基于一流課程建設(shè)的教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計與實(shí)踐

程佳　馬海東　路宏朝

［摘 要］ 伴隨著生命科學(xué)發(fā)展的日新月異、信息多元化時代的到來，應(yīng)用型本科高校中的生理學(xué)教學(xué)面臨新一輪的挑戰(zhàn)和創(chuàng)新改革。根據(jù)生理學(xué)課程的特點(diǎn)，對標(biāo)一流課程建設(shè)綱要，以及陜西理工大學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對“人體及動物生理學(xué)”進(jìn)行了一系列創(chuàng)新設(shè)計與實(shí)踐，包括建立混合式教學(xué)體系，持續(xù)打造優(yōu)良的課程內(nèi)容，健全課程培養(yǎng)方案等方面，并對相應(yīng)的改革效果進(jìn)行了總結(jié)與反思，以期提升應(yīng)用型本科高校的生理學(xué)教學(xué)質(zhì)量，助力一流課程建設(shè)。

［關(guān)鍵詞］ 生理學(xué)；教學(xué)創(chuàng)新；課程組

［基金項目］ 2020年度陜西省新工科、新農(nóng)科研究與實(shí)踐項目“基于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的地方院校生物工程專業(yè)多學(xué)科交叉人才培養(yǎng)機(jī)制研究與實(shí)踐”（2020-114）

［作者簡介］ 程 佳（1983—），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士，陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事生理學(xué)研究；馬海東（1987—），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，博士，陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院講師，主要從事生理學(xué)研究；路宏朝（1980—），女，陜西漢中人，博士，陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院教授（通信作者），主要從事生理學(xué)研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）17-0129-04［收稿日期］ 2022-07-25

“人體及動物生理學(xué)”是普通高校生物科學(xué)專業(yè)的核心課程之一，旨在讓學(xué)生系統(tǒng)掌握動物生命活動的基本規(guī)律，理解有機(jī)體的主要生理過程與機(jī)制、活動規(guī)律與調(diào)節(jié)，探究動物機(jī)體的生命現(xiàn)象的本質(zhì)和疾病發(fā)生的原因。學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)之后，可以理解生理學(xué)科知識體系的基本思想和方法，兼顧發(fā)展科學(xué)探究能力，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)與專業(yè)發(fā)展的意識，搭建生理學(xué)科與其他生物學(xué)科的橋梁，構(gòu)建完整的生物學(xué)知識體系。

陜西理工大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)的“人體及動物生理學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊以“金課”的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度為目標(biāo)，以課程思政建設(shè)為導(dǎo)向，對標(biāo)一流課程建設(shè)綱要，積極進(jìn)行課程的教學(xué)改革與實(shí)踐［1］。在此過程中，總結(jié)出一些應(yīng)用型本科高校生理教學(xué)中可能面臨的共同問題，并在課程體系、授課形式和課堂設(shè)計方面進(jìn)行了嘗試和探索。

一、構(gòu)建線上自學(xué)與線下引導(dǎo)模式，完善課程體系

生理學(xué)的理論知識具有系統(tǒng)性、抽象性和動態(tài)性等特點(diǎn)。例如，物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸不僅是單個細(xì)胞的生物反應(yīng)，更要認(rèn)識生物學(xué)效應(yīng)發(fā)生的機(jī)制與影響因素。此外，物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)還會出現(xiàn)在各個生理章節(jié)中，尤其在泌尿生理中腎小球的尿生成、腎小管和腎小球的重吸收和分泌過程中，各階段的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式都與機(jī)體的生理水平相適應(yīng)，這也體現(xiàn)了生理知識內(nèi)容的復(fù)雜性和整體性特點(diǎn)。加之交叉融合的知識點(diǎn)多為學(xué)科前沿，這種相關(guān)知識點(diǎn)在不同學(xué)科間的碎片化分布，不利于學(xué)生系統(tǒng)掌握最新學(xué)科進(jìn)展。

