通识教育核心课程现代生物技术与人类生活的教学改革实践

郭新红,何晓晓，周 玲,詹天明

(湖南大学 生物学院,长沙 410082)



通识教育核心课程现代生物技术与人类生活的教学改革实践

郭新红,何晓晓，周 玲,詹天明

(湖南大学 生物学院,长沙 410082)

现代生物技术与人类生活是湖南大学核心通识课程之一，旨在突破学科壁垒，提高非生物类专业大学生的生物素养。基于通识教育理念，针对我校“现代生物技术与人类生活”的教学实际情况，从教学目标、教学内容、教学方式和评价方法等不同方面对该课程的教学改革进行了探索，达到激发学生学习热情，提高教学质量的目的，以期为通识教育实践起到抛砖引玉的作用。

生物技术；通识教育；教学改革

通识教育(General Education),也叫“博雅教育”(liberal education)，其课程是面向不同专业背景学生，着力塑造学生健全人格，优化学生知识结构，促进学生全面发展的非专业教育课程[1-2]。北京理工大学教育研究院庞海芍教授的看法是“通识教育首先是一种教育理念，其次才是一种人才培养模式”。实际上，通识教育也可以理解为以提升大学生文化素养、提高综合素质、培养健全人格为目的的“核心课程”教学体制[3]。

通识教育课程的建设是国家大学生文化素质教育基地建设的重要内容，湖南大学非常重视通识教育课程的建设，其通识教育选修课分为文学、艺术、社会科学、自然科学、工程技术、创新创业6个领域。修订的2015版本科专业培养方案中，通识选修课程修读要求从过去的4学分提高到8学分。为加强大学生的全面素质教育，近年来湖南大学通过设立专项先后启动了60门通识课程的建设，其中包括6门核心课程、25门重点课程、29门一般课程。现代生物技术与人类生活是学校重点建设的6门核心课程之一。基于通识教育理念，针对本校现代生物技术与人类生活的教学实际情况，本文从教学目标、教学内容、教学方式和评价方法等不同方面对该课程的教学改革进行了探索。

1 基于通识教育理念的课程教学目标

作为与专业教育相对应的概念，通识教育的目的在于“育人”而非“制器”，它的特点在于强调“识”与“通”，即能形成见识与智慧的通性，它更鲜明、侧重于对人之精神世界的关注，它所要达成的“完整的人”，主要是指人在一技之长以外，更有博雅的情怀、通融的精神、深刻的思维能力与较强的社会责任意识[4]。通识教育的培养目标一般包括知识与能力以及人格与道德方面的培养[5]。作为通识教育核心课程，现代生物技术与人类生活知识与能力方面的目标就是让学生获取生物技术的基本原理，了解现代生物技术的研究热点、发展趋势及其在人类生活中的应用，培养学生运用生物技术的思维方式判断、分析和解决实际问题的能力。其人格与道德方面的培养目标就是让学生深刻意识到现代生物技术是 21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。培养学生关爱自然、珍惜资源、保护环境、对环境负责的个人道德品行，促进人与自然和谐共生，提高各专业大学生的综合科学素养。

