李小龍 張鳳琴 鄧 燕
(湖南工業大學 包裝與材料工程學院生物技術系,湖南 株洲 412007)
案例教學法在普通生物學課程教學中的應用
李小龍 張鳳琴 鄧 燕
(湖南工業大學 包裝與材料工程學院生物技術系,湖南 株洲 412007)
普通生物學是覆蓋生命科學眾多學科領域的綜合性基礎課程,也是生物技術專業學生的一門專業必修課。為了解決生物技術院校低年級開設該課程所面臨的教學內容多,知識面廣、課材針對性差、學生基礎知識欠缺等突出矛盾,我教研室對普通生物學課程的教學內容和教學方法進行了改革與探索,通過案例教學旨在提高普通生物學的教學效果與質量,為培養高素質的合格生物技術人才提供科學保證。
普通生物學;生物技術;教學改革;案例教學法
普通生物學是高等院校本科生物學系列課程改革所需要開設的一門基礎課,是理論性很強的基礎類課程。本門課程主要是講授“植物學”和“動物學”有關的知識內容,其目的是讓學生了解動植物的形態解剖結構、生活習性、系統分類、生理生態及其物種多樣性等基礎知識和基本內容,為今后專業基礎課和專業課的學習奠定良好基礎。在整個教學過程中,分植物生物學和動物生物學兩條主線進行授課,每條主線都以細胞→組織→器官→系統分類→生理生態,由簡單到復雜、由微觀到宏觀的順序。以生命在進化過程中的兩個適應為主線,即生命體的結構與功能相適應、生命的結構功能與其生活環境相適應的普遍規律貫穿始終,以期讓學生系統而又全面了解整個生物界的發生、發展及演化規律,了解生命科學對人類的重要貢獻以及對未來社會發展的重要作用。
筆者在教學過程中感到,對于學生來說,普通生物學是一門較難學好的課程,難在它涵蓋的內容十分廣泛,重點難以突出。同時普通生物學所描述的內容主要為生物的結構與功能,并且部分內容十分抽象,難以現實展現。因此,探索新的教學方法在該課程教學中的應用,提高學生的生物學素養,提高學生專業知識聯系實際應用能力,提高學生學習興趣等,具有重要意義。
生物技術專業是湖南工業大學在 2008年開設的新專業,專業基礎課程有普通生物學、細胞生物學、分子生物學、發育生物學等,其中普通生物學的教學內容與模式一直是實踐與探索的主要關注點。
普通生物學以生物體的基本結構和生命活動的基本規律為重點,以生物的進化為主線貫穿始終,讓學生了解生物界的概貌和普遍規律,以及生物科學的發展動態,了解生物科學對人類的重要貢獻以及對未來社會發展的重要作用,同時樹立進化的、辨證的、發展的和相互聯系的觀點,有利于提高學生獨立思考問題、分析問題的能力,為全面培養創新型人才服務。普通生物學課程所面向的對象為生命科學的各專業,必需充分考慮適應各個專業的培養要求,因此普通生物學內容涵蓋內十分廣泛,大部分教學內容不僅僅局限于生物技術專業的培養需求,故普通生物學教學內容與生物技術專業聯系并不緊密。
該門課程內容較廣,涵蓋了細胞生物學、細胞生化、遺傳學、植物學、動物學、生物起源學、普通生態學等,其教學的主要內容為基礎理論與生物學現象與本質。而實際應用聯系并不緊密。在教學過程中同學們經常會問為什么要學這門課程這一問題。為此有必要接合實際應用列舉普通生物學的實際案例來講解,認同學們了解普通生物學課程的重要性與實用性。
普通生物學書本中大部分知識,為上個世紀60-70年代所產生的生物學基本原理與生命本質。人類文明進行21世紀后生物學各個領域都有著飛速發展,普通生物學教材中的理論明顯滯后。隨著生物學的理論日新月異,新的生物學理論與本質被進一步詮釋,而這些新的理論、新的觀點、新的方法、新的現象和新的本質須在課堂教學中進行增加。通過學術動態的實際案例能有效的彌補教材中的不足,使同學們掌握生物學多個領域的學術動態,以激發同學們的學習興趣。
案例教學過程中主要采用基礎理論與實際應用相結合,并充分考慮生物技術專業特色,結合實例,介紹普通生物學的具體知識,應用與科學研究動態。對這些實例采用問題式、啟發式教學。并利用信息化平臺和網絡資源,引導學生自主學習,發現普通生物學中基礎理論的應用價值,激發學習興趣,培養學生掌握和探索新知識的方法。