針對生理學(xué)知識內(nèi)容龐雜和難教難學(xué)的矛盾，課程組基于在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，搭建“人體及動物生理學(xué)”在線課程，極大程度地緩解了理論課時壓縮的突出問題，也有效保障了課程的知識傳遞不受空間和學(xué)時設(shè)置的局限。此后，課程組采用混合式的教學(xué)模式，逐步實(shí)現(xiàn)以“教”為中心向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變，也在一定程度上推動了專業(yè)課堂教學(xué)模式改革。為了提高線上學(xué)習(xí)效果，線下課堂的內(nèi)容串講和啟發(fā)式討論就成為課程體系構(gòu)建穩(wěn)中求進(jìn)的重要環(huán)節(jié)。同時，在“人體及動物生理學(xué)”教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課程對于學(xué)生知識體系的建構(gòu)、實(shí)踐應(yīng)用能力以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。尤其是在培養(yǎng)學(xué)生形成主動發(fā)現(xiàn)問題、系統(tǒng)分析問題的科學(xué)思維以及靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力等方面具有重要作用［2］。

正因?yàn)槿绱?，動物生理學(xué)課程組通過幾年的努力，形成了“在線課程—線下課程—實(shí)驗(yàn)課程”多維一體的課程體系，并且以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為出發(fā)點(diǎn)，形成正向引導(dǎo)和及時反饋的模式，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的良性循環(huán)，保證了“三全育人”格局的實(shí)現(xiàn)。在課程運(yùn)行的周期中，全面展開“六度混合”的教學(xué)模式，在遞進(jìn)式教學(xué)改革的推動下，近三年成績在及格線以上的人數(shù)逐步增加，有效緩解了兩極分化的現(xiàn)象［3］。

二、教學(xué)內(nèi)容與研究熱點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，推動課程創(chuàng)新

（一）巧用學(xué)科前沿，激發(fā)科學(xué)工匠精神

近年來，中學(xué)生物專業(yè)的教學(xué)明顯更注重課程內(nèi)容的時代性和前沿性，而高校本科生物專業(yè)的生理學(xué)知識已經(jīng)跟不上生命科學(xué)快速發(fā)展的速度。因此，在對學(xué)生專業(yè)知識體系搭建的過程中，有必要將經(jīng)典的生理學(xué)理論與其他學(xué)科前沿知識相互融合，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究精神。在教學(xué)過程中，生理學(xué)主要以機(jī)體組織器官水平為主，結(jié)合講授高等動物生理機(jī)能調(diào)節(jié)的經(jīng)典理論。在課堂上，將諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎的內(nèi)容等生命領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)融入授課環(huán)節(jié)中是改善課堂教學(xué)的突破口。

此外，生理課堂還可以結(jié)合流感病毒的特點(diǎn)，介紹其入侵人體的過程以及導(dǎo)致呼吸困難的機(jī)理，在呼吸生理的學(xué)習(xí)中認(rèn)識戴口罩預(yù)防呼吸性疾病的理論依據(jù)，在免疫生理中描述疫苗接種后機(jī)體產(chǎn)生抗體的過程，普及疫苗接種對機(jī)體的有效保護(hù)等方面。在講授人體生理學(xué)知識的過程中引發(fā)學(xué)生對社會熱點(diǎn)問題的關(guān)注，在明晰生物專業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)容的過程中強(qiáng)化專業(yè)素養(yǎng)。

（二）善用問題鏈，打造優(yōu)質(zhì)線下課堂

隨著線上教學(xué)或線上線下混合式教學(xué)模式被引入課堂，打破了傳統(tǒng)的生理學(xué)教學(xué)體系。目前“人體及動物生理學(xué)”采用線上線下混合式教學(xué)，理論教學(xué)以線上為主，線下課堂以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題。但由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力相對較弱，需要教師穿插采用多種教學(xué)方法吸引學(xué)生們的注意力［4］。因此，增強(qiáng)教師教學(xué)方法學(xué)習(xí)和打造多元化的授課模式就顯得十分重要。

以問題鏈為導(dǎo)向，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與案例或?qū)嶋H問題掛鉤，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作解決問題，從而掌握問題背后的生理學(xué)知識［5］。課程組成員收集和設(shè)計問題鏈，將其巧妙地融入課程內(nèi)容講解中，由淺入深地將知識點(diǎn)與實(shí)際問題銜接起來，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，力爭打造更多的“三全育人”的模式和示范課。

