对高校生物科学专业课程整合的教学探索

李洋 高倩 张迎寅

摘 要：根据《安徽医科大学振兴本科教育全面提高人才培养能力行动计划》精神，生命科学学院遗传学系在生物科学专业本科生三年级阶段探索性地实施了遗传学、发育生物学和专业英语课程的相关内容整合.从教学理念、教学内容、教学方法和师资队伍等方面探索了整合课程的效果及意义.结果表明，学生对课程内容整合和基于PBL的分组讨论教学方式普遍较为认可;课程内容的整合，既保证了原有课程的专业性和涵盖范围，也促进了学生主动、综合思考问题的能力.初步探索证明，这一整合尝试明显提升了教学效果，值得进一步研究.

关键词：生物科学;课程整合;教学改革

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2020）06-0099-04

1 前言

目前我国较多医学院校都有生物科学专业，相较于其他综合性大学，其主要特色和优势是将生物学与医学有机结合，从而促进融合的重要举措便是进行相关课程的整合与优化[1].目前，高校的各基础学科专业均已从培养狭窄的专才教育转向适应社会发展的宽口径人才教育模式转变，这就要求构建适合于新形势新需求的人才培养体系，其中最重要的就是课程体系建设.课程体系的优化需要通过调整和组合各相关课程，将其教学内容进行合理设计，进行有机衔接和相互支持，其中最主要的手段就是教学内容的整合.作为我国《基础教育课程改革纲要》中明确提出的概念，课程整合指的是对课程资源的“统筹规划与系统整理”[2]，是高校基础教育课程改革方案的重点内容之一.为适应新形势新的人才培养需求，安徽医科大学生命科学专业以遗传学、发育生物学和专业英语为试点，通过课程整合、引入问题为基础的学习、教师指导下自行查阅文献并分组讨论和汇报等措施，为进一步实施安徽医科大学基础学科拔尖学生（生物科学创新班）培养方案做探索和准备，构建以培养学生创新能力和综合科研能力为导向的新时代生命科学专业课程体系.

2 生物科学专业课程设置现存的问题

安徽医科大学生命科学学院生物科学专业于2013年正式招收第一届本科生.学院经过几年的探索，并借鉴相关兄弟院校的经验，持续对教学效果进行监督，并对生物科学专业培养方案进行多轮修订.然而，目前在教学过程中仍然存在一些问题，限制了教学效果.

2.1 课程内容重复

由于生物学科划分特点及近些年交叉研究的迅速进展，许多生物科学专业课程之间存在交叉、重复的现象.例如分子生物学、细胞生物学和生物化学，发育生物学和遗传学等，导致教学内容不同程度的重复，降低学生学习兴趣和浪费教学资源.许多相关专业教师早已注意到这一现象，并对此进行了改革尝试.如建立课程群，以及相关整合课程等措施.然而，有些整合课程和课程群仍然存在为了整合而整合，导致教学单元分离，并未达到真正的整合效果，或是整合失当，丢失了原有课程完整性的现象.

2.2 教学内容陈旧

生命科学是一门高速发展的学科，许多学科相关概念和内容在几年间就会发生重大变化.由于教材编写修订的自然周期较长，目前生物专业相关课程内容更新较慢，远远跟不上专业进展.学生所学基础与前沿脱节，同样也会导致问题式学习（PBL）教学方法中较难结合科研前沿问题开展，引起学生的学习兴趣和动力下降.

为了在教学过程中解决上述两个突出问题，进一步提升教学质量和学生能力，根据学科讲授内容和逻辑关系特点，本项研究中选取安徽医科大学本科生物科学专业遗传学和发育生物学的部分教学内容进行整合.同时考虑到这两门课程均有双语教学要求，还整合了专业英语课程的相关内容.与原有教学形式不同的不仅是整合部分授课内容，还结合医学院校本科教育的特点，根据现代教育“教为主导、学为主体”的教育宗旨，大量采用基于问题的学习（Problem-based Learning，PBL）教学方法[3]，以问题为基础，以学生为中心，用问题情境引导学生主动思考，自主学习，有效地促进知识整合和能力提高.

3 整合方法和对策

为有效地组织教学，学科系成立了发育与遗传学整合课程的教学团队，来自生命科学学院遗传学系的四位教师（分别长期负责发育生物学、遗传学和专业英语教学）作为团队骨干，由课程负责人统一管理.课程负责人和主要团队教师均具有相关课程的丰富授课经验和海外留学培训经历.教学团队成员采取定期集体备课及不定期灵活讨论的方式沟通交流，讨论教学内容和教学形式，建立新的教学体系，做好各章节的前后衔接.整合教学方案成稿后在学院层面广泛征询意见，进行专家论证.

