組（生物技術(shù)專業(yè)）.實驗對象均為生命科學學院生物科學和生物技術(shù)2017級本科生，共4個小班（標準班），每個小班由30人組成.生物科學和生物技術(shù)專業(yè)的平均入學分數(shù)無明顯差異（533.2 vs 534.4），且培養(yǎng)方案中入學后前兩年的教學安排和教學資源基本一致.因此，兩個專業(yè)的學生基礎(chǔ)無顯著差異.生物科學2個小班（實驗組）學生由本教學團隊按整合課程內(nèi)容安排進行教學，生物技術(shù)（對照組）2個小班的學生則按傳統(tǒng)的學科方式教學.

我們還借鑒了國內(nèi)醫(yī)學教育中已被廣泛運用的PBL教學法，根據(jù)教學內(nèi)容和教學要點，選擇在遺傳學和發(fā)育生物學中與研究前沿結(jié)合緊密，并能結(jié)合教學基本內(nèi)容的6篇主題科研文獻（分別為基因突變、表觀遺傳改變在配子細胞或胚胎發(fā)育中的作用研究）作為問題（Problem）進行教師指導下的分組自主學習討論，這些研究工作經(jīng)過科學篩選，均具有充分的代表性（突出所學課程內(nèi)容知識的相關(guān)應用）和綜合性（多學科交叉）.教師在學期開始時發(fā)布這些文獻，要求學生以此為起點，科學分工和組織，通過圖書館查閱、網(wǎng)上搜索等途徑，發(fā)掘并提出這一研究的背景知識、與書本結(jié)合的知識點、研究的學術(shù)意義、思路和方法，對結(jié)果進行總結(jié)，并提出問題和不足.學生自由組織為10人規(guī)模的討論小組（共6組，分別對每一篇文獻進行前期多次的課下交流，以及一次20分鐘的課堂討論），事先需自行查閱文獻了解背景，準備課題問題討論提綱，教師全程參與指導討論方向和獲取信息的手段與方法，最終用PPT進行總結(jié).在最后一次課上，每個小組推舉一名代表進行15分鐘的展示匯報，并與教師和班級其他成員進行問答，充分闡述自己的觀點.教師全程圍繞討論的問題給予必要的引導和調(diào)整，結(jié)合研討內(nèi)容和課程基本知識講解，并對各組發(fā)言進行點評，結(jié)合課題教學內(nèi)容進行歸納總結(jié)，鞏固教學重點和難點內(nèi)容，并鼓勵發(fā)散性開放性思考和討論.

發(fā)育生物學和遺傳學作為傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，已有多年的雙語教學傳統(tǒng)，授課教師由于同時承擔MBBS英文授課任務(wù)，具有豐富的英文授課經(jīng)驗.然而，目前這兩門課仍然一直停留在部分課件內(nèi)容為英文，以及重點概念的英文單詞解釋上.在本次整合嘗試中，負責整合課程的核心教師均具有國外留學經(jīng)歷，保證了較高的英語授課水平.學生作為三年級本科生大多數(shù)是第一次接觸到英文文獻，對其專業(yè)英語的閱讀、理解、整合和歸納均提出了較高的要求.專業(yè)英語課程的教學安排也同樣根據(jù)整合要求進行了相應調(diào)整，在學生閱讀文獻的早期，及時利用專業(yè)英語課堂對相關(guān)內(nèi)容知識背景進行介紹，并對英文文獻的閱讀進行指導.同時，每小組在進行匯報時的相關(guān)的PPT和最終總結(jié)要求用英語完成.以上手段幫助學生在實際應用中大幅提高專業(yè)英語水平.

4 初步評價

教學成效主要反映在考試分析、教學評價、學生評價和教師評價等幾方面.

學生考試分析主要包括考試內(nèi)容和成績分析.在考試內(nèi)容設(shè)計上充分考慮并體現(xiàn)了“平行”原則，即試題內(nèi)容既有一般性知識點的考核，也有關(guān)于分析問題和解決問題能力的考核.除了期末考試，結(jié)合小組討論的表現(xiàn)，整合課程班還有形成性評價考核.最終總成績中，期末考試各占門課程總成績的80%，課堂分組討論和小組匯報的表現(xiàn)占20%，由3位指導教師根據(jù)內(nèi)容完整性、邏輯合理性、語言流暢性、PPT美觀度、答題準確性和團隊的配合度進行綜合打分.為了對整合教學效果進行可比分析，統(tǒng)計對比生物科學專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)（對照組）遺傳學和專業(yè)英語考試卷面成績（生物技術(shù)專業(yè)未開設(shè)發(fā)育生物學課程），結(jié)果顯示整合教學明顯提升了生物科學專業(yè)的遺傳學（p=0.006）和專業(yè)英語（p=0.00008）成績（表2）.

此外，教學評價主要由學生進行評估.經(jīng)過無記名問卷調(diào)查，學生對整合課程教學評價高，認為經(jīng)課程內(nèi)容整合加PBL以及雙語教學后掌握專業(yè)知識更系統(tǒng)、更連貫，分析問題、解決問題的能力都得到很大提高，總體滿意度較高（表3）.

