通識教育下的生命科學教學方法初探

馬中良　李平　李艷利

摘要：生命科學教學需適應當前發展需要。以微生物學為例，在教學的過程中我們對課程進行了探索性改革，主要包括四步：激發學生學習興趣，合理安排內容，多種途徑加強學習，課前精心準備。通過實踐表明，四步法的實施取得了良好的效果。

關鍵詞：通識教育；生命科學；教學改革

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）12-0143-02

生命科學是大學教育的重要課程，即使非生命科學專業的學生也應懂得基本的生物學知識。在同識教育背景下[1]，大學里的生命科學教學面臨新的情況：（1）目前有些中學的生物學課程被壓縮，課時很少甚至有部分學校取消了這門課。這樣學生的基礎不一樣，甚至相差很大；（2）生命科學發展很快。本文以微生物學為例，探討生物學學科教學的方法。微生物學是生命科學領域的重要基礎課，其重要地位怎么強調也不過分。但是由于課程內容多，涉及面廣，也是學生反映比較難學的課程。微生物學領域取得長足的發展，這就要求授課的教師不能拘泥于以往的經驗，必須有所突破。經過幾年的教學改革，總結出微生物教學的四步法。

一、激發學生的學習興趣

微生物學是生命科學的主干課程，內容上看上去比較零散，很多學生比較畏懼這門課，加之部分同學沒有高中生物學的基礎，因此如何通過課程的學習激發同學的學習熱情，學習到分析問題的方法等是一個比較棘手的問題。

（一）上好第一次課

微生物學是大學生接觸生命科學領域比較早的一門課程。第一次課是全書的緒論，也是學生進入課程的第一印象，對以后的學習將產生重大的影響。我們采取以下幾個方法進行嘗試：

首先，提出幾個問題供學生思考。比如，天花病毒與康熙帝繼承帝位有什么關系？目前大家知道最難治療的疾病有哪些？你如何認識艾滋病？等等。一下子就將同學的興趣及求知欲調動起來了。整個教學過程將不斷解決這些提出的問題。其次，以微生物領域的奠基人巴斯德（Pastuer）和科赫（Koch）的科研故事為主線，講述微生物的誕生及科學家所起的重要[2，3]。比如強調巴斯德的開創性工作：否定自生學說、疫苗的研制等。在否定自生學說的過程，巴斯德如何對待傳統觀念，建立細菌學說。巴斯德研制狂犬病疫苗的故事膾炙人口。狂犬病一旦發作，致死率幾乎100%。巴斯德將含有病原的狂犬病的延髓提取液多次注射兔子體內后，再將這些減毒的液體（即后來的減毒疫苗）給狗注射，狗就能抵抗正常強度的狂犬病毒的侵染。1885年人們把一個被瘋狗咬得很厲害的9歲男孩送到巴斯德那里請求搶救，巴斯德猶豫了一會后，就給這個孩子注射了毒性減到很低的上述提取液，然后再逐漸用毒性較強的提取液注射。巴斯德的想法是希望在狂犬病的潛伏期過去之前，使他產生抵抗力。結果巴斯德成功了，孩子得救了。這里同樣可以提出問題供同學思考，巴斯德為什么猶豫以后，才給孩子注射？比如埃博拉病毒能不能像巴斯德一樣做了這個實驗后應用到患者身上？同學們會給出各種不同的答案，最后老師總結并點評。巴斯德主要擔心的是他的所謂疫苗的安全性，但當時沒有其他辦法。第二個問題的答案是，現代疫苗的研究必須經過一系列的療效和安全實驗。首先在動物體內實驗，然后在臨床上實驗，經過一、二、三期臨床階段實驗才可能廣泛應用于普通患者。當然在特殊情況下，如類似埃博拉病毒這種重大傳染病發生時，經特批可能縮短一些時間。

講到科赫，主要強調科赫定律的產生以及科赫實驗室的團隊力量。科赫定律（Kochs postulate）在當前的流行病學的病原體確定方面有重要的應用，而團隊合作精神是科研工作的基礎。

另外，突出我國科學家在微生物領域的貢獻。比如湯非凡發現沙眼衣原體[4]，獲得國際上的盛譽，讓同學們為自己的國家自豪。

最后，課程要緊密聯系實際。比如2009年課程教學過程中，無錫太湖藍藻的爆發；2010年教學過程中，全球禽流感爆發等。對這些現象同學們有感性的認識，進而引出相關的知識點，容易激發起同學究其所以然的學習動力，更容易投入。

（二）保持學習的新鮮感

在教學的過程中，注意保持學生學習的新鮮感。首先適當介紹當前本學科的最新進展，比如科學（Science）、自然（Nature）、PLOS ONE等學術雜志關于細胞結構、碳素循環、進化的進展等有關本課程介紹知識的進一步發展，讓同學們覺得科學是發展的，不是一成不變的，還有很多的未知領域。這樣有同學就會去查閱，增加新的知識。又如學到了病毒這一章，EV71（腸道病毒71）病毒引起手口足病（hand-foot-mouth disease），這是現實生活當中亟待解決的難題。通過這個鮮活的例子，同學們學習到正鏈RNA病毒的相關知識，就覺得很容易接受了。

