普通生物學(xué)課程教學(xué)改革實踐

中圖分類號 G642.0;S601 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1007-7731(2025)14-0122-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.028

Practiceof teachingreform in General Biologycourse

YULi LIU Xueying ZENG Xiaoxi LIU Xiwen XIE Qijun ZHANG Bangyue

School of Biological and Medical Engineering，Hunan University of Technology，Zhuzhou 412Oo0，China

AbstractTo cultivate high quality biological professionals，the learning and teaching status of General Biology course was analyzed，andthecorresponding teaching reforms were carried out.This course is offered inthefirst yearof college，and some studentsconsider their biology foundation tobe average，makingit dificult forthem to keepup with the teaching progress; partof theclasroom teaching methodsarerelativelysingle，withadisconnectbetween theoretical teaching and practical teaching，and students’overall learning interest is not high.Based onthis，targeted teaching reforms are caried out.Basedonthe student-centered teaching philosophy，a knowledge graph is established through theChaoxingLearning Platform，whichhelps students identifyandfillingaps through methodssuchaslearning first and thenlearning; innovate teaching model，implementadual mentorsystemof scientific researchand teaching，and achieve the integrationof“coursecompetition research production”;refactor teaching content，focuson teaching related research on animals，plants，and humans，as well as microbiologyand bioengineering;improve teaching methods by addingquestioning guidance，situational introduction，and classroom discussons toconnectabstract biological knowledgewithpracticalproduction;optimizetheaessmentandevaluationmethods，increasetheproportionof process assessment to 50% ，and increase the assessment of students’self-learning ability，value leadership ability，and other aspects.Practice shows thatthe teaching reform ofthis course hasachieved significant results，with students’learning initiativesignificantly improvedandthe teachingobjectives basicallyachieved.Thisarticleprovides references for similar course teaching reforms.

KeywordsGeneral Biology;interdisciplinary integration; animals and plants; microorganism

普通生物學(xué)是一門集分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、進(jìn)化學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)等多個學(xué)科于一體的綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課程。生物技術(shù)、生物工程和生物科學(xué)專業(yè)均將其列為專業(yè)基礎(chǔ)課程體系的必修課程之一。該課程可以夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識，提高其綜合素質(zhì)，較多學(xué)者對該課程教學(xué)改革進(jìn)行探索。門中華等研究發(fā)現(xiàn)，部分高校將該課程作為通識教育課面向非生物專業(yè)學(xué)生開設(shè)。鄭延麗等2針對該課程內(nèi)容多、學(xué)習(xí)任務(wù)重的現(xiàn)狀，立足貴州大力發(fā)展“三農(nóng)”的省情，對授課方式、教學(xué)計劃、考核方式等進(jìn)行探究，提出培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、精簡教學(xué)內(nèi)容、綜合歸納教材編排、多種教學(xué)方式相結(jié)合等對策，改善了教學(xué)效果，較好地完成了人才培養(yǎng)目標(biāo)。周吟研究認(rèn)為，該課程在理論教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)效果、考核評價方式等方面均有待改進(jìn)，基于以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，針對性地提出重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)手段、優(yōu)化考核方式等措施，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。葉小芳等4以解決實際問題為導(dǎo)向，通過“寬口徑、厚基礎(chǔ)\"的方式對學(xué)生進(jìn)行全面引導(dǎo)與培養(yǎng)，建立起了一個較為健全、完整、系統(tǒng)的生物學(xué)知識結(jié)構(gòu)框架。

本文對生物專業(yè)普通生物學(xué)課程學(xué)情和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，基于以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，通過創(chuàng)新教學(xué)模式、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法以及優(yōu)化考核評價方式的多層次教學(xué)模式改革來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實現(xiàn)\"課一賽一研一產(chǎn)”一體化，并多元化、全程化、深入化評價學(xué)生綜合能力。

