非生物類本科生“生命科學導論”教學模式的研究和實踐

魏艷紅

摘 要 本文提出將任務驅動教學模式應用在非生物類學生的“生命科學導論”的實踐教學中，并具體闡述其設計思路及實施方案，分析了其應用特色及推廣價值，為面向非生物類本科生“生命科學導論”通識教育課程的教學改革提供借鑒和幫助。

關鍵詞 生命科學導論 教學模式 任務驅動教學法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.01.048

Abstract This paper proposes to apply the task-driven teaching model to the practice teaching of non-biological students' "Introduction to Life Science"， and elaborates its design ideas and implementation plans， and analyzes its application characteristics and promotion value for non-biological undergraduates. The teaching reform of the "Introduction to Life Science" general education curriculum provides reference and help.

Keywords Introduction to Life Science； teaching model； task-driven teaching method

1 生命科學導論課程簡介

現今，生命科學迅猛發展，取得了令世人矚目的研究成果，這對于當今社會的眾多領域及多種學科的發展提供了新的契機，也帶來了全新的挑戰。因此對于生物學知識開展的通識教育對于培養高素質復合型人才就變得尤為重要。世界上眾多著名高校紛紛在非生物專業的學生中開設生命科學導論的通識教育課程，哈佛大學是最早的踐行者。國內的眾多著名學府如北京大學、清華大學、南開大學、武漢大學、上海交通大學等也于近十年中陸續面向非生物專業的學生開設了生命科學導論課程。[1]湖北工業大學也于近年面向機械學院的學生開設了生物類通識教育課程。為了凸顯生命科學導論在學科交叉中的課程特點，改善學生知識結構，培養其綜合解決專業問題的能力，更好地落實生命科學導論人才培養目標，我們嘗試運用任務驅動教學法面向非本科專業的學生開展生命科學導論的教學和實踐。

2 任務驅動教學法的含義

“任務驅動教學法”教學模式屬于建構主義理論的范疇，通過將所要學習的知識和技能隱藏在工作任務中，學生在完成任務的過程中達到對于知識技能的有效掌握。該教學方法可以將枯燥的知識轉變成生動的事實案例，學生在任務的驅動下高效主動地進行學習，可以由傳統的“教會”轉變為讓學生如何“學會”，提高學生的自我學習能力及深化學習效果。[2]任務驅動教學法的實施流程是教師指導學生理清工作思路，找到完成任務的方法步驟，然后由學生自主開展項目，從而完成工作任務。該方法可以充分發揮學生的主體地位，調動學生的學習積極性，取得優良的教學效果。該過程也是培養學生綜合素養的教育過程，非常適用于知識型與技能型相結合的綜合素質人才的培養，[3]因此嘗試將其應用在面向非生物類學生的生命科學導論的實踐教學中。

3 任務驅動教學法在生命科學導論課程中的應用

其具體實施方案如下：[4]設定工作任務—明確任務完成思路—搜集資料—制訂工作計劃—完成任務—學習質量評價—知識拓展—課程考核

3.1 設定工作任務

教師根據學生的專業類型進行分組，把專業一致及大體相近的同學編排至同一組，然后再分析其與生物學學科交叉融合點，建設適合學科交叉的學習、科研及實踐的工作任務。例如可以為機械專業學生設定任務“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”，其中核心技術“動物細胞大規模培養”涉及到多種細胞生物反應器，其工作原理和操作流程和機械技術密切相關。

在工作任務設定中，結合以下思路：學習信息方面專業的學生，對于生物蛋白質核酸等生物大分子的了解，有助于計算機的分子設計；而通信類專業的學生，了解遠程醫療，能更深刻地理解自身專業；學習電子方面專業的學生，對于生物信息學、生物通訊代謝網絡的學習，有利于本專業生物傳感器及生物芯片等的設計；建筑專業的學生，通過對于生物體結構功能等的學習了解，有利于開發其仿生的設計思維；能源專業的學生，對于生物的學習理解，可為其在生物能源的研究開發中奠定知識基礎；學習機械的學生，了解生命科學導論知識，有利于運動康復機械制造、生物學儀器設備的設計和開發等。對文科學生則討論現代生命科學與社會問題的關系，可以間接影響他們的思維。

3.2 明確任務完成思路

教師引導學生明確工作目標，以及完成工作所需要的各種條件，包括基礎知識技能的要求以及物質條件等，將整體目標逐一分解，確定完成任務的基本思路。例如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務中，涉及到眾多知識與技能，包括病毒的概念及特征、細胞的基本概念、營養需求、培養條件等知識，顯微鏡的操作、細胞復蘇、傳代、凍存的操作規程、細胞培養方法及細胞生物反應器的應用等。

