以提高專業(yè)應(yīng)用能力為導(dǎo)向的“由表及里”的課程教學(xué)方法

石雅麗 云飛 洪海龍 胡建華

【摘要】由生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的教學(xué)問題為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)《免疫學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀，以及多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，摸索出了“由表及里”的教學(xué)方法，將基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課相聯(lián)系，以專業(yè)課基本概念為中心，聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)知識(shí)，目的是讓學(xué)生將基礎(chǔ)課的知識(shí)應(yīng)用到理解專業(yè)課內(nèi)容方面，從而全面掌握專業(yè)課內(nèi)容;同時(shí)，通過小組討論的方式，可以鍛煉學(xué)生的溝通、交流、合作與組織的能力。經(jīng)實(shí)踐，“由表及里”教學(xué)方法的應(yīng)用對(duì)生物工程專業(yè)的專業(yè)課學(xué)習(xí)產(chǎn)生了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】由表及里 ?教學(xué)方法 ?生物工程專業(yè) ?專業(yè)應(yīng)用能力

【基金項(xiàng)目】?jī)?nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目資助：《免疫學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐（No.2017213）;《古生物學(xué)與地層學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐（No.2019246）;以學(xué)生為中心的生物工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)線上教學(xué)改革與實(shí)踐（No.2020321）。

【中圖分類號(hào)】G642;Q939.91-4 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）48-0117-02

在教學(xué)模式研究中， 以“人人都有學(xué)習(xí)動(dòng)力”的“人本主義”教學(xué)理論， “提倡師生合作、重視學(xué)生興趣和能力的培養(yǎng)”的“合作教育”教學(xué)理論[1]和“強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、社會(huì)性和情境性，引導(dǎo)學(xué)生置于工程實(shí)踐具體情境”的“建構(gòu)主義教學(xué)理論”[2]為理論指導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)改革。目前，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)《免疫學(xué)》課程教學(xué)中目前的現(xiàn)狀是;學(xué)生的優(yōu)勢(shì)是基礎(chǔ)課學(xué)過無(wú)機(jī)化學(xué)﹑有機(jī)化學(xué)﹑分析化學(xué)﹑高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理，專業(yè)基礎(chǔ)課方面學(xué)過生物化學(xué)﹑細(xì)胞生物學(xué)﹑分子生物學(xué)﹑基因工程﹑遺傳學(xué)和生物工藝學(xué)等課程;存在的問題是學(xué)生因沒有學(xué)過《動(dòng)物生理學(xué)》等相關(guān)知識(shí)，因此對(duì)《免疫學(xué)》中關(guān)于免疫器官與免疫細(xì)胞方面的基本概念理解較困難。為了解決這一問題， 根據(jù)我們多年的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)出了“由表及里”的教學(xué)方法，以幫助學(xué)生將專業(yè)基礎(chǔ)課中知識(shí)內(nèi)容應(yīng)用到專業(yè)課學(xué)習(xí)中。

1.生物工程專業(yè)《免疫學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《免疫學(xué)》作為生物工程專業(yè)的一門專業(yè)課，其中內(nèi)容涉及生理學(xué)，分子生物學(xué)，遺傳學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，一直以來(lái)因?qū)W生難以將所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)缺乏系統(tǒng)的動(dòng)物生理課知識(shí)基礎(chǔ)，所以存在學(xué)生對(duì)講授內(nèi)容難理解的問題。對(duì)此，經(jīng)過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們摸索出了“由表及里”的教學(xué)方法，即以專業(yè)課程中的新概念或新名詞為“表”，從這個(gè)概念聯(lián)系到相關(guān)學(xué)科的有關(guān)知識(shí)內(nèi)容，從不同學(xué)科的多層次、多角度講解這個(gè)新概念，這個(gè)為“里”，從而將專業(yè)課內(nèi)容與專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，最終讓學(xué)生完全掌握這一概念的內(nèi)涵與外延，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的，提高專業(yè)應(yīng)用能力[3]。本文將以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)《免疫學(xué)》課程為例，詳細(xì)闡述以提高專業(yè)應(yīng)用能力為導(dǎo)向的“由表及里”的課程教學(xué)方法，包括課前預(yù)習(xí)任務(wù)內(nèi)容，課上教授內(nèi)容和課后作業(yè)內(nèi)容都會(huì)體現(xiàn)知識(shí)的串聯(lián)，最終達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。在授課過程中，對(duì)第一部分內(nèi)容，即有關(guān)免疫的基本原理與技術(shù)通過教師講授的方式完成;對(duì)第二部分內(nèi)容，即與免疫有關(guān)實(shí)際案例部分在教師引導(dǎo)下進(jìn)行自助式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生通過各種渠道（圖書館、電子圖書、期刊、論壇、博客等）獲取信息的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能，培養(yǎng)學(xué)生交流討論學(xué)習(xí)內(nèi)容的習(xí)慣，剔除一貫式講授教學(xué)的單調(diào)感與枯燥感，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)，提高學(xué)生應(yīng)用基本理論分析問題和解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。經(jīng)實(shí)踐，該教學(xué)方法對(duì)培養(yǎng)生物工程專業(yè)工程技術(shù)人才具有良好的效果。