2 科学合理地选择教学内容

现代生物技术与人类生活作为全校的通识核心课程，已经成为理工科、文科学生日益关注的公共选修课，选修该课程的学生几乎涉及理学、工学、哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、管理学、医学、艺术学等11大学科门类的学生，他们的专业背景差异较大；由于长期受高考指挥棒及文理分科的影响，学生在中学教育阶段所掌握的生物学背景知识相差悬殊，这给通识课程的大班授课带来极大的挑战。基于此，非常有必要对现代生物技术与人类生活的教学内容进行科学合理的选择。关于通识教育与教材的建设，目前国内尚处于探索和发展阶段，本校选择了马越/廖俊杰主编的《现代生物技术概论》(第2版)[6],本书主要内容包括现代生物技术、基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、生物技术与农业、生物技术与食品工业、生物技术与化学工业、生物技术与环境、生物技术与人类健康、生物技术伦理与安全及生物信息学。我们在10余年的通识课教学实践中，深刻地认识到尽管通识教育与专业教育并非完全对立，但两者的侧重点明显不同。因此在“现代生物技术与人类生活”课程的教学内容选择上，为与专业教育相区分，我们把现代生物技术中的四大工程包括基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质(酶)工程等内容放在第一讲现代生物技术总论中做简单介绍，给学生一个整体的印象。教学的重点内容放在生物技术与农业、生物技术与食品、生物技术与人类健康、生物技术与环境、生物技术与能源、生物技术与军事等章节方面，这些内容与人类的衣、食、住、行、医等息息相关，教学内容具有实用性和新颖性，能极大地激发学生的学习兴趣和热情。由于学生的专业背景不同，除了在教材教学内容选择上有侧重取舍外，我们也非常重视学科交叉融合的教学。生物技术是一门分支众多、涉及理、 工、管多学科交叉的综合性学科，由于生物技术的迅猛发展，从而促进了一个又一个交叉的学科的发展，如生物化学、生物物理学、生物数学、生物信息学、生物医学、计算生物学、生物伦理学、生物语言学、生物心理学、生物地理学和生物统计学等。在教学中，我们注重讲解生物技术与其他学科交叉的事例，介绍与生物技术交叉领域的一些新成就和新进展的前沿知识，如介绍转基因斑马鱼的彩色皮肤、不听话的自私基因、新型智能隐形眼镜、可穿戴柔性仿生纳米传感器、可生物降解的高能糖电池、素食者更健康长寿、在活细胞中设计“基因电路”、世界上最聪明的细胞等等。实践表明，通过上述教学，有利于与学生形成共鸣，对学生的跨学科创新思维能起到较好的科学启迪作用。除了对现代生物技术与人类生活的课堂理论教学内容进行了科学选择外，还增设了生物/医学实验技术平台现场观摩、细胞多样性观察的实验，以及校园植被调研活动。培养了学生热爱环境，热爱生命的美好情感，激发学生了解自然之美的兴趣。

3 创新课堂教学方式

周远清在首届大学教学论坛上指出“中国高等教育的教学方法太死，把所有学生都培养成一个模样，压制甚至扼杀了学生的个性,没有个性就没有创造性”[7]。传统的“填鸭式”、“布道式”教学方式早已不能适应现代高校教学发展的需要。高校教学方法是一个多维概念，既体现出“教学方法”的基本涵义，又体现出“高校”的属性和功能[8]。在现代生物技术与人类生活教学过程中，我们综合利用各种教学方法，注重案例法教学、启发式教学、研讨式教学、学生参与式自主学习、翻转课堂等有机结合，并不断改革创新教学方法以更加契合通识教育理念。在案例法教学中，主要关注近期发生的与教学内容相关的一些生物技术热点问题。讲授生物技术与食品安全时，介绍与日常生活实践密切相关的一些典型事例，如：“先玉335事件”、“黄金大米事件”、 “苏丹红调味品事件”、“三聚氰胺奶粉事件”。讲授生物技术与生物安全时，采用案例法教学与启发式教学、研讨式教学、学生参与式自主学习相结合的方法，如以埃博拉出血热为案例，通过学生查阅相关资料，独立思考，小组讨论，然后与教师在课堂上共同讨论，探讨对于埃博拉、禽流感、SARS、手足口病等公共安全问题，生物技术是如何从预防、诊断到治疗提供大健康产业的解决方案，说明现代生物技术对人类生存和生活带来的影响与意义。讲授生物技术与能源和环境保护时，主要采用研讨式教学法进行授课，提前让学生查阅讲述内容的背景资料，让学生知晓生物技术在开发能源和环境保护等方面的广泛应用，在具体讨论过程中，引导学生探讨如何低成本利用能源作物开发生物新能源，如：第一代能源作物为玉米、甘蔗、油菜等，第二代能源作物为多年生的草类(如switchgrass，miscanthus)以及农林业的副产品如秸秆、锯末之类，如何利用生物技术开发绿色能源(太阳能、风能、生物能、水能、地热能、氢能等)等。

