生物类专业普通生物学课程教学改革探讨

姚庆智 吴凯峰

摘  要：普通生物学课程是植物学课程与动物学课程整合成的一门课程，在生命科学类专业开设，其目标是夯实生物学基础。文章根据多年教学经验对生命科学类专业普通生物学的教与学进行了梳理和总结，为今后生命科学类专业普通生物学课程的教学提供借鉴。

关键词：普通生物学课程;课程教学;改革探讨

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）17-0140-04

Abstract： General Biology Coures is an integrated course of Botany Course and Zoology Coures. It is set up in the major of life science. Its goal is to lay a solid foundation of biology. Based on many years of teaching experience， this paper summarizes the teaching and learning of general biology for life science majors， so as to provide reference for the teaching of "General Biology" for life science majors in the future.

Keywords： General Biology Course; course teaching; discussion on reform

教學与科研是高校的两大功能标签，也是一所大学不可分割的两个重担。生命科学领域硕果累累的科学研究成果对所有人都是显而易见的，然而近年来本科生转专业的人数逐年增加。为了改变教学与科研失衡的局面，近几年各大高校的生物类专业都开展了本科教学改革工作。

为了减轻学生的学业压力，增加课程的含金量，提高学生的学习效率与学习能力，对传统的教学计划进行了改革，整合部分专业基础知识。例如，取消难度系数较大的课程：植物学课程和动物学课程，取而代之的是普通生物学入门课程。

一、普通生物学课程教学改革探索的背景和思路

为什么要设置普通生物学课程？我认为这其中的原因与陈阅增先生的“基础性、通论性和入门性”的理念是一致的。生物科学专业或生物技术专业开设普通生物学课程可以避免学生在学完专业基础课与核心课后还是对生命科学的基础没有整体概念及系统性地把握自我知识框架的构建。

普通生物学涵盖不同的学科与内容，为了达到课程应有的广度与深度，可由不同专业的教师分别讲授。教师人数应在二到三人为宜，如能由一名教师教授更好，有利于学生更好地接受，更好地学习知识。

普通生物学课程的开设便于学生对生命科学的入门学习，比如，像五界系统、三域系统、命名法规等生物学方面的相似或相同问题，在普通生物学课程里一起讲授，避免后续各门课程重复讲授;反之，使得学生得到一个概念：生物学类的课程如出一辙、规行矩步……[1]。学生一旦产生负面的印象，则会在后续的专业课学习中出现消极的现象。在专业基础课教学阶段，需深入专业层面分阶段、内容等讲深讲透。使得大学生物相关专业入门课程，专业基础课，专业课的内容设置、结构更趋合理，更加符合人们认识事物的步骤，由宏观到微观，由表及里，浅出深入，把握生命科学的整体状况。不至于到了博士阶段还不认识植物类群、常见种类，动物大类，常见种类，以至于闹出笑话，论文出现谬误，甚至出现重大错误。

普通生物学课程是根据生命的基本特征，再现了微生物生命活动的基本规律和基本理论，这是生物学专业和生物技术专业的技术专业课程。它是提高学生专业能力的基本课程内容，也是正确指导微生物学新手入门并为多面技术专业奠定基础的基本课程内容[2]。

内蒙古农业大学生命科学学院开设了普通生物学课程，作为生物工程、生物技术和生物科学（民族班）专业的专业课程。一直以来精确的定位为专业课程学习奠定坚实的基础。传统的基础理论教学法以教学为主导，但是由于课堂教学时间有限，低年级学生的技术专业比较差，传统的课堂教学方法无法全面、深入地解释每一章，因此“全面”和“深入”无法结合。机械地记忆已成为当代大学生应对考试评估的一种解决方案[3]。艾宾浩斯遗忘曲线表明，即使学生想尽一切办法完成了本课程的考核，其中多数的知识点也会在很短的时间内被遗忘，那么普通生物学课程培养“厚基础”的生物学人才的教学任务显然无法实现[4]。

对于低年级的学生来说，最重要的是逐渐认识生物学的多样性和多功能性，并慢慢地认同生物学这一学科。一方面，老师要传授专业知识给学生，另一方面，老师也要“从心底吸引学生”，因此，老师利用自己的经历来讲述生物学的精髓，向学生展示生物学的本质、发展趋势和未来，促使他们将普通高中的被动学习转变为有意识的自主学习，因为他们必须增加课后自主学习的时间。为了使新入学的大学生尽快融入“自主学习为主导，教师授课为辅”的教学方法，特别建立了“新生研讨课”，让学生以小组为单位，选择一个生物学为课题的内容进行小组分工合作，收集资料，进行汇总和报告，最后展示结果。

这样，将改变传统的被动式教学方法，以增强学生的课堂教学参与度，丰富课堂教学方法，开阔学生的视野，缩短第二课堂时间，提高自学能力。这是普通生物学教育改革的重中之重[5]。

二、改革教学内容，以适应课程发展趋势

迈向21世纪的生物科学必须是“大生物学”的一个时期，在这个时期中，各个学科都相互渗透并融合在一起。过去，普通生物学在正确引导一代青年入门中发挥了关键作用，应该恢复以前的应有位置，使其发展成为真正意义上的“General Biology.”。

