高等学校进化生物学课程改革研究

段艳红，王选年

(新乡学院 生命科学技术学院,新乡 453003)



高等学校进化生物学课程改革研究

段艳红，王选年

(新乡学院 生命科学技术学院,新乡 453003)

经过多年的教学和探索进化生物学课程已经有了很大的改变，它直接影响着现代生命科学教育的发展方向。介绍了进化生物学课程的特点和教学思路以及课程改革，借以帮助进化生物学教育工作者进行这一方面的改革研究，以供同行们借鉴和参考。

进化生物学；课程；改革研究；进化生物学教育

进化生物学是一门综合性很强的交叉学科,在许多方面它与生物学相关专业的教学内容有关，如生态学、免疫学、酶工程、细胞工程、基因工程、发酵工程、蛋白质工程、微生物学、生物技术、生物化学、古生物学、植物生物学、动物生物学、普通生物学、细胞生物学、环境生物学、保护生物学、分子生物学、分子遗传学、发育生物学、趣味生物学、生物系统学、生物地理学、生物多样性以及现代生命科学进展和生物工程下游技术等教学内容。根据现代国内外进化生物学课程的新前沿和新进展，探讨该课程的教学改革研究，以期为其他高等院校生物教师的教学提供新依据、新方法、新参考和新借鉴。

1 进化生物学课程的主要特点

1.1 进化生物学课程的基础性

进化生物学课程内容的基础性是构成与生物技术专业大学生科学素养的重要基础之一。它强调对课程重难点内容和知识点的把握，以及对学生综合能力和素质的培养、提高和应用。进化生物学课程体现其基础性的特点，如生物发展史、生物表型的进化、生态系统的进化、生物的宏观进化、生物的微观进化、细胞的起源与进化、物种与物种的形成、母爱的起源与进化、人类起源与进化、分子进化和分支系统学、生物遗传系统的进化、生命及其在地球上的起源等，还可增加基因工程、生命的起源、达尔文和生物进化论的产生与发展、高肌虫的研究进展、朵氏小昆明虫的研究进展，以及孵育行为和繁殖策略、寒武纪大爆发原因探讨、寒武纪生命大爆发和澄江化石库的关系研究等方面的内容。这样可以帮助学生理解生命活动的规律和生命的起源；了解进化生物学的本质、学习方法和教学过程；掌握与进化生物学相关的基础知识和内容；理解进化生物学在社会发展、人类生产和生活中的应用，开阔视野、增长见识，培养学生各方面的综合素质和个人能力，以利于学生在今后的工作中发挥得更加出色。

1.2 进化生物学课程的选择性

进化生物学课程还具有很强的选择性，以适应现代社会经济和人类发展的需求。其选择性就在于：1)进化生物学课程包括4个模块：第1模块是生命的起源和发展史问题，包括生物发展史、细胞的起源与进化、生命及其在地球上的起源等内容；第2模块是生物的进化问题，包括生物表型的进化、生物的微观进化、生物的宏观进化、生态系统的进化和生物遗传系统的进化等内容；第3模块是物种形成和分子系统学内容，包括物种与物种的形成以及分子进化和分子系统学等内容；第4模块是人类起源与进化，包括人类起源和现代人的进化等内容。这样安排教学内容为进化生物学课堂教学改革与实践以及学生的学习提供了更大的空间和范围，可以加强进化生物学课程的应用性，培养学生的创新能力。至于对进化生物学课程教案的编写，教师可以根据一级课题去选择不同的二级课题甚至是三、四级课题；也可通过一些实例、事实和科学家的事迹来安排学习和研究，以实现学生对教学的需求，使得教材的内容多样化，加强其应用性和实用性。如对西北大学早期生命研究所和新乡学院生命科学技术学院科研团队教师的事迹以及在Nature、Science、Geology、Lethaia和Gondwana Research等高级别杂志发表的科研成果以讲座的形式呈献给大家，提高学生的学习兴趣；补充自从1984年以来，中国古生物学家对澄江化石库的惊人发现和深入研究以及在世界上产生的巨大影响等内容。2)在教学内容上给学生留出一定的选择空间，如适当补充加拿大布尔吉斯页岩化石库和中国云南澄江化石库的有趣发现、达尔文的物种起源的产生和发展以及华南其他十几个布尔吉斯页岩型软躯体化石库的发现，使学生产生强烈的自豪感、好奇心、责任感以及使命感。生物进化现象在自然界普遍存在，所以它具有一定的社会性；教师可以适当补充凯里生物群、澄江化石库与达尔文进化论的关系和寒武纪后生动物进化的一些特征——以澄江化石库为例等内容，将教师在博士期间和现在正在研究的科研内容和科研成果及时介绍给大家，这样不仅可以极大地提高学生学习兴趣，又满足学生对知识的强烈渴望和需求。

