生物類專業(yè)普通生物學(xué)課程教學(xué)改革探討

姚慶智 吳凱峰

摘? 要：普通生物學(xué)課程是植物學(xué)課程與動(dòng)物學(xué)課程整合成的一門課程，在生命科學(xué)類專業(yè)開(kāi)設(shè)，其目標(biāo)是夯實(shí)生物學(xué)基礎(chǔ)。文章根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)生命科學(xué)類專業(yè)普通生物學(xué)的教與學(xué)進(jìn)行了梳理和總結(jié)，為今后生命科學(xué)類專業(yè)普通生物學(xué)課程的教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：普通生物學(xué)課程;課程教學(xué);改革探討

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）17-0140-04

Abstract： General Biology Coures is an integrated course of Botany Course and Zoology Coures. It is set up in the major of life science. Its goal is to lay a solid foundation of biology. Based on many years of teaching experience， this paper summarizes the teaching and learning of general biology for life science majors， so as to provide reference for the teaching of "General Biology" for life science majors in the future.

Keywords： General Biology Course; course teaching; discussion on reform

教學(xué)與科研是高校的兩大功能標(biāo)簽，也是一所大學(xué)不可分割的兩個(gè)重?fù)?dān)。生命科學(xué)領(lǐng)域碩果累累的科學(xué)研究成果對(duì)所有人都是顯而易見(jiàn)的，然而近年來(lái)本科生轉(zhuǎn)專業(yè)的人數(shù)逐年增加。為了改變教學(xué)與科研失衡的局面，近幾年各大高校的生物類專業(yè)都開(kāi)展了本科教學(xué)改革工作。

為了減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)壓力，增加課程的含金量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)能力，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了改革，整合部分專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。例如，取消難度系數(shù)較大的課程：植物學(xué)課程和動(dòng)物學(xué)課程，取而代之的是普通生物學(xué)入門課程。

一、普通生物學(xué)課程教學(xué)改革探索的背景和思路

為什么要設(shè)置普通生物學(xué)課程？我認(rèn)為這其中的原因與陳閱增先生的“基礎(chǔ)性、通論性和入門性”的理念是一致的。生物科學(xué)專業(yè)或生物技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)普通生物學(xué)課程可以避免學(xué)生在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課與核心課后還是對(duì)生命科學(xué)的基礎(chǔ)沒(méi)有整體概念及系統(tǒng)性地把握自我知識(shí)框架的構(gòu)建。

普通生物學(xué)涵蓋不同的學(xué)科與內(nèi)容，為了達(dá)到課程應(yīng)有的廣度與深度，可由不同專業(yè)的教師分別講授。教師人數(shù)應(yīng)在二到三人為宜，如能由一名教師教授更好，有利于學(xué)生更好地接受，更好地學(xué)習(xí)知識(shí)。

普通生物學(xué)課程的開(kāi)設(shè)便于學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的入門學(xué)習(xí)，比如，像五界系統(tǒng)、三域系統(tǒng)、命名法規(guī)等生物學(xué)方面的相似或相同問(wèn)題，在普通生物學(xué)課程里一起講授，避免后續(xù)各門課程重復(fù)講授;反之，使得學(xué)生得到一個(gè)概念：生物學(xué)類的課程如出一轍、規(guī)行矩步……[1]。學(xué)生一旦產(chǎn)生負(fù)面的印象，則會(huì)在后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)中出現(xiàn)消極的現(xiàn)象。在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)階段，需深入專業(yè)層面分階段、內(nèi)容等講深講透。使得大學(xué)生物相關(guān)專業(yè)入門課程，專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)課的內(nèi)容設(shè)置、結(jié)構(gòu)更趨合理，更加符合人們認(rèn)識(shí)事物的步驟，由宏觀到微觀，由表及里，淺出深入，把握生命科學(xué)的整體狀況。不至于到了博士階段還不認(rèn)識(shí)植物類群、常見(jiàn)種類，動(dòng)物大類，常見(jiàn)種類，以至于鬧出笑話，論文出現(xiàn)謬誤，甚至出現(xiàn)重大錯(cuò)誤。

