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非生物专业生命科学概论课程教学研究

 论文栏目:生命科学论文     更新时间:2018/8/7 11:43:07   

摘要:随着生命科学的迅猛发展及其对社会和人类生活的密切影响,“生命科学概论”正逐渐成为众多高校重要的通识课程之一。安徽农业大学于2012年对非生物专业本科生开设了该门课程。在此,将结合该课程7年以来的教学探索和实践,从教学内容、教学方法与手段、考核方式及存在的问题等多方面加以论述和探讨,以期充分发挥该课程特色,并为高校非生物专业“生命科学概论”课程及相关通识教育课程的教学提供参考。

关键词:生命科学概论;通识教育;教学;探索

随着社会经济的突飞猛进,人口、粮食、环境、能源、疾病与健康等问题日益凸显,21世纪生命科学蓬勃发展,这些问题都将有望从生命科学中寻求出路。若将“生命科学概论”普及至高等本科院校的通识课程教育,必将有利于培养适应现代社会科技发展的综合型人才。通识教育是一种广泛且非专业、非功利的基础教育[1]。美国的高等教育乃大学通识教育的鼻祖。早在20世纪80年代,哈佛大学、麻省理工学院等世界著名大学即在本科教育中开设了多层次的生命科学类课程。哈佛大学在2007年公布的《通识教育改革最终报告》中,将“科学”课程细分为“生命系统科学”和“宇宙物理科学”两部分[2]。而我国“生命科学”通识课的开展较晚,20世纪90年代浙江大学、上海交通大学等高校才陆续开设“生命科学导论”类通识课程[3]。随着科技的发展和社会日益多元化,如今在我国的大学教育中,通识课程的位置日益明确,而“生命科学概论”作为重要的通识课程之一,必将在全国高校逐渐普及。安徽农业大学于2012年开始面向全校理工科非生物类专业的本科生开设了“生命科学概论”课程,至今已开展7年。本文将结合我校该课程的实际教学情况,分别从教学内容、教学方法与教学手段、考核方式及存在的问题等多方面加以论述和探讨,以期充分发挥该课程的特色,并为高校相关的通识教育教学提供参考。

1教学内容

生命科学与我们每个人都息息相关,如:我们的生存环境即由生气勃勃的生命世界构成(丰富多彩的植物世界、绚丽多姿的动物世界及奇妙变幻的微生物世界);人类的生、老、病、死涉及细胞的分裂、分化、衰老、死亡与癌变等;如今大数据时代的到来,随着生物学各类组学(转录组、基因组、蛋白质组、代谢组等)的发展,越来越多有价值的信息将从生物数据中挖掘出来。“生命科学概论”作为重要的通识课程之一,面向的是非生物专业的本科生,其培养目标并非打造生物领域专业人才,而是让学生对日新月异的生命科学有所了解,拓展知识面,成为能适应新时代的创新复合型人才。因此,教学内容的设置偏重于知识的广度和实际应用。我校选用的教材是张惟杰主编的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《生命科学导论》。该教材较全面地涵括了生命科学领域的基础理论知识(从生命物质的组成到生命的延续和发展)及其与社会发展(从生物技术的原理到生命科学成果在实际领域的应用)的联系。通过理论课的学习,学生能更好地认识生命,敬畏生命和珍爱生命。

2教学方法与教学手段

为增强学生对该门课程学习的兴趣,获得良好的教学质量和教学效果,我们采用了多样化的教学方法,如下:

2.1紧密结合多媒体技术

近年来,多媒体技术发展迅猛,通过计算机对文字、文本、声音、图像、动画等媒体信息进行综合处理,可刺激用户多种感官,从而实现与计算机实时信息互动[4]。我校“生命科学概论”的教学,7年来一直采用多媒体授课。生命世界是动态多彩的,“生命科学概论”教学必然涉及生命的结构、生命的活动以致微观世界,如微生物的结构、细胞的分裂过程、基因工程的遗传操作等,这些内容若直接进行师生面对面的语言阐述将十分抽象,学生难以理解。对此,教师教学时充分利用网络资源,搜索相关模型、图片、动画和具体操作流程等,在教学中利用多媒体进行直观展示,这大大缩短了学生的认知过程。同时,营造出良好的视觉感官效果,可缓解课堂枯燥无味的教学氛围,激发学生求知欲。