1.3 进化生物学课程的多样性

进化生物学课程还具有多样性，它包括必修、选修以及实践等内容。必修内容是其核心内容，是学生学习的基础内容。选修内容主要考虑让学生关注进化生物学的最新进展方面的内容，如基因工程、生物进化、分子进化、生物信息学、环境生物学、分子系统学、分子系统树、分子古生物学、分子生物学技术、免疫分子生物学、中心法则的建立、遗传密码的起源与进化、人类基因组计划研究、蛋白质组与蛋白质组学、进化发育分子生物学、爬行动物生殖方式的演化、寒武纪大爆发研究进展、华南埃迪卡拉纪类水母化石的新发现、达尔文进化论与澄江生物群、布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群与达尔文进化论、贵州寒武纪杷榔动物群研究进展、关山生物群古虫研究新进展、关山生物群广卫虾研究新进展、多足类的化石记录及研究展望、广西扶绥县那派盆地早白垩世新隆组脊椎动物群研究进展、生物防治和生物技术研究新进展等内容，可以考虑让学生通过计算机网络和图书馆查阅相关资料，教师自己准备一些侧重进化生物学新进展和新前沿方面内容的专题讲座，为学生自主选择就业和找工作提供更多的支持和帮助。此外学生可以参与一些实践活动提高个人素质。

1.4 进化生物学课程的可行性和必要性

教师还应该考虑进化生物学课程教学改革的可行性(即教师的可操作性和学生的可接受性)和必要性。一是要考虑每一位学生的生物学基础和想学习的内容，以便有利于对教学内容进行选择和筛选。二是要考虑生物学教师自身的教学优势，使其在教学中发挥到极致，促使教学活动的顺利进行和开展。三是要考虑新乡学院及周边高校的实际情况和实验条件，因地制宜，开展教学，如组织学生观察动植物切片、制作酸奶、啤酒、豆腐乳、苹果醋、石榴醋、葡萄酒、大麦啤酒、叶贴画、叶脉书签等；进行园林花卉病虫害防治、大叶黄杨白粉病的防治和分析、新乡学院植物配置分析、新乡学院灌木生长配置及造景分析、新乡学院乔木生长配置及生态价值分析、新乡学院观果植物配置及药用价值分析、新乡学院周边道路绿化带植物分布研究、河南师范大学植物配置分析、新乡医学院植物生长发育探讨、河南科技学院植物调查、河南高等机电专科学校植物配置和造景研究以及指导27位学生进行论文写作与发表等等，提高他们的应用技能和实际操作技能。

1.5 进化生物学课程的前瞻性

进化生物学课程涉及许多科技前沿方面的内容，如酶工程、基因工程、细胞工程、分子进化、基因治疗、试管婴儿、生物芯片、超级细菌、纳米技术、生物信息学、单克隆抗体、人类基因组计划、转基因动植物研究以及生物工程下游技术等方面的内容。进一步延伸可以考虑生物能源、生物农药、发酵工程、有机食物、低等昆虫分类鉴定与起源进化研究、以组学为基础的昆虫发育研究、植物-昆虫-微生物相互作用研究等内容。在应用领域突出解决工业污染、农业灾害、环境破坏、环境保护和人类健康等方面的内容。

