進化生物學課程教學改革與實踐

【摘 要】為提高進化生物學課程教學質量，針對當前進化生物學教學中存在的內容不清、實踐困難等問題，進行課堂教學改革，優化課程內容，增設學術觀點辯論會和博物館化石標本考察等，并提出在高等院校廣泛開設進化生物學通識課的建議。

【關鍵詞】進化生物學 課程 教學改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0025-02

進化生物學是在生物進化論的基礎上發展起來的一門學科。20世紀后期，隨著遺傳學、生物化學，尤其是分子生物學的發展，推動生物進化論從推理到驗證，從定性到定量，使得這門學科由模糊的理論推測日漸發展為脈絡清晰的系統學科。它從各門功能生物學科獲得研究基礎，綜合形成的一般規律和理論又成為整個生命科學的發展線索。邁爾曾說：“進化生物學是生命科學中的最大的統一理論”，是建立在生命科學各層次研究和各分支學科基礎之上的理論綜合。由于進化生物學涉及學科廣泛，是高度概括的綜合性理論，實踐環節存在困難等原因，導致進化生物學教學有其獨特性，本文從教學實踐經驗出發，就進化生物學課程改革方面進行探索。

一 課程目標的設置

針對進化生物學既是生命學科各分支學科的綜合，也是生命科學領域的一門前沿學科，又是生命科學的一個核心理論的課程特點，在課程目標的設置上力求做到以下三點：

1.牢固掌握本課程基礎知識和理論

主要包括生命及其在地球上的起源、細胞的起源與進化、生物發展歷程、微觀進化、宏觀進化、遺傳系統的進化及人類起源等問題，這些知識既是進化生物學教學的主要內容，也是學生學習的重點所在。這些內容涵蓋了各門生物學分支學科的成就，特別是把植物學、動物學、細胞學、遺傳學、生態學和分子生物學等結合起來研究有關生命進化的問題，力求讓學生在掌握生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析的基礎上，培養對生命科學各分支學科融會貫通的能力。

2.密切結合生命科學研究中各學科的最新研究進展

進化生物學是生命科學中一個相當活躍的領域，新知識、新理論層出不窮。本課程以現代達爾文綜合進化論為基礎，同時密切結合生命科學研究中的最新進展，把各個學科前沿進展融入教學過程中，如以鳥類手指同源問題講解物種特化式進化中的分歧進化，在“適應”的問題上聯系燕子為躲避車輛進化出更短的翅膀等，把一些最新進展融入理論教學中，不僅增強學生對理論知識的理解與學習興趣，更能開拓學生的知識層面，也體現了進化生物學是一門前沿學科的地位，吸引學生從事進化生物學的研究。

3.著重培養學生對自然界進化過程的正確認識和理解

進化生物學是在哲學思想指引下產生的，研究進化的過程本身就是將古論今，“現在就是過去的鑰匙”，通過學習能夠加深對生態環境系統的正確理解，單獨的思想教育往往說服力不足，課程中引入大量的數據和事實，培養學生對問題的分析能力，如讓學生從微觀進化角度對生物多樣性進行分析，探討生物大滅絕對生物環境保護的意義，從人類進化歷程角度談如何摒棄“為人獨尊”的思想等，把這種思想的教育貫穿始終，幫助學生樹立科學的世界觀，這也是對辯證唯物主義自然觀最好的驗證。

二 優化課程內容體系

進化生物學研究內容貫穿生命科學的各個分支學科，甚至其他自然科學和社會科學門類中都會觸及生命起源及進化的問題。在國外很多大學都把進化生物學列為生物學專業基礎課、研究生基礎課，甚至成為一門通識課。耶魯大學開放課程進化、生態和行為原理從2009年錄制以來風靡全球。

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* 基金項目：大慶師范學院教育教學改革項目（編號：JY1320）

在我國，很多高師院校把進化生物學課程設置為生物科學專業必修課，一般在學習最后階段開設；也作為生物學其他專業，如生物技術、生物工程的選修課，也有院校將生命起源與進化之謎作為一門通識課來開設。由于進化生物學融匯眾多交叉學科，每個學校學科課程設置各有不同，教材內容不可能完全適應具體情況，不同學校不同專業的課程內容不能一味照搬。我院曾把進化生物學作為生物科學專業必修課，生物技術專業選修課和全校學生的通識課開設，在圍繞基礎知識和原理的基礎上，對課程內容進行了如下優化：

1.對于生物科學專業師范生而言，進化生物學課程在初中、高中課本都有體現，應該詳盡系統地開設

通過對生物進化的歷史過程、原因、機制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統發生以及適應的起源機制等內容的學習，使學生掌握生物進化理論中的基本概念，認識生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析，融會貫通各分支學科；同時激發學生對生命科學的學習興趣，樹立科學的世界觀，培養具有用進化理論來綜合生物學各個學科知識的能力的高素質人才。

