柴春利 成希飛 孫衛(wèi)忠
(1.西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院;2.西南大學(xué)動物科技學(xué)院,重慶 400716)
高水平研究型人才的培養(yǎng)是國家教育建設(shè)中至關(guān)重要的一個組成部分,國家實力的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭。在當(dāng)今的國際環(huán)境下,培養(yǎng)高素質(zhì)、高水平的研究型和應(yīng)用型人才是增強國家實力和競爭力的重要途徑,而研究型教學(xué)是高等院校培養(yǎng)研究型人才的重要手段之一[1-2]。
研究型教學(xué)是指以問題研究為導(dǎo)向的一種教學(xué)模式,即在45 min的課堂教學(xué)過程中,教師提出問題與學(xué)生進行平等有效的互動,從而啟發(fā)學(xué)生思考問題、解決問題的課堂模式。與傳統(tǒng)的教學(xué)課堂相比,在研究型課堂中,學(xué)生不再是被動的知識接受者,而老師也不再是一個直接的知識傳授者,而是相互討論、共同學(xué)習(xí)的一種模式。從另一個角度來講,研究型教學(xué)是一種開放式的教學(xué)方法,要求教師將理論知識、科學(xué)研究與實踐有機地結(jié)合在一起,吸引學(xué)生參與,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性并使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提高分析問題、解決問題的能力。研究型教學(xué)除了教學(xué)與科研相結(jié)合外,還有課內(nèi)與課外相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合、科學(xué)與人文相結(jié)合等方式。這種教學(xué)方式對教師的知識儲備量提出了更高的要求。教師注重對學(xué)生的開放指導(dǎo)、過程教學(xué)和合作參與,而學(xué)生的學(xué)習(xí)具有很強的自主性和可選性[3-4]。
動物生物學(xué)是高等院校生物類低年級本科生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,是生物學(xué)專業(yè)的重要核心課程之一,一直受到高等院校的重視。通過動物生物學(xué),大學(xué)生可以學(xué)習(xí)到生物演化的規(guī)律以及從低等到高等不同動物類群的基本知識、基礎(chǔ)理論和動物生命活動基本規(guī)律,同時還可以了解到現(xiàn)代動物生物學(xué)的新成果、新進展及學(xué)科間交叉、滲透、綜合發(fā)展的趨勢。筆者結(jié)合近年來動物生物學(xué)的教學(xué)實踐,就研究型教學(xué)在動物生物學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用進行了探索,基本策略如下所述。
研究型教學(xué)模式在動物生物學(xué)教學(xué)實踐中多以貼近生活的“提出問題-分析問題-解答問題”的方式引導(dǎo)學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)。師生互動有助于學(xué)生對基本概念、基本理論、基本方法的理解和掌握。如講到魚綱動物時,首先提出一個簡單的問題“魚有哪些特征是適合在水中生活的?”。在講到鳥綱動物時,提出“鳥類有哪些特征是適應(yīng)飛翔生活的?”。請同學(xué)們起來回答,逐步完善答案,教師根據(jù)具體情況進行訂正和補充,進一步明確重要的概念、機制,并使用相關(guān)的視頻資源,使得同學(xué)們在輕松愉悅的環(huán)境中學(xué)習(xí)到知識要點。同時鼓勵學(xué)生提出更多的問題來討論,老師和學(xué)生可以共同學(xué)習(xí)和提高。在這一過程中,大大增強了學(xué)生對課堂的參與度,充分鍛煉學(xué)生的觀察、思考、解析和邏輯思維能力。
在筆者的教學(xué)實踐中,還嘗試拿出一定比例的學(xué)時數(shù),由學(xué)生選擇題目、查閱資料、制作PPT、上臺講授,并根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)評定成績,作為期終成績的一部分,教師負責(zé)在課下監(jiān)督和幫助完善相關(guān)的內(nèi)容。結(jié)果表明這樣的教學(xué)效果遠遠好于教師唱獨角戲的課堂。每班的教學(xué)人數(shù)也是影響課堂氛圍和教學(xué)效果的一個因素。研究型教學(xué)模式以每班30人左右小班教學(xué)的效果最好。
隨著生命科學(xué)研究的高速發(fā)展,新知識、新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn), 這就要求動物生物學(xué)課程必須保持能夠與時俱進。研究型教學(xué)要求教師不能只局限于陳舊課本的內(nèi)容,而是要不斷地更新和引入新的知識要點,以適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代研究型人才的需要。將課內(nèi)教學(xué)實踐和課外學(xué)術(shù)擴展相結(jié)合,跟蹤學(xué)術(shù)熱點,根據(jù)課時安排適當(dāng)補充學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于動物生物學(xué)是非常基礎(chǔ)、寬泛的一門課,是分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、水生物學(xué)、鳥類學(xué)、昆蟲學(xué)和生物化學(xué)等諸多課程的基礎(chǔ),在課堂上增加的前沿?zé)狳c內(nèi)容不需要面面俱到,點燃學(xué)生主動去追蹤學(xué)習(xí)的熱情即可。
