激发学生创新思维的《普通生物学》教学模式改革实践

王晓静　陈铁山　韩锋　易华

摘要：普通生物学作为我校创新学院生命类专业的必修课，为了培养学生为崇尚科学、追求创新、富有社会责任感的社会急需研究型創新人才，我们通过教学内容、教学方法、教学实践活动和科研素质等方面进行改革探索，明显改善了教学效果。

关键词：普通生物学；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0079-02

《普通生物学》是根据面向21世纪高等农林院校本科生物学系列课程改革的需要而开设的一门基础课。它覆盖了生命科学众多学科领域的综合性基础课程，是一门具有通论性质的课程。这门课程的开设是为了让学生在接触比较专一的各类专业课程之前，对整个生物界、生命现象和生命科学知识有一个整体性的基本认识和把握，为后续课程的学习奠定基础，同时更重要的是力求使生命科学类各专业本科生达到拓宽专业基础、提高综合素质、培养科学思维和创新精神与能力的目的。在面向素质教育改革的进程中，作为基础教育重要组成部分的普通生物学加快了改革步伐。在我校实施课程改革的过程中，《普通生物学》走入了很多专业学生的课堂，普通生物学的教学内容的改革和探索也势在必行。

一、存在的问题和改革的目的

在传统的教育思想和教育观念的影响下，在授课的过程中，老师的讲授通常处于主导地位，而学生在课堂上主要是听和被动地接收知识，往往因为知识点太多而处于茫然无措的被动局面，也极大地挫伤了学生学习该门课程的兴趣和积极性，使得教学效果大打折扣。对于我校创新学院而言，其“国家生命科学与技术人才培养基地班”是国家为培养具有现代生命科学知识，掌握生物技术的基本理论及技能，具备良好的科学素养和创新精神高级科技优秀人才而建立的人才培养基地。其“创新实验班”体现精英教育理念，以培养崇尚科学、追求创新、富有社会责任感的社会急需研究型创新人才为目标。其培养模式注重实践环节的强化，注重学生创新意识和科研能力的培养，及动手能力和独立解决问题的能力培养；在这种“宽口径、厚基础、强素质”的人才培养模式下，对这门课程体系和教学内容体系提出了新标准和新要求。为此，我们运用现代的教育思想和理念，对普通生物学课程教学的多个环节进行改革探索，颠覆原有的教学模式“教-学”变为“学-教”，让学生自己更多地参与课堂教学中，寻找适合创新学院生命科学类专业的普通生物学课程教学新模式，达到全面提高学生综合素质的课程目的。

二、改革的方法和实践

1.精选内容，调整教授方式。结合创新学院不同专业的特点和培养规划，并结合《普通生物学》课程内容的特点，将细而多的教材内容进行凝练，根据调查学生已有知识结构，适当调整课程的内容和教授方式。采取的研究方法具体设计如下：以第一章细胞为例，在教学的过程中发现，根据学生已有的生物学知识体系，他们对细胞的形态结构和功能部分较熟悉，避免与其后续课程的重复，不做深入的学习，可以采用复习、提问和练习的方式，适当减少课时为学生讨论课和讲课调出更多时间。

2.加强实践课程的安排，提高学生综合素质。虽然学生在大一还没有系统地学习关于植物分类的形态学术语和检索表的使用和编制，但长期的教学经验发现，看似简单的这些知识的掌握，并不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程，只有不断地进行植物鉴定和学习的过程中，才能慢慢地融会贯通，内化成自己的知识并准确地运用。根据学生已经具备的生物学知识，教师可以对这部分知识的学习内容提供学习资料，学生可以利用普通生物学网络课件和马炜梁教授《植物学》的自我学习，并通过教师的定期指导，逐渐掌握利用形态学进行植物分类的方法。在这个过程中，学生会对将要学习的植物学分类知识逐渐有一个充分的认识并掌握使用的方法，不仅为后续的生物学实习打下基础并对第二学期的生物多样性学习打下坚实的基础，同时也能激发学生的学习积极性和学习植物科学的兴趣。

课题内容：在新学年开始布置实践任务，课题围绕校园和后河植物多样性的研究及植物种类检索表的制作，课题结束时提交相关常见植物图鉴报告，同时在第二学期的植物学形态术语和分类部分由学生根据自己的学习研究经验分组进行讲解，参与课堂教学和讨论，教师帮助解决容易混淆的概念和错误，通过这项实践活动为下学期的生物学实习打下基础，并通过老师和全体学生的打分获得最后的成绩。

