一流本科课程建设下高校课程教学改革与探索<br/>——以大连民族大学“现代生物学”为例

一流本科课程建设下高校课程教学改革与探索
——以大连民族大学“现代生物学”为例

2022-07-17李春斌齐海萍许青松

大连民族大学学报 2022年3期

陈超，李春斌，齐海萍，许青松

(大连民族大学生命科学学院，辽宁大连 116605)

“现代生物学”是生命科学领域的一门专业基础课程，是大连民族大学生物工程的专业必修课，制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全专业的选修课程。课程本着以“成果导向、学生为中心、持续改进”的教学理念，以培养学生的终身学习能力和终身发展能力为目标，帮助学生建立和巩固对生命科学专业的学习兴趣，培养学生的生命科学研究素养，提高其探究性学习、创新性思维的能力。“现代生物学”课程内容丰富，是针对生物界的完整、系统的知识体系。生物界是由分子、细胞的微观结构到个体、群体等宏观结构的多层次结构单元。“现代生物学”课程在食品专业人才培养中的核心作用是为后续的专业课程学习打下坚实的理论基础，让学生对生物界的生物规律以及生态系统有基础性的认识，并能够深入理解生命的本质，对于提高学生在生命科学领域的综合能力和知识应用能力具有重要意义。

“现代生物学”线下课程建设经历了三个阶段：1994-2005年，课程基本建设阶段，该阶段根据学科建设要求，不断丰富教学内容；2006-2010年，课程快速发展阶段，本课程于2006年获批课程建设立项，该阶段重点进行课程内容建设，并不断完善课程教学体系；2011年至今为课程改革创新阶段，本课程2011年获批教学改革立项，课程改革创新不断丰富教学资源与教学活动，完善教学评价体系，2019年获批校级“一流建设课程”。

基于学校培养适应社会发展需求的应用型和创新型人才的专业人才培养目标，在一流本科课程建设及课程思政建设大背景下，“现代生物学”课程对知识目标、能力目标与素质目标的统一融合进行了探索与实践；通过教学模式的改革，以期提升学生探究性学习、创新性思维能力；通过思政元素有机融入课堂，引导学生树立正确的人生观、世界观和价值观，培养学生理性的科学素养。

1 一流本科课程建设

2019年10月，教育部发布了《关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号)，意见中明确要求，“以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实党的十九大精神，落实立德树人根本任务，把立德树人成效作为检验高校一切工作的根本标准，深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素，建设适应新时代要求的一流本科课程，让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来，形成中国特色、世界水平的一流本科课程体系，构建更高水平人才培养体系”[1]。

2020年6月，教育部发布了《教育部关于印发〈高等学校课程思政建设指导纲要〉的通知》(教高〔2020〕3号)，通知中明确指出，“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题，立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准。落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”[2]。广大青年学子是未来国之栋梁，是国家未来的接班人。通过课程讲授全面推进课程思政建设，切实帮助广大青年学子树立正确的世界观、人生观和价值观，培养并塑造广大青年学子的优秀品格及人生格局，势必将影响甚至决定着国家的长治久安，民族复兴和国家崛起[2]，是全体高校教师义不容辞的责任。

因此，“现代生物学”课程从内容上以“两性一度”为目标：提升高阶性，突出创新性，增加挑战度。“高阶性”即要求学生能够利用生物学基本理论知识解释社会生活中的现象，具备严谨、理性的科学思维，秉承实事求是的科学态度；坚持一分为二的辩证唯物主义，热爱并尊重生命；“创新性”突出在结合生命科学学科前沿进展，设计课堂案例内容，启发学生思考，并借用生命科学社会热点问题，融入课程思政，全方位提升学生的科学素养；“增加挑战度”主要是通过提高过程性考核比重，丰富过程性考核模式，以学生为中心，将学生的过程性表现纳入教学体系，提高学习主动参与度，让学生“跳一跳”才能够得到。

2 课程内容改革初探

“现代生物学”是一门生命科学概论，内容丰富，具有基础性、通论性的特点，其任务是帮助学生了解生命科学的全貌和获得普遍的规律性知识[3]。生物界是统一的，自微观至宏观具有严谨的结构层次，生物界又是多样的，内容丰富多彩。当代大学生在高中阶段已接触了一些生物学知识，因此，高校“现代生物学”的教学目的应是帮助学生建立生物界的统一性与层次性，了解生物界是一个整体结构，并深入理解生物学与人类生产生活之间的关系。依此原则，对课程内容、教学模式等进行了系列改革。

