前沿课程教学模式优化探索——以“生命科技与当代社会”课程为例

杨吉强，陈 云

（扬州大学 生物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

引言

随着当代社会的不断进步和教育改革的深入发展，教育模式发生着巨大改变，仅靠传统教育模式已不能满足当代教育的发展需求。现代化教育更注重学生在思维、创新和实践等方面的综合能力培养。前沿课程在学生视野开阔和思维能力锻炼中占有重要地位，在学生进行理论知识学习与实践操作应用之间起着桥梁或纽带的作用，受到了越来越多的学校与专家学者的关注和认可［1］。生命科学作为21世纪的热门学科，各类生命科技的发展给当代社会的进步提供了长足动力。了解和把握各类前沿科技的发展现状与趋势，关系到学生对生命科学领域的认知［2］。“生命科技与当代社会”是生命科学领域的重要课程，如何有效开展该前沿课程的教学工作，且以前沿知识启发学生思维是值得探讨的问题。笔者承担了扬州大学广陵学院本科生的“生命科技与当代社会”课程教学工作，结合教学体会，通过分析教学过程中存在的几个问题，探讨了前沿课程教学模式优化策略，以期为多元化教学模式的发展提供方法借鉴。

一、“生命科技与当代社会”课程教学中存在的问题

由于“生命科技与当代社会”是一门教学内容前沿性较强的课程，教师的授课方式对保障授课质量至关重要，如果依旧采用传统方式进行授课，授课过程和效果将会出现诸多问题。因此，需要深度剖析以找到应对之策，以提高该类前沿课程的教学质量。

（一）以课本知识点讲授为主，案例相对陈旧，缺少与前沿性研究进展相结合的案例

“生命科技与当代社会”作为本科生的基础课程，一方面，课程向学生介绍和展示生命科技所蕴含的基本理论；另一方面，通过该课程讲解，使学生对生命系统相关科技在当代社会中的应用有一个比较深入的认识，培养学生理论联系实际和学以致用的思想。这就使得授课内容具有一定的复杂性、延展性和时效性。然而，在“生命科技与当代社会”课程的授课过程中，由于受到固有教学模式的影响，担任该课程的教师易沿用传统的教学方式，即以书本知识点讲授为主，表现为教材固定，在授课过程中按照教材内容，只注重基本原理和理论知识点的剖析，忽略了该课程本该具有的前沿性、开放性和联系性等特征。其实，本课程中所涉及的与生命科技相关的理论知识和基本原理在与生物学相关的其他理论课程中会进行深入介绍，而该课程需要将与生命科技相关的理论知识点和基本原理进行概述即可。此外，教师在进行理论知识讲解的同时，需要列举相关性较强的实际前沿案例，以深化学生对知识的理解。但在教学过程中，教师列举的案例相对陈旧是普遍存在的现象，而案例的时效性将直接影响学生对于知识的掌握和理解，甚至影响正确知识的传授。

（二）知识讲授和呈现形式单一，学生兴趣低

传统的知识讲授过程主要以PPT展示为主，辅以适量的音视频教学。在“生命科技与当代社会”课程的讲授过程中，一方面，部分教师仍沿用了以简约化PPT展示为主的课件教学模式，课件呈现内容主要以核心知识点为主，拓展性与延展性内容不多，课程内容固化；另一方面，教师在讲课过程中主要以单向传授模式为主，缺少有效的互动和交流环节。“生命科技与当代社会”是一门前沿性较强的课程，课程性质决定了其授课形式的多元化，合理的教学模式将会极大地激发学生的学习热情，而传统的教学模式忽视了该课程的性质，使得学生对课程兴趣度低下，课堂气氛和活跃度普遍不高，进而达不到理想的教学效果。

（三）授课内容启发性相对偏低

“生命科技与当代社会”课程内容兼具基础知识和应用知识，在具备前沿性的同时，也具备较强的启发性，即学生在基于视野开阔的基础上，进行思维模式锻炼和知识学习的自我启发。实际上，传统知识点的机械性传授，不仅没有体现课程的前沿性，更忽视了课程所应具备的启发性。值得注意的是，“生命科技与当代社会”课程内容的多元性和综合性、基础与应用知识的结合、传统与前沿知识的衔接跨度大等特点，使得其课程知识内容较为复杂，课程体系构建灵活性高、难度大。因此，对授课教师提出了较高的知识储备与知识更新的要求。然而，由于繁重的课业压力等因素，部分教师对于课程知识的更新，尤其是前沿性课程知识的掌握略显不足，在一定程度上导致授课内容的启发性偏低，进而影响学生对“生命科技与当代社会”课程的学习效果。