二、科學安排教學內容

對課程統籌安排，同學能夠自覺的安排自學。比如顯微鏡的相關知識，消毒滅菌的相關知識，相對比較簡單，就可以一帶而過。而對于比較難懂且與生活密切相關的就要重點介紹，比如病毒的相關知識，補充了HIV（艾滋病病毒）、HBV（乙肝病毒）、禽流感（如H5N1）及埃博拉病毒的相關知識，同時這些又與自身的健康息息相關，學生非常感興趣。

三、多種途徑強化學習

（一）課程內容與其他學科的聯系

微生物學的內容與其他學科，比如生物化學、細胞生物學及免疫學等聯系比較多，尤其與生物化學的聯系非常緊密。我們注重相關知識的回顧，讓同學逐步清楚學科是聯系的，各有側重。這樣也可以推動對其他生命科學課程的學習。其次注意課程內容前后的聯系，比如緒論中講到科赫定律，在講到病毒的時候，SARS病毒的確認就是很好的例子，這樣再次講解，同學們印象就深刻了，而且教學安排上也能夠前后呼應。

（二）現代課堂教學手段的應用

現代教學板書已經退居其次，主要起到提綱及提醒的作用。現在課堂教學要用好多媒體（PPT）及視頻教學。

好的PPT可以節省課堂很多板書的時間，增加信息量。尤其對于實行三學期教學的學校，顯得尤為重要。而好的視頻不僅形象，而且可以提高學生的注意力。在教學過程中，我們最成功的是選取了豪斯醫生（Dr. House）的一集內容，該集是講述豪斯醫生如何分析嬰兒感染哪一種病原微生物的，并對癥下藥。在視頻開始前，要求學生帶著問題去看：影片出現過哪些病毒及微生物的名稱？抗生素為什么會濫用？病原傳播的途徑是什么？有的同學在臨近畢業的時候說，老師，我現在還清楚的記得那節課。我了解了很多微生物的知識，很形象直觀，簡直是豪斯醫生和醫院的所有人在給我們上了一節課。教師的問題讓我們抓住了問題的核心。

（三）與科研工作相聯系

課程教授的過程中注意課本與實際科研的聯系。比如我們目前從事的科研工作包括了特定環境中菌的分離純化、生物質能源的利用、植物病毒的研究。當講到這些方面，可以介紹科研的情況，取得的成果及研究的體會，讓同學們認識到科研并不神秘莫測，反而因此想進入實驗室進行科研的沖動[5]。我們積極協助并指導有能力的同學開展科研活動。比如每年開展的全國大學生創新活動，上海市大學生創新活動及校級大學生創新活動，我們都給同學在相關領域提出指導性意見。生命科學學院及我們自己的課題組也有相應的創新項目供同學申請。

（四）及時解決學生的提問

目前可以通過很多交流途徑與學生溝通，及時解決同學在學習中的問題。比如我們開通了博客，設立了專門的課程信箱，利用課程網站介紹最新的知識，等等，使大多數同學對課程產生了濃厚的興趣。

四、課前精心準備

前面是課程教學的幾點探索。其實上課前還需要細心的準備。這里不僅要求教師要積累豐富教學材料，比如與內容相關的影響資料、認真的備課，對課程整體的安排做到非常清楚。另外，對于教學安排的其他方面也要引起足夠的重視，比如每個學期選課的人數的多少，上課安排在什么時間。比如有一次微生物學課程教學安排中，就曾經將不到30個人的小班，安排在近200人的大教室。這樣教學，不僅教學效果差，與學生的交流也不融洽。另外要知道選課學生上了哪些生命科學的課程，正在上的相關課程，等等。這些信息的獲得和處理，將為課程教學的順利進行和好的效果的取得打下很好的基礎，有事半功倍之效。

課堂是學生獲取知識、發展能力的重要渠道，努力搞好微生物學課堂教學對培養高素質的人才是至關重要的，尤其讓同學能學到分析問題，解決問題的方法[6]。“工欲善其事，必先利其器”。要取得好的教學效果，除要求教師不斷充實自己的業務知識外，不斷完善教學方法也是今后不斷努力的方向。

參考文獻：

[1]李曼麗.通識教育——一種大學教育觀[M].北京清華大學出版社，1999.

[2]Prescott，Harley，Klein.Microbiology[M].北京：高等教育出版社，2002.

[3]馬中良，李平，牛莉莉，等.微生物學發展史在教學中的作用初探[J].微生物學通報，2009，（36）.

[4]沈萍.微生物學[M].北京：高等教育出版社，2000.

[5]賀燕云，馬中良.科研促進實驗教學的設想[J].教育教學論壇，2012，（1）.

[6]李艷利，馮東舉.醫學院校研究生分子生物學課程的改革初探[J].微生物學通報，2004，（31）.