2.對于生物技術專業的學生而言，應該有針對性地進行開設

由于生物技術專業的學生有一定的生物學基礎，進化生物學課程主要應從生命史、小進化（種內水平的進化）、大進化（種以上水平的進化）及人類的起源與演化四個主要方面講解，著重從個體、群體以及物種等不同分類群探討進化的規律，涉及學生已掌握的細胞生物學、分子生物學和發育生物學等學科領域，加深對各個學科知識的貫通，著重對學生進行生物進化思想的培養，讓學生對生物進化的本質有一個科學的認識，培養適應新時期社會高速發展的科技人才。

3.作為一門通識課，針對生物基礎知識相對薄弱的學生開設，課程學時一般為18學時

課程從宏觀角度對生物的發展歷程、人類的起源與進化等問題入手展開，介紹地球的形成與演化、環境系統的演變、生命的起源、生物與環境的協同關系等，展示人類探索生命起源、探索天外生命的科學成果和艱辛歷程。審視30億年來主要生物類群的延續發展，探索起源、分化和滅絕等問題，使學生樹立生物與環境相互聯系、生物具有適應性和多樣性的觀點，在教學過程中加強辯證唯物主義的世界觀教育，使學生正確地認識人類在自然界中的地位，人與自然協調發展的必要性，培養大學生探索科學的興趣，增強其珍惜生命和保護環境的意識。

三 課堂教學改革

進化生物學課堂教學既要符合課堂教學的一般教學規律，又要充分體現課程的獨特性。在教學過程設計上將學術性與趣味性有機結合，緊密聯系生活實際，并采用靈活多變的教法，豐富的多媒體資源，讓學生展開討論和辯論等形式激發學生學習興趣，進一步提高課堂教學質量。

1.課堂教學形式的改革，以學生活動為主體，師生角色互換

進化生物學是一門前沿的學科，有很多未知的內容等待我們去探索，對于一些前沿的問題，如恐龍滅絕之謎，地球之外是否有生命，下一次物種大滅絕的預測等問題，讓學生自行組織，用多媒體報告的形式做介紹，各小組相互提問，并按照評價表進行打分，小組成績就是小組成員的成績，以此培養團隊精神，讓學生真正融入其中，真正落實“以學生為主體”的教育理念。

2.靈活運用現代教學手段，提高教學質量和效率

對現代教學手段的大規模應用還存在褒貶不一的看法，但對于進化生物學課程而言，選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學生注意力，豐富課堂內容。如古生物的化石，冥古代地球表面特征等，學生理解起來有一定的難度，但用一張想象圖卻能集中學生注意力，降低學習難度。另外，借鑒并剪輯國內外大型探索片、紀錄片、科幻片中相關內容及其中涉及的電影片段，如《宇宙的誕生》《與遠古人同行》等，這些音像資料有效地提高和調動了學生的學習興趣，也為進一步探討一些科學問題提供了證據和平臺。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點，學生易于接受，便于他們掌握重點內容。

3.教學過程與觀察、實驗相結合，注重實踐教學環節

作為一門理論學科，必須要有實踐環節的支持，而生物進化的歷程有數十億年之久，無法真實再現當時的情境，這成了進化生物學實踐環節的難題。課堂教學主要從基礎課程植物學、動物學實踐教學展開，通過對以往知識的回顧、實踐結果的描述和多媒體圖片視頻展示，讓學生對生物進化歷程有一個初步的認識。對于有些歷史階段沒有化石等直接證據，則利用解剖學、胚胎學和發育生物學等知識內容，從現存的狀況去推斷過去的事件，如利用系統生物學方法通過對現生類群的研究，推斷生物的系統發育。還可以帶領學生參觀博物館、地質館，通過研究已滅絕的生物骨骼化石標本和對不同地質斷層進行分析比較的活動，讓學生獲取最直觀的認識，總的來看，效果還不錯。

四 展望

進化生物學從探索生命起源出發，融會眾多學科內容，以哲學思想概括總結出理論知識，通過認識生命來源和歷程，從而加深理解生命和尊重生命，以進化的思想升華生態環境保護的意識，樹立人類發展必須自覺地順從并維護生物與環境的協同演化的觀點，對于培養大學生系統地認識自然界具有重要意義。建議除了在生物相關專業開設必修課和選修課外，還應該在醫學院校、師范院校和綜合性院校廣泛開設公共通識課，特別是在將來從事科普工作、小學幼兒教育、心理學等相關行業工作的學生中開設通識課，以此培養學生樹立人與環境和諧可持續發展的觀念，建立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

參考文獻

[1]沈銀柱主編.進化生物學[M].北京：高等教育出版社，2006

[2]范宏英、龍北國.開設《生命起源與進化之謎》選修課的教學實踐[J].西北醫學教育，2008（6）

〔責任編輯：龐遠燕〕