“新工科”背景下高等院校本科生《細胞生物學課程》授課模式的改革與思考

賀小英 馬利兵 辛翠花 邵玉濤 姜志艷

摘 要

細胞生物學是現代生命科學最前沿、最尖端的一門學科，也是本科生物專業學生最基礎、最重要的一門學科。作為工科院校背景下的細胞生物學，如何將理論和實踐有機的結合，最大化地激發學生興趣和創造性，最終將學生培養成為真正應用型創新型人才，這是高等工科院校的課程建設和改革重心。因此，經過近十年來的探索，我們在優化教學團隊、改革教學內容以及教學手段等不斷嘗新，取得了良好的教學效果，為工科專業的本科學生未來在進一步深造及進入工作崗位提供強有力的保障。

關鍵詞

細胞生物學; 工科院校; 課程改革

中圖分類號： Q2-4;G642 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 07

我校屬于工科類院校，生命科學與技術學院成立于2016年，目前服務于生物工程、生物技術和生物信息三個專業每年200多名本科生，其中生物工程專業是工科類招生，畢業就業80%以華北地區生物制藥廠、酒廠、生物制品企業以及細胞工程企業為主，大約20%的學生考研繼續深造。細胞生物學不僅是考研的熱門課程，更重要的是生物工程專業學生理論知識實踐應用轉化最基礎的課程。但是當前，該課程具有學科交叉跨度大、知識更新快、理論性強且內容較深等難點，傳統教學模式不能滿足快速發展的生命科學人才培養的要求[1]。此外，作為工科院校的生物專業在課程設置時趨向于注重實踐和應用[2]。因此，我們以細胞生物學課程為示范，目標將該課程建設成為特色鮮明、實用性強、學生考研就業方向好，基于此，通過組建和優化教學團隊，并在課程設計及教學手段、實踐設計、考核重心等多個方面進行一系列創新性的研究和改革，整體改革方案如圖所示：

1 優化教師隊伍的改革

組建優秀教學團隊是細胞生物學課程建設與改革的關鍵。團隊成員共計7人，選擇標準全部是博士學位且副教授以上占比80%以上，從事細胞生物學教學有5年以上，此外，成員選擇充分考慮個人科研背景與課程內容的豐富度、相關度，我們組建的團隊包括了植物、動物和微生物全部研究方向的教師。

1.1 “集體備課模式”

1.1.1 備目標

新工科下，細胞生物學的教學總體目標：要求學生了解細胞生物學發展歷程和最新進展，掌握細胞生物學的基本理論、基本知識和基本操作，使學生對細胞的基本結構、細胞的生物學特征以及細胞的生命現象等基本規律有比較全面的、系統的認識，并能應用細胞生物學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復雜生物工程問題，以獲得有效結論。因此，老師們在集體備課之前，教師們共同探討每一章節課程目標，并找出與解決生物工程復雜問題相關的知識點。

1.1.2 備教材

團隊成員集中討論每一次課程的重點、難點、課時，并根據學生的認知能力和可接受能力，深入剖析教材，做到由易到難，層層深入。同時，要求團隊成員做到廣泛收集資源，共同學習、共同討論分享所講內容的知識。

1.1.3 備學生

本門課程授課對象是生物工程大三學生，正是學生開始對自己未來進行規劃的階段，所以要結合學生的實際情況，在備課的時候充分考慮到學生考研的時候是否愿意從事相關內容的研究，兼顧找工作的同學是否愿意從事相關知識領域的工作。

1.2 “專業深造”

為了不斷更新中青年教師的教育教學理念、改變教學方法、提高教學效果，加快成長，我們采取“實踐培養、出國進修、人才引進”的策略。鼓勵團隊中的骨干出國研修訪問，以增強他們的開拓創新意識和教學科研能力。目前成員中有3人完成了訪學，引進細胞生物學專業名校博士1人。

2 理論新型思維改革

在課程改革中，我們注重了理論與實踐的有機結合，即細胞生物學基礎理論知識與細胞工程的應用二者有機結合分層次講授。改革前課程體系安排的缺點是內容結構不明確，邏輯混亂。新的課程體系下，擬分為兩個層次進行教學，第一層次是基礎理論知識和整合和分類改革。在這一層次中，把細胞生物學的講授分為三大模塊，第一模塊是導入式，讓學生對細胞生物課程的研究內容、研究熱點、研究方法等有個整體的了解。第二模塊分為細胞基本結構及功能，將細胞及細胞器的結構和功能歸類和整合。考慮到部分課程內容有重疊，其中將原來第五章的內容和第八章的內容整合成一個章節。第三章的內容整合到第一章和第四章內容中。第三模塊是將細胞的生命活動生命現象歸為一類。使得學生學習此門課程的邏輯性較為清晰。第二層次是知識結構的應用和提高階段，本內容以解決生物工程實際問題的實例教學為主，延展學生細胞生物學的理論和實踐應用的知識有機結合。

3 教學手段改革

3.1 “興趣啟發式教學”

運用不同方法啟發引導不同的學生， 調動學生的學習積極性、自覺性， 啟發學生獨立思考，培養其興趣和獨立解決題的能力。如：緒論中加入了十年諾貝爾獎研究內容和細胞生物學課程章節的相關性，學生理解了細胞生物學的重要性;講授“線粒體”一章，舉例廣州出生了世界首例“線粒體移植”嬰兒，可以解決不孕不育問題。

3.2 “互動式教學”

在教學過程中，借助教學媒介增加老師與學生的交流、互動， 通過不同觀點碰撞交融， 激發教學雙方的主動性、創造性。現在我們充分運用多媒體、教學錄像、校園網絡平臺，雨課堂，騰訊會議等多種教學媒介，學生交流互動比平時課堂要積極活躍，尤其線上授課學生可連麥問答或字幕留言，對講課教師不停地進行點贊等形式較為多樣，此外，線上教學感受的“一對一”形式，且學生的聽課過程不僅動腦思考，還可以手動互動，增加了互動性和趣味性。