1普通生物學(xué)課程學(xué)情和教學(xué)現(xiàn)狀

1.1學(xué)情分析

生物技術(shù)專業(yè)普通生物學(xué)課程開設(shè)于大一下學(xué)期，此時部分學(xué)生剛進(jìn)人大學(xué)，接觸專業(yè)課的時間較短，學(xué)習(xí)積極主動性不高。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課程教學(xué)團(tuán)隊在2024年對2023級生物技術(shù)專業(yè)119名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，主要調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)習(xí)生物學(xué)的情況、生物學(xué)基礎(chǔ)的自我評價、未來求學(xué)就業(yè)意向、感興趣的生物專業(yè)知識和10道生物學(xué)基礎(chǔ)題。其中，生物學(xué)基礎(chǔ)的自我評價回收問卷114份，回收率 95.8%，11.4% 的學(xué)生自認(rèn)為生物學(xué)基礎(chǔ)較扎實， 59.6% 的學(xué)生自認(rèn)為基礎(chǔ)一般， 17.6% 的學(xué)生自認(rèn)為基礎(chǔ)較差， 11.4% 的學(xué)生自認(rèn)為基礎(chǔ)很差。生物學(xué)基礎(chǔ)知識測試回收問卷114份，回收率

95.8%，79.8% 的學(xué)生在及格線以上， 20.2% 的學(xué)生未達(dá)標(biāo)?？芍糠謱W(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)較差，較難跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度。

1.2 教學(xué)現(xiàn)狀

選用《普通生物學(xué)》5作為課程教材，該書一共七大部分41章，涵蓋細(xì)胞、遺傳與變異、進(jìn)化、植物的形態(tài)與功能、動物的形態(tài)與功能、生態(tài)學(xué)與保護(hù)生物學(xué)等知識。該課程設(shè)置 32～56 學(xué)時，在有限的學(xué)時內(nèi)較難完成全部內(nèi)容的教學(xué)，為此，教師須對主講內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)精簡。作為生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程，其在實際教學(xué)中存在一些問題，包括以下幾個方面。

（1)教學(xué)理念方面。該課程常被簡單視為“概論課”，缺乏對生物學(xué)科核心思維的深人培養(yǎng)，導(dǎo)致部分學(xué)生難以建立學(xué)科整體框架。同時，不同學(xué)生存在一定的學(xué)科基礎(chǔ)差異，教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容存在一定的趨同化。(2)教學(xué)方法方面。部分課堂的教學(xué)方法較單一，以教師講授為主，單向的知識傳輸模式下，課堂互動性不足，學(xué)生被動接受知識，缺乏主動探究機(jī)會，不利于培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)合作、總結(jié)、演講、動手操作等能力。(3)教學(xué)內(nèi)容方面。未能及時納入CRISPR基因編輯、宏基因組學(xué)等前沿進(jìn)展，跨學(xué)科知識整合不足，缺乏與信息科學(xué)等學(xué)科的交叉內(nèi)容，難以適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)的綜合化發(fā)展趨勢。此外，部分教師對思政元素的挖掘力度不足，將思政元素融入生物專業(yè)知識教學(xué)的能力有待提升。(4)實驗教學(xué)方面。部分理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)，實驗內(nèi)容多為顯微鏡使用、標(biāo)本觀察等驗證性實驗，缺乏綜合性、設(shè)計性實驗，學(xué)生整體學(xué)習(xí)興趣不高，綜合能力素質(zhì)的培養(yǎng)效果不佳-7。(5）考核評價方面。評價方式單一，較為重視期末筆試成績，對過程性評價（如課堂討論、實驗報告、項目設(shè)計）的重視度有待提高。實驗課評分常以“出勤 + 報告”為主，對操作規(guī)范、數(shù)據(jù)分析等實際能力的考核占比不高。

2普通生物學(xué)課程教學(xué)改革

2.1 更新教學(xué)理念

針對學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)差異大、不適應(yīng)大學(xué)教學(xué)方式的學(xué)情，基于以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，分層次設(shè)計教學(xué)目標(biāo)。首先，通過摸底考試，將基礎(chǔ)較差的學(xué)生集中起來，與基礎(chǔ)較好的學(xué)生進(jìn)行混合分組，形成不同的學(xué)習(xí)小組，以先學(xué)帶動后學(xué)，通過翻轉(zhuǎn)課堂、自主學(xué)習(xí)、實驗教學(xué)等方式鞏固其基礎(chǔ)知識，幫助其跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度。其次，通過線上課程學(xué)習(xí)、線下答疑解惑，深人培養(yǎng)學(xué)生的進(jìn)化觀、系統(tǒng)觀、實驗思維等生物學(xué)科核心思維。最后，在每學(xué)完一個章節(jié)的知識后，線上布置練習(xí)題，并及時批改，線下解答習(xí)題疑惑，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)和復(fù)習(xí)；每學(xué)完一系列相關(guān)知識，在班級布置總結(jié)習(xí)題，查缺補(bǔ)漏，幫助學(xué)生建立學(xué)科整體框架。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