在前期修订生物科学专业本科教学培养方案时，遗传学、发育生物学和专业英语三门课程就已被设置于同一学期，方便后期整合.进行课程整合设计时，这三门课程也并未简单合并，而是以类似于课程群的形式，在每门课程的教学计划中，划分专门课时，使得同一教学周（或相近时间）可以实施连贯内容的整合教学，并进行学生分组讨论.这样既保证了每门课程在非整合部分的独立完整性，也使得整合设计相对灵活，尤其在前期探索阶段，方便及时根据反馈进行改进.（表1）

在此次发育生物学与遗传学整合课程的组织实施过程中，采用了实验对比方法，即设立实验组（生物科学专业）和对照组（生物技术专业）.实验对象均为生命科学学院生物科学和生物技术2017级本科生，共4个小班（标准班），每个小班由30人组成.生物科学和生物技术专业的平均入学分数无明显差异（533.2 vs 534.4），且培养方案中入学后前两年的教学安排和教学资源基本一致.因此，两个专业的学生基础无显著差异.生物科学2个小班（实验组）学生由本教学团队按整合课程内容安排进行教学，生物技术（对照组）2个小班的学生则按传统的学科方式教学.

我们还借鉴了国内医学教育中已被广泛运用的PBL教学法，根据教学内容和教学要点，选择在遗传学和发育生物学中与研究前沿结合紧密，并能结合教学基本内容的6篇主题科研文献（分别为基因突变、表观遗传改变在配子细胞或胚胎发育中的作用研究）作为问题（Problem）进行教师指导下的分组自主学习讨论，这些研究工作经过科学筛选，均具有充分的代表性（突出所学课程内容知识的相关应用）和综合性（多学科交叉）.教师在学期开始时发布这些文献，要求学生以此为起点，科学分工和组织，通过图书馆查阅、网上搜索等途径，发掘并提出这一研究的背景知识、与书本结合的知识点、研究的学术意义、思路和方法，对结果进行总结，并提出问题和不足.学生自由组织为10人规模的讨论小组（共6组，分别对每一篇文献进行前期多次的课下交流，以及一次20分钟的课堂讨论），事先需自行查阅文献了解背景，准备课题问题讨论提纲，教师全程參与指导讨论方向和获取信息的手段与方法，最终用PPT进行总结.在最后一次课上，每个小组推举一名代表进行15分钟的展示汇报，并与教师和班级其他成员进行问答，充分阐述自己的观点.教师全程围绕讨论的问题给予必要的引导和调整，结合研讨内容和课程基本知识讲解，并对各组发言进行点评，结合课题教学内容进行归纳总结，巩固教学重点和难点内容，并鼓励发散性开放性思考和讨论.

发育生物学和遗传学作为传统的专业基础课，已有多年的双语教学传统，授课教师由于同时承担MBBS英文授课任务，具有丰富的英文授课经验.然而，目前这两门课仍然一直停留在部分课件内容为英文，以及重点概念的英文单词解释上.在本次整合尝试中，负责整合课程的核心教师均具有国外留学经历，保证了较高的英语授课水平.学生作为三年级本科生大多数是第一次接触到英文文献，对其专业英语的阅读、理解、整合和归纳均提出了较高的要求.专业英语课程的教学安排也同样根据整合要求进行了相应调整，在学生阅读文献的早期，及时利用专业英语课堂对相关内容知识背景进行介绍，并对英文文献的阅读进行指导.同时，每小组在进行汇报时的相关的PPT和最终总结要求用英语完成.以上手段帮助学生在实际应用中大幅提高专业英语水平.

4 初步评价

教学成效主要反映在考试分析、教学评价、学生评价和教师评价等几方面.

学生考试分析主要包括考试内容和成绩分析.在考试内容设计上充分考虑并体现了“平行”原则，即试题内容既有一般性知识点的考核，也有关于分析问题和解决问题能力的考核.除了期末考试，结合小组讨论的表现，整合课程班还有形成性评价考核.最终总成绩中，期末考试各占门课程总成绩的80%，课堂分组讨论和小组汇报的表现占20%，由3位指导教师根据内容完整性、逻辑合理性、语言流畅性、PPT美观度、答题准确性和团队的配合度进行综合打分.为了对整合教学效果进行可比分析，统计对比生物科学专业和生物技术专业（对照组）遗传学和专业英语考试卷面成绩（生物技术专业未开设发育生物学课程），结果显示整合教学明显提升了生物科学专业的遗传学（p=0.006）和专业英语（p=0.00008）成绩（表2）.