在现代生物技术与人类生活的授课中，我们也采用了基于哈佛大学模型的翻转课堂新型教学模式[9-10]，教学过程分为三步曲：课前准备、课堂讨论、课后拓展。学生根据教师设计的课堂教学内容，首先通过课前预习、查阅文献资料、收集视频等，自己制作PPT或者微课，对不懂的教学内容提出问题。然后进行课堂讨论，教师梳理学生提出的各种疑难问题，开发教学设计和课堂学习材料，有效组织学生进行探索、合作、交流，整个课堂学习是以学生为主体、以教师为主导的知识内化过程。最后是课后拓展，教师利用网络平台把学生制作的优秀PPT和微课等内容在网上与学生共享，把与教学主题相关的学习资源设置一些拓展任务，实现学生对教学内容的巩固。

4 改革评价方法

美国大学通识课程考核目的具体明确，主要考核学生是否掌握基本技能，是否具备超越精神、批判性思维和创新思维，这与其通识教育理念——注重培养学生全面发展是一致的[11]。其考核形式主要包括期中考试、平时成绩考核(包括小测验、家庭作业、课堂参与、学期报告等)和期末考试等3种形式，授课教师可根据教学进度和要求选择相应的考核形式[11]。结合现代生物技术与人类生活通识课程的性质，我们部分借鉴了美国大学通识课程考核的做法，开展多层次的考核方式，建立了平时成绩和期末考核相结合的综合考核评价体系。我们加大了平时成绩的考核比例，平时成绩由原来的40%提高到60%，其中参与课堂学习(包括平时考勤、课堂互动表现、问题回答与讨论等)占40%，阅读心得报告与课堂讨论占20%。期末评价采取了不同于专业课程考试的评价方式，取消了以往的卷面考试，主要侧重于对学生综合运用所学知识解决问题能力的考核，期末成绩比例由原来的60%调整到40%。期末考核采用专题论文的形式，给出论文写作模版，要求学生根据教学内容的某个主题的具体问题，查找资料，自拟题目，进一步拓展学生在生物技术领域的知识，培养学生文献阅读和写作能力。

5 结语

通识教育以其独特的理念适应了国家对创新人才培养的需要,并在完善学生的知识结构、提高学生的综合能力、培养学生的健全人格、为学生创新营造良好的文化环境等方面发挥着十分重要的作用[12-13]。湖南大学十分重视大学生的通识教育，在课程的立项建设以及绩效分配中均给予了一定的经费倾斜，选派教师参加了2016第二届大学通识教育联盟(以下简称“联盟”)年会和第八届(2016年)通识教育暑期讲习班的学习。2016年1月，湖南大学牵头分别与中南大学、湖南师范大学签订了《关于互开通识选修课程(文化素质课)的框架协议》，现代生物技术与人类生活通识课程除了连续多年在湖南大学开课外，2016年春季学期也在中南大学开课，效果良好。现代生物技术与人类生活通识课程经过多年的打磨、提炼，任课教师与时俱进、转变教学观念，进行教学改革，这门课程逐步成熟。本文尝试提出的几点关于现代生物技术与人类生活的教学实践改革策略，希望能给高校通识教育课程的教学起到抛砖引玉的作用。

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The reform and practice for general education onmodern biotechnology and human life

GUO Xin-hong,HE Xiao-xiao,ZHOU Ling,ZHAN Tian-ming

(College of Biology,Hunan University,Changsha 410082,China)

"Modern biotechnology and human life" is one of the core courses in our University.Its aim is to break the bulwark of the subjects and improve the biological quality of non-biological undergraduates.Based on general education,we explored its teaching reforms from different aspects,including teaching objectives,teaching contents,teaching methods and evaluation methods in view of its actual teaching conditions.The goal of stimulating students′ enthusiasm for learning and improving the quality of teaching was achieved by the curriculum reform.A valuable role in general education practice is expected.

biotechnology; general education; teaching reform

2016-07-19；

2016-08-01

收稿日期：2014年湖南省普通高等学校教学改革研究项目(521201894)；2015年湖南大学“现代生物技术与人类生活”核心通识课程建设项目

郭新红，教授，博士生导师，主要从事生物化学与分子生物学方面的教学与研究工作,E-mail: gxh@hnu.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-1736.2016.06.110

G642.0

C

2095-1736(2016)06-0110-03