南開大學校級通識課“生活中的生命科學實驗

“蝴蝶標本怎樣展現大自然的生機？”在同一命題下，來自不同學院、不同年級的學生給出了不同答案。有的學生以嚴謹的態度、精確的度量，將幾份顏色不同、大小不一的標本排成橫縱列，呈現出一支蝴蝶“方陣”；有的學生則發揮創意，將多份標本由大至小旋轉式擺放，展現出蝶群遠飛的景象。

以實驗的方式，讓學生在親自動手的過程中既能感受生命科學的嚴謹性，又能打破思維局限，這便是南開大學生命科學學院教師沈廣爽開設“生活中的生命科學實驗”這門通識課的初衷。在他的課上，學生不僅能夠以科學的視角發現蘊含在生活中的生物學知識，更能夠在探索、實踐的過程中感受并創造生活的美好。沈廣爽說：“現在的大學生壓力太大、內耗嚴重，我希望這門課對他們的心靈有所‘刺激’，讓他們在科學知識中找到生活中的樂趣。”

讓學生充滿期待的“周三下午”

2021年，抱著“讓更多學生有機會接觸實驗室，親身感受生活中的生物知識”這一目的，沈廣爽借助的硬件資源，開設了“生活中的生命科學實驗”這門校級通識課。起初，他認為，既然課程指向“生命科學”，那就要盡可能覆蓋學科下所有的分支學科。因此，在最初的課程設計中，生物化學、細胞遺傳學、動植物生理學等多種專業性極強的內容均包含在課程大綱中。

不過，沈廣爽很快發現了問題：雖然這種“天而全”式的課程方案能夠對非生物學專業的學生起到科普作用，但在一些內容上他們理解程度有限，自然興趣寥寥，甚至還加重了他們課前的心理壓力。這促使他立即著手改進，決定根據學生的興趣、需求對課程內容進行大幅調整。

調整的第一步便是了解學生需求。沈廣爽每學期都要讓學生將接觸的實驗進行興趣與需求的排序，并實行末位淘汰。“教師與學生看待科學知識的角度不同，自然需求不同。因此，除了必修知識外，我更傾向于多聽取學生的建議，進行綜合考量。”在反饋中他發現，大多數學生選課的初衷在于對實驗室和實驗設備的好奇。為此，他在后續的課程大綱中加入了植物缺素癥狀的觀察和補救辦法、果蠅性狀觀察等內容，這些實驗不僅能將多個知識點融合，實現教學目標，也能夠提升學生的興趣，讓他們學會解決日常生活中的一些實際問題。

慢慢地，“生活中的生命科學實驗”的知名度越來越高，成了一門學生公認的“神仙課”。有的學生即便身在另一個校區，也要花1個多小時的時間趕來上課。他們認為，這門課讓“周三下午”有了額外的期待，這讓沈廣爽倍感榮幸，同時也堅定了要將這門課開好的決心。

以實驗“刺激”生活

一個意想不到的事實是，在“生活中的生命科學實驗”中，理科生并非占據絕對優勢，一些多年未接觸理科知識的文科生同樣能做出讓人眼前一亮的成果。這或許與沈廣爽對學生提出的要求有關。他希望學生能夠在秉持科學態度的基礎上，學會打破常規思路，以探索、合作的方式開展實驗。

據沈廣爽觀察，在一些實驗中，理科生掌握著更豐富的經驗，成功率更高，邏輯性更強，但有的理科生由于早就通曉既定的定理、定論，便不太想要嘗試。文科生則會邊實驗邊進行思考，以發展性的眼光去了解這些前人發現的定理。也正因為學生之間存在專業差異，他會將學生按照不同學科、不同年級分成跨學科實驗小組，充分發揮每個人的優勢。

“就拿蝴蝶標本的制作來說，很多理科生制作得又好又快，破損率很低，但文科生會在此基礎上錦上添花，想到將其制作為校園文創，以更有意義的方式呈現，這也是我之前所沒有想到的。”沈廣爽說道，“在小組合作中，他們能夠學會團隊協作、溝通，這也是當前很多大學生欠缺的能力。”

