李小龙 张凤琴 邓 燕
(湖南工业大学 包装与材料工程学院生物技术系,湖南 株洲 412007)
案例教学法在普通生物学课程教学中的应用
李小龙 张凤琴 邓 燕
(湖南工业大学 包装与材料工程学院生物技术系,湖南 株洲 412007)
普通生物学是覆盖生命科学众多学科领域的综合性基础课程,也是生物技术专业学生的一门专业必修课。为了解决生物技术院校低年级开设该课程所面临的教学内容多,知识面广、课材针对性差、学生基础知识欠缺等突出矛盾,我教研室对普通生物学课程的教学内容和教学方法进行了改革与探索,通过案例教学旨在提高普通生物学的教学效果与质量,为培养高素质的合格生物技术人才提供科学保证。
普通生物学;生物技术;教学改革;案例教学法
普通生物学是高等院校本科生物学系列课程改革所需要开设的一门基础课,是理论性很强的基础类课程。本门课程主要是讲授“植物学”和“动物学”有关的知识内容,其目的是让学生了解动植物的形态解剖结构、生活习性、系统分类、生理生态及其物种多样性等基础知识和基本内容,为今后专业基础课和专业课的学习奠定良好基础。在整个教学过程中,分植物生物学和动物生物学两条主线进行授课,每条主线都以细胞→组织→器官→系统分类→生理生态,由简单到复杂、由微观到宏观的顺序。以生命在进化过程中的两个适应为主线,即生命体的结构与功能相适应、生命的结构功能与其生活环境相适应的普遍规律贯穿始终,以期让学生系统而又全面了解整个生物界的发生、发展及演化规律,了解生命科学对人类的重要贡献以及对未来社会发展的重要作用。
笔者在教学过程中感到,对于学生来说,普通生物学是一门较难学好的课程,难在它涵盖的内容十分广泛,重点难以突出。同时普通生物学所描述的内容主要为生物的结构与功能,并且部分内容十分抽象,难以现实展现。因此,探索新的教学方法在该课程教学中的应用,提高学生的生物学素养,提高学生专业知识联系实际应用能力,提高学生学习兴趣等,具有重要意义。
生物技术专业是湖南工业大学在 2008年开设的新专业,专业基础课程有普通生物学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等,其中普通生物学的教学内容与模式一直是实践与探索的主要关注点。
普通生物学以生物体的基本结构和生命活动的基本规律为重点,以生物的进化为主线贯穿始终,让学生了解生物界的概貌和普遍规律,以及生物科学的发展动态,了解生物科学对人类的重要贡献以及对未来社会发展的重要作用,同时树立进化的、辨证的、发展的和相互联系的观点,有利于提高学生独立思考问题、分析问题的能力,为全面培养创新型人才服务。普通生物学课程所面向的对象为生命科学的各专业,必需充分考虑适应各个专业的培养要求,因此普通生物学内容涵盖内十分广泛,大部分教学内容不仅仅局限于生物技术专业的培养需求,故普通生物学教学内容与生物技术专业联系并不紧密。
该门课程内容较广,涵盖了细胞生物学、细胞生化、遗传学、植物学、动物学、生物起源学、普通生态学等,其教学的主要内容为基础理论与生物学现象与本质。而实际应用联系并不紧密。在教学过程中同学们经常会问为什么要学这门课程这一问题。为此有必要接合实际应用列举普通生物学的实际案例来讲解,认同学们了解普通生物学课程的重要性与实用性。
普通生物学书本中大部分知识,为上个世纪60-70年代所产生的生物学基本原理与生命本质。人类文明进行21世纪后生物学各个领域都有着飞速发展,普通生物学教材中的理论明显滞后。随着生物学的理论日新月异,新的生物学理论与本质被进一步诠释,而这些新的理论、新的观点、新的方法、新的现象和新的本质须在课堂教学中进行增加。通过学术动态的实际案例能有效的弥补教材中的不足,使同学们掌握生物学多个领域的学术动态,以激发同学们的学习兴趣。
案例教学过程中主要采用基础理论与实际应用相结合,并充分考虑生物技术专业特色,结合实例,介绍普通生物学的具体知识,应用与科学研究动态。对这些实例采用问题式、启发式教学。并利用信息化平台和网络资源,引导学生自主学习,发现普通生物学中基础理论的应用价值,激发学习兴趣,培养学生掌握和探索新知识的方法。