2 对进化生物学课程教学内容的处理

2.1 对课程理论与实践尺度的把握

进化生物学课程教学是一个理论—实践—理论的过程，强调学生参与实践过程以及相关实践活动，如可以组织学生观察了解长春花和长春蔓的区别、新乡学院大叶黄杨白粉病防治、河南师范大学鹅绒藤上的红脊长蝽研究、新乡学院海桐上的吹绵蚧的繁殖以及在分类学上的地位、进行新乡市5所高校的园林植物配置分析、新乡市古典园林分析、新乡学院特有植物分析、新乡学院花卉病虫害防治、新乡市园林植物配置、新乡市园林植物造景方面的调查研究；参与每年3月12日植树节的种树和种草，平时进行植物嫁接和剪枝、花卉识别和观赏，春天进行园林花卉花期观察，探讨插花艺术、蜡叶植物标本制作、蝴蝶标本制作，以及带领学生去济源林场、新乡市和谐公园、人民公园、牧野公园、平原公园、向阳公园、森林公园、新乡市盆景园和花卉市场认识花卉树木，去植物园、动物园和生物标本馆参观学习等。把握理论和实践之间的尺度，掌握更多的专业基础知识，开阔他们的视野，培养学生的基本技能和基本技巧。

2.2 处理好科学与技术的关系

生物科学与技术具有各自的特点和特征，代表事物两个不同的侧面和方向，进化生物学课程的新发展和新前沿在这方面对学生提出了更高的要求。在课程教学中考虑增加分子进化工程、进化—发育生物学等方面的内容，在动物生态和动物行为部分考虑增加寒武纪澄江化石库动物捕食者和被捕食者之间的互动、寒武纪动物的捕食策略、寒武纪动物的集群生活、腕足动物起源、鳃曳动物起源、叶足动物起源、脊椎动物的镶嵌进化；寒武纪有毒动物的起源和进化、寒武纪早期食物链和食物网的初步形成；母爱的起源与进化——来自于寒武纪的化石证据；寒武纪生命大爆发的成因述评等内容。加强进化生物学的科学与技术的相互关系，增加学科前沿方面的内容，有利于学生各方面能力的培养，在高等学校应用型转型发展中做出较大的贡献。

2.3 课程方式的改变和课程设置的综合

在进化生物学课程的教学中教师可以采取多种教学方式相结合，如讲授式、讲演式、实验式、读书式、谈话式、参与式、学导式、主体式、自主式、分析式、练习式、探究式、讨论问题式、引导式、启发式、交互式、研究式、设计式、情景式、立体式、案例式、合作式、直观式、综合式、项目式等与多媒体教学手段相结合；提倡学生在学习过程中动眼、动脑、动口和动手相结合的自主学习和合作学习的方式。在学习过程中达到进化生物学课程的教学目标和培养目标，让学生主动思考和探索问题，获得综合分析和解决问题的能力，提高学生综合素质，为今后的就业打下一个良好的基础。为了培养学生的各种技能还可以考虑将进化生物学与植物学、动物学、遗传学、生态学、生物化学、生物进化论、分子生物学、细胞生物学、现代生物学、动物行为学等内容融合起来，使得课程逐渐综合起来，以达到最佳的教学效果。

3 课程的教学思路

3.1 考虑社会的发展需求

课程的教学中应该充分考虑与进化生物学有关的社会需求，包括生态、资源、人口、环境、食品营养、食品安全和食品添加剂以及转基因食品等方面的内容。解决这些问题要求全体学生参与其中，每一个人扮演一定的角色(如统计员、公务员、监管员、检测员、营养师、安检员等)，解决实际问题，提高素养，从零做起，从我做起，从现在做起，满足社会和行业对人才的需求以及对现代化建设发展人才的需要，因地制宜和因材施教等，培养高素质人才。目前进化生物学的发展一直影响着人们的生活和健康。环境优化、食品安全、食品添加剂、乳制品安全、转基因食品安全、人类自身健康等都会极大地影响人类的生活。人类器官移植、动物和植物克隆、基因工程、酶工程和转基因食品健康等都是大家十分关注的问题，这些都需要学生具有相关的进化生物学知识，教学中可以及时和适当地补充这些前沿内容。还可以补充反映生命科学进展方面的内容，提高学生的科学素养和能力。