普通生物學(xué)課程是根據(jù)生命的基本特征，再現(xiàn)了微生物生命活動(dòng)的基本規(guī)律和基本理論，這是生物學(xué)專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)的技術(shù)專業(yè)課程。它是提高學(xué)生專業(yè)能力的基本課程內(nèi)容，也是正確指導(dǎo)微生物學(xué)新手入門并為多面技術(shù)專業(yè)奠定基礎(chǔ)的基本課程內(nèi)容[2]。

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)了普通生物學(xué)課程，作為生物工程、生物技術(shù)和生物科學(xué)（民族班）專業(yè)的專業(yè)課程。一直以來(lái)精確的定位為專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)理論教學(xué)法以教學(xué)為主導(dǎo)，但是由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，低年級(jí)學(xué)生的技術(shù)專業(yè)比較差，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法無(wú)法全面、深入地解釋每一章，因此“全面”和“深入”無(wú)法結(jié)合。機(jī)械地記憶已成為當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)對(duì)考試評(píng)估的一種解決方案[3]。艾賓浩斯遺忘曲線表明，即使學(xué)生想盡一切辦法完成了本課程的考核，其中多數(shù)的知識(shí)點(diǎn)也會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)被遺忘，那么普通生物學(xué)課程培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)”的生物學(xué)人才的教學(xué)任務(wù)顯然無(wú)法實(shí)現(xiàn)[4]。

對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，最重要的是逐漸認(rèn)識(shí)生物學(xué)的多樣性和多功能性，并慢慢地認(rèn)同生物學(xué)這一學(xué)科。一方面，老師要傳授專業(yè)知識(shí)給學(xué)生，另一方面，老師也要“從心底吸引學(xué)生”，因此，老師利用自己的經(jīng)歷來(lái)講述生物學(xué)的精髓，向?qū)W生展示生物學(xué)的本質(zhì)、發(fā)展趨勢(shì)和未來(lái)，促使他們將普通高中的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾R(shí)的自主學(xué)習(xí)，因?yàn)樗麄儽仨氃黾诱n后自主學(xué)習(xí)的時(shí)間。為了使新入學(xué)的大學(xué)生盡快融入“自主學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，教師授課為輔”的教學(xué)方法，特別建立了“新生研討課”，讓學(xué)生以小組為單位，選擇一個(gè)生物學(xué)為課題的內(nèi)容進(jìn)行小組分工合作，收集資料，進(jìn)行匯總和報(bào)告，最后展示結(jié)果。

這樣，將改變傳統(tǒng)的被動(dòng)式教學(xué)方法，以增強(qiáng)學(xué)生的課堂教學(xué)參與度，豐富課堂教學(xué)方法，開(kāi)闊學(xué)生的視野，縮短第二課堂時(shí)間，提高自學(xué)能力。這是普通生物學(xué)教育改革的重中之重[5]。

二、改革教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)課程發(fā)展趨勢(shì)

邁向21世紀(jì)的生物科學(xué)必須是“大生物學(xué)”的一個(gè)時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期中，各個(gè)學(xué)科都相互滲透并融合在一起。過(guò)去，普通生物學(xué)在正確引導(dǎo)一代青年入門中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，應(yīng)該恢復(fù)以前的應(yīng)有位置，使其發(fā)展成為真正意義上的“General Biology.”。