2.“由表及里”教學(xué)方法在《免疫學(xué)》中具體實(shí)施方法

以《免疫學(xué)》中“抗體”一章為例，根據(jù)“由表及里”的教學(xué)方法，具體教學(xué)安排任務(wù)如下：

教師在課前布置任務(wù)：首先是預(yù)習(xí)課上講授內(nèi)容，如“抗體”一章，然后復(fù)習(xí)生物化學(xué)課中關(guān)于蛋白質(zhì)一章內(nèi)容，再?gòu)?fù)習(xí)分子生物學(xué)中關(guān)于基因結(jié)構(gòu)以及基因轉(zhuǎn)錄與翻譯一章，最后復(fù)習(xí)生物工藝學(xué)中關(guān)于蛋白質(zhì)的工藝流程。

在課堂中，具體授課過程如下：首先，通過發(fā)現(xiàn)抗體的試驗(yàn)證明抗體的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此先復(fù)習(xí)生物化學(xué)課中關(guān)于蛋白質(zhì)一章內(nèi)容，比如蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，組成蛋白質(zhì)的常見氨基酸共有20種（甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸和組氨酸），同時(shí)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由氨基酸的順序連接形成的;二級(jí)結(jié)構(gòu)包括ɑ螺旋﹑β折疊和β片層等;三級(jí)結(jié)構(gòu)是一條多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過次級(jí)鍵經(jīng)折疊所形成的空間結(jié)構(gòu);四級(jí)結(jié)構(gòu)是由兩條或兩條以上多肽鏈（亞基）間相互作用形成具有功能的蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)[4]。接下來(lái)介紹抗體的結(jié)構(gòu)，它是由四條肽鏈組成的“Y”字形結(jié)構(gòu)，包括可變區(qū)和恒定區(qū)，以及高變區(qū)和互補(bǔ)決定區(qū)[5]。第三部分介紹抗體的編碼基因，這里需要首先復(fù)習(xí)分子生物學(xué)中關(guān)于真核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及真核生物基因的復(fù)制轉(zhuǎn)錄和翻譯特點(diǎn)：真核細(xì)胞大部分基因是不連續(xù)的，由內(nèi)含子和外顯子組成，結(jié)構(gòu)基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄生成初始mRNA分子，然后經(jīng)過后加工使無(wú)生物活性的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成有生物功能的成熟RNA[6]，再通過翻譯生成多肽鏈。由此引出抗體基因的表達(dá)特點(diǎn)——基因重排：免疫球蛋白基因庫(kù)中有多個(gè)基因片段區(qū)，這些基因片段區(qū)隨機(jī)組合，重排過程中的連接方式不同，不同的基因重排和表達(dá)，決定了免疫球蛋白的多樣性[5]。第四部分介紹抗體的制備，涉及生物工藝學(xué)中蛋白質(zhì)制備和純化相關(guān)知識(shí)，因此先復(fù)習(xí)蛋白質(zhì)制備和純化的常用方法，再具體介紹幾種常見抗體的制備流程。

通過“由表及里”的教學(xué)方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)《免疫學(xué)基礎(chǔ)》這門課后在以下方面得到提高：1.通過對(duì)生物工程專業(yè)其它專業(yè)課現(xiàn)用教材的閱讀與歸納，學(xué)生可以將《免疫學(xué)基礎(chǔ)》課的基本概念與基本試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)學(xué)科的擴(kuò)展，比如生物化學(xué)﹑遺傳學(xué)﹑細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn);2.通過對(duì)免疫學(xué)中有關(guān)醫(yī)學(xué)方面的實(shí)例進(jìn)行分析，可以將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際案例中，達(dá)到學(xué)以致用的目的;3.通過“世界咖啡”小組討論方式，可以鍛煉學(xué)生的溝通、交流、合作與組織的能力[7-8]。（表1）

3.結(jié)論

通過在內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)《免疫學(xué)》課程學(xué)習(xí)中幾年的實(shí)踐，“由表及里”的教學(xué)方法確實(shí)讓學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中受益匪淺，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課新知識(shí)中，以基礎(chǔ)課中的基礎(chǔ)知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，學(xué)習(xí)和理解新知識(shí)，這樣的教學(xué)方法在學(xué)生中很受歡迎。

參考文獻(xiàn)：

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[4]朱圣庚，徐長(zhǎng)法，王鏡巖.《生物化學(xué)》第四版[M].高等教育出版社， 2017.

[5]于善謙，王洪海，朱乃碩，葉榮. 《免疫學(xué)導(dǎo)論》（第二版）[M].高等教育出版社，2008.

[6]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，郭紅衛(wèi).《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第四版）[M].高等教育出版社，2013.

[7]教育部.教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見（2011-1-8）.

[8]教育部.國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）（2010-07-29）.

作者簡(jiǎn)介：

石雅麗（1981-），女，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院講師，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榛蚬こ獭?/p>

云飛（1981-），男，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院講師，博士，研究方向?yàn)橘Y源勘查。