3.2 学生科学素养的提高

进化生物学的科学素养主要反映了学生掌握知识和实际应用知识的能力。在教学中主要从以下几个方面着手：1)让学生理解进化生物学的基本理论、基本概念、应用案例、进化规律等以及进化生物学与生物进化论的关系；2)让学生解释生命的本质及其生命在地球上的起源；3)让学生形成正确的唯物主义世界观和价值观，从而考虑如何去做更加合理；4)让学生掌握各种相关理论知识、基本技能和基本技巧，从而指导学生自己的行动；5)让他们形成终身学习的能力，以至于活到老、学到老。培养和发展学生在基本技能领域、知识领域、应用领域、创新领域和科学过程技能领域的科学素养。

3.3 考虑学生的职业生涯

在进化生物学课程的教学中要充分考虑学生的职业生涯，如新乡学院生命科学技术学院有园林、园林技术、生物技术、食品营养与检测4个专业方向的需求，在进化生物学教学中补充4个专业方向的知识时，应该有所侧重。在设计进化生物学课程教学时，教师要充分关注4个专业学生的发展方向，渗透园林专业、园林技术专业、生物技术专业和食品营养与检测专业这4个专业方向的职业教育，使得学生了解自己的专业发展方向和空间，从而有利于学生今后选择职业和就业。

3.4 考虑进化生物学教学设计和教学思路

一般生物学方面课程的常规教学设计和教学思路主要包括以旧引新、讲解和总结新课、复习新课、布置作业和课外实践等几个环节。对于进化生物学来讲可以从5个方面进行课程设计：课程思想、课程理念、课程目标、课程内容和教学方法的交叉与渗透。充分利用多媒体课件进行教学、利用试验让学生充分动脑、动眼、动耳和动手，提高学生各个方面的综合素质和各种能力。

3.5 发挥进化生物学教学大纲的功能

进化生物学的教学大纲是自己编写教材、教案、制作多媒体课件和采取多种教学方法进行教学的可靠依据之一。教学大纲对教学过程中的演示教具和演示实验以及如何制作和使用多媒体课件也都有明确的规定，达到这些规定可以提高学生的综合素质和整体素质，为就业打下良好的基础，对新乡学院本科应用型的转型是十分必要的。

4 结论和展望

进化生物学课程的理论基础是生物进化论，它是生命科学中最大的统一理论，是生命科学中各交叉学科的精华所在和基础。它涉及多个学科，在生物技术专业上十分活跃，而且科学性、理论性和哲理性以及前瞻性极强，是新乡学院生命科学技术学院生物技术专业应用型本科转型期间所不可缺少的专业基础课程，该门课程的教学有利于大学生科学世界观和辩证唯物观的养成和转变，是素质教育课的重要内容之一，研究其课程教学改革具有重要的理论和实践意义，开展进化生物学课程教学研究可以为新乡学院今后的发展添砖加瓦，为国家的可持续发展培养人才。

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The characteristics of the evolutional biology curriculum in institutionsof higher learning and teaching ideas

DUAN Yan-hong，WANG Xuan-nian

(College of Life Science and Technology,Xinxiang University,Xinxiang 453003,China)

Evolutional biology course has the very big changes in recent years.This study introduced the characteristics of evolutional biology course and teaching ideas based on the summarization of biology education after many years,so as to provide certain ideas and thinking for helping younger Chinese workers in this aspect of the reform and research.

evolutional biology；course；the teaching way of thinking；biology education

2016-03-11；

2016-04-08

国家自然科学基金(31272539)；新乡学院博士科研启动费(1366020023)；2015年新乡学院科技创新重点培育基金(1355150007)

段艳红，博士，教授，从事进化生物学和园林教学研究，E-mail:dyh6065@163.com

王选年，博士，教授，从事生物学教学研究，E-mail:wangxuannian@163.com

10.3969/j.issn.2095-1736.2016.06.120

Q911.1;G642.0

C

2095-1736(2016)06-0120-04