2.2构建网络教学资源

生命科学是一门博大精深的科学,仅仅32课时的课堂教学,学时非常有限,很多点面难以一一涵括。而学生的兴趣一旦被调动,其求知欲将难以满足。因此,我们积极鼓励学生利用课外时间继续学习,既可避免课堂过多的赘述,亦可发挥学生的主观能动性。为此,在我校课程组老师的齐心协力下,完成了生命科学概论精品课程的制作,并于2014年获批校级精品资源课,2016年获批省级精品资源课。如今,我校的“生命科学概论”课程网站已逐步构建完善,包括教学大纲、教学课件、习题资源、师生交流等多模块网络资源,并面向全校师生共享。该项工作的完成,一方面,为学生课后的自主学习和交流创建了良好的平台,另一方面,也方便了教师对网站课程内容和资源的及时更新,为师生提供更多优质资源。

2.3引入PBL教学方法

PBL教学方法即基于问题的学习方式。与传统的以教师讲授为主的教学方式相比,PBL教学中,学生真正成为学习的主体,并占有绝对的主动性。教师在课堂提出问题,学生于课下积极搜集文献和资料,再于课堂中一起分组交流和讨论[5,6]。这既可调动学生学习的积极性、培养学生更广泛的兴趣、激发学生创新能力,也可增强学生之间的团结协作。例如:《生命科学导论》绪论部分第一节内容即‘什么是生命’。对于此,即有教师采用PLB教学法,先向学生发问:生命和非生命分别有何特征?这两者之间如何界定?是否存在绝对的界限?能否举例加以说明和验证你的观点?最后,总结究竟什么是生命。这种互动的教学模式将学生置于问题的主体中,既开发了学生深层次的思维能力,又活跃了课堂氛围,明显提高了教学效果。

2.4尝试翻转课堂教学

翻转课堂教学即颠倒传统课堂和课外的时间,不再是教师在课堂对本课程内容的讲授,而是将课堂教学转移到课外,让学生在课外自主观看和学习相关视频及各类资料,而课堂中教师则与学生进行作业交流和答疑解惑[7,8]。如:教师在教授《生命科学导论》第六章“丰富多彩的生命世界”时,可让学生于课前登陆我校的“生命科学概论”课程网站和其他相关网络资源,结合课本内容,自主学习动植物和微生物的相关知识。上课时,根据学生的学习情况就一些关键问题展开讨论,如:动植物和微生物在自然界和人类生活中有何重要作用?它们之间建立着怎样的相互关联?等等。通过翻转课堂教学,既可培养学生的自学能力,亦可充分发挥学生的个性,使得学生的学习更为灵活多样。

3改革考核方式

我校生命科学概论课程的考核方式主要按照平时成绩30%,理论考试成绩70%的配比来计算。平时成绩主要包括学生平时课堂到课率、课堂表现、课外准备工作的完成情况以及课后作业、讨论等多方面。对于理论考试,我校于2015年开发了“生命科学概论”无纸化考试软件,至今已建立了共计1861道题目的试题库。所有授课教师均参与出题,题目范围涵盖了整本教材的每个章节,并穿插了很多相关的课外知识。考试时可由教师灵活设置系统的预设分配方案,完全随机或按照题型和章节的比例随机生成试卷。如此,每份试卷的试题均不相同,可分时段对不同专业学生进行考核,不易泄题。避免了全校几十个专业必须同时考试的局面,缓解了大规模考场和监考教师安排的困难。同时,学生考试提交答卷后,该系统即行自动评分,并生成分析报告和汇总信息。大大提高了阅卷的效率,保证了阅卷的客观性和公正性。该考试系统的实施既方便又有效,减轻了传统纸质阅卷的大量物力、人力和财力。

