關(guān)于《生物技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)實(shí)踐與探索

馮守帥 夏小樂 楊海麟 辛瑜 張玲 王武

摘要：《生物技術(shù)基礎(chǔ)》是生物工程及相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，涉及面廣，知識點(diǎn)較多，理論性強(qiáng)。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一種雙語教學(xué)、多層次互動、展示及科研促進(jìn)教學(xué)等復(fù)合的教學(xué)體系，可增強(qiáng)學(xué)生自主式和展示式學(xué)習(xí)的機(jī)會，實(shí)現(xiàn)師生互動、生生互動及知識與技能互動，并貫穿始終。在此基礎(chǔ)上，實(shí)施更為多元化的評價(jià)體系。初步教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該教學(xué)方法對提高該類課程的學(xué)習(xí)效果和專業(yè)水平，具有較為顯著的效果。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)基礎(chǔ);雙語教學(xué);互動式教學(xué);展示式教學(xué);多元評價(jià)體系

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0115-02

21世紀(jì)是生命科學(xué)和生物技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，為了滿足國內(nèi)乃至國際上對本專業(yè)人才的需求，指導(dǎo)學(xué)生高效地了解并熟悉學(xué)科國際前沿，具有非常重要的意義。作為研究生命科學(xué)的一門基礎(chǔ)課程，《生物技術(shù)基礎(chǔ)》課程肩負(fù)著向本專業(yè)學(xué)生灌輸生命科學(xué)多個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，并促發(fā)學(xué)習(xí)興趣的重要使命。生物技術(shù)基礎(chǔ)涵蓋基因工程、細(xì)胞工程、酶技術(shù)、發(fā)酵工程領(lǐng)域的重點(diǎn)知識與科技進(jìn)展，涉及面廣，知識點(diǎn)繁多，理論性強(qiáng)。生物工程專業(yè)是本校“工業(yè)發(fā)酵”國家重點(diǎn)學(xué)科的主體專業(yè)，建有“生命科學(xué)與技術(shù)”國家人才培養(yǎng)基地，除了培養(yǎng)本科生、國家基地班學(xué)生，還額外招收國際學(xué)生。

本文就該課程如何面向現(xiàn)代化和國際化，更好地培養(yǎng)生物技術(shù)與工程領(lǐng)域具備扎實(shí)、創(chuàng)新能力，從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、新技術(shù)研發(fā)、新產(chǎn)品開發(fā)等高等技術(shù)人才，或?yàn)檠芯可逃M(jìn)行人才儲備等，淺談對本課程教學(xué)實(shí)踐與探索的看法。

一、雙語教學(xué)模式

針對生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)國際前沿知識繁多，考慮本領(lǐng)域?qū)W科特點(diǎn)和特定的國際背景，課程開展雙語教學(xué)尤為迫切。我們主要采用學(xué)院王武教授主編的《國家雙語教學(xué)師范課程配套教材》（Essentials of Biotechnology）。該教材于2012年由科學(xué)出版社出版，2014年1月第二次印刷，已經(jīng)在包括東南大學(xué)的幾十所大學(xué)相關(guān)專業(yè)使用，建設(shè)成為專業(yè)雙語教學(xué)的品牌教材。該教材以跟蹤生物技術(shù)日新月異的發(fā)展和國際前沿動態(tài)為重點(diǎn)，以英文原始文獻(xiàn)為素材，組織教學(xué)。針對學(xué)生專業(yè)英語水平參差不齊，部分學(xué)生閱讀課外英文書刊有一定的困難，采用這本基于多位老教師的經(jīng)典教案出版的教材，有利于學(xué)生預(yù)習(xí)、理解、系統(tǒng)溫習(xí)課程內(nèi)容，通過本課程學(xué)習(xí)，擴(kuò)大專業(yè)視野，增加英文詞匯量，初步學(xué)會檢索國際期刊學(xué)術(shù)論文，整理讀書報(bào)告，進(jìn)行英文報(bào)告。為了讓學(xué)生更快速、高效地熟悉專業(yè)英文單詞，有助于未來更好地自主學(xué)習(xí)學(xué)科國際前沿?zé)狳c(diǎn)問題，課件PPT的制作采用全英文，授課過程采用英文為主、中文詮釋的模式。整個(gè)課堂營造英文學(xué)習(xí)氛圍，幫助學(xué)生更好地熟悉專業(yè)英文詞匯，了解生命科學(xué)領(lǐng)域的國際研究前沿。

