王叶菁 何华伟
(1.家蚕基因组生物学国家重点实验室,重庆 400715;2.西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心,重庆 400715)
2015年我国正式启动世界一流大学和一流学科(“双一流”)建设行动计划[1],这是继“211”和“985”工程之后又一国家战略,其目标是建设世界一流大学和一流学科,具体任务包括建设一流的师资队伍,培养拔尖创新人才,提升科研水平等。 “双一流”建设已成为我国高等教育研究的热点,围绕“双一流”建设开展的研究不断深入[2-3]。有研究者认为,世界一流大学都将培养学生的创新能力作为核心[4],“双一流”建设必须立足于社会经济的发展,能否培养出有益于经济社会发展的创新人才是“双一流”建设的衡量标准之一[5],也可以说“双一流”建设的核心是培养一流的人才[6],并且需要教学和科研发挥各自优势协同育人[7]。
课程教学作为高等教育的基础内容,其教学改革将有助于 “双一流”建设的稳步推进[8]。《动物生理学》是研究动物有机体生命活动及其规律的一门学科,是生物医学相关专业重要的核心基础课程,也是农林水产和环境生态等专业的重要专业基础课程,对该门课程的教学改革应着力于将动物生理学深奥的知识运用现代化的手段转变为通俗易懂的知识传授给学生。本文介绍笔者从不同方面对《动物生理学》课程教学改革的探索与实践,希望能为相关专业一流人才的培养提供一定的参考。
《动物生理学》从分子、细胞、器官和整体水平系统地阐述有机体生命活动及其规律,因而该门课程的理论性强,内容抽象但又具有严密的内在逻辑性,并且研究创新非常快。这些年在高校教学计划的统一调整下,《动物生理学》课时数大幅减少,教师在有限的课堂中无法对教学内容逐一详尽阐述,学生也感觉知识内容多且深奥难懂,不易学好。目前课程教学中存在的问题主要有以下几点。
传统的教学以传授知识为目标。师生早已习惯了“教师为主体”的“填鸭式”教学,学生对教学内容不感兴趣,只会死记硬背,缺乏主动思考和质疑精神。
智能手机的流行导致了大学课堂“低头族”的出现,有些学生上课时总忍不住要看手机。有些学生找教师要了电子版课件后,就觉得似乎知识已经属于自己了,上课时不带教材,不记笔记,课后也从不复习。
教师与学生的交流时间有限。当学生遇到问题要向教师请教时,可能因某些原因而搁浅。因缺少沟通交流的机会,学生失去了很多学习的机会,学习兴趣也在无形中慢慢减退。
《动物生理学》这门课程首先要求教师既要有扎实的专业知识,又要有理论联系实际的能力。这就要求教师及时追踪和掌握该领域的研究进展,并及时地把专业学术信息传播给学生,拓展学生的视野和思维。其次,教师应积极践行互动式教学模式,激发学生的学习热情,让学生创造性地主动学习。
“工欲善其事,必先利其器”,故搞好本科教学离不开优秀的教材。在采用优秀教材的前提下,加入必要的学习活动如“想一想” “做一做” “小组活动”“实践调查” 等,构建理论与实践融合的桥梁[9]。教材设计中还可以添加自主扫码学习版块,方便学生随时观看老师的讲解或相关拓展内容等。
为了让学生积极主动学习,有必要让学生了解教学大纲、教学目的和教学重难点,在自主学习中做到有的放矢。笔者依据学校相关专业人才的培养定位,结合《动物生理学》课程的特点,制定了能够培养学生创新创业能力和实践能力的培养方案与教学大纲,并分享给学生,对学生的学习进行指导。
课堂教育是教授知识的主要方式。在《动物生理学》的教学中,笔者积极引导学生进行归纳和比较,比如讲授心肌细胞动作电位时,除比较普通心肌细胞与特殊分化的心肌细胞的动作电位外,还比较同为特殊分化心肌细胞的浦肯野细胞和窦房结P细胞的动作电位。通过归纳和总结,锻炼了学生分析和归纳知识的能力。除此之外,笔者认为还可以加强以下几个方面的工作。
2.3.1 线下+线上融合——激发学生的学习热情
