以提高专业应用能力为导向的“由表及里”的课程教学方法

石雅丽 云飞 洪海龙 胡建华

【摘要】由生物工程专业人才培养中存在的教学问题为出发点，结合内蒙古工业大学生物工程专业《免疫学》课程教学现状，以及多年的教学经验，摸索出了“由表及里”的教学方法，将基础课和专业基础课与专业课相联系，以专业课基本概念为中心，联系专业基础课相关知识，目的是让学生将基础课的知识应用到理解专业课内容方面，从而全面掌握专业课内容;同时，通过小组讨论的方式，可以锻炼学生的沟通、交流、合作与组织的能力。经实践，“由表及里”教学方法的应用对生物工程专业的专业课学习产生了良好的效果。

【关键词】由表及里  教学方法  生物工程专业  专业应用能力

【基金项目】内蒙古工业大学高等教育教学改革项目资助：《免疫学》课程教学改革与实践（No.2017213）;《古生物学与地层学》课程教学改革与实践（No.2019246）;以学生为中心的生物工程专业毕业设计环节线上教学改革与实践（No.2020321）。

【中图分类号】G642;Q939.91-4  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）48-0117-02

在教学模式研究中， 以“人人都有学习动力”的“人本主义”教学理论， “提倡师生合作、重视学生兴趣和能力的培养”的“合作教育”教学理论[1]和“强调学习主动性、社会性和情境性，引导学生置于工程实践具体情境”的“建构主义教学理论”[2]为理论指导进行教学改革。目前，内蒙古工业大学生物工程专业《免疫学》课程教学中目前的现状是;学生的优势是基础课学过无机化学﹑有机化学﹑分析化学﹑高等数学和大学物理，专业基础课方面学过生物化学﹑细胞生物学﹑分子生物学﹑基因工程﹑遗传学和生物工艺学等课程;存在的问题是学生因没有学过《动物生理学》等相关知识，因此对《免疫学》中关于免疫器官与免疫细胞方面的基本概念理解较困难。为了解决这一问题， 根据我们多年的教学实践总结出了“由表及里”的教學方法，以帮助学生将专业基础课中知识内容应用到专业课学习中。

1.生物工程专业《免疫学》课程教学现状

《免疫学》作为生物工程专业的一门专业课，其中内容涉及生理学，分子生物学，遗传学，细胞生物学等多学科知识，一直以来因学生难以将所学的专业基础课联系起来，同时缺乏系统的动物生理课知识基础，所以存在学生对讲授内容难理解的问题。对此，经过多年的教学经验，我们摸索出了“由表及里”的教学方法，即以专业课程中的新概念或新名词为“表”，从这个概念联系到相关学科的有关知识内容，从不同学科的多层次、多角度讲解这个新概念，这个为“里”，从而将专业课内容与专业基础课内容联系起来，最终让学生完全掌握这一概念的内涵与外延，真正达到学以致用的目的，提高专业应用能力[3]。本文将以内蒙古工业大学生物工程专业《免疫学》课程为例，详细阐述以提高专业应用能力为导向的“由表及里”的课程教学方法，包括课前预习任务内容，课上教授内容和课后作业内容都会体现知识的串联，最终达到灵活应用的目的。在授课过程中，对第一部分内容，即有关免疫的基本原理与技术通过教师讲授的方式完成;对第二部分内容，即与免疫有关实际案例部分在教师引导下进行自助式教学，培养学生通过各种渠道（图书馆、电子图书、期刊、论坛、博客等）获取信息的能力，调动学生的学习兴趣，激发学生自主学习的潜能，培养学生交流讨论学习内容的习惯，剔除一贯式讲授教学的单调感与枯燥感，进而提高学生学以致用的意识，提高学生应用基本理论分析问题和解决问题的能力，促进学生学习效率的提高，强化学生专业素质。经实践，该教学方法对培养生物工程专业工程技术人才具有良好的效果。