普通生物学涉及面较广,包括生物学的众多领域。在普通生物学教学过程中提出了较多的具体实例,包括:①茶叶中活性成分的提取;②铁皮石斛种殖资源与组织培养技术;③嗜虫线虫的培养与害虫的防治;④纳米材料与普通生物学;⑤重金属污染与防治以及湘江的治理工程;⑥蝴蝶效应等。
案例①主要内容:茶叶中的活性物质较多,有茶多酚、熊果酸与齐敦果酸等。讲解的内容:一、几种活性成分的生理活性作用;例如,茶多酚有极强的清除有害自由基,阻止脂质过氧化的作用,诱导人体内代谢酶活性的增高,促进致癌物的解毒等。熊果酸具有抗癌、抗菌、抗炎、降血清转氨酶、降温和安定等作用。二、几种活性成分的提取方法;提取方法中主要包括实验设计,主要实验仪器与设备以及提取中主要注意事项等。三、茶叶活性物质生产现状与现有企业发展介绍。
教学作用与效果:
案例①教学安排在普通生物学生物大分子这一章节,“普通生物学”中生物大分子主要讲解内容为生物大物分的结构与活性作用。案例①讲解的内容一与教材相衔接,内容二与内容三分别能有机的接合生物技术专业背景;分析生物学知识与应用的相互联系;以及拓展专业知识面;掌握生产与学术动态。案例①的讲解与分析能有效的展现生物技术专业方向与应用,在启发学生自主学习上有着重要作用。
案例②
主要内容:一、铁皮石斛分类上的地位;二、铁皮石斛的主要功效;三、铁皮石斛的种质资源调查,四、铁皮石斛的组织培养,五、铁皮石斛的组培养产商与市场发展动态。
教学作用与效果:
案例②教学安排在普通生物学植物资源多样性这一章节,通过绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室所收集的多种铁皮石斛,如邵阳崀山石斛、广西石斛、海南石斛、江西铜皮石斛和云南鼓槌石斛等生动形象的介绍了植物资源的多样性,对比了各地区品种的差异。通过实物进行讲
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[5]李延兰,李小英,高启禹,等.生物技术专业普通生物学课程教学改革与实践[J].新乡医学院学报,2009,(26):103-105.解与分析,使学生们对各种质资源特征印象更加深刻,课堂更加深动,学习兴趣更加浓厚。
案例③
主要内容:一、嗜虫线虫的培养基(巢虫);二、嗜虫线虫培养条件优化;三、嗜虫线虫纯化与保存,四、嗜虫线虫在灭杀害虫上的应用。
教学作用与效果:
案例③教学安排在普通生物学动物的分类这一章节,通过本湖南省重点实验室所研究的嗜虫线虫能与普通生物学中动物学知识有机结合,本案例中所涉及到的线虫和巢虫在动物学分类上占有重要地位,巢虫又是蜜蜂饲养过程中的害虫,通过本案例的教学能使动物学中线虫的分类与昆虫分类知识与生活、生产和环境保护形成统一,避免了教学中出现内容空洞、知识陈旧、脱离实践等矛盾,提升了教学效果,激发了学生探知欲。
其它案例均根据教学需要进行引入,通过具体实例的讲解与分析,同学们既能理解普通生物学中的基础原理与生物学本质,同时又能掌握普通生物学知识在生物技术工程上如何应用与解决实际问题。通过实例能有效的将普通生物学与生物技术、理论与应用、教学与科学研究等各方面有机的整合。
在普通生物学课程教学中引入案例分析法,根据课程的进度分别引入恰当的案例,使同学们真正理解和消化吸收该课程的主要内容,了解普通生物学在生物技术上的重要作用。通过四年多的普通生物学教学探索表明,将案例法引入普通生物学课程教学中具有较好的效果,学生对普通生物学课程的学习兴趣,核心内容的掌握以及生物技术的应用能力的拓展等方面有着明显的提高。
Q-31
A
1673-2219(2014)05-0102-02
2013-12-16
湖南工业大学教学改革研究项目(2012C 16)。
李小龙(1977-),男,博士,讲师,主要从事普通生物学方面教学与研究。
(责任编校:何俊华)