二、以启发式思维为基础的“生命科技与当代社会”前沿课程教学实践

“生命科技与当代社会”课程建设的主要目的如下：（1）使学生能够系统地学习和认识各种生命活动现象及其本质特征，把握当今以生命科学为代表的现代科学前沿最新发展动态；（2）让学生了解生命科学在解决人类社会生存与发展所面临的一系列重大问题中所发挥的重大作用；（3）激发学生对生命科学领域学习的积极性和创造性，注重启发式思维的培养和训练，为后续有关专业基础课和专业课程的学习打下系统、扎实的基础。

（一）精选教学内容，注重教材时效

随着人类社会的发展，生命科学相关的技术与知识也在不断更新。“生命科技与当代社会”是一门开放性和前沿性较强的课程，因此，教材或参考书目的选择对授课效果影响较大。一方面，所选教材要起到引导教学内容的作用；另一方面，教学内容又不局限于教材本身。《生命科学导论》系列教材，主要以“生命现象—生命科学—生命科学和人类社会”为主线，重点概述生命科学中重大而基本的内容，展示生命科学各主要分支学科的基础知识和发展动态，阐述生命科学与人类社会的主要关系。随着科技的不断发展，这本教材也在不断更新。《生命科学导论（第3版）》教材编排更为合理，其逻辑性强、内容丰富，是高等教育出版社出版的普通高等教育本科国家级规划教材。该教材分别从分子层面、细胞层面、个体层面、宏观层面和技术应用层面进行了相应的介绍与阐述，是一本充分融合基础知识与前沿进展的综合性教材。该书使学生在进一步夯实生命科学基本理论知识的同时，了解当今生命科技较前沿的发展动态，使理论知识与实际应用相结合，该书也起到启发学生思维的作用。因此，该书可作为“生命科技与当代社会”课程的辅助教材。

（二）活化教学过程，注重思维培养

1.情景化教学内容。关于教学内容的情景化，德国一位学者有过如下精辟的比喻：如果将15 g食盐放在你的面前，无论如何你都难以下咽；但如果将这15 g食盐加入一份美味可口的汤中，你就会在享受美味时，不知不觉将它全部吃下了。情景之于知识，犹如汤之于盐。因此，教师在教学时应尽量为待授知识创设情境，这也是对教学内容进行再创造的过程，需要依据学生对知识的理解程度，对教学内容的讲授过程进行梳理与构思，以达到易于学生理解和接受的目的。生命科技本身置于的情景较为多元化，教学内容较易与相关情境结合。例如，在讲解DNA分子的双螺旋结构时，突兀地提出双螺旋结构，不利于学生对该知识点的理解和掌握。如果在介绍和讲述DNA分子双螺旋结构的历史发现过程中逐步提出DNA分子的双螺旋结构，结合特定的历史故事讲述，循序渐进，步步深入，通过探索过程的情景带入，可加深学生对DNA分子双螺旋结构的认知。因此，教学内容的情景化可激活学生思维，提高前沿性课程的教学实效［3］。

2.调动学生主观能动性。充分调动学生的主观能动性是提高教学效果的重要方式［4］。前沿性课程所涉及的内容，其新颖性特点往往会使学生产生很多想法与思考。因此，可以引导学生就某一知识点进行讨论，发挥知识学习的主观能动性，这一过程对知识理解和思维创新至关重要。具体建议如下：（1）建立讨论小组：根据班级人数，组建3～5人的讨论小组，讨论小组具体人员不固定，针对不同问题的讨论可临时组建，以便于学生关于问题思考的交流。（2）设置主题讨论：针对某些前沿性知识点指向的主题设置讨论，使学生从更宏观与联系的角度去思考和看待问题，这有利于培养学生的学习思维和从整体角度解决问题的意识。（3）学生“上讲台”：对于知识掌握和理解的重要方式与表现是能够按照一定的思维逻辑讲述出来，同时，在此过程中，所接触和学习的知识也会得到进一步深化和升华。因此，可定期要求学生以讨论小组为单位，选取代表上台讲解本小组的观点与想法，一方面，加深了知识的学习；另一方面，可使学生在公众场合的表达能力得到锻炼。

