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生物科学拓展课程对本科教学的启发

 论文栏目:生物科学论文     更新时间:2021/4/7 15:01:48   

南洋理工大学是新加坡乃至全亚洲的顶尖高校,在多种评价体系的排名中均位于亚洲前列。为加强“双一流”学科建设,提升学生的国际视野,促进学校与世界一流大学的交流合作,近年来北京中医药大学为本科生开设了海外生物科学拓展项目训练,即挑选优秀本科生(包括岐黄、中医学、针灸推拿等专业)赴南洋理工大学进行为期3个月的生物科学拓展课程的学习。作为本项目的随行管理老师,笔者体验了南洋理工大学生物科学拓展课程的课堂教学及考核评价。本文在总结分析南洋理工大学生物科学拓展课程教学特点及学生反馈的基础上,对国内本科教学进行思考和讨论,以期进一步提高国内本科的教学水平和人才培养质量。

1南洋理工大学生物科学拓展课程的教学特点

南洋理工大学生物科学拓展项目主要包含4门生命科学领域的主干课程:生物化学(Biochemistry)、生理学(Physiology)、遗传学与基因组学(GeneticsandGenomics)、发育生物学(DevelopmentalBiology),讲授这些课程的老师均为南洋理工大学生物科学学院中具有丰富科研前沿知识与教学经验的专家学者。

1.1学时与教材

南洋理工大学生物科学拓展课程(以下简称“南大生物科学拓展课程”)的4门课程中,各门课程均为39学时(36学时授课+3学时复习)。并且,这些课程都没有固定教材,而是由授课老师建议一些参考书,如生理学的参考教材为LauraleeSher-wood编写的HumanPhysiology:fromCellstoSystems(第9版),生物化学的参考教材为Biochemistry(Mathew等编写,第4版)和LehningerPrinciplesofBiochemistry(Nelson和Cox编写,第4版),发育生物学有DevelopmentalBiology(ScottF.Gilbert和Mi-chaelJ.F.Barresi编写,第11版)、PrinciplesofDe-velopment(LewisWolpert编写,第5版)2本参考书,遗传学与基因组学有Genetics:FromGenestoGe-nomes(LelandHHartwell等编写,第4版)、HumanGenetics:ConceptsandApplications(RickiLewis主编,第10版),MolecularBiologyoftheCell(Alberts等编写,第6版)3本参考教材。

1.2课程教学活动

南大生物科学拓展课程的整体教学流程见图1。授课老师会提前分享课件幻灯等学习资料供学生预习,学生自学后提出的疑问解决途径主要有两方面:①课上老师的讲解以及随时的交流互动,②课下做题自测或形成学习小组交流心得。与国内教学过程相比,南大生物科学拓展课程具有明显的特点,概括4点。(1)学生自学内容比例大,交流协作能力显著增强。南大生物科学拓展课程的授课老师均以讲座形式进行专题授课,授课专题安排见表1,而每次授课的专题涵盖但不限于多本教材或者章节的内容。南大生物科学拓展课程中的生理学、生物化学虽然在国内高校中也开设,但其授课的重点内容与国内大不相同,如南洋理工大学的生理学授课专题中涵盖了国内解剖学、组织学、病理生理学等课程的相关知识。课下学生需要翻阅多种参考书或文献等其他资料进行自学,才能较好地理解掌握授课内容。在南洋理工生物科学拓展项目的生理学教学中,老师还采取了翻转课堂(FlippedClassroom)形式的教学方法,即授课老师分配习题至学生小组,小组内同学们相互协作,课下针对习题查阅资料并准备PPT,然后在课上每位同学用英文讲解展示各题的解答及思路,授课老师则根据展示表现给每位同学打分。通过翻转课堂,也提高了学生的自主学习和交流协作能力。(2)教学中大量穿插科研前沿知识。南洋理工大学生物拓展项目的每门课程都是由多位老师讲授,这些授课老师大多从事与教学内容相关的科研。在教学中他们大量介绍专题相关的科研成果,甚至包括获得该成果的背景、实验原理和设计、实验结果分析等知识点。(3)授课语言全英文。虽然本项目的授课老师中有部分来自于中国的大陆、香港、台湾地区,但在授课过程中,包括参考教材、课件以及授课提问等在内的所有教学环节均采用英文交流。(4)课程考核和评价形式相对单一。南大生物科学拓展课程的结业考试试卷题型均为单选题,生物化学、遗传学与基因组学2门课程仅由单选题的卷面成绩作为学生的最终成绩;生理学的成绩组成包括试卷考核成绩和翻转课堂的展示评分;发育生物学的成绩由试卷成绩和实验课成绩2部分构成。