此外，教学评价主要由学生进行评估.经过无记名问卷调查，学生对整合课程教学评价高，认为经课程内容整合加PBL以及双语教学后掌握专业知识更系统、更连贯，分析问题、解决问题的能力都得到很大提高，总体满意度较高（表3）.

5 小结

整合课程教学模式起源于20世纪50年代的西方高校，指的是将多种具有内在联系的学科有机融合在一门课程中进行教学[4].20世纪90年代起国内诸多高校，尤其是医学院校在基础医学教育中开始进行整合课程探索，并已取得了一系列的成果[5].然而，在生物科学本科教学中，目前整合课程的探索相对较少.结合所处医学院的条件和基础，同时也是基于基础学科拔尖人才培养方案的要求，近年来充分借鉴国内外兄弟高校以及我校基础医学院的课程整合经验，开始进行生物课学本科教学中的专业课程内容整合.在学生的满意度调查中可见，学生对课程教学效果的满意度较高，说明学生对我们的整合尝试是接受并满意的.

整合课程改革的主要目的是打破学科壁垒，减少课程内容的重复和冗余，在保留各门课程的同时，对教学内容重新进行了设计.在总学时不变的前提下，整合后减少了冗余内容，而增加了基于PBL的课堂讨论和汇报.PBL教学模式强调以问题为基础、以学生为主体、以教师为主导，重点在于在教师提供的信息下引导积极思维，具有互动性、探索性和创新性，有助于激发学生学习的主动性和积极性，提高分析和解决问题的能力，以及培养沟通和团队协作能力，符合现代教育“教为主导、学为主体”的理念[6，7].在我们的尝试过程中，PBL教学也面临一些问题，个别学生缺乏自主学习的积极性，参与度不高.因此新的教学法对教师的投入度、知识储备和教学水平都提出了更高的要求.

生物科学专业本科生的专业英语，传统编制教材主要教授关于细胞、生物化学、遗传、发育等专业课程的基础英文内容，供学生了解基本的英文单词，与前沿连接较少.利用此次整合课程的机会和PBL教学模式，我们将专业英语作为工具融入课程教学，要求学生在实践中掌握相关专业词汇，并能够灵活运用.事实证明，经过学生主动查询文献、自我阅读、分组讨论以及整理汇报的过程，学生对相关英语词汇的理解掌握效果明显高于传统授课方式，更重要的是通过自主学习了解科学文献的逻辑思维和写作方式.

在这一研究中，目前的整合探索霍德尔了初步成果，进一步课程整合改革需要真正建立合理联系的课程群体，加强实验设计思维训练，加强实训和动手能力的培训.必须依靠更多教师和學生的不懈努力，要求进一步合理设计整合课程内容，并不断根据专家意见和学生反馈修订整合课程大纲和教案，采取更灵活的教学方式和考核措施，提高教学质量，最终推动具有“国际视野、中国品质、安徽特色、安医风范”的高水平本科人才培养体系形成.

参考文献：

〔1〕刘长青，陈昌杰，吴守伟，等.医学院校生物科学专业课程群衔接优化存在的问题及对策[J].齐齐哈尔医学院学报，2013，34（09）：1362-1363.

〔2〕李玉珠.学科课程整合的实践探索、问题及思考[D].北京：首都师范大学，2007.

〔3〕邱广蓉，刘洪，李春义，等.PBL教学法在人类发育与遗传学整合课程教学中的应用[J].2014（15）：81-82.

〔4〕Sateesh B. Arja， Sireesha B. Arja， Raghavendrarao M. Venkata， et. al. Integrated curriculum and the change process in undergraduate medical education. [J] Medical Teacher， 2018，40（05）： 437-442.

〔5〕张介平，李姣，吕立夏，等.以早期培养医学生专业能力为导向的生命科学整合课程体系建设[J].中华医学教育探索杂志，2016，15（10）：981-983.

〔6〕Hartling L，Spooner C，Tjosvold L，et a1.Problem-based learning in pre-clinical medical education：22 years of outcome research[J].Med Teach，2010，32（01）：28-35.

〔7〕Mansur DI，Kayastha SK，Makaju R，et a1.Problem based learning in medical education Ⅱ[J].Kathmandu Univ Med J（KUMJ），2012， 10（40）：78-82.