3.强化前沿教学内容。对于前沿性课程而言，课程内容的新颖性与时效性是至关重要的。列举时效性强、新颖性的案例，是强化前沿教学内容的重要方式。例如，在讲解生命科技所涉及的生物大数据模块知识时，若只是单纯地介绍生物大数据的特点与分析，学生会因大数据知识的抽象性而难以理解与掌握，但是如果列举恰当的案例，教学效果就会大大增加。例如，基于大数据分析的新冠病毒感染疫情预测系统就是一个生物大数据分析与应用的典型案例。新冠病毒感染疫情的发生给世界人民的生产生活带来了显著的负面影响，为了降低其危害性，保护人们的生命安全，对疫情进行实时预测显得尤为重要。因此，基于各地区新冠病毒感染的特点和发展态势的基础大数据，使疫情发生预测系统应运而生，该预测系统在疫情防控方面起到了重要作用。通过这一身边发生的实时典型案例，可使学生更加顺利地掌握生物大数据分析与应用的相关知识。此外，在讲解前沿性知识点时，可结合当前的最新科研成果，如与之相关的近几年颁发的诺贝尔奖项和国际顶级期刊Nature、Science等刊发的科研成果。通过前沿性案例的讲授，不仅可以激起学生的学习兴趣，活跃课堂氛围，增加学生对知识点的掌握程度，而且也向学生展示了优秀科研工作者的一些高贵品质，培养学生善于观察、勤于思考的能力，激发学生的科研热情。

4.创新教学方式。传统的教学方式以学生对书本知识的学习为主，但对于“生命科技与当代社会”来讲，课程内容的前沿性和灵活性，决定了要想达到较好的教学效果，势必要创新教学方式，灵活改变教学手段。例如，在讲解当前新药研发相关生命科技的时候，可以带领学生参观当地进行药物研发的科技公司，通过现场观摩各类生产流程和工艺，使学生对课本知识在生活中的应用和当前先进的生命科技有一个切身体验。此外，授课教师可邀请校内或者校外优秀的科研工作者走进课堂，通过分享他们当前的前沿科研工作与成果，提高学生对生命科技的科研兴趣，启发学生科研思维，培养学生科研热情，使“生命科技与当代社会”成为学生接触当前前沿科技和科研成果的纽带，启迪学生的科研之路。

5.加强教师知识储备。传统教育主要是以知识的传授和学习为主，然而，现代教育更注重的是学生学习兴趣的激发和知识获取方法的习得。“打铁必须自身硬”，知识储备是课堂教学的源泉，教师如果没有一定的知识储备，课堂教学就会成为无源之水［5］。“生命科技与当代社会”的教学内容兼具前沿性、复杂性和多元性，在向学生传授一定知识的同时，更重要的是启迪学生对生命科技领域的认知，激发学生对生命科学知识学习的兴趣，培养学生对前沿性科技知识获知的能力，这对授课教师提出了较高的要求。因此，授课教师需要不断强化自身知识储备，及时更新授课内容。首先，授课教师应加强信息交流，通过听讲座、交谈等方式促进信息交流，启发教学思路。其次，利用图书馆进行“知识充电”。常言道，“要给学生一碗水，教师要有一桶水”，况且前沿性“生命科技与当代社会”课程对这“一桶水”的鲜活度要求较高，这就要求教师要充分利用图书馆做好“水源”补充。同时，教师需要思考自身科研工作与课堂教学的联系，寻找自身科研成果与课堂知识的结合点，以研促教，以科学研究丰富和活化课堂教学。

（三）多元考核方式，注重综合能力

课程考核是反映学生学习效果的主要方式。有效的课程考核方式是保证课程教学效果的关键因素。针对前沿课程的课程特性，建议采用多元考核方式，注重学生综合能力的考查。第一，设置讨论主题，要求学生上讲台论述。首先，鼓励自告奋勇者，即对主动要求上台进行主题论述的学生予以适当的考核分奖励；其次，根据学生对主题论述的整体性、逻辑性和准确性等方面进行评估。通过“上讲台”式主题讨论考核，一方面，可考查学生对知识的掌握和理解程度，体现学生对于知识学习的融会贯通和思维创新能力；另一方面，在主题论述的过程中，为使论述更加清晰、条理和准确，学生通常综合运用口头语言、表情语言和肢体语言，这可锻炼学生卓越的表达能力，助力学生的职业发展与规划。第二，以讨论小组为单位进行考查，即进行团队考核，该考核方式包括小组整体考核和小组内成员贡献度考核。该考核一方面可以有效考查团队成员的协作、沟通和交流能力；另一方面给予了团队中个体成员能力的自由展现与发挥，可使个人能力得到较公正的考核，同时可有效锻炼个体的组织力和统筹力。第三，书面作答考试。在学期末设置书面作答考试，以闭卷形式进行，可考查学生对基本知识的掌握和理解，这也是课程学习的基础。

结语

前沿课程是高等教育的重要组成部分，通过实施以启发式思维为基础的课程教学实践模式，有效提升了学生基于基本理论的应用性学习思维，从中也激发了学生的学习热情和自主学习意识，锻炼了学生的综合能力。针对前沿课程，应从精选教学内容、活化教学内容和多元考核方式等进行课程建设，促进前沿课程教学效果的提升和高等教育的发展。