二、展示性教學(xué)模式

由于《生物技術(shù)基礎(chǔ)》課程包括交叉學(xué)科知識，為了讓學(xué)生有深刻的記憶和便于理解，必須采用高展示度的教學(xué)方式，活躍課堂氛圍，促發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對知識點(diǎn)的理解。多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化的教學(xué)方法之一，形象直觀的特點(diǎn)日益被教育界所接受和使用。團(tuán)隊(duì)內(nèi)部根據(jù)各教師所擅長的領(lǐng)域，分工制作課件，信息量大，形象生動，濃縮精練。貼近所選教材風(fēng)格，從總體概括入手，先簡練地描繪出高度濃縮的章節(jié)整體框架，逐步細(xì)化各部分內(nèi)容，使初步學(xué)習(xí)接觸分子生物學(xué)的學(xué)生能夠更好地把握明確的方向和思路，循序漸進(jìn)，層層深入，不至于在復(fù)雜知識系統(tǒng)前毫無頭緒，無從著手。

采用醒目的標(biāo)題，課件內(nèi)容清晰，圖文并茂。充分運(yùn)用字體、顏色、著重、斜體等差異變化，體現(xiàn)所要表達(dá)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，充實(shí)必要的實(shí)例和圖片動畫方法，便于學(xué)生更好地理解深奧的生物技術(shù)機(jī)理。講述內(nèi)容高度濃縮，力求做到要點(diǎn)與示意圖一一對應(yīng)。主講教師在教學(xué)大綱的規(guī)范下，結(jié)合專業(yè)和學(xué)科專長制作多媒體課件，注重基礎(chǔ)、應(yīng)用實(shí)踐及前沿發(fā)展。這種恰當(dāng)、多次層次地利用課件、經(jīng)典案例錄像、動畫等多媒體手段，在增大信息量和直觀性的同時(shí)，可讓整個(gè)教學(xué)形式更為生動活潑，利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，激發(fā)創(chuàng)造性思維和課程興趣。

例如，在生物技術(shù)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)部分，參照國外優(yōu)秀教材設(shè)計(jì)、使用的PPT課件和動畫，形象地展示微觀分子結(jié)構(gòu)和遺傳信息的流動過程;在人類基因組和生物信息部分，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字化圖書館資源，自主查找學(xué)習(xí)相關(guān)生物信息最新進(jìn)展;在細(xì)胞工程篇章中，引用大量的實(shí)物和操作流程照片，直觀反映細(xì)胞工程研究前沿進(jìn)展;在酶技術(shù)和工業(yè)發(fā)酵領(lǐng)域，充分結(jié)合本學(xué)科的學(xué)術(shù)及科研優(yōu)勢和科研成果，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識生物技術(shù)在酶的工業(yè)生產(chǎn)及工業(yè)發(fā)酵領(lǐng)域的應(yīng)用。通過高展示性的教學(xué)模式，不僅不會讓學(xué)生對大量繁雜的知識產(chǎn)生厭煩心情，反而能激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率。此外，建設(shè)相關(guān)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)網(wǎng)站，含有精品課堂的錄制視頻等教學(xué)資源，對整個(gè)教學(xué)過程具有很好的輔助支撐性作用。

三、互動式教學(xué)

由于該課程的原理性知識繁多，傳統(tǒng)教學(xué)的過程中，學(xué)生接受知識的過程較為被動，在知識吸收過程容易產(chǎn)生疲態(tài)，在有限的課時(shí)內(nèi)，難以將全部知識消化吸收。因而，應(yīng)根據(jù)課堂氛圍，機(jī)動地加大自主式教學(xué)比重，鍛煉學(xué)生理解、解決問題的能力。在講課過程中，注重基礎(chǔ)但并非面面俱到，可適當(dāng)?shù)亓粢恍狳c(diǎn)問題讓學(xué)生課下思考，輔助給出與章節(jié)相關(guān)的教材內(nèi)容和參考文獻(xiàn)，供學(xué)生課下復(fù)習(xí)與參考，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性與能動性。例如，對轉(zhuǎn)基因技術(shù)與應(yīng)用的利弊及公眾的認(rèn)識等進(jìn)行課下思考總結(jié)，課堂選出代表展開討論，闡述觀點(diǎn)，活躍課堂氣氛，變被動學(xué)習(xí)為主動探究，提升自我學(xué)習(xí)探索生物技術(shù)前沿知識的能力，收到良好的效果。再如，在介紹基因工程和酶工程原理時(shí)，許多學(xué)生在高中生物課程中對它的基本特性已有所了解，但并不知道具體的轉(zhuǎn)化機(jī)理。為了使學(xué)生充分地理解各類基因單元操作和各類酶種的作用機(jī)理，可將全班學(xué)生有計(jì)劃地劃分為多個(gè)小組，指導(dǎo)學(xué)生，針對不同的問題選擇讀書專題，利用課外時(shí)間，檢索文獻(xiàn)，跟蹤前沿科技動態(tài)，準(zhǔn)備讀書報(bào)告，并將學(xué)生分組，最終組成讀書報(bào)告。