4存在的问题及思考

4.1教材内容与高中知识的重复性

虽然张惟杰主编的《生命科学导论》这本教材,内容全面又贴近实际,但有些章节和高中生物知识确实存在重复,如:第二章中“细胞的形态结构”部分,与高中课本中“细胞基本结构”内容重复;等等。因此,面对这些内容,就需要教师课外做更多的工作,尽量避免重复讲授,把内容拓展开来,引入更多最新的研究成果与实例,而不是一味的理论重复。例如:讲到细胞的癌变时,可提到2016年荷兰研究人员在Science杂志上发表的有关癌症免疫疗法的最新成果———‘Targetingofcancerneoantigenswithdonor-derivedTcellreceptorreper-toires’。这既避免了重复赘述,又拓展了学生的思路和视野。再则,我校现已开始筹备“生命科学概论”课程新教材的撰写工作,以期编制更能突出我校特色的“生命科学概论”教材。

4.2授课教师自身知识体系的不全面

在我院的17位“生命科学概论”授课教师中,教师的学科背景十分广泛,包括动物学、植物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学和昆虫学等多学科。对于一门通识课程的教学而言,有着如此广泛学科背景的师资队伍固然是极大的优势,但现行的一位教师对应一个班级的授课模式,使得该优势并没有得到充分的发挥。授课教师来自各个专业,其专业知识结构固然十分完善,但涉及其非专业领域的知识时则可能有所不足。故这种一对一的授课模式常表现出授课教师自身知识体系不够全面的缺陷,授课时可能会存在某些知识环节的薄弱和欠缺,影响教学效果。因此,我们是否可以尝试多位教师组合对应一个班级的授课模式,这样,不同学科的教师既可充分发挥自身学科的强项,亦可互补不足之处,以获得更佳的教学质量和教学效果。

4.3考核方式多样化的欠缺

虽然我们已建立“生命科学概论”无纸化考试软件,试题库中包含了1861道题目。但题型仍较为单一,仅有单选题、多选题和判断题三种题型,缺少主观题,不利于学生综合水平的充分发挥。因此,我们是否可以适量添加主观试题进行考核。同时,亦可提高平时成绩的比例或丰富考核方式,如:把平时成绩比例上调至50%或以上;增加课程设计、课程论文甚至实践操作等考核环节。如此,对学生的考察和评定将更全面,有利于提升学生的综合素养。

结语

总之,“生命科学概论”现已成为我校重要的通识课程,受到非生物专业学生的喜爱,每年授课人数达到1500人次。课程组教师也不断致力于该课程的建设并已取得一定成效。本文结合安徽农业大学“生命科学概论”课程的长期探索和教学实践,探讨了其教学内容、教学方法与手段、考核方式及存在的问题,并提出相应的建议和对策,以期今后可进一步完善该门课程的教学工作,同时也为其他高校非生物专业“生命科学概论”课程及相关通识教育课程的教学提供参考。

参考文献:

[1]王义遒.大学通识教育与文化素质教育[J].北京大学教育评论,2006,4(3):2-8.

[2]牛畅.2007年哈佛大学通识教育课程改革新举措[J].世界教育信息,2007,(10):39-41.

[3]汪洋.我国研究型大学通识课程建设———基于5所大学的实证研究[J].现代教育管理,2012,(8):96-100.

[4]孙颖.浅析多媒体技术在课堂教学导入中的应用[J].学周刊:c,2013(3):65-65.

[5]吴刚.基于问题式学习模式(PBL)的述评[J].陕西教育:高教,2012(4):3-7.

[6]曹援援,张明,等.PBL教学法在微生物学教学中的应用[J].生物学杂志,2013,30(4):97-99.

[7]刘东霞.高校翻转课堂的建设研究[J].宜春学院学报,2014(7):129-131.

[8]叶青,李明.高校传统教学与翻转课堂对比的实证分析[J].现代教育技术,2015,25(1):60-65.

作者:钱岑 曹媛媛 魏国清 朱保建 王磊 刘朝良 单位:安徽农业大学 生命科学学院

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