2.“由表及里”教学方法在《免疫学》中具体实施方法

以《免疫学》中“抗体”一章为例，根据“由表及里”的教学方法，具体教学安排任务如下：

教师在课前布置任务：首先是预习课上讲授内容，如“抗体”一章，然后复习生物化学课中关于蛋白质一章内容，再复习分子生物学中关于基因结构以及基因转录与翻译一章，最后复习生物工艺学中关于蛋白质的工艺流程。

在课堂中，具体授课过程如下：首先，通过发现抗体的试验证明抗体的本质是蛋白质，因此先复习生物化学课中关于蛋白质一章内容，比如蛋白质是由氨基酸组成的，组成蛋白质的常见氨基酸共有20种（甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸），同时蛋白质的一级结构是由氨基酸的顺序连接形成的;二级结构包括ɑ螺旋﹑β折叠和β片层等;三级结构是一条多肽链在二级结构的基础上，通过次级键经折叠所形成的空间结构;四级结构是由两条或两条以上多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质的高级结构[4]。接下来介绍抗体的结构，它是由四条肽链组成的“Y”字形结构，包括可变区和恒定区，以及高变区和互补决定区[5]。第三部分介绍抗体的编码基因，这里需要首先复习分子生物学中关于真核生物基因结构特点，以及真核生物基因的复制转录和翻译特点：真核细胞大部分基因是不连续的，由内含子和外显子组成，结构基因经转录生成初始mRNA分子，然后经过后加工使无生物活性的原始转录产物转变成有生物功能的成熟RNA[6]，再通过翻译生成多肽链。由此引出抗体基因的表达特点——基因重排：免疫球蛋白基因库中有多个基因片段区，这些基因片段区随机组合，重排过程中的连接方式不同，不同的基因重排和表达，决定了免疫球蛋白的多样性[5]。第四部分介绍抗体的制备，涉及生物工艺学中蛋白质制备和纯化相关知识，因此先复习蛋白质制备和纯化的常用方法，再具体介绍几种常见抗体的制备流程。

通过“由表及里”的教学方法，使学生在学习《免疫学基础》这门课后在以下方面得到提高：1.通过对生物工程专业其它专业课现用教材的阅读与归纳，学生可以将《免疫学基础》课的基本概念与基本试验技术进行相关学科的扩展，比如生物化学﹑遗传学﹑细胞生物学和分子生物学相关的知识点;2.通过对免疫学中有关医学方面的实例进行分析，可以将专业知识应用到实际案例中，达到学以致用的目的;3.通过“世界咖啡”小组讨论方式，可以锻炼学生的沟通、交流、合作与组织的能力[7-8]。（表1）

3.结论

通过在内蒙古工业大学生物工程专业《免疫学》课程学习中几年的实践，“由表及里”的教学方法确实让学生在专业学习中受益匪浅，可以让学生学习专业课新知识中，以基础课中的基础知识为出发点，学习和理解新知识，这样的教学方法在学生中很受欢迎。

参考文献：

[1]高变英.“学案导学”教学模式的构建与实践[D]. 济南： 山东师范大学，2006.

[2]范之辉.“数学史——探索”教学模式的理论构建及其实施策略研究[D]. 西安： 西北大学， 2010.

[3]袁剑波， 郑建龙. 工程实践能力： 培养应用型人才的关键[J]. 高等工程教育研究， 2002（3）： 35-37.

[4]朱圣庚，徐长法，王镜岩.《生物化学》第四版[M].高等教育出版社， 2017.

[5]于善谦，王洪海，朱乃硕，叶荣. 《免疫学导论》（第二版）[M].高等教育出版社，2008.

[6]朱玉贤，李毅，郑晓峰，郭红卫.《现代分子生物学》（第四版）[M].高等教育出版社，2013.

[7]教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（2011-1-8）.

[8]教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）（2010-07-29）.

作者简介：

石雅丽（1981-），女，内蒙古工业大学化工学院讲师，博士，硕士生导师，研究方向为基因工程。

云飞（1981-），男，内蒙古工业大学矿业学院讲师，博士，研究方向为资源勘查。