同時，合作式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式重視學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教材之間的多維互動，有利于提高學(xué)生在教學(xué)進(jìn)程中的參與度，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，提高合作交流的綜合素質(zhì)［6-7］。針對生理學(xué)不同章節(jié)在實(shí)際生活中的臨床應(yīng)用，穿插進(jìn)行研討會（Seminar）結(jié)合病例基礎(chǔ)學(xué)習(xí)（Case-based learning，CBL）的教學(xué)方式幫助學(xué)生從被動接受知識變?yōu)橹鲃犹剿骱驼J(rèn)識知識［8］。利用多種教學(xué)方法進(jìn)行有創(chuàng)意的教學(xué)設(shè)計，不僅有助于學(xué)生在團(tuán)體協(xié)作中形成“學(xué)習(xí)知識—分享經(jīng)驗(yàn)—創(chuàng)造性地解決問題”的學(xué)習(xí)方式，而且可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新潛力，不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)還會增加課堂互動。此外，青年教師還亟須樹立服務(wù)思維，讓課堂朝著精準(zhǔn)教學(xué)的方向發(fā)展［9］。

（三）活用課外實(shí)踐，提升課程附加價值

“人體及動物生理學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊響應(yīng)國家科普號召，配合諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的科普講座，極大提高了青年教師的參與感和獲得感，在一定程度上形成了生理課程的品牌效應(yīng)。團(tuán)隊結(jié)合每年科普進(jìn)校園的系列活動，將諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的解讀講座面向更多在校學(xué)生開放，關(guān)注和參與的人數(shù)在逐年上升，并且受眾學(xué)生的專業(yè)分布也不再局限于生物類學(xué)科。此外，課程組成員利用生理學(xué)課程體系平臺，在指導(dǎo)大學(xué)生參與課外生命科學(xué)競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、課外科技作品等活動中取得了突出成績，強(qiáng)化學(xué)科交叉融合，突出新工科、新文科背景，為培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才貢獻(xiàn)了集體智慧。

三、知識傳授與立德育人互相包容，健全培養(yǎng)方案

為了深入落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，全國各地高校積極整合各學(xué)科門類課程資源，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)融入各學(xué)科教學(xué)中，讓教學(xué)最終回歸到育人的目的［10］。在生理學(xué)知識體系的建構(gòu)過程中，需要在掌握生理學(xué)的基本知識、基本原理和基本技能，理解生理學(xué)科知識體系的基本思想和方法的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生必須運(yùn)用生物體辯證統(tǒng)一的觀念，從整體上重新認(rèn)識人體及動物生理學(xué)和其他學(xué)科的聯(lián)系，以及在社會發(fā)展實(shí)踐中的價值，同時提升學(xué)生的生命科學(xué)素養(yǎng)，樹立科學(xué)的現(xiàn)代生命觀，從而為增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情感和社會責(zé)任感，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，構(gòu)筑堅實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。

“人體及動物生理學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊結(jié)合課程內(nèi)容，在課程教學(xué)過程中將道德素養(yǎng)、科學(xué)精神、家國情懷、工匠精神等思政元素加以有機(jī)融入。例如，生理學(xué)的緒論介紹中引入宋慈的《洗怨集錄》等古代解剖學(xué)先祖的成長經(jīng)歷，展現(xiàn)中國古人的智慧與文化自信；結(jié)合病毒感染機(jī)制及其疫苗研發(fā)過程，培養(yǎng)學(xué)生的明理意識；在對神經(jīng)生理章節(jié)中介紹帕金森病、阿爾茨海默病等老年性疾病，倡導(dǎo)仁愛忠孝的倫理情懷，樹立社會主義核心價值觀。教師潛移默化地將思想政治案例融入課堂講授中，培養(yǎng)學(xué)生尊重傳統(tǒng)的意識，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化；學(xué)習(xí)先進(jìn)人物精神，培養(yǎng)學(xué)生的敬畏意識；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。再結(jié)合多種教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生正確做人和做事，培育和踐行社會主義核心價值觀。

