梁超,葉宗煌,胡碧茹,柳瓏
(國防科技大學理學院 湖南 長沙 410073)
時代發展和社會進步,對人全面發展的要求比以往任何時候都強烈。為了培養具備良好學科交叉基礎、素質本領更全面、綜合能力更突出、對社會適應力和崗位勝任力更強的高素質復合型人才,國內眾多高校陸續建立了面向本科生的通識教育課程體系,如:數理基礎、人文基礎、政治和法律基礎、計算機基礎以及生命科學基礎等課程體系[1-2]。如今,通識教育和專業教育相輔相成,已成為高等教育不可分割的兩個重要部分。
21世紀是生命科學的世紀,生命科學對孕育重大科學突破、推動社會經濟增長和牽引其他學科發展具有舉足輕重的作用。因此,在高校中普及生命科學通識教育十分重要。2004年,教育部高等教育司發布了《關于生命科學普及教育課程教學的原則意見(試行)》的通知,要求積極推進高校非生命科學類本科生的生命科學通識教育。經調研,生命科學通識教育課程主要普及生命的化學基礎、生命的基本結構、生命的基本活動、生態學、生理學和生物技術等生命科學的基礎知識和基本理論[3-5]。目的在于幫助學生認識生命科學的關鍵概念、理論及熱點問題,掌握探索生命科學基本規律的一般方法;同時引導學生從多角度認識生命現象,提高生命科學素養;并促進其在不同學科領域相關知識的交叉融合。經過長期的建設和發展,各高校陸續建立了相應的生命科學通識教育課程,如“生命科學導論”“生物學基礎”“大學生物學”“生命的奧秘”等,部分師資力量充沛的高校還建立了由多門生命科學通識教育課程組成的課程群。生命科學通識教育已取得了顯著成果。
然而,生命科學通識教育也遇到了一些挑戰,如學時短、缺乏系統性的教材、與高中知識重復度高等[6]。因此,必須堅持推進生命科學通識教育的教學改革。特別是在生命科學領域熱點不斷涌現、學科交叉愈發突出的發展勢頭下,在新冠肺炎大流行和生物安全備受矚目的時代背景下,通過改革培養具備突出生命科學素養的復合型人才更加重要。
案例教學是提高通識教育質量的一種有效手段,前提是建設優秀的案例庫[7]。健康和疾病與生命科學通識教育密切相關,建設和應用生命科學通識教育疾病案例庫,既能以疾病為線索將相關的生命科學知識點貫穿起來,又能用疾病這種人人關心的話題引起學生的興趣,從而實現提高生命科學通識教育質量的目標。而且,生命科學通識教育的疾病案例庫并非只能服務于生命科學通識教育,也可用以其他的生命科學專業教育。因此,國防科技大學(以下簡稱我校)從2011年開設“生物學基礎”課程起就一直十分注重疾病案例庫的建設。此外,一些生命科學專業教育課程也嘗試了以疾病為主線的課程設計,使學生的學習興趣、思考和解決實際問題的能力得到了顯著提升[8-9]。但總體而言,建設通識教育疾病案例庫的探索還非常少。
可以從三個不同的角度來認識生命科學通識教育疾病案例庫建設的必要性。
首先,從學以致用的角度看,生命科學的主要應用領域在于醫學,在于服務人的身體健康。生命科學的理論和方法在理解疾病的發病機制、疾病的診斷和治療中有廣泛的應用。因此,在生命科學通識教育課程中講授疾病案例,不僅可以向學生普及一些常見疾病的知識,達到拓寬視野和豐富知識儲備的目的,還能使學生認識到只有掌握了生命科學的理論與方法才能更好地理解和診治疾病,從而更加直觀地感受到生命科學的地位和作用。
然后,從生活實踐的角度看,健康與疾病非常貼近現實生活,每一個人都希望自己保持身體健康,遠離疾病侵擾,而每個人的一生都免不了要感染疾病。因此,每當在生命科學通識課堂上穿插講授疾病案例時,無論本科生所學的專業是什么,他們都會因為與個人的緊密關系而產生興趣,更加集中注意力,從而使教學質量得到明顯提高。同時,學生學到的知識還能指導他們理解和解決現實生活中遇到的實際問題。
最后,從科學研究的角度看,疾病的病理與診治是生命科學研究的前沿和熱點,也具有一定的學科交叉屬性,是生命科學通識教育不能被忽略的內容。所以,通過建設疾病案例庫,有助于將疾病案例講得更深更透,更能激發起學生對熱點問題的興趣,啟發他們思考如何應用自身專業知識進行多學科的交叉融合。
由于通識課程學時少,不受重視,案例庫建設需要投入大量精力,教師的科研壓力大、教師隊伍力量有限、專業背景不同,以及缺乏系統性的參考教材等原因,建設生命科學通識教育疾病案例庫的嘗試并不多。我校的《生物學基礎》課程在長期的教學實踐中積極探索了疾病案例庫的建設,但由于上述原因,仍存在一些突出問題。
一是內容不新。該課程現有的疾病案例數量偏少,主要集中在少數幾種代表性疾病上。隨著研究的持續推進,對它們的認識已經取得了新的突破,但并沒有對案例進行更新,使得認識仍停留在過去。另一方面,對近年來發生的新冠肺炎和生命科學熱點問題(例如運用人工智能預測蛋白質三維結構、基因編輯技術和腫瘤免疫療法)等新內容的總結歸納不及時,沒有建成新的案例用于課堂教學。