利用超星平台签到、通知、统计、作业、考试、分组讨论和留言等开展教学,并通过选人、抢答、主题讨论和随堂练习等方式与学生互动。教师将教学资料提前上传,引导学生提前了解学习要求,预习相关内容,课后及时复习,并向学生推荐MOOC等网站丰富的教学资源,鼓励学生选学相关的内容,拓展学习深度。另外,创建了课程QQ交流群,对学生一对一在线指导和交流。
2.3.2 案例教学法——引导学生理论联系实际
案例教学法通过独立研究和相互讨论,提高了学生分析问题和解决问题的能力[10]。比如学习肺通气原理时,引入一个中央电视台《今日说法》栏目(2017年5月15日播出)《寻找爱的法则:龙眼树下的对峙》案例:儿媳被绑在树下,婆婆用竹棍打儿媳的脚,儿媳最终丧命。学生对此感到很疑惑,只是打了儿媳的脚,怎么会导致儿媳死亡?大家各抒己见。教师进行总结:呼吸要依靠呼气肌和吸气肌的运动才能完成,当儿媳被绑住胸部,呼吸受限,体内长期缺氧导致异常体位窒息死亡。通过案例分析,让学生加深理解肺通气的原理,培养分析问题的能力。
2.3.3 参与式教学——引导学生自主学习
参与式教学强调以学生为主,通过多种手段调动学生参与教学的积极性,加强师生之间、学生之间的信息交流和反馈,帮助学生掌握所学知识[11]。笔者将参与式教学引入课堂,对学生分组进行教学设计,用PPT图文并茂地讲解,之后与老师和同学进行讨论;或者根据教学内容拟定主题进行讨论,培养了学生独立获取和学习知识的能力、运用PPT沟通交流的能力、团队合作意识和协作能力。
研究性教学是国家对创新性人才培养的明确要求。只有将科研与教学有机地结合才能满足创新型人才培养的要求,适应社会发展的需要。
2.4.1 鼓励学生追踪学术前沿
生命科学的发展日新月异。笔者注重及时将领域前沿的成果融入到教学中,引导学生了解前沿热点,开阔视野,激发学生的学习兴趣。比如向学生介绍近年的诺贝尔生理或医学奖的研究成果和获奖者的研究经历,激发学生对科研的执着和奉献精神,鼓励学生紧跟科学前沿,勇攀科学高峰。
2.4.2 鼓励学生参与教师的科研项目
鼓励学生参与教师的科研项目,运用动物生理学的基本知识、原理和技能解决实际科学问题,从而培养学生的科学态度、科研意识、科研思维、科研素养和创新能力。
教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》倡议开展双语教学[12]。在教学中教师需要注重双语教学,促使学生多接触英文专业术语、概念、理论和技术等,进一步引导学生阅读和翻译英文文献。
《动物生理学》理论是抽象的、复杂的和枯燥的。笔者充分利用多媒体,以丰富多彩的形式将理论知识设计成不同的板块,避免整页或大段的文字等单调呈现方式;利用思维导图归纳知识框架,将知识点与图片或视频有机结合起来,使晦涩难懂的抽象知识简单化、形象化;利用视频或动画将微观的或瞬间易逝的过程直观、形象地展现出来;利用动画、按钮等元素增加PPT的交互性,通过图像、动画、声音等刺激学生的视觉、听觉和脑思维,培养学生的想象力和立体思维方式,引导学生紧跟老师的讲授,有效地参与互动,让课堂更加生动、形象和有趣。教学以PPT为主,黑板板书为辅,必要时利用板书记录知识框架和重点,帮助学生加深对知识的理解。
为端正学生学习态度,笔者将最终成绩分为平时和期末2个部分:平时成绩包括考勤、课堂表现、作业、实践教学和专题论文等,占比40%;期末采用闭卷笔试,成绩占比60%。考点涵盖所有知识点的80%以上,试题包括名词解释、单选题、多选题、判断题、填空题、简答题和问答题。试卷分为A、B卷,二者相似度不超过10%,近3年的内容相似度不超过10%。通过创新考核方式,实现对教学各个环节的质量监控及反馈,督促学生端正态度,认真学习。
简言之,《动物生理学》是一门重要的专业基础课程。通过对教学相关方面进行改革和实践,使《动物生理学》课程的教学效果大为改进,不仅帮助学生掌握了动物生理学的基本理论和研究方法,同时培养了学生自主学习的能力、创新意识和创新能力,为今后的学习深造和创新创业打下了良好的基础。