各小組分工，分別負(fù)責(zé)資料搜索、板塊整理、課堂匯報(bào)等，相互之間形成有效配合和競爭機(jī)制。開設(shè)學(xué)生專題討論課，進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)相長。各小組通過課堂展示，相互之間可以快速了解學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的知識，促進(jìn)相互之間的交流，進(jìn)一步增強(qiáng)對本課程的理解程度與深入程度。這種互動式教學(xué)，不僅可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，還能充分鍛煉學(xué)生的文字組織能力與口頭表達(dá)能力，形成學(xué)生之間的良性競爭氛圍。

四、科研促進(jìn)教學(xué)

科研與教學(xué)是密不可分的，科研前進(jìn)的方向基本上代表本學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題。為了更好地強(qiáng)化學(xué)生對本專業(yè)的信心，培養(yǎng)濃厚的科研興趣，可以通過摻入科研領(lǐng)域現(xiàn)象和問題，在課程中更多地引入新的生物動態(tài)。例如，講解工業(yè)微生物種類時(shí)，可追加涉及一些作者研究領(lǐng)域的微生物，如極端環(huán)境的微生物，極端嗜酸、嗜堿、嗜鹽等微生物的特殊功能。例如，在貧礦金屬資源提煉中的應(yīng)用、紡織領(lǐng)域的應(yīng)用、調(diào)味品制作中的作用等，不但可以開拓學(xué)生在該領(lǐng)域的眼界，也可提升學(xué)生對本專業(yè)科研領(lǐng)域進(jìn)展的興趣，為未來在本專業(yè)中的工作或科研打下良好基礎(chǔ)。

五、多元的評價(jià)體系

課堂上，根據(jù)問題的難易程度，機(jī)動地策劃、實(shí)施“教與學(xué)互動”，對課堂優(yōu)質(zhì)提問，給予1～2個(gè)百分點(diǎn)的加分，鼓勵(lì)課堂質(zhì)疑與評議，讓沒有充分準(zhǔn)備知識的學(xué)生感到很大壓力，也會變成更深入了解自己所做課題的動力。教會學(xué)生參與，相互之間客觀、理性地評分，不斷引導(dǎo)他們開展課外閱讀，整理讀書報(bào)告，根據(jù)學(xué)生對生物技術(shù)領(lǐng)域的理解，分組進(jìn)行PPT總結(jié)或讀書報(bào)告，允許學(xué)生用中文解釋其中的生僻專業(yè)詞匯。改革評分體系，PPT報(bào)告或讀書活動與報(bào)告成績占據(jù)總分的，在這個(gè)過程，采用學(xué)生互評和教師互評各占據(jù)的評分體系。該評價(jià)方式可以更好地實(shí)現(xiàn)師生互動及學(xué)生之間的互動和競爭。此外，在筆試卷面，以英文出題，問答題允許輔以中文作答，鼓勵(lì)學(xué)生用英文作答，在卷面所得分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念~外加分。這種多元的評價(jià)體系，更為全面、公平地評估學(xué)生在本門課程的學(xué)習(xí)效果。

總之，通過一系列教學(xué)活動的初步改革和探索，本門課程讓學(xué)生初步熟悉專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，更為重視培養(yǎng)他們自主概括和抽提知識的能力，拓展專業(yè)領(lǐng)域視野，顯著地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和專業(yè)興趣，這會成為學(xué)生在今后學(xué)習(xí)過程中的持久推動力。同時(shí)，在雙語教學(xué)的過程中，了解并熟悉相關(guān)專業(yè)英語詞匯及要點(diǎn)，為學(xué)生今后的進(jìn)一步研究與學(xué)習(xí)，打下牢固的基礎(chǔ)。

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