針對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、學(xué)時緊張、理論實踐教學(xué)脫節(jié)等問題，對教學(xué)模式進(jìn)行改革，根據(jù)課堂內(nèi)容創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境，實行科研一教學(xué)雙導(dǎo)師制，實現(xiàn)“課一賽一研一產(chǎn)”一體化。

科研一教學(xué)雙導(dǎo)師制鼓勵學(xué)生積極加入教師實驗團(tuán)隊，從企業(yè)和科研項目中的實際問題出發(fā)進(jìn)行課外實驗，在實驗中鍛煉理論聯(lián)系實際的能力；參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目或科研競賽，如全國生命科學(xué)競賽、“互聯(lián)網(wǎng) + ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，以激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)其競爭意識和奮斗精神，激發(fā)其自主學(xué)習(xí)和科研實踐的主觀能動性，從而達(dá)到科研驅(qū)動、大賽加持的效果。邀請企業(yè)導(dǎo)師來校講解生物知識的實際應(yīng)用案例、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等內(nèi)容，通過校企合作，鼓勵學(xué)生以企業(yè)生產(chǎn)和科研問題為導(dǎo)向，將生產(chǎn)實踐中的問題作為課外實驗和科研競賽內(nèi)容，并將研究成果與科研院所、企業(yè)共享，促進(jìn)科研與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，實現(xiàn)\"課一賽一研一產(chǎn)”的有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)生的綜合能力（圖1）。

2.3 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合學(xué)生求職和升學(xué)意向，將課程教學(xué)內(nèi)容集中，重點講解動植物和人的相關(guān)研究、微生物和生物工程等方面的內(nèi)容。結(jié)合學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等專業(yè)課程，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)調(diào)整，將細(xì)胞、遺傳、分子和基因工程等內(nèi)容作為學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂上的主講內(nèi)容，動物和植物作為次選內(nèi)容；教師主要講解動植物和人的相關(guān)研究等內(nèi)容，并重點講解學(xué)生就業(yè)后可能會用到的基因工程技術(shù)和檢測技術(shù)等，極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，在講解專業(yè)知識時，融入相關(guān)科研案例，加強(qiáng)思政教育，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解“酶”的相關(guān)內(nèi)容時，以核酶發(fā)現(xiàn)史的講解培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

2.4改進(jìn)教學(xué)方法

通過超星學(xué)習(xí)通平臺建立知識圖譜，將知識點進(jìn)行系統(tǒng)梳理和歸類，以結(jié)構(gòu)化、語義化的方式呈現(xiàn)，提高知識的可理解性和可記憶性。增加設(shè)疑導(dǎo)學(xué)、情境導(dǎo)人和課堂討論等教學(xué)方式，從實際問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考和回答問題，以提升其知識素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力。上課時，將設(shè)疑導(dǎo)學(xué)法貫穿整個教學(xué)環(huán)節(jié)，以情境導(dǎo)入法創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境，將抽象的生物知識與實際生產(chǎn)進(jìn)行聯(lián)系；通過翻轉(zhuǎn)課堂，全面鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、總結(jié)歸納能力、表達(dá)能力；采用案例教學(xué)法，將知識融入實際生活、科研和生產(chǎn)案例中；以動畫演示法展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)等生物微觀知識圖片或視頻，增強(qiáng)學(xué)生直觀感受和內(nèi)在形象感，幫助其快速理解掌握相關(guān)內(nèi)容。