新的問(wèn)題和分歧將不可避免地再次出現(xiàn)，知識(shí)積累是無(wú)窮的，學(xué)時(shí)卻是有限的，怎么辦？是延長(zhǎng)學(xué)習(xí)年限，還是改革教學(xué)內(nèi)容？我認(rèn)為主要應(yīng)選擇后者。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，知識(shí)結(jié)構(gòu)也應(yīng)有所變化。將形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能揉在一起講授，符合當(dāng)今生命科學(xué)的特點(diǎn)，當(dāng)然這樣對(duì)教師的要求更高，難度更大。教學(xué)改革總是要在克服困難中前進(jìn)。教師要十分重視生命科學(xué)重要學(xué)科的發(fā)展與學(xué)科的建設(shè)，包括生物學(xué)的前沿領(lǐng)域和實(shí)際的發(fā)展應(yīng)用，可以結(jié)合當(dāng)下的學(xué)科發(fā)展和教師的科研課題進(jìn)行系統(tǒng)性地講解。

三、加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，跟上時(shí)代步伐

內(nèi)容由主題組成，而過(guò)程由學(xué)生需要去獲得的基本技能組成。課程體系的主要目標(biāo)之一是讓學(xué)生獲得科學(xué)過(guò)程的技能。這些技能不僅要包括在科學(xué)課程中，而且要包括在所有與科學(xué)相關(guān)的其他課程中?？茖W(xué)過(guò)程的技能是科學(xué)教育要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)之一，因?yàn)檫@些技能不僅被科學(xué)家所用，而且也被每個(gè)人所用，從而成為具有科學(xué)素養(yǎng)的人。

普通生物學(xué)課程是一門綜合基礎(chǔ)理論和實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)學(xué)科。當(dāng)代生物科學(xué)是具有很強(qiáng)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的專業(yè)學(xué)科，教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)習(xí)與課堂教學(xué)相同，是生物學(xué)類學(xué)生必須掌握的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和提高對(duì)大自然認(rèn)識(shí)能力不可缺少的環(huán)節(jié)[6]。

普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的關(guān)鍵是基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容完全遵循動(dòng)物和植物的系統(tǒng)發(fā)展而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，而且考試內(nèi)容古板，學(xué)生缺乏興趣。因此，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革與創(chuàng)新，提升和組織原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并配合基礎(chǔ)理論課內(nèi)容開(kāi)展“大實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)。簡(jiǎn)而言之，“大實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)是將實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立分開(kāi)，并集中進(jìn)行，從而形成“普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”。普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)可以分為“動(dòng)物基本實(shí)驗(yàn)”“植物基本實(shí)驗(yàn)”“動(dòng)物標(biāo)本的采集與制作”“植物標(biāo)本的采集與制作”“動(dòng)物多樣性觀察”“植物多樣性觀察”“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)”等幾大類，每個(gè)大類實(shí)驗(yàn)課安排一天，在完成理論教學(xué)的基礎(chǔ)上集中進(jìn)行“大實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)，使學(xué)生對(duì)生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)操作有系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)[7]。

四、教學(xué)方法的合理運(yùn)用

信息化教學(xué)是大學(xué)課堂教學(xué)中常見(jiàn)的關(guān)鍵教學(xué)方法。把學(xué)生不易理解，不容易用語(yǔ)言敘述的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)多媒體系統(tǒng)來(lái)表達(dá)，例如圖像、動(dòng)畫(huà)和視頻，以詳細(xì)顯示多媒體系統(tǒng)中未涵蓋的關(guān)鍵點(diǎn)。媒體的適度變化是一個(gè)很好的刺激，學(xué)生將遵循老師的手法，甚至不知不覺(jué)地閱讀老師寫(xiě)的單詞和句子，然后出現(xiàn)新的興奮點(diǎn)，這樣的方式增加了對(duì)課程內(nèi)容的理解水平[8]。在課堂教學(xué)中，老師應(yīng)適當(dāng)?shù)乜刂平虒W(xué)計(jì)劃和課堂教學(xué)的節(jié)奏感，給學(xué)生一些思考的時(shí)間，并從課堂教學(xué)的主人轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者。教師應(yīng)充分利用自己的主導(dǎo)地位，運(yùn)用PBL，CBL，啟發(fā)式，討論式，自學(xué)式等教學(xué)策略和教學(xué)方法，不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開(kāi)發(fā)學(xué)生的邏輯思維能力[9]。