2学生反馈

我们针对参加该项目的学生作了相关调查,所有学生均认为参加该项目对个人的英语水平有较大的提升,只是提升的方面有所不同:有88.06%的同学认为对于自己的英语听力有较大帮助;79.1%的同学认为自己的阅读能力获得了较大的提升;认为提升了个人英语口语水平、翻译能力的学生各占46.27%;而只有16.42%的同学认为提高了英语写作能力。对南大生物科学拓展课程和本校均开设的生理学教学情况比较,仅有5.97%的同学认为两校开设的生理课程侧重点内容相同比例达80%~100%,其余同学认为其教学侧重点教学相同比例不超过80%;超过75%的同学均认为国内的生理学课程学习对南大生物科学拓展课程中的生理课学习帮助非常大。学生认为该项目中的生理学学习是以科研为导向的,教材及授课内容注重生命现象的分子机制和前沿科研进展,有助于培养科研思维和提高自主学习能力;而讲授的系统性、全面性以及联系临床实际均不足。

3思考与讨论

南大生物科学拓展课程,对提高学生的英语运用能力、培养科研思维、拓宽国际视野等方面具有积极意义,其教学模式给国内的教学带来一些启示。

3.1提高学生自主学习能力和交流协作的能力

在南大生物科学拓展课程中,学生的自学时间相较在国内都有大幅度的增加。如此安排可能有以下几个方面的考虑。首先,学生们在国内并不经常接触全英文授课,需要提前预习课程内容才可能跟上授课的节奏和进度。其次,南大生物科学拓展课程授课时间紧,专题讲座式教学模式与国内差异较大,授课内容往往跨章节甚至书本;而且即使是在校内同样开设的课程,其教学的侧重点往往不同,很多知识点学生并不了解,学生需要更多时间的自习才能有效理清课程内容的脉络。另外,南大生物科学拓展课程是以科研为导向,其中包括了许多的前沿研究进展。这些进展往往是科学家苦心多年研究的结晶,研究内容和实验的设计相对较复杂,学生在国内课程中接触较少,单靠授课老师的课堂讲解并不能完全“消化”,课后需要自主学习才能更好理解。在南大生物科学拓展课程中,生理学的翻转课堂还增进了同学间的交流协作能力。通过课下查阅资料、自主完成英文PPT和英文讲解,不仅有助于提高学生的英语运用能力,而且促进了学生理解掌握知识、提高自主学习能力;授课老师通过学生展示而对个人评分,也极大调动了学生学习的积极性。我国传统的本科生课堂教学中,学生只是被动接受授课老师的知识灌输,学生学习的主动性与创造性不能得到有效发挥。目前高校课程中虽然也有需要学生自学的内容,但总体来说学生自主学习状况不佳[1]。近年来,提高学生的自主学习能力作为深化本科教育教学改革的重要举措[2]。增强学生的自主学习仍是今后本科教育教学改革、提高人才培养质量的关键环节。提高学生的自主学习能力有很多方法。翻转课堂让学生在课前通过观看授课视频等完成自主学习,课堂时间则由师生协助完成知识的内化过程,以此实现传统课堂中“教”与“学”的翻转[3]。由于受诸多条件限制,真正的翻转课堂在我国的应用并不理想。有的老师经过调查发现翻转课堂的确提高了教学效率,但学生的考核成绩并没有明显的提高。而翻转课堂的设计也加重了学生的学习负担,学生需要提前进行很久的准备而耗费很多精力[4]。有学者将“半翻转课堂(Semi-FlippedClassroom)”教学模式作为过渡,即让学生在课上观看微视频等自主学习,以此将学生的自主学习、思考和讨论、教师指导在整节课的教学中融为一体[5-6],这样更有助于提高学生的自主学习能力和教学质量。南大生物科学拓展课程中的学生分组协作准备后的课堂展示不仅促进学生自主学习能力,还有助于提高学生的交流协作能力;国内高校中也采取学生分组协作共同参与教学,但由于班级学生多而师资相对缺乏等限制,往往在班级中展示的是小组中的学生代表,并不能将每个同学的能力最大程度发挥出来。所以对于如何提高学生自主学习能力的教学设计,我们要根据课程的具体实施情况摸索出合适的教学方法。