“现代生物学”课程涵盖内容多、范围广。在进行教学改革以前，课程内容较分散，主要以教师讲解课本知识为主，对学生进行全面的知识传授，内容涵盖生物的特征、生命的化学基础、细胞结构、细胞代谢、动物、植物、遗传学、基因工程、分子生物学、生物进化等内容。教学方式较单一，与学生互动不足，缺少课程思政内容的融入，缺乏有效信息化教学手段等。进行教学改革后，其教学目标是通过该门课程的学习，能够让学生掌握从微观到宏观的生命科学的全局框架。本着以上目的，教师应避免单纯的知识传授，以探究式、启发式教学为主要手段，以生命科学的全局框架为基础，以人类可持续生存发展为基石，建立学生的高阶思维，将知识、能力和素质有机结合，以期借助有限学时，通过重点知识的学习向综合能力和素质提升方向进行转化。

通过对内容进行模块化教学改革，将“现代生物学”中微生物相关内容单独作为一个模块，同时将分子生物学、基因工程等理论融入细胞代谢与细胞通讯中，能够有效帮助学生建立清晰完整的从微观到宏观的生命科学知识框架。具体可以划分为：细胞结构及功能、微生物结构及功能、动物的形态及功能、植物的形态及功能、生物多样性与进化五个模块，以期让学生从分子、细胞的微观层次到生态系统的宏观层次认识生物界是一个多层次的组构系统，认识生命的本质与基本特征；通过对生命特定的组构、新陈代谢、稳态和应激性、生殖和遗传、生长和发育、进化和适应的介绍，使学生认识维护地球上生态系统稳定性的重要性；通过对生物学和农学、医学、生态学等学科的密切关系的介绍，使学生了解生物学与人类生存发展有着紧密的联系，并培养学生初步认识和解决生物学领域问题的能力。

此外，对于不易用语言叙述、学生不易理解的专业研究内容，利用信息化教学手段，通过多媒体系统表达，如图像、短动画和视频资源，以期能够向学生有效传达相关研究内容及知识信息。利用雨课堂等线上教学辅助工具，完善课堂过程性考核，增加课程考核多样性，随时吸引学生注意力，引导学生主动参与课堂教学活动。通过课堂与学生的互动，提升课堂教学效果[4]。综上，课程以布鲁姆教育目标为基准，注重初级认知与高级认知的有机结合，从知识、能力、素质三个方面，全方位提升学生综合素养。知识目标要求学生掌握生物学基本理论知识，包括细胞结构及功能、动物的形态与功能、植物的形态与功能、生物多样性与进化；能力目标要求提升学生探究性学习、创新性思维的能力，提升学生科学解释生命现象、解决实际问题的能力；素质目标要求培养学生追求卓越和刻苦务实的精神，正确引导学生的人生观、世界观和价值观，热爱生命，培养学生理性的科学素养。

3 课程思政教学初探

“现代生物学”课程内容几乎覆盖了生命科学的所有学科范畴，知识信息量大，通过对该门课程的学习，可以使学生从微观到宏观角度了解并认识人与自然及其相互关系。课程思政不同于思政课程，要在原有知识框架体系的基础上将思政内容有机融入课堂，做到“润物细无声”，让学生充分认识生物学与人类的密切关系，并能够进一步激发学生的学习内动力，两者相辅相成，最终达到高质量的教育教学目标。生活中各个领域都具有广泛的实际案例，如全球变暖、生态平衡、杂交水稻、转基因作物、有氧运动、人类健康等，都是紧密围绕着人类生存发展的重要问题。针对三大类生物，举例课堂中如何有效融入课程思政教学内容。

3.1 微生物模块课程思政教学案例

在讲授病毒相关内容时，紧密结合最近全球爆发的新冠疫情，与学生充分讨论病毒与人类生存发展之间的密切关系，并就生物多样性与生物进化展开讨论。从生物多样性与生态平衡角度出发，提问学生“就你目前所知，你认为人类最大的敌人是谁？”“既然病毒威胁着人类的生命健康，是否病毒不应该存在于自然界？”等科学问题，引发学生深度思考与讨论。同时，就新冠病毒变异毒株的出现，引导学生思考“变异现象产生的原因是什么？”“新冠病毒变异毒株的变异趋势是什么？”“变异与生物进化之间的关系如何？”这场疫情的发生，给全球人类的生产生活方式带来了巨大的变化，2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，其中讲到，“新冠疫情的发生，给人类以重大启示，我们生活在一个互联互通、休戚与共的地球村里。各国紧密相连，人类命运与共，新冠肺炎疫情不会是人类面临的最后一次危机，我们必须做好携手迎接更多全球性挑战的准备”[5]。因此，青年学子要奋发向上，积极进取，练就过硬的本领，锤炼自身品德修为，能够在今后勇敢担当起国家和时代赋予的重要责任。在这次疫情防控过程中，参加抗疫的医务人员中有近一半是“90后”“00后”，让学生明白青年学子是未来国之栋梁，是国家和民族的希望，青年人要努力学习，用坚实的臂膀扛起如山的责任[6]。