當然，小組合作對學生全方位能力的提升必須基于他們對學科的理解。為了提升課堂效率，也為了讓非生物學專業的學生更好地理解知識，沈廣爽會在課前向學生發送當堂課所操作實驗的簡易版教學材料，并在正式進入實驗室前將實驗原理及背后的知識系統性地講解清楚。比如：在制作葉脈書簽時，消化液去除葉肉的原理與葉脈染色的操作；面包二次發酵過程中，無氧呼吸與有氧呼吸的作用與產生的效果；等等。真正開始實驗后，再讓小組以探究的方式完成，盡量不參照教學視頻。在他看來，將多個知識點融入一次實驗，不僅有助于激發學生對知識的興趣，更讓這些抽象的知識有了載體，待到他們多年之后再回想時，腦海中依舊有當初的畫面。

令沈廣爽印象深刻的是“酸奶的發酵實驗”這節課。起初，課程在他講解完其中的原理、讓學生進行課后觀察并記錄發酵狀態后便結束了，這讓他覺得課程并不完整。于是，從2024年開始，這節課又加入了“喝酸奶”的步驟。為了拉近實驗室與生活的聯系，沈廣爽還自費購買了麥片、果干等，讓學生拌著酸奶一起喝。“既然是生活中的實驗，那只有對生活有幫助，比如做出能喝的酸奶，才真正達到了課程目標。我也希望學生在尊重實驗的同時，不要畏懼科學。”

打破“實驗”的空間限制

盡管化學試劑、鑷子等實驗道具是“生活中的生命科學實驗”的重要載體，但沈廣爽卻不希望學生對“實驗”的印象僅僅停留在實驗室。在他看來，“實驗”不應拘泥于場所和工具，只要細心觀察，生活中處處有實驗。為此，他每學期都要安排至少一節戶外實驗課，帶領學生全身心地感受校園里動植物的生機，觀察并記錄海棠、桃花、連翹、櫻花等植物的生長狀態與開花周期，以及池塘邊、樹林里動物的生活習性和環境。

校園對學生來說固然熟悉，但真正以觀察、科學的視角沉浸其中，對很多人來說還是一種新奇的體驗。“我居然發現校園里可能有瀕危物種。”大二的學生小方說道，“當時在課上，我好像觀察到了一種特別的蜻蜓，沈老師初步判斷它可能是一種全球不到5000只的品種，太幸運了。”

將上課的空間延展后，沈廣爽對課堂作業、結課方式也作了多樣化調整。類似多肉植物的生長觀察、校園動植物的觀察等課程，學生無須再上交調查報告，而是采用相片、視頻的形式上傳微信朋友圈，并附上心得體會即可。“通識類課程讓學生有本專業之外的知識收獲。只要能展示他們對知識的理解，形式并不重要。”他說，“落在紙面上的話，學生間的觀察報告并沒有明顯的差異性。相比而言，加強對這門課的記憶烙印，學會展示自己的收獲，對學生來說更有意義。”

這些開放包容的課程形式、對課堂與眾不同的理解，拉近了沈廣爽與學生之間的距離。學生經常向他反饋課堂的改進方式，比如希望增添哪些新鮮的內容、對哪些內容興趣不大、哪些內容能夠更“接地氣”。有時，學生還會主動擔任課程改進的志愿者，利用周末休息時間，為沈廣爽的新課內容試課，以供他參考這些內容能否正式納入課程大綱。2024年中秋節之際，他利用課堂間隙，帶著學生制作“南開月餅”。原本只是一次普通的課堂調劑，卻讓這門課登上了微博熱搜，引來許多外校學生的羨慕。借此機會，有的學生主動站出來向外界介紹并推薦這門課，這讓沈廣爽十分感動，也倍感責任重大。

盡管開課至今僅有4年多的時間，但經歷了8個學期、16個班、480名學生的實踐，這門課已打磨得越來越生動，也讓教學相長體現得更加明顯。學生在教師的引導下，學會打破思維局限去理解蘊藏于生活中的生物知識；教師則在學生的啟發下，不斷打破課堂壁壘，找到適合當下學生特點的教學方法。“現在的學生幾乎是在相似的道路上研究相同的知識，而通識課就是要打破這種局面，讓他們跳出條條框框的約束，實現多元發展。這也是我為他們能學會留意生活中的美好、走向幸福人生作出的一點貢獻。”