值得強(qiáng)調(diào)的是，生理學(xué)是研究機(jī)體生命活動現(xiàn)象以及功能規(guī)律的科學(xué)，理論實(shí)踐性極強(qiáng)，其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)相較于理論知識更為直觀具體，因此占有舉足輕重的地位，也是思想政治育人和實(shí)踐育人的又一個戰(zhàn)場。結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)特色，將生理學(xué)知識與“師范”領(lǐng)域的實(shí)際問題有機(jī)融合，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具備專業(yè)知識和師范背景的高素質(zhì)人才目標(biāo)。“人體及動物生理學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，漸進(jìn)式開展綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力得以提升［11］。例如，坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本的制備和機(jī)能檢測就是中學(xué)生物教師需要給學(xué)生演示的實(shí)驗(yàn)之一，在實(shí)驗(yàn)中通過親自制作標(biāo)本和鋅銅弓檢測觀察肌肉收縮的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考刺激坐骨神經(jīng)引起腓腸肌收縮背后的生理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)與理論的驗(yàn)證與對接。此外，團(tuán)隊還考慮將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)引入“人體及動物生理學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過學(xué)生獨(dú)立自主選題、設(shè)計和完成實(shí)驗(yàn)，真正意義上促進(jìn)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)［12］。

結(jié)語

結(jié)合一流課程的總體要求，通過對“人體及動物生理學(xué)”課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐，是一個漸進(jìn)式的、漫長的過程。教學(xué)改革嘗試在一定程度上提高了教學(xué)效果，可以為其他高校本科教學(xué)改革或一流課程建設(shè)提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

［1］趙寬，萬昕，李明，等.環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)痛點(diǎn)問題及其對策分析［J］.科教文匯（中旬刊），2021（11）：117-119.

［2］楊穎麗，伍雨娟，李家雯，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“人體解剖與動物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化［J］.生物工程學(xué)報，2022，38（3）：1237-1247.

［3］王海艦，周清華.互聯(lián)網(wǎng)+混合式高校教學(xué)模式的研究與實(shí)踐［J］.教育現(xiàn)代化，2019，6（66）：101-104+107.

［4］孟曉彩，朱正，張廣清，等.化工原理課程教學(xué)中的痛點(diǎn)問題和解決方案［J］.化學(xué)工程與裝備，2021（10）：278-279+270.

［5］Carl Wieman，Katherine Perkins， Sarah Gilbert.Transforming Science Education at large Research Universities：A Case Study in Progressxs［J］.Change：The Magazine of Higher learning，2010，42（2），6-14.

［6］程佳，王琦，路宏朝，等.生物專業(yè)研究生課程教學(xué)設(shè)計的改革與實(shí)踐：以“細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)”為例［J］.西部素質(zhì)教育，2021，7（23）：137-139.

［7］王飛，陳嬌，郝雪，等.特殊教育專業(yè)“人體解剖生理學(xué)”課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐［J］.生物工程學(xué)報，2021，37（9）：3368-3375.

［8］李敏艷.Seminar結(jié)合CBL教學(xué)模式在生理學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探索［J］.生物學(xué)雜志，2016，33（6）：124-126.

［9］汪艷蛟，米飛，宋禮貴，等.應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)思維解決預(yù)防醫(yī)學(xué)教學(xué)痛點(diǎn)的新思考［J］.教育教學(xué)論壇，2020（49）：227-228.

［10］李云均.新形勢下高校思想政治工作治理現(xiàn)代化：評《加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢下高校思想政治工作十談》［J］.熱帶作物學(xué)報，2021，42（4）：1243-1244.

［11］冷曄.生物技術(shù)專業(yè)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)與改革［J］.生物學(xué)雜志，2021，38（3）：112-115.

［12］黨凱，姜山峰，騫愛榮.“三航”特色背景下的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［J］.生物學(xué)雜志，2020，37（2）：116-118+122.

Teaching Innovation Design and Practice Based on First-class Curriculum Construction： A Case Study of Human and Animal Physiology

CHENG Jia， MA Hai-dong， LU Hong-zhao

（School of Biological Science and Engineering， Shaanxi University of Technology， Hanzhong，

Shaanxi 723000， China）

Abstract： With the rapid development of life science and the arrival of the era of information diversification， physiology teaching in practical universities is facing new challenges and innovation reform. According to the characteristics? of physiology， the outline of the first-class curriculum? construction， and the professional training objectives in Shaanxi University of Technology， a series of innovative designs and practices are made for teaching of human and animal physiology. Many measures include but not limited to establishing the hybrid teaching system， building excellent course content and improving the curriculum program. Then， the corresponding reform effects are summarized and refleced. The paper could contribute to improving the quality of physiology teaching in universities and promoting the first-class curriculun construction.

Key words：? physiology; teaching innovation; curriculum group