2.5 優(yōu)化考核評價方式

一是教學(xué)評價方式多元化。參考喬幗等的研究結(jié)果，增加多種考核方式。將過程性考核占比提高到 50% ，增加了課堂簽到、討論與交流（考核到課率和專注程度，占比 10% ）線上學(xué)習(xí)與討論（考核學(xué)習(xí)主動性、知識儲備程度和思考總結(jié)能力，占比10% ）線上線下作業(yè)（考核總結(jié)能力和知識儲備程度，占比 10% ）、翻轉(zhuǎn)課堂(綜合性考核自學(xué)能力、演講能力和價值引領(lǐng)能力等，占比 20% ）。期末考試成績占比 50% ，通過基礎(chǔ)性題目和綜合性試題考核學(xué)生的知識掌握程度和理論聯(lián)系實際的能力。對于實驗報告的考核，增加小組項目、文獻(xiàn)評述、實驗設(shè)計等評價維度，利用數(shù)字化工具實現(xiàn)動態(tài)反饋，提高對學(xué)生操作規(guī)范、數(shù)據(jù)分析等實際能力的考核占比。二是教學(xué)評價全程化。課程教學(xué)評價包括學(xué)生課前自學(xué)預(yù)習(xí)情況，課中簽到、回答問題、章節(jié)測試情況，以及課后作業(yè)完成情況。線上作業(yè)選自智慧樹平臺西北農(nóng)林科技大學(xué)的普通生物學(xué)線上自學(xué)課程，線下作業(yè)為實踐綜述題，主要考查學(xué)生對章節(jié)知識的歸納總結(jié)能力。在翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)節(jié)，學(xué)生講解內(nèi)容和課堂表現(xiàn)的評價包括自評（ 10% ）、學(xué)生互評（ 40% 和教師評價（ 50% )。三是教學(xué)評價深人化。除考核基本的知識學(xué)習(xí)能力和知識儲備程度外，增加了對學(xué)生自學(xué)能力、總結(jié)能力、演講能力、PPT制作能力、價值引領(lǐng)能力和組織能力等方面的考核。例如，在翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)節(jié)，通過儀態(tài)、表述能力、課程吸引力、PPT制作精美度、講課內(nèi)容、自學(xué)環(huán)節(jié)、答疑環(huán)節(jié)等全方位考查學(xué)生的綜合能力。

3普通生物學(xué)課程教學(xué)改革成效

實踐表明，該課程教學(xué)改革取得明顯成效，受到督導(dǎo)和學(xué)生的一致好評，督導(dǎo)評分和學(xué)生評分均明顯提升。2024年開課時， 20.2% 的學(xué)生在基礎(chǔ)知識測試中未達(dá)標(biāo)，結(jié)課時這些未達(dá)標(biāo)的學(xué)生大部分通過了考核，平均分68.4分，教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成。此外，學(xué)生主觀能動性明顯提升，相較于教學(xué)改革前，改革后的2023級和2024級學(xué)生在課堂上回答問題更主動積極，更愿意與教師交流；課后，多數(shù)學(xué)生會主動地向教師咨詢問題；2023級學(xué)生在大一下學(xué)期積極申請加入各個教師的科研團(tuán)隊， 30%～40% 的學(xué)生參加全國生命科學(xué)競賽、“互聯(lián)網(wǎng) + ”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等學(xué)科競賽，并獲得了第九屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽(創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類)國家級一等獎。在后續(xù)課程教學(xué)中，學(xué)生積極互動，參與課堂教學(xué)，教學(xué)質(zhì)

量明顯提升。

4結(jié)語

普通生物學(xué)作為生物專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容集多學(xué)科于一體，教學(xué)理念、教學(xué)方式亟待更新，部分學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，難以跟上教學(xué)進(jìn)度?；诖耍疚囊詫W(xué)生為中心開展教學(xué)改革，通過更新教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)模式、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法以及優(yōu)化考核評價方式等多層次教學(xué)改革，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實現(xiàn)\"課一賽一研—產(chǎn)”一體化，提升整體教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)。改革后，學(xué)生及格率明顯提高，主觀能動性大幅增強(qiáng)，并積極參與實驗室實踐和學(xué)科競賽，教學(xué)效果良好。未來，將考慮探索應(yīng)用智能化技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)，實現(xiàn)線上實時實驗操作和提問答疑，以進(jìn)一步提升教學(xué)效果。

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（責(zé)任編輯：楊歡）