新的问题和分歧将不可避免地再次出现，知识积累是无穷的，学时却是有限的，怎么办？是延长学习年限，还是改革教学内容？我认为主要应选择后者。随着生命科学的发展，知识结构也应有所变化。将形态结构与生理功能揉在一起讲授，符合当今生命科学的特点，当然这样对教师的要求更高，难度更大。教学改革总是要在克服困难中前进。教师要十分重视生命科学重要学科的发展与学科的建设，包括生物学的前沿领域和实际的发展应用，可以结合当下的学科发展和教师的科研课题进行系统性地讲解。

三、加快实验教学改革，跟上时代步伐

内容由主题组成，而过程由学生需要去获得的基本技能組成。课程体系的主要目标之一是让学生获得科学过程的技能。这些技能不仅要包括在科学课程中，而且要包括在所有与科学相关的其他课程中。科学过程的技能是科学教育要实现的主要目标之一，因为这些技能不仅被科学家所用，而且也被每个人所用，从而成为具有科学素养的人。

普通生物学课程是一门综合基础理论和实践活动的基础学科。当代生物科学是具有很强实验性质的专业学科，教学实验和教学实习与课堂教学相同，是生物学类学生必须掌握的生物学基础知识和提高对大自然认识能力不可缺少的环节[6]。

普通生物学实验课程的关键是基础性的实验。在传统的教学中，大多数的实验是验证式实验，实验的内容完全遵循动物和植物的系统发展而设计的实验，这样的实验时间长，而且考试内容古板，学生缺乏兴趣。因此，要进行实验内容的改革与创新，提升和组织原有的实验内容，并配合基础理论课内容开展“大实验”课堂教学。简而言之，“大实验”课堂教学是将实验课独立分开，并集中进行，从而形成“普通生物学实验”。普通生物学实验可以分为“动物基本实验”“植物基本实验”“动物标本的采集与制作”“植物标本的采集与制作”“动物多样性观察”“植物多样性观察”“生态学实验”等几大类，每个大类实验课安排一天，在完成理论教学的基础上集中进行“大实验”课堂教学，使学生对生物学的基本实验操作有系统的经验和认识[7]。

四、教学方法的合理运用

信息化教学是大学课堂教学中常见的关键教学方法。把学生不易理解，不容易用语言叙述的专业知识，通过多媒体系统来表达，例如图像、动画和视频，以详细显示多媒体系统中未涵盖的关键点。媒体的适度变化是一个很好的刺激，学生将遵循老师的手法，甚至不知不觉地阅读老师写的单词和句子，然后出现新的兴奋点，这样的方式增加了对课程内容的理解水平[8]。在课堂教学中，老师应适当地控制教学计划和课堂教学的节奏感，给学生一些思考的时间，并从课堂教学的主人转变为课堂教学的组织者和引导者。教师应充分利用自己的主导地位，运用PBL，CBL，启发式，讨论式，自学式等教学策略和教学方法，不断增强学生的学习热情，开发学生的逻辑思维能力[9]。

（一）通过在线解答“学习问题”增进课外主动型学习

课程体系的主要目标之一是让学生获得科学过程的技能。这些技能不仅包括在科学课程中，而且包括在所有与科学相关的其他课程中。科学过程的技能是科学教育要实现的主要目标之一，因为这些技能不仅被科学家所用，而且也被每个人所用，从而成为具有科学素养的人。

学生可以在课外使用学习问题数据库，需要关注学生是否会充分利用该数据库才能确定是否值得作出这个数据库。因此，要提供激励措施来鼓励学生利用这些考题学习。首先，让学生们知道，所有的测验考题都将直接来自与考题学习相同的在线考题库。这些小测验加起来占期末成绩的5%。第二，让学生们知道，与课程前半部分内容相关的50%的考题将从考题学习中筛选。这些考试的成绩综合起来占期末成绩的54%。还要使学生们从学期开始时就意识到解答考题是一种非常有效地学习新课程内容的方法。为了有助于强调在线考题的初衷是为了帮助学生学习好课程内容，而不是作为一种知识的评估手段，把在线考题标注为“考题学习”，而不是“练习小测试”[10]。

（二）主动学习方法可以提高本科生生物学的学习

效果

为了能够更好地在复杂的科技问题上作出明智的决断，越来越需要在STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）领域中更有效地教导学生。在过去的几十年里，大量的研究，尤其是在STEM领域，把焦点放在了如何提高学生的参与度、保留度和关键性思维能力方面。事实证明解答考题在促进实验室学习的长效学习方面是一种特别有效的学习方法。研究还表明，解答考题不仅能改进死板（死记硬背）的学习，还能提高学生通过综合多元事实作出决断的能力。主动学习是让他们对自己的学习肩负起更多的责任，能改进他们批判性思维能力的相互合作学习的教学方法[11]。因此，为学生提供更多的课外主动式学习机会是可取的。在线考题学习系统提供了实现这一目标的有效手段。它在第一年需要大量的投入来建立，但在随后的年份中只需要很少的投入来维护。此外，即使对非常大的课程班级而言，它在显著提高平均考试分值上也表现非凡。

