高校《生物技术概论》课程教学思考

刘建民 郑瑞巧 龚红梅

摘要：在科学技术迅猛发展的时代，如何对高校《生物技术概论》课程进行教学改革，是摆在教师面前的一个重要问题。为了提高教学效果和培养社会需要的人才，本文从教学内容、教学方法和手段等环节对《生物技术概论》课程的教学进行了较为深入的探讨。

关键词：双语教学;提问式教学;反馈式教学;多学科交叉;生物知识产权

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）24-0197-03

随着科学技术的进步和大数据时代的到来，生命科学领域得到快速发展。在国际知名的科学引文数据库中，前100篇高引论文绝大多数属生命科学领域，生物学技术、生物信息学和系统发生是生命科学研究的重點[1]。《生物技术概论》作为高校生物专业的一门专业基础课程，如何将丰富的课程内容和生命科学领域的新进展传达给学生，激发他们的学习兴趣和学习热情，是这门课程教学中的一个研究课题。本着“知识、能力、素质”综合发展的原则，在总结多年教学实践的基础上，笔者从教学内容、教学方法和教学手段等环节对课程的教学改革进行了探讨。

一、引经据典，双语教学

对于学生而言，生物学的基础知识在初中和高中阶段已有较多的接触，生物学经典理论的提出和学科发展中重要的科学家的介绍大家耳熟能详。在《生物技术概论》的教学过程中，简单重复以上内容已经不能调动学生的学习积极性。而这些经典的理论知识还需要进行深入学习，这就需要教师转变教学方式。首先，引经据典，对理论的发展历程做详细地讲解，提高学生的学习兴趣。其次，经典的生物学理论大多为西方学者提出，因此在教学过程中，通过引用原始英文文献、利用双语教学的方式，锻炼学生的英语听、写、译能力。例如，1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型，开启了分子生物学研究的新时代，二人也因此获得了1962年诺贝尔医学奖，这是高中生物学课程讲授的内容。但在DNA双螺旋结构提出之前，有几位科学家提出了DNA结构的研究方法和结构模型，也正是这些研究成果成就了Watson和Crick的伟大贡献。Wilkins和Franklin提供的DNA晶体X射线衍射图片对二人的研究有很大的帮助，“MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS—A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid”是Watson和Crick于1953年在《Nature》发表的通讯文章，第二段有这样的描述：“A structure for nucleic acid has already been proposed by Pauling and Corey（1）. They kindly made their manuscript available to us in advance of publication. Their model consists of three intertwined chains，with the phosphates near the fivre axis，and the bases on the outside. In our opinion，this structure is unsatisfactory for two reasons...”意思是说Pauling和Corey在他们之前已建立了核酸的三螺旋结构模型，而Pauling是当时研究蛋白质结构的权威，Watson和Crick的发文是向权威的挑战。当然，这归功于他们认真的实验工作和深厚的科学功底，因此，对于经典理论的阐释，采用双语教学的方法，结合经典文献，一方面能让学生接触一些专业词汇，提高他们的英语水平;另一方面能吸引学生上课的注意力，提高学习兴趣，在教学中起到事半功倍的效果。

二、提问式教学和反馈式教学相结合

（一）提问式教学

提问式教学是指在课堂教学过程中以教师提问为授课主线，通过激发学生的学习兴趣，最终达到课堂教学的目的。提问式教学法的理论基础有主体性教育理论和建构主义教学论[2]。主体性教育的目的是培养被教育者的自主性、能动性和创造性，而建构主义特别强调主体在认知过程中的建构作用，二者的相同点是培养被教育者的主动性和创造性，不同的是，前者教师起主导作用，后者教师起组织者、帮助者或促进者的作用。

《生物技术概论》涵盖了生命科学的各个领域，每章内容的侧重点都有较大的区别。因此，在进行提问式教学中，首先要围绕章节的重点提出问题，以检查学生对基本内容的理解，同时，让学生带着问题投入到课程学习中去;其次，在课堂结束前提出问题，一是让学生回顾课堂上学习的内容，理出一条学习的主线，二是让学生在课余时间通过主动式学习解答问题，从而促进学生与课程内容的交互作用。

（二）反馈式教学

反馈式教学与提问式教学相辅相成，其包括课堂反馈式教学和作业反馈式教学等方面的内容。正确实施反馈式教学，可及时发现教学过程中存在的问题，了解学生的学习状态，培养学生的自学能力。

课堂反馈式教学是指教师采用一定的教学方法和手段在课堂上获得学生学习状况的反馈，从而根据反馈结果进行教学上的调整[3]。《生物技术概论》课程浓缩了多学科的基础知识，教师在课堂上往往需要在短时间内向学生灌输大量的内容，这就造成学生对知识的理解和掌握不够，从而降低了他们对课程内容的兴趣。因此，在课堂教学中，教师应充分尊重学生的主体地位[4]，允许学生随时打断教学、提出问题并展开讨论，增加教师与学生的互动。或者在讲授课程重点的基础上，教师通过反问或其他方式检查学生学习掌握的信息，培养学生对问题的思考能力，并通过信息反馈，对学生不清楚的理论知识做更深入地讲解，改善课堂的授课效果。

作业反馈式教学注重培养学生的自学能力，同时，又可以检测和反馈学生对课堂教学知识的吸收情况。在作业反馈式教学中，应注意以下几方面的问题：首先，作业应围绕课堂讲授的重点内容，结合具体案例或实际设题，减少名词解释等常规问题，避免与教科书章节问题重复。因为结合具体案例或实际设置的题目，往往没有标准答案，这样既可以促进学生认真思考和分析问题，又可以避免学生相互抄袭。其次，作业应作为课程考核的一部分，这样可以引起学生对作业的重视。再次，教师应对学生的作业进行认真批改，一方面能发现学生学习中存在的问题，以便于在后面的教学中进行解释;另一方面，教师的认真批改会影响学生的行为规范，提高他们的综合素质。