（一）通過(guò)在線解答“學(xué)習(xí)問(wèn)題”增進(jìn)課外主動(dòng)型學(xué)習(xí)

課程體系的主要目標(biāo)之一是讓學(xué)生獲得科學(xué)過(guò)程的技能。這些技能不僅包括在科學(xué)課程中，而且包括在所有與科學(xué)相關(guān)的其他課程中。科學(xué)過(guò)程的技能是科學(xué)教育要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)之一，因?yàn)檫@些技能不僅被科學(xué)家所用，而且也被每個(gè)人所用，從而成為具有科學(xué)素養(yǎng)的人。

學(xué)生可以在課外使用學(xué)習(xí)問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)，需要關(guān)注學(xué)生是否會(huì)充分利用該數(shù)據(jù)庫(kù)才能確定是否值得作出這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，要提供激勵(lì)措施來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生利用這些考題學(xué)習(xí)。首先，讓學(xué)生們知道，所有的測(cè)驗(yàn)考題都將直接來(lái)自與考題學(xué)習(xí)相同的在線考題庫(kù)。這些小測(cè)驗(yàn)加起來(lái)占期末成績(jī)的5%。第二，讓學(xué)生們知道，與課程前半部分內(nèi)容相關(guān)的50%的考題將從考題學(xué)習(xí)中篩選。這些考試的成績(jī)綜合起來(lái)占期末成績(jī)的54%。還要使學(xué)生們從學(xué)期開(kāi)始時(shí)就意識(shí)到解答考題是一種非常有效地學(xué)習(xí)新課程內(nèi)容的方法。為了有助于強(qiáng)調(diào)在線考題的初衷是為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)好課程內(nèi)容，而不是作為一種知識(shí)的評(píng)估手段，把在線考題標(biāo)注為“考題學(xué)習(xí)”，而不是“練習(xí)小測(cè)試”[10]。

（二）主動(dòng)學(xué)習(xí)方法可以提高本科生生物學(xué)的學(xué)習(xí)

效果

為了能夠更好地在復(fù)雜的科技問(wèn)題上作出明智的決斷，越來(lái)越需要在STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）領(lǐng)域中更有效地教導(dǎo)學(xué)生。在過(guò)去的幾十年里，大量的研究，尤其是在STEM領(lǐng)域，把焦點(diǎn)放在了如何提高學(xué)生的參與度、保留度和關(guān)鍵性思維能力方面。事實(shí)證明解答考題在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的長(zhǎng)效學(xué)習(xí)方面是一種特別有效的學(xué)習(xí)方法。研究還表明，解答考題不僅能改進(jìn)死板（死記硬背）的學(xué)習(xí)，還能提高學(xué)生通過(guò)綜合多元事實(shí)作出決斷的能力。主動(dòng)學(xué)習(xí)是讓他們對(duì)自己的學(xué)習(xí)肩負(fù)起更多的責(zé)任，能改進(jìn)他們批判性思維能力的相互合作學(xué)習(xí)的教學(xué)方法[11]。因此，為學(xué)生提供更多的課外主動(dòng)式學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)是可取的。在線考題學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段。它在第一年需要大量的投入來(lái)建立，但在隨后的年份中只需要很少的投入來(lái)維護(hù)。此外，即使對(duì)非常大的課程班級(jí)而言，它在顯著提高平均考試分值上也表現(xiàn)非凡。

（三）課外搭檔間的交替輔導(dǎo)

本科生物學(xué)課程的最大挑戰(zhàn)之一是如何讓學(xué)生能夠與老師進(jìn)行一對(duì)一的互動(dòng)。大的課程班級(jí)規(guī)模易導(dǎo)致課程教學(xué)回歸到互動(dòng)較少不求甚解的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。無(wú)數(shù)的研究表明，單純的課堂講授和被動(dòng)學(xué)習(xí)一般不會(huì)產(chǎn)生類似于激勵(lì)主動(dòng)學(xué)習(xí)的生物課程所能具有的學(xué)習(xí)收益。