普通生物學涉及面較廣,包括生物學的眾多領域。在普通生物學教學過程中提出了較多的具體實例,包括:①茶葉中活性成分的提取;②鐵皮石斛種殖資源與組織培養技術;③嗜蟲線蟲的培養與害蟲的防治;④納米材料與普通生物學;⑤重金屬污染與防治以及湘江的治理工程;⑥蝴蝶效應等。
案例①主要內容:茶葉中的活性物質較多,有茶多酚、熊果酸與齊敦果酸等。講解的內容:一、幾種活性成分的生理活性作用;例如,茶多酚有極強的清除有害自由基,阻止脂質過氧化的作用,誘導人體內代謝酶活性的增高,促進致癌物的解毒等。熊果酸具有抗癌、抗菌、抗炎、降血清轉氨酶、降溫和安定等作用。二、幾種活性成分的提取方法;提取方法中主要包括實驗設計,主要實驗儀器與設備以及提取中主要注意事項等。三、茶葉活性物質生產現狀與現有企業發展介紹。
教學作用與效果:
案例①教學安排在普通生物學生物大分子這一章節,“普通生物學”中生物大分子主要講解內容為生物大物分的結構與活性作用。案例①講解的內容一與教材相銜接,內容二與內容三分別能有機的接合生物技術專業背景;分析生物學知識與應用的相互聯系;以及拓展專業知識面;掌握生產與學術動態。案例①的講解與分析能有效的展現生物技術專業方向與應用,在啟發學生自主學習上有著重要作用。
案例②
主要內容:一、鐵皮石斛分類上的地位;二、鐵皮石斛的主要功效;三、鐵皮石斛的種質資源調查,四、鐵皮石斛的組織培養,五、鐵皮石斛的組培養產商與市場發展動態。
教學作用與效果:
案例②教學安排在普通生物學植物資源多樣性這一章節,通過綠色包裝與生物納米技術應用湖南省重點實驗室所收集的多種鐵皮石斛,如邵陽崀山石斛、廣西石斛、海南石斛、江西銅皮石斛和云南鼓槌石斛等生動形象的介紹了植物資源的多樣性,對比了各地區品種的差異。通過實物進行講
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[5]李延蘭,李小英,高啟禹,等.生物技術專業普通生物學課程教學改革與實踐[J].新鄉醫學院學報,2009,(26):103-105.解與分析,使學生們對各種質資源特征印象更加深刻,課堂更加深動,學習興趣更加濃厚。
案例③
主要內容:一、嗜蟲線蟲的培養基(巢蟲);二、嗜蟲線蟲培養條件優化;三、嗜蟲線蟲純化與保存,四、嗜蟲線蟲在滅殺害蟲上的應用。
教學作用與效果:
案例③教學安排在普通生物學動物的分類這一章節,通過本湖南省重點實驗室所研究的嗜蟲線蟲能與普通生物學中動物學知識有機結合,本案例中所涉及到的線蟲和巢蟲在動物學分類上占有重要地位,巢蟲又是蜜蜂飼養過程中的害蟲,通過本案例的教學能使動物學中線蟲的分類與昆蟲分類知識與生活、生產和環境保護形成統一,避免了教學中出現內容空洞、知識陳舊、脫離實踐等矛盾,提升了教學效果,激發了學生探知欲。
其它案例均根據教學需要進行引入,通過具體實例的講解與分析,同學們既能理解普通生物學中的基礎原理與生物學本質,同時又能掌握普通生物學知識在生物技術工程上如何應用與解決實際問題。通過實例能有效的將普通生物學與生物技術、理論與應用、教學與科學研究等各方面有機的整合。
在普通生物學課程教學中引入案例分析法,根據課程的進度分別引入恰當的案例,使同學們真正理解和消化吸收該課程的主要內容,了解普通生物學在生物技術上的重要作用。通過四年多的普通生物學教學探索表明,將案例法引入普通生物學課程教學中具有較好的效果,學生對普通生物學課程的學習興趣,核心內容的掌握以及生物技術的應用能力的拓展等方面有著明顯的提高。
Q-31
A
1673-2219(2014)05-0102-02
2013-12-16
湖南工業大學教學改革研究項目(2012C 16)。
李小龍(1977-),男,博士,講師,主要從事普通生物學方面教學與研究。
(責任編校:何俊華)