任务分配：在创新学院同专业两个班学生进行实践活动，按照班级分组，每组10人。在执行的过程中，每组中每个学生都必须参与，对于每种植物的研究需要植物花或果实的解剖图，每张照片和文字都需要标注作者，作为监督和评分的依据，实行组长负责制，每隔半个月组长综合大家的PPT或递交电子版的工作总结进行课下汇报。每个学生要求在两学期的课程学习中解剖至少20种植物（学生之间有重复也可以），对重复的照片和内容，以照片质量的清晰程度和解剖的科学性来进行评分，要求每组的最终汇报数目在100～200种植物，作为我们平时考核的一项重要内容。

3.“翻转课堂”的实践探索。根据教学大纲将“生物与环境”的教学内容作为翻转课堂的实践设计，让学生参与到教学过程中，并检测其教学效果。根据该教学法的结构：（1）提出要求解决的问题。（2）利用提供的资料进行解答。（3）通过理论或实践证实假设。（4）得出结论回答问题。设计的课题与学生生活和与自然的认识水平密切相关的课题。

课题内容一：生物体结构和功能的适应是生物在长期的进化过程中逐渐适应环境的结果。对于生长在不同环境下的植物来说，有适应水生环境、干旱环境和陆生环境的不同结构特点。让学生们带着这些问题，对我们周围不同生长环境下的植物进行观察，从宏观到微观的研究和发现，总结出不同环境生长下的植物具有适应环境的特点。具体实施可以借助本科教学平台的实验条件，最后通过汇报和讨论完成这项实践活动。

课题内容二：围绕保护生物多样性的课题，也可以自己选择自己非常感兴趣的问题入手。通过调查、搜集资料、取证等多种手段去回答相关问题。让学生自觉地、主动探索科学知识和解决问题的方法。最后，以课堂汇报和讨论的形式总结。

4.科研素质的培养。对学生科研素质的培养，通过将科研训练引入课堂的形式，逐渐树立科学的研究方法：观察（observision）-提出问题（question）-提出假说（hypothesis）-预测结果（prediction）-通过实验和观察进行证实（expreiment or observation）-最终得出结论（conclusion）。通过接触热门科研问题或技术方法并开展专题研讨，在提高学生阅读科研论文的基本能力的过程中让学生深入理解科学家是如何进行科学研究的，逐渐树立进行科学研究的思想。

具体的内容：围绕基因沉默这一热门话题，从最初利用转录后水平的靶基因RNA干扰技术发展到今天直接可以对靶基因的DNA进行修饰达到沉默目的CRISPR /Cas技术。它的发展历史、技术的原理和技术的应用作为我们讨论的专题，让学生通过英文文献的阅读，做15～20分钟课堂PPT汇报，并讨论。

5.课前“微课”活动。鼓励学生使用PPT或者制作微课，5分钟到10分钟的时间，讲课的内容可以是我们学习的内容也可以是课外的相关知识，激励学生利用大学的宝贵时间多阅读相关生命科学书籍，要求每个学生都参与其中，这对锻炼学生的口头表达能力和基本的科学素质是很好的方式，同时我们可以录像，将较好的作品和视频上传本科生网络共享平台，并作为平时成绩考核的一部分。这一活动的实行，学生做的“微课”内容不仅能反应他们的兴趣，能让教师更好地了解学生，同时学生通过课前“微课”的讲解经常会给我们带来惊喜，也是活跃课堂气氛和提高学生对这门课程的有效方法。

6.生物兴趣的培养。成立课外生物学兴趣小组，围绕校园鸟类生物多样性的内容展开研究和调查，学生了解了校园鸟类的分布和多样性撰写调查报告，并且整理出校园鸟类图鉴，通过这项活动训练了学生独立开展研究和撰写报告的基本能力。

三、结语

普通生物学教学内容强调理论和实践相结合的原则，增加与生产实践和生活相关联的内容，同时介绍国内外普通生物学发展的新成就，加强科学素质培养，使学生利用自己掌握的知识技能、方法，去解决学生身边存在着的有关生物方面的问题，培养具有良好素质和创新能力的高水平人才，具有应用基本的生物学知识解决或解释问题的能力，同时具有应用生物学原理从事研究、生产、与管理的基本素质。通过这些实践活动能让丰富多彩的生命世界激发学生对生物学的学习热情，拓展学生的思维。独立解决问题和科研训练提高学生独立思考问题、分析问题的能力，提高学生的整体素质，并为后续的专业基础课和专业课的学习奠定良好的基础。在教学中改变以老师为中心的课堂教学为学生通過实践并参与课堂教学的模式，充分激发学生学习的自主性和兴趣，以其强烈的参与感而使其留下无法磨灭的印迹，以达到使其掌握知识和运用知识的能力，客观上达到提高教学效果的目标。由于学生变成了学习的主体，同时在普通生物学教学中引入小组教学法，培养学生的团队合作精神。这些都为创新学院学生今后的学习和创新研究的开展起到了很好地推进作用，进而也达到提高教学效果的目的。