許多本科課程選拔在先前幾個(gè)學(xué)期的課程中表現(xiàn)良好的學(xué)生作為同伴導(dǎo)師。在某一基礎(chǔ)生物學(xué)課程中的這類項(xiàng)目顯示，與那些拒絕接受輔導(dǎo)的學(xué)生相比，接受輔導(dǎo)的學(xué)生每接受一輪輔導(dǎo)（最多10輪）提升考試成績(jī)1%。另一項(xiàng)研究也證實(shí)同伴互教與最終課程成績(jī)之間存在因果關(guān)系。一項(xiàng)涉及醫(yī)學(xué)院同伴互教（廣義定義）的綜合分析研究顯示，學(xué)生從同伴導(dǎo)師受益與從正規(guī)教師受益分毫不差。研究表明，同伴互教不僅對(duì)學(xué)生有好處，而且對(duì)教師也有好處，這種好處的大小因?qū)W習(xí)的不同而不同。在某些情況下，教者實(shí)際上可能比他們所輔導(dǎo)的學(xué)生受益更多。教者的學(xué)習(xí)收益可能源于教者有機(jī)會(huì)參與對(duì)自己的學(xué)識(shí)和專業(yè)知識(shí)的后認(rèn)知反思。

如果教者和被教者都能從輔導(dǎo)中獲益，那么互惠同伴互教（RPT）應(yīng)該是一種作用明顯和高效地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的模式。在這個(gè)模式中，學(xué)生輪流扮演教者和被教者的角色，從而使一對(duì)一的學(xué)生對(duì)導(dǎo)師的配對(duì)在任何規(guī)模的班級(jí)都成為可能。RPT（互惠同伴互教）的互惠屬性使每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)兩種角色，但它也可以導(dǎo)致因?yàn)榻巧：袷呛献骱驼J(rèn)知的共創(chuàng)。在課堂上實(shí)施RPT后，學(xué)生的學(xué)習(xí)收益得到提升，后認(rèn)知調(diào)節(jié)得到加強(qiáng)，但RPT的推行方式因研究而異[12]。

五、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的積極應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門新興技術(shù)，教育學(xué)是傳統(tǒng)教育模式的重要組成部分。基于教育技術(shù)的專業(yè)特色系統(tǒng)可以有效地整合現(xiàn)代教育理論和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科。這不僅有利于促進(jìn)知識(shí)的傳播，而且有利于較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于應(yīng)用型和復(fù)合型人才的培養(yǎng)。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，高校教育必須抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，加快教育體制改革的深度和力度，盡快實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)教學(xué)模式向網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)和社會(huì)對(duì)人才的需求來(lái)看，在培養(yǎng)目標(biāo)、教育模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、師資隊(duì)伍等方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，為信息時(shí)代培養(yǎng)出更多高素質(zhì)人才。

互聯(lián)網(wǎng)上有很多生物資源，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)。在教學(xué)中，我們應(yīng)更多地利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行示范教學(xué)，并在課堂上進(jìn)行直觀地播放和示范，以增強(qiáng)學(xué)生的理解和記憶能力。另外，課后可以布置功課，讓學(xué)生登錄互聯(lián)網(wǎng)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的資源，加深理論知識(shí)的理解和實(shí)際應(yīng)用[13]。

隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的不斷深入，作為一個(gè)資源層，多媒體信息資源系統(tǒng)（包括多媒體素材庫(kù)、多媒體教材庫(kù)和多媒體課件庫(kù)）的建設(shè)與開(kāi)發(fā)顯得尤為重要，分布范圍廣且具有較強(qiáng)的互動(dòng)性，已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。許多學(xué)校投入大量資金開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，建立了完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，普通生物學(xué)課程是生物學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。結(jié)合課程的性質(zhì)，對(duì)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)方法進(jìn)行一系列的改革和探索，對(duì)于提高本課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

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