三、加强多学科交叉内容教学

（一）提升学生信息技术素养

对学生进行信息技术培养，可以培养学生的信息意识与合作交流能力，但最主要的目的是培养学生的信息获取能力、信息判断能力、信息处理能力及信息利用能力[5]。《生物技术概论》课程介绍了生命科学领域的研究热点，这些热点往往是学生最感兴趣的，但课程教材的内容又不能及时反映热点问题的最新进展，因此，在课堂教学过程中，我们可以通过信息检索的方式跟踪热点问题的最新进展。以清洁能源为例，通过百度、Google或图书馆信息检索等方式，风能、太阳能、生物质能等关键词映入眼帘。与我们生物相关的是生物质能，这些生物质能又包括生物质降解和转化、生物制氢和生物成因气等，每一个关键词背后都有大量的文献和最新报道，这样我们就可以进一步了解自己感兴趣的方向。同时，针对不同章节的研究热点，教师可以设置一些问题，让学生利用信息检索的方式，收集、分析和汇总有价值的网络资源。

（二）加强与工科专业知识的融合

发酵工程是生物技术的重要组成部分，发酵工程的规模化应用离不开化学、化学工程学、电气工程、微电子技术和计算机科学等学科的理论知识。以维生素B2发酵生产为例，湖北廣济药业股份有限公司是世界最大的维生素B2生产厂家，公司维生素B2高产菌株工业化大生产技术处于国际领先水平，与之配套的也是先进的仪器设备，因此在产品发酵过程中需要集成不同专业领域的人才，如空压机和发酵罐电机的维护需要具备电气专业基础，发酵过程的控制需要结合微生物学、微电子技术和计算机科学的理论知识，发酵产物的分离纯化又要依据其化学性质并结合化学工程的手段完成。因此，维生素B2的发酵生产是一个大的系统工程，与不同的工科专业结合必不可少。在课堂教学工程中，通过维生素B2发酵工艺介绍和发酵过程中相关仪器设备的图片展示，可以让学生有更加直观地认识和理解，同时，让学生体会到多学科交叉的重要性。

（三）提高对生物知识产权保护的意识

作为一项高新技术，生物技术领域的发明范围十分广泛。生物知识产权包括生物遗传资源知识产权、生物仪器知识产权、生物产品开发工艺知识产权和生物基产品知识产权等四个方面。作为生物技术专业的教师，培养学生借助已有的生物遗传资源，利用生物仪器，研究新的开发工艺，制造新产品的意识，培养他们正确利用和保护生物知识产权，是课程教学的目的之一。以我国生物医药企业知识产权现状为例，据文献报道，生物技术成果的60%～70%应用于生物医药领域，生物医药企业知识产权工作的源头是技术创新，培养自主创新能力是保证企业在市场中具有持续竞争力的重要手段[6]。2010年，我国生物医药大中型企业共有1754家，其中具有研发能力的仅有102家，这说明我国大部分的生物医药企业没有进行研发活动或自主创新[7]，使得他们只能花费巨资购买国外生物医药企业的技术和产品专利。2010年，我国生物医药产业技术引进或购买的经费支出为19.92亿元就说明了这一问题。因此，提升我国生物医药产业自主知识产权能力是保证企业核心竞争力的重要体现。我国地广物博，生物资源丰富，必须采取切实有效的措施保护生物遗传资源，建立和完善生物遗传资源知识产权制度;国家生物仪器重大专项的实施也说明了政府对科研院所和企业自主创新的支持。所以，对于生物技术专业的学生，在《生物技术概论》课程中熏陶生物知识产权的内容，是课程改革的一个重要方面。

四、增加生物应用案例教学

2014年7月，教育部高等教育司发布了食品卫生与营养学、生物科学等15个就业率低的本科专业名单，生物科学专业的入选无疑给生物相关专业的学生泼了一盆冷水，如何打消学生对专业就业前景的担忧是摆在教师面前的一个重要命题。因此，围绕《生物技术概论》的各章节内容，从发酵工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和基因工程层面，增加生物应用案例教学，通过介绍国内外著名生物技术公司发展历程及其产品的生产开发工艺和关键技术，加深学生对理论知识的理解和应用范畴。同时，详细讲解生物技术在农业、轻工业、能源、环境和人类健康方面的应用，使学生进一步了解生物技术的应用范围，增加学生对生物专业的信心，提高学生对生物专业应用前景的认识。

参考文献：

[1]Richard Van Noorden，Brendan Maher，Regina Nuzzo.The top 100 papers[J].Nature，2014，514（7524）：550-553.

[2]李晓光.提问式教学法在高校“马克思主义基本原理概论”课的有效运用探究[J].思想理论教育导刊，2011，（9）：87-90.

[3]吴木林，张京洲.三位一体反馈式教学模式探究[J].吉林省教育学院学报，2013，29（5）：26-28.

[4]司文斌.反馈式教学模式的实践与思考[J].职教论坛，2014，（1）：10.

[5]王艳萍.对生物学课程信息化问题的思考[J].教育探索，2012，（2）：35-36.

[6]曹丽荣.上海市生物医药企业知识产权现状实证研究[J].科技进步与对策，2011，28（3）：104-109.

[7]赵喜仓，杨星.基于单项指标的我国生物医药产业知识产权能力评价[J].科技管理研究，2013，22（6）：151-154.