二是質量不高。絕大多數疾病案例的質量有待提高。一方面,它們對疾病的相關知識介紹得不全面,不深入,只粗淺地概括了疾病的發病機理,而對疾病的癥候、診斷和治療等沒有進行相應的資料搜集、整理和匯編。雖然生命科學通識教育的目標定位并不要求深入講授每一個疾病案例,但是勢必要對個別代表性的疾病案例進行深入的分析和解讀,這就要求它們的相關內容要全面而深入。另一方面,支撐疾病案例的大多數資料和素材質量不高。許多疾病案例采用的圖片和視頻比較陳舊,清晰度不高,還含有各種無關的符號和標記等,不符合當代大學生的審美。
三是缺乏反饋。建設疾病案例庫的目標是使學生更好地掌握知識、培養分析和解決問題的能力。雖然案例式教學的效果可以立即從課堂氛圍中感受到,但是學生對相關知識的課后掌握情況還是需要通過測驗才能得到有效的了解。如果只有對案例的講解,而沒有對案例知識的測驗,很容易導致學生在課堂上只動耳朵聽故事,不動腦筋想問題。雖然聽得很起勁,但可能并不利于知識的掌握。而事實是,絕大多數疾病案例缺乏了對相關知識點的考核設計。
要以疾病案例教學的方式提高生命科學通識教育質量,就必須持續加強生命科學通識教育疾病案例庫的建設。針對當前疾病案例庫建設面臨的上述問題,提出加強其建設的幾點建議,以供參考。
對照選定的教材(如我校使用的《基礎生命科學》第2版,吳慶余編著),梳理課程中各章節內容涉及的相關疾病(可由學生完成,促進他們通讀教材),然后通過教材、刊物、網絡公開課等信息獲取途徑,廣泛收集與代表性疾病相關的文字、圖片和視頻等素材。通過歸納整理,對代表性疾病形成包括病征、病理和診治等內容的完整框架,得到疾病相關的全方位知識體系,并編寫簡要的講義。進而對疾病案例庫進行補充和更新,并把疾病案例與相應的章節知識點對應起來。代表性疾病案例,應當既有研究較為成熟的典型疾病,也有當前研究較多的熱點疾病。對于前者,要結合最新成果進行更新,對于后者,要善于及時總結歸納,建設成為新的案例。疾病案例宜精不宜多,要避免疾病案例建設得越多越好的誤區。因為疾病案例的建設和應用是為了促進學生了解相關的生命科學理論和方法,如果疾病案例過多,會有基礎醫學教育的感覺,從而偏離了生命科學通識教育的目標和定位,同時也會增加教師建設案例庫的負擔。
現代科技的飛速進步使得課堂教學正在發生深刻的變化。以虛擬仿真、雨課堂、智慧課堂等為代表的新技術手段已經進入了大學教室,對課堂教學帶來了新的機遇和挑戰。面對技術賦能的教改春風,生命科學通識教育也應當積極迎接和擁抱這些新技術。如前文所述,許多疾病案例存在多媒體素材陳舊、清晰度低、含有內容無關的標記和水印等問題,質量不高,美感不足。善用新技術手段對疾病案例庫提質增效,一方面可以用現代工具改進圖片和視頻等素材的質量,甚至是重新創作;另一方面可以制作疾病案例的三維圖片、動畫演示、甚至建設虛擬仿真課程,以更形象和更富沖擊力的教學方式促進學生對知識點的認識和理解。要讓教師做到會用和善用新技術手段,高校應定期舉辦教師教學技能提升培訓,邀請專業技術人員進行演示輔導,甚至提供專門的課程建設經費。
案例教學對活躍課堂氣氛、促進師生互動有極大的幫助。但是,要真正了解學生對相關知識點的課后掌握情況,和促進他們更扎實地掌握知識,對疾病案例的知識點進行相應的測試是有益而無害的。因此,可以圍繞疾病案例的相關知識點設計相應的考題,建立疾病案例庫的配套試題庫,在平時小測驗或期末考試時從中抽取合適的題目進行測試,做到案例教學“既有故事,又有測試”。這是對疾病案例庫建設的有力補充,既有助于了解學生對知識的掌握情況,還能夠根據測試結果反過來對疾病案例庫進行改進。
以疾病案例教學提高生命科學通識教育質量,疾病案例庫的建設是基礎,應用是重點。對于建設的疾病案例庫,要有目的地進行教學設計(如針對案例設計專題式或研討式教學),將其作為寶貴的教學資源高效地利用起來。在教學實踐過程中,要關注案例的實際應用效果,收集案例庫存在的問題,對照問題進行修改和補充,從而達到持續改進疾病案例庫的目的。
提高生命科學通識教育質量,是新的時代和社會背景下培養復合型人才的必然要求。加強課程疾病案例庫建設是達成該目標的一條有效途徑,因為健康和疾病與生命科學緊密相關,是生命科學的重點應用領域和熱點研究方向、也是學生普遍關心的話題,從而能多方面提升學生的學習興趣和動力,提高教育教學質量。以我校本科生“生物學基礎”課程的教學改革為參考,廣大教師可以通過多渠道搜集新鮮教學素材,運用各種技術手段優化疾病案例和建設配套試題庫等方式來強化疾病案例庫的建設,針對性地破解以往疾病案例庫存在的內容不新、質量不高和缺乏反饋等問題。
總之,提高生命科學通識教育質量的路徑多種多樣,本文論述的以強化疾病案例庫建設提高生命科學通識教育質量的做法僅提供了一種參考。廣大教師應不拘于此,積極探索提高生命科學通識教育育人質量的改革措施。