5 小結(jié)

整合課程教學模式起源于20世紀50年代的西方高校，指的是將多種具有內(nèi)在聯(lián)系的學科有機融合在一門課程中進行教學[4].20世紀90年代起國內(nèi)諸多高校，尤其是醫(yī)學院校在基礎(chǔ)醫(yī)學教育中開始進行整合課程探索，并已取得了一系列的成果[5].然而，在生物科學本科教學中，目前整合課程的探索相對較少.結(jié)合所處醫(yī)學院的條件和基礎(chǔ)，同時也是基于基礎(chǔ)學科拔尖人才培養(yǎng)方案的要求，近年來充分借鑒國內(nèi)外兄弟高校以及我校基礎(chǔ)醫(yī)學院的課程整合經(jīng)驗，開始進行生物課學本科教學中的專業(yè)課程內(nèi)容整合.在學生的滿意度調(diào)查中可見，學生對課程教學效果的滿意度較高，說明學生對我們的整合嘗試是接受并滿意的.

整合課程改革的主要目的是打破學科壁壘，減少課程內(nèi)容的重復和冗余，在保留各門課程的同時，對教學內(nèi)容重新進行了設(shè)計.在總學時不變的前提下，整合后減少了冗余內(nèi)容，而增加了基于PBL的課堂討論和匯報.PBL教學模式強調(diào)以問題為基礎(chǔ)、以學生為主體、以教師為主導，重點在于在教師提供的信息下引導積極思維，具有互動性、探索性和創(chuàng)新性，有助于激發(fā)學生學習的主動性和積極性，提高分析和解決問題的能力，以及培養(yǎng)溝通和團隊協(xié)作能力，符合現(xiàn)代教育“教為主導、學為主體”的理念[6，7].在我們的嘗試過程中，PBL教學也面臨一些問題，個別學生缺乏自主學習的積極性，參與度不高.因此新的教學法對教師的投入度、知識儲備和教學水平都提出了更高的要求.

生物科學專業(yè)本科生的專業(yè)英語，傳統(tǒng)編制教材主要教授關(guān)于細胞、生物化學、遺傳、發(fā)育等專業(yè)課程的基礎(chǔ)英文內(nèi)容，供學生了解基本的英文單詞，與前沿連接較少.利用此次整合課程的機會和PBL教學模式，我們將專業(yè)英語作為工具融入課程教學，要求學生在實踐中掌握相關(guān)專業(yè)詞匯，并能夠靈活運用.事實證明，經(jīng)過學生主動查詢文獻、自我閱讀、分組討論以及整理匯報的過程，學生對相關(guān)英語詞匯的理解掌握效果明顯高于傳統(tǒng)授課方式，更重要的是通過自主學習了解科學文獻的邏輯思維和寫作方式.

在這一研究中，目前的整合探索霍德爾了初步成果，進一步課程整合改革需要真正建立合理聯(lián)系的課程群體，加強實驗設(shè)計思維訓練，加強實訓和動手能力的培訓.必須依靠更多教師和學生的不懈努力，要求進一步合理設(shè)計整合課程內(nèi)容，并不斷根據(jù)專家意見和學生反饋修訂整合課程大綱和教案，采取更靈活的教學方式和考核措施，提高教學質(zhì)量，最終推動具有“國際視野、中國品質(zhì)、安徽特色、安醫(yī)風范”的高水平本科人才培養(yǎng)體系形成.

參考文獻：

〔1〕劉長青，陳昌杰，吳守偉，等.醫(yī)學院校生物科學專業(yè)課程群銜接優(yōu)化存在的問題及對策[J].齊齊哈爾醫(yī)學院學報，2013，34（09）：1362-1363.

〔2〕李玉珠.學科課程整合的實踐探索、問題及思考[D].北京：首都師范大學，2007.

〔3〕邱廣蓉，劉洪，李春義，等.PBL教學法在人類發(fā)育與遺傳學整合課程教學中的應用[J].2014（15）：81-82.

〔4〕Sateesh B. Arja， Sireesha B. Arja， Raghavendrarao M. Venkata， et. al. Integrated curriculum and the change process in undergraduate medical education. [J] Medical Teacher， 2018，40（05）： 437-442.

〔5〕張介平，李姣，呂立夏，等.以早期培養(yǎng)醫(yī)學生專業(yè)能力為導向的生命科學整合課程體系建設(shè)[J].中華醫(yī)學教育探索雜志，2016，15（10）：981-983.

〔6〕Hartling L，Spooner C，Tjosvold L，et a1.Problem-based learning in pre-clinical medical education：22 years of outcome research[J].Med Teach，2010，32（01）：28-35.

〔7〕Mansur DI，Kayastha SK，Makaju R，et a1.Problem based learning in medical education Ⅱ[J].Kathmandu Univ Med J（KUMJ），2012， 10（40）：78-82.