在課堂設(shè)計中,將前沿、熱點內(nèi)容引入的方式多樣,可根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容的需要靈活地進行設(shè)計,可放在主要課程內(nèi)容之前,可放在主要知識點內(nèi)容之后,也可根據(jù)知識點的需要穿插在主要教學(xué)內(nèi)容之中。這些前沿、熱點的內(nèi)容可以是某個具體方向的最新研究成果,也可以是已發(fā)表的某些文獻資料、碩博論文或者研究項目報告等。如在講到動物的胚胎發(fā)育規(guī)律時,可以提到現(xiàn)代發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點,如生物體內(nèi)的細胞是如何知道它們該何時生長何時該停,生殖細胞(精子和卵子)是如何發(fā)出指令形成下一代的。在講到原生動物時,可以提到赤潮的形成原因以及污水的處理機制,共生及水平基因轉(zhuǎn)移機制。在講到假體腔動物時,可以增加寄生蟲對寄主的行為控制(mind control)知識等等。
筆者認為為培養(yǎng)與時俱進的研究型人才,這些前沿、熱點內(nèi)容在整個動物生物學(xué)課程內(nèi)容的比重應(yīng)越來越大。在教學(xué)活動中引入前沿、熱點的內(nèi)容不僅是對動物生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識的實時更新和升華,也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情以及有針對性地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,積極思考,進而推動學(xué)科的進一步發(fā)展。
當(dāng)今社會各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展為現(xiàn)代大學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。生命科學(xué)的大學(xué)生不僅需要掌握生物學(xué)的基本理論知識,而且還需要具備一定的實驗技能和科學(xué)研究能力。通過實驗課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以鞏固和加深對理論知識的理解,更重要的是可以鍛煉學(xué)生的實際動手能力、獨立分析問題和解決問題的能力,并有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)作風(fēng),對研究型人才的培養(yǎng)具有重要的作用。實驗教學(xué)是研究型教學(xué)的必要環(huán)節(jié)。
建立開放式創(chuàng)新型實驗教學(xué)體系是研究型實驗教學(xué)的重要舉措[5-7]。通過設(shè)置豐富、充足的實驗教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生有了更多的選擇余地,可以根據(jù)興趣從中進行選擇完成規(guī)定的學(xué)時數(shù)。另外動物生物學(xué)實驗課所有課程內(nèi)容的設(shè)置同理論課教學(xué)相輔相成。從觀察動物的四大基本組織開始,到顯微鏡觀察原生動物、腔腸動物、扁形動物和原腔動物等,再到解剖觀察軟體動物、節(jié)肢動物和兩棲動物,最后到鳥綱動物家雞和哺乳動物家兔。通過合理安排教學(xué)時間,使學(xué)生每堂理論課上學(xué)習(xí)的內(nèi)容進一步在實驗課上得到驗證和深化,教學(xué)效果非常好。例如鳥類的雙重呼吸系統(tǒng),只是通過課本上文字敘述和簡單的圖示,學(xué)生并不能很好地掌握,但是在實驗課上通過吸管向雞的氣管中吹氣,進而使氣囊充氣膨脹,每個學(xué)生都可以親眼看到氣囊的位置和結(jié)構(gòu),進一步深化了對理論知識的理解,印象深刻,教學(xué)效果良好。
課外活動教學(xué)也是研究型教學(xué)的組成部分之一。組織生物學(xué)知識競賽、參觀自然博物館、申請做自然博物館的義務(wù)講解員等活動,都可以促使學(xué)生在這些實踐活動中加強對課堂知識的理解。另外請動物研究相關(guān)領(lǐng)域的一些學(xué)者做講座也是動物生物學(xué)研究型教學(xué)的一種手段。
實踐教學(xué)是研究型教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一。組織本科生進行科研訓(xùn)練能較好地把教學(xué)與科研相結(jié)合,是一種在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主開展創(chuàng)新研究的形式[8-10]。在課堂上鼓勵學(xué)生選取感興趣的題目,然后組成團隊在指導(dǎo)老師的幫助下完成從選題立項,申請經(jīng)費、結(jié)題驗收和答辯等環(huán)節(jié)可讓學(xué)生體會到科研的完整過程。筆者所在的西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院為研究型學(xué)院,每年研究生的招生人數(shù)和本科生的人數(shù)相仿,研究條件優(yōu)越且研究氛圍較好。本科生從大一開始就可以申請加入到老師的研究團隊進行學(xué)習(xí)。另外西南大學(xué)和生物技術(shù)學(xué)院每年都組織了各種各樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽吸引學(xué)生的參與。這些實踐活動有助于鍛煉和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、講演能力、實驗操作能力和邏輯思維能力等,加強了對課堂上所學(xué)理論知識的理解并進行了深化。
在著力建設(shè)研究型大學(xué)、培養(yǎng)研究型創(chuàng)新性人才的大背景下,動物生物學(xué)教學(xué)實施研究型教學(xué)模式具有重要意義。在教學(xué)活動中采用啟發(fā)式引導(dǎo)和開放互動式研討等方式,在教學(xué)內(nèi)容中引入前沿?zé)狳c、課堂教學(xué)與實驗實踐相結(jié)合等策略,將研究型教學(xué)模式應(yīng)用到動物生物學(xué)的教學(xué)之中,可以有效地改善教學(xué)水平、提升教學(xué)效果、全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科研素養(yǎng)。