3.3 搜集資料

通過對于任務的分析，學生明確必須掌握的知識技能，通過網絡資源、圖書館等多種渠道廣泛查閱搜集資料，為工作任務的完成掃清障礙。這是學生自主學習的一個重要環節。

3.4 制訂工作計劃

學生在分析、資訊的基礎上，對任務的完成思路形成共識，制定具體的工作計劃。包括工作完成的前期準備，如各種耗材、儀器設備、工作環境等的具體籌備。以及工作完成所需的知識結構及技能的理解掌握，制定詳細具體的操作步驟，設定明確的標準化規范流程。

3.5 完成任務

嚴格按照工作計劃完成工作任務，利于任務完成的任何形式及方法都可以積極向學生推薦并提供條件。包括可以在相關實驗室學習實驗過程，到相關生產實地考察，可以隨堂聽取與自己課題有關的專業老師授課課堂等等，學習的過程擴充到完成任務的各個環節中。條件受限的項目可以通過替代性實踐或者網絡模擬進行，重點讓學生感受過程、鞏固知識、訓練技能。比如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務中，考慮到狂犬病毒不易獲取及其危險性，可以讓學生通過網絡視頻學習病毒感染細胞的技術，在實驗室實踐細胞培養的過程。

3.6 學習質量評價

對于任務的完成情況實施多元化評價，力求可以最大限度地反應學生的學習效果以及綜合素養的培養情況。多元化評價包括學生自我評價，小組內學生相互評價，教師評價。評價的內容也包括多個方面，如工作目標的理解情況，資料搜集的深度廣度情況、任務完成情況，團隊協作情況、學習態度情況等。

3.7 知識拓展

任務完成后，師生共同討論舊項目可能有的不足以及可供改進、拓展的地方。教師還可以根據任務完成情況提出相似的項目，引導學生對比進行深入思考，鞏固并提高知識技能。比如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務的基礎上，可以將細胞培養方式進一步拓展，提出“三維細胞培養方式”，三維細胞培養儀獨特的工作原理可以對機械專業的學生起到一定的啟示作用。還可對其他類似疫苗的生產工藝、動物細胞培養的其他應用等進行擴展。

3.8 課程考核

傳統的單一的考核方式已不適應于任務驅動教學法。本項目采用過程式評價方式結合學期末考核給出最終成績。該種考核方式可以最大限度對于學生起到教育、導向以及激勵作用。過程式評價方式是以每一個任務驅動下的工作過程的評價反饋為依據，由學生本人、團隊小組、教師多方面的評價組成，而多個任務所得的平均成績則為該生的最終成績。學期末考核方式為：教師根據教學內容和教學大綱列出不同的題目，以專業背景分類的每個小組按照題目集體完成一篇科技論文，并制作幻燈片用于匯報講解，并進行現場答辯。教師給出小組最終分值，再結合各成員在講解時的表現以及小組負責人提供的成員排序，給出每個成員的分值。最終成績由過程式評價成績（50%）以及學期末考核（50%）構成。

4 任務制驅動的教學法應用在非生物類本科生生命科學導論課程的特色及推廣應用價值

任務制驅動的教學法應用在面向非生物類本科生的通識教育必修課中具有很好的適應性及創新性。首先，公選課的課程性質可以和任務驅動制的教學模式完美融合，充分發揮通識教育類課程在當今高等教育中的重要價值和作用。其次，在該教學方法的實施中，可以使得教師傳授與學生自主學習相結合，課堂理論教學與工作任務實踐相結合，多元高效地提升人才培養質量。另外，任務制驅動的教學法還可以彰顯專業特色，這與學科交叉的復合型人才培養相結合，利于培養專業面廣、具備多學科知識的復合型人才。該教學方法的應用對交叉學科、科技類專業課程的教學具有一定的推廣價值。

總之，基于任務驅動的生命科學導論課程教學改革，可以充分發揮學生的學習積極性，最大限度提升學生的自主學習和獨立思考的能力，教學實踐中也取得了良好的教學效果。該教學方法有利于培養適應當今社會的全方面高素質復合型人才。教學改革在當今新的社會形勢和社會訴求下勢在必行，任重而道遠，作為教師，我們唯有不斷提高業務素質，不斷探索、實踐和總結，尋求最有益和最匹配的教學模式，才可以為培養高素質的合格人才提供保證。

參考文獻

[1] 郭紹青.任務驅動教學法的內涵[J].中國電化教育，2006（7）：57-59.

[2] 崔永明.基于任務驅動教學法的生物專業課教學研究與實踐[J].價值工程，2015（29）：242-243.

[3] 王玉璽，李智.基于任務的翻轉課堂教學在高校公選課中的研究與實踐[J].教育與教學研究，2015.29（4）：83-87.

[4] 呂忠寶.項目教學法與傳統教學法的比較[J].科技信息，2007（09）：41.