生物工程专业普通生物学教学研究

摘要：普通生物学是武汉设计工程学院生物工程专业的学科基础课，课程组教师在多年的教学过程中不断探索与实践，优化课程内容，引入微课教学方法，增加过程互动的考核比例，强化实验过程考核，同时注重课程思政以培养学生正确的人生观、价值观和科学观，取得较好效果。

关键词：生物工程专业；普通生物学；微课；一页开卷；课程思政

目前，高等教育进入普及化阶段，如何保证教育质量不断提高，是教育工作的重中之重，也是广大教育工作者的不懈追求。生命科学领域发展日新月异，教学内容更新、教学模式探索和教学方法创新是保证教学效果的关键。教学目标在于让学生掌握知识的同时对生物学科产生浓厚兴趣，进而立志在生物领域挥洒汗水、不断进取[1]。普通生物学是一门研究生物体基本结构和生命活动规律的课程，是武汉设计工程学院生物工程专业的学科基础课，开设于大一上学期，是一门把学生“领进门”、培养学生专业兴趣的课程。课程选用王元秀教授主编的《普通生物学》为教材，课程内容虽不难理解，但其理论性强、知识点多，学生难以把握重点，课程内容枯燥，学习效果欠佳。针对该课程特点，如何能做到深入浅出，激发学生的学习兴趣和专业兴趣？对此，课程组教师不断思考，从以下几方面进行改革，取得较好的效果。

1课程内容的优化

武汉设计工程学院普通生物学课程源于植物学和动物学两门课程的简单合并。2017年，以新一轮人才培养方案修订为契机，课程组教师优化课程教学内容，增加生命的化学组成、细胞的基本结构与功能、环境与生态等章节，适当缩减原有动、植物学的内容；课程重点为动植物结构、功能和分类，其余章节均为综述性介绍，点到即止，为后续专业课程的开设做铺垫；在课程实践环节精选实验项目，旨在培养学生的动手能力和探索精神。经过多年的改革优化，课程知识点更为系统，学生更容易从生物进化的角度把握课程内容的主线，进而激发学习兴趣和专业兴趣。

2教学方法的优化

2.1理论环节教学方法的优化

在教学方法不断信息化的大趋势下，为发挥学生在学习中的主体作用，增强学生对知识的理解和掌握程度，课程组教师利用学习通平台，引入微课教学方法，具体采用线上线下相结合的方式展开[2]。以动物学部分为例，在线上课程中，教师将一些动物门类的主要特征制作成5～10分钟的微视频，上传到学习通平台，要求学生自学并完成对应的习题。教师可在学习通平台查看学生学习进度数据，包括视频观看时长、习题完成情况等。对于线上学习进度较慢的学生，教师会及时提醒。线下课程，教师首先对章节知识点进行梳理，强调重难点和易错点；然后以小组为单位组织讨论，遵循动物进化的主线条，将知识点总结成线、成面。如横向关联动物类群中消化系统、神经系统、排泄系统等的进化规律和出现时间，在学习扁形动物门时，提出“扁形动物为什么是动物进化的新阶段”等问题，进而引导学生总结线上课程内容，得出结论：扁形动物出现动物进化史上的两个“第一次”，即第一次出现两侧对称的体制，第一次出现中胚层。接着安排学生通过小组讨论，总结动物体体制的进化规律和胚层的进化规律，思考“为什么两侧对称较辐射对称体制先进”和“为什么三胚层动物比两胚层动物的进化阶元高”等问题，从而使学生彻底理解两侧对称体制和中胚层的出现与扁形动物适应性广的关系，理解动物身体结构的进化与环境适应能力的相关性。相较于传统的教学方法，微课的应用促使学生思考，增强学生课堂交流的积极性，使学生不再是被动地接收知识，而是主动地思考总结，利于课程成绩的提升。另外，在线下教学环节，教师还会推荐学生查阅、讨论与课程知识点相关的文献，并以小组为单位做学习汇报。对于大一新生而言，专业文献的查询和阅读是全新的，难度较大。文献的选择应在教师的指导和帮助下进行，且文献难度不宜太大，由教师推荐部分内容进行选读，有利于引导学生逐渐适应和激发自主学习的兴趣。通过这种方式，既促进课程知识点的理解和内化，也培养学生查阅文献、总结和演讲汇报的能力，使学生了解学科前沿，增强对专业的认同感。

2.2实践环节教学方法的优化

普通生物学实验多为简单的验证性实验，为增强实验的趣味性，培养学生的科学探索精神，课程组教师进行新的尝试。比如在节肢动物的解剖和观察实验中，教师将比较解剖学的思路运用到课堂，让学生首先在学习通平台自学有关虾类解剖关键技术的小视频，并填写预习报告。线下实验过程中两人为一组，一名学生以克氏原螯虾（爬行亚目）为材料，另一名学生以刀额新对虾（游泳亚目）为材料，通过解剖和比较，认识爬行能力较强的克氏原螯虾和游泳能力较强的刀额新对虾的身体分布和附肢结构分化的差异，理解甲壳纲动物身体机能分工与生活环境相适应的特点。相较于按部就班的验证性实验，不同实验材料的选择与对比，可以激发学生参与实验课的热情，引发学生对知识点的思考和总结，有助于课程知识点的内化和升华。此外，在解剖完成后，向学生介绍武汉设计工程学院开展的克氏原螯虾相关的大学生创新创业项目、教师科研项目情况和最新研究成果[3-4]，并鼓励有兴趣的学生参与相关研究。此外，将实验的准备环节纳入对学生实践能力的培养。传统的实验课，通常是授课教师和实验员提前准备好上课所需要的所有试剂和耗材，上课时学生只需要按照实验步骤完成实验即可。课程改革后，教师将全班学生分成六组，每次实验之前，由一组学生协助教师提前准备课程所需试剂和耗材，这样可以使学生对实验的整体流程有所了解，同时更全面地训练实践能力。

3考核方式的改革

该课程传统的考核方式为期末考试占60%、课堂作业占20%、考勤占10%、互动占10%。人才培养方案修订后，原有的期末闭卷考试占比不变，但形式改为“一页开卷”，即考试前下发一张考试专用纸（A4纸），用于学生手抄课程知识点，考试时允许带进考场。“一页开卷”的考试方式鼓励学生自主地总结课程知识点，培养学生厚书读薄的能力。平时成绩中考勤占比不变，课堂作业占比减少至10%，互动比例增加至20%。互动比例的增加有效地调动了学生的学习主动性。另外，实验环节的改革还体现在强化实验过程的考核。传统的实验课，实验成绩的体现绝大部分取决于实验报告完成的好坏，这样就会出现部分学生动手能力一般，但是实验报告写得好，实验成绩相对较高，甚至出现课堂浑水摸鱼的情况。反观那些动手能力强，但是报告写得一般的学生，实验成绩反而较低。课程改革后，教师增强过程考核，要求每位学生必须在下课前将实验结果向教师展示，作为课堂表现情况进行记录。由于课堂时间有限，为提高课堂效率，教师会从课堂选择3～4位做得又快又好的学生作为实验小助手，指导其他学生完成实验。被选为实验小助手的学生在该次实验过程考核中记满分。这样既规范学生的实验操作，也可以形成学生之间你追我赶的学习氛围，使学生更加积极主动地参与实验。

4课程思政

《高等学校课程思政建设指导纲要》中明确指出：课程思政的内涵即落实立德树人根本任务，课程思政的过程中必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂[5]。专业课的课程思政不同于思政课程。

作者：李继伟 邓祥宜