3.2以科研反哺教学

南大生物科学拓展课程均以科研为导向而联系临床知识较少,授课老师一般均为与教学内容相关的科研人员。在课程教学中授课老师大量引入领域内国际顶级期刊的文献内容,甚至包括获得这些成果的背景知识、实验原理及实验设计等,使学生对科研实验的开展有比较全面的了解。从教学内容上讲,在授课时加入课程相关的前沿研究内容对学生理解知识大有裨益。科研前沿知识的引入会对学生创新思维的培养起到积极作用[7]。甚至有教师提出,前沿研究知识的拓展能起到思政教育的作用[8]。国内的教学环境中,科研前沿知识甚至逐渐成为中学课堂教学、课后阅读的必要内容[9]。但学生深刻理解知识的目的不是为了单纯的记忆,而是为了在今后的工作或生活中使用。对于未来选择科研工作的学生来说,在课堂上适时了解领域内的科研前沿进展十分重要。对于以科研为导向的研究生课程,增加前沿研究内容的授课比重,可以增强学生的科研思维、拓宽科研思路,从而对学生的科研实验产生积极影响。但对本科生而言,首先需要学生掌握课程领域的基本理论和基本知识,在本科生课程中加入科研知识应以增加学生的知识面为出发点,把握好前沿科研内容引入的“度”至关重要。很多高校教师都兼顾教学和科研两方面工作,老师在教学设计中引入前沿研究进展的难度要远小于本科生接受这种教学方式的难度。如果在学生基本知识尚没有讲解清楚的情况下,过度引入前沿研究内容,不仅使学生们不能理解基础知识,而且无法凸显基础知识的重要性。虽然让学生了解一些科研进展,但缺乏牢固的基础知识。所以,本科生授课中引入科研进展内容的广度和深度需要“因地制宜”“因时制宜”,在学生完全掌握基础知识的前提下,让他们了解相关领域的研究进展,有助于加深学生对知识的理解以及培养学生积极探索的求知精神。

3.3适当引入英文授课

毋庸置疑,国外课程的全英文授课方式确实有许多的优势。当前,国际间的学术交流仍然使用英语,英文文献阅读也是研究生的必备技能,学生对英文使用的熟练程度一定意义上决定了其对相关领域国际学术动向和研究进展的把握程度;现在科技全球化,使学生毕业后甚至当前与国际同行间的交流成为可能。全英文教学课程建设是当前高校国际化战略的一个重要着力点[10],可以直接为学生提供一个英文学习的语言环境,长期开展全英文授课对加强学生英文水平的意义不言而喻。目前国内有些高校的部分课程实施了全英文教学[11-12],但由于培养目标及师资力量等因素,对本科生实施英文授课并非必需,但可以适当引入本课程中专业术语的英文词汇,增加学生对专业英文词汇的了解,为培养学生的国际视野、促进国际交流奠定基础。

3.4提升课程考核及评价的全面性

南大生物科学拓展课程中,4门功课的试卷考核均为单选题,这也是造成本项目中学生反馈英语写作能力提升比例最低的原因之一;并且,有2门课程(生物化学、遗传学与基因组学)仅将学生的考试成绩作为本课程的最终成绩,而另2门课程(生理学、发育生物学)的形成性成绩组成也相对简单。国内本科生考核的形成性成绩以及考试题型多样,从反映学生整个学习过程中成绩的全面性和真实性的角度,南大生物科学拓展课程的考核评价确有所欠缺。一方面,选择题不能排除学生蒙混答对的可能性,其作为考核评价学生掌握知识的情况有失准确,国内考试题型的多样性才更好反映学生掌握知识的程度。另一方面,单纯的期末考试成绩并不能反映学生整个学习过程中的表现。除期末考试成绩外,国内高校中还有对本科生的平常考勤、课堂提问与作业、期中考试成绩等形成性考核共同组成学生的课程成绩,以此全面测评学生学习过程中的整体表现。总之,南洋理工大学生物科学拓展项目是我校与世界一流大学合作培养人才的具体体现,该项目课程的教学活动对国内本科生的教学也具有学习借鉴价值,比如本科教学过程中我们可以引入课程相关的专业英语词汇,适当增加自学内容和科研前沿进展,分享其他参考书或科研文献供学生进一步求知,鼓励学生聆听学术讲座等,在因材施教的同时扩展学生的国际视野、提升国际竞争能力。

参考文献:

[1]储朝晖.教会学生自主学习[J].教育与教学研究,2020,34(5):1-2

[2]教育部.教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见(教高〔2019〕6号)[EB/OL].(2019-10-08)〔2020-08-20〕.

[3]翟雪松,林莉兰.翻转课堂的学习者满意度影响因子分析:基于大学英语教学的实证研究[J].中国电化教育,2014(4):104-109,136

作者:储著朗 甄伟哲 郭健 孙红梅 费宇彤 单位:北京中医药大学中医学院

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