（三）课外搭档间的交替辅导

本科生物学课程的最大挑战之一是如何让学生能够与老师进行一对一的互动。大的课程班级规模易导致课程教学回归到互动较少不求甚解的传统课堂教学模式。无数的研究表明，单纯的课堂讲授和被动学习一般不会产生类似于激励主动学习的生物课程所能具有的学习收益。

许多本科课程选拔在先前几个学期的课程中表现良好的学生作为同伴导师。在某一基础生物学课程中的这类项目显示，与那些拒绝接受辅导的学生相比，接受辅导的学生每接受一轮辅导（最多10轮）提升考试成绩1%。另一项研究也证实同伴互教与最终课程成绩之间存在因果关系。一项涉及医学院同伴互教（广义定义）的综合分析研究显示，学生从同伴导师受益与从正规教师受益分毫不差。研究表明，同伴互教不仅对学生有好处，而且对教师也有好处，这种好处的大小因学习的不同而不同。在某些情况下，教者实际上可能比他们所辅导的学生受益更多。教者的学习收益可能源于教者有机会参与对自己的学识和专业知识的后认知反思。

如果教者和被教者都能从辅导中获益，那么互惠同伴互教（RPT）应该是一种作用明显和高效地促进学生学习的模式。在这个模式中，学生轮流扮演教者和被教者的角色，从而使一对一的学生对导师的配对在任何规模的班级都成为可能。RPT（互惠同伴互教）的互惠属性使每个学生都能体验两种角色，但它也可以导致因为角色模糊而更像是合作和认知的共创。在课堂上实施RPT后，学生的学习收益得到提升，后认知调节得到加强，但RPT的推行方式因研究而异[12]。

五、网络化教学的积极应用

计算机网络技术是一门新兴技术，教育学是传统教育模式的重要组成部分。基于教育技术的专业特色系统可以有效地整合现代教育理论和计算机网络技术，实现不同学科交叉的综合性学科。这不仅有利于促进知识的传播，而且有利于较强的实践能力和创新能力的培养，有利于应用型和复合型人才的培养。随着计算机和网络技术的飞速发展，高校教育必须抓住机遇，迎接挑战，加快教育体制改革的深度和力度，尽快实现从传统教学模式向网络教学模式转变。从网络教学的现实和社会对人才的需求来看，在培养目标、教育模式、教学内容、教学手段、教学方法、师资队伍等方面都取得了长足进步，为信息时代培养出更多高素质人才。

互联网上有很多生物资源，充分发挥网络资源的优势。在教学中，我们应更多地利用互联网进行示范教学，并在课堂上进行直观地播放和示范，以增强学生的理解和记忆能力。另外，课后可以布置功课，让学生登录互联网，充分利用互联网上的资源，加深理论知识的理解和实际应用[13]。

随着网络教学的不断深入，作为一个资源层，多媒体信息资源系统（包括多媒体素材库、多媒体教材库和多媒体课件库）的建设与开发显得尤为重要，分布范围广且具有较强的互动性，已成为一个亟待解决的问题。许多学校投入大量资金开发网络教学系统，建立了完整的网络教学系统。

六、结束语

综上所述，普通生物学课程是生物学专业的基础课程。结合课程的性质，对理论教学、实验教学和教学方法进行一系列的改革和探索，对于提高本课程的教学质量具有重要意义。

参考文献：

[1]李延兰，李小英，高启禹，等.生物技术专业普通生物学课程教学改革与实践[J].新乡医学院学报，2009（1）：109-111.

[2]樊丽娟，王学英.翻转课堂教学模式在“普通生物学”教学中的设计和应用[J].无线互联科技，2018，15（16）：96-97.

[3]邢力，孫仓，王霞，等.普通生物学课堂教学模式的创新[J].吉林农业科技学院学报，2015，24（1）：117-119.

[4]张恒慧，赵金安，贺东亮，等.普通生物学课程互动拓展式教学方法改革探索[J].西南师范大学学报（自然科学版），2018，43（11）：172-178.

[5]肖颖，汪金萍，刘敏杰.普通生物学教学改革的探讨[J].科教导刊， 2013（4）：108-109.

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[7]周丽敏，王让会，李琪.生态学专业普通生物学课程教学改革与实践[J].课程教育研究，2019（3）：161-162.

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[9]韩文钊，刘春红，王巍，等.针对高校普通生物学课程教学优化的思考[J].佳木斯职业学院学报，2017（10）：180-181.

[10]Gibson S I. Promoting an active form of learning out-of-class via answering online “study questions” leads to higher than expected exam scores in General Biology.[J]. PeerJ， 2015，3.

[11]Gokhan H， Desmond S， Lewis J， et al. The use of an active learning approach in a SCALE-UP learning space improves academic performance in undergraduate General Biology.[J]. Plos One， 2018，13（5）：e0197916.

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[13]杨红，刘贻尧，王先龙，等.普通生物学课程教学改革实践探讨[J].微生物学通报，2012（7）：1025-1029.