3.2 植物模块课程思政教学案例

在讲授植物光和作用时，紧密结合当今热点话题，引伸出“碳中和”“碳达峰”等概念。光和作用是地球上最重要的生物反应之一，因其可以固定空气中的二氧化碳，在碳的生物地球化学循环中起到非常重要的作用。而人类活动导致二氧化碳等温室气体大量排放，全球变暖，自然环境面临前所未有的威胁，人类的生存发展面临重大危机。习近平总书记指出，“这场疫情启示我们，人类需要一场自我革命，加快形成绿色发展方式和生活方式，建设生态文明和美丽地球。人类不能再忽视大自然一次又一次的警告，沿着只讲索取不讲投入、只讲发展不讲保护、只讲利用不讲修复的老路走下去。应对气候变化《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向，是保护地球家园需要采取的最低限度行动，各国必须迈出决定性步伐。中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”[5]。

3.3 动物模块课程思政教学案例

在讲授动物的营养吸收时，引出目前关注度较高的微塑料污染威胁人类生命健康的科学研究话题。目前科学研究获得的结果，支持微塑料可以通过食物链或者人类直接摄取的方式，传递给人类，在人体中积累，对人类生命健康造成危害。塑料污染一直是研究的热点，如何治理塑料污染，当前主要有两大研究方向：一是通过研发生物可降解塑料材料，替代不可降解塑料，目前已经从微生物体内产生的物质中，开发出可降解塑料的原料(聚羟基烷酸脂，PHA)；二是针对目前已存在的污染现状，寻找高效可靠的微生物降解塑料的治理方式，分离筛选具有塑料降解特性的微生物菌株。借此议题，呼吁同学们以身作则，尽量减少塑料制品的使用，增强同学们的环保意识。在讲授动物的组织结构时，介绍中国著名现代生物学家、中国实验胚胎学创始人童第周先生，他于1930年从复旦大学毕业后先后到比利时、法国留学，学成后归国，在早年艰苦的环境中，以顽强的毅力刻苦钻研，致力于文昌鱼和鱼类胚胎学的研究，开创中国动物克隆技术研究的先河，在世界上首次获得了鲤鲫移核鱼，是世界上首位将细胞核移植技术应用到鱼类研究的科学家，被誉为“中国克隆第一人”[7]。老一辈科学家对祖国的无私奉献精神以及民族自豪感，将深深影响青年学子们的心，激励他们在学业上积极进取，为祖国的繁荣富强贡献自己的一份力量。

通过分析实际案例，在讲授知识的同时将思政元素融入课堂，不仅能够提升学生的学习兴趣，还有助于帮助学生理解理论知识与生产生活实践应用的结合，可以有效提高学生的学习效率，培养学生分析和解决问题的能力。同时，课程思政还有助于学生树立正确的人生观、价值观，有助于增强学生对生命的热爱，提升学生的民族自豪感、自信心、向心力和凝聚力，完成立德树人的根本任务[8]。2019级学生对课程思政授课效果的调查问卷结果见表1。调查结果表明，通过“润物细无声”的课程思政内容渗透，在专业知识和学生心中架起了一座沟通的桥梁，激发了学生的学习内动力，使学生认识到科技可以强国，知识可以让世界变得更美好。

表1 2019级学生课程思政授课效果评价调查结果 %

4 考核方式改革初探

作为一门选修课程，传统教学考核方式以期末考核为最终成绩，形式多为研究论文，考核模式单一。研究论文结题的优点是可以充分锻炼学生查找文献资料和多元化信息整合的能力，但其弊端是无法避免学生直接摘抄文献而非自己对所查找文献信息的总结。对本门课程的考核方式进行改革，注重过程性评价，以学生为中心，通过案例小组讨论、思维导图梳理、小组展示等环节，利用雨课堂平台，让学生主动参与教学，同时辅以教师讲授。通过理论知识讲解、学术前沿视频展示、扩展资料展示等方式，形成互动式教学。通过随堂测验、课堂作业和课堂讨论相结合的模式，建立多方位考核评价体系，有效提升学生学习效率，充分检验学生的听课状态、知识接受程度和对知识的综合利用能力[9]。

5 教学效果评价与比较

通过多元化的教学设计与教学方法实施，大部分学生的课堂学习状态从被动输入变为主动输入，学生课上“抬头率”明显提高，课堂上从用手机消磨时间变为用手机查找资料，积极主动参与各个教学互动环节。通过课堂互动学习，培养了学生思考、分析、归纳的能力，锻炼了学生发现、分析并解决问题的能力，同时巩固了学生已掌握的知识。通过课程思政教学的实施，极大地提升了学生对所学专业的认可度和学习内动力，提升了学生的爱国主义精神、民族自豪感与奉献精神。对2020-2021和2021-2022两学年度学生的成绩进行对比，如图1。分析发现，改革后学生成绩在70-89分数段的学生明显增多，说明本课程改革取得了明显的成效；两学期的教学评估结果均为优秀，表明课程改革获得了学生的认可，从学生的评价中，感受到课程改革充分调动了学生的学习积极性，再次印证了课程改革的必要性。