徐鑫 徐小博 馬佳文 范世昌 李小軍 趙現(xiàn)方
【摘 要】細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科,體現(xiàn)了極強(qiáng)的實(shí)踐性。在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效激發(fā)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力,培養(yǎng)集體合作能力,對(duì)提高培養(yǎng)人才的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。在實(shí)踐中我們不斷探索構(gòu)建了一套團(tuán)隊(duì)合作為基礎(chǔ)(TBL),充分發(fā)揮學(xué)生自主性,體現(xiàn)設(shè)計(jì)性的教學(xué)模式,并對(duì)成績(jī)?cè)u(píng)定體系進(jìn)行了完善,更加注重實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的考查。
【關(guān)鍵詞】細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn);團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí);自主;成績(jī)?cè)u(píng)定
中圖分類號(hào): Q2-4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 2095-2457(2019)19-0138-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.066
細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)不僅有助于學(xué)生理解和掌握理論知識(shí),而且是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科研能力的主要途徑。它對(duì)培養(yǎng)生命科學(xué)人才綜合素質(zhì)起著非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)既是細(xì)胞生物學(xué)理論教學(xué)的有機(jī)組成部分,又是其學(xué)科發(fā)展的根本,它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)具有理論課所不可取代的重要作用。一個(gè)國(guó)家科學(xué)水平的提高依賴于大量具有集體合作能力和科研開發(fā)能力的高素質(zhì)人才,而高等教育則承擔(dān)著培養(yǎng)國(guó)家建設(shè)亟需的高素質(zhì)人才的重任。
在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)嚴(yán)重落后于理論課。首先,傳統(tǒng)陳舊的實(shí)驗(yàn)多,例如“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”和“液泡系和線粒體的活體染色及觀察”等簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)少,例如“免疫熒光技術(shù)”、“細(xì)胞培養(yǎng)”、“流式細(xì)胞術(shù)”等。其次,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)較多,但體現(xiàn)綜合能力、設(shè)計(jì)能力的實(shí)驗(yàn)較少,不利于提高學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力。生命科學(xué)相關(guān)行業(yè)人才的競(jìng)爭(zhēng)力較高程度依賴于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,因此注重基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的有機(jī)結(jié)合是生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科的顯著特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法完成特定教學(xué)內(nèi)容的課堂教學(xué)形式,信息量大,進(jìn)展快,便于基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。但其缺點(diǎn)也特別明顯,例如,教學(xué)過程枯燥乏味,忽視了學(xué)生的素質(zhì)和能力,不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新精神。在教學(xué)模式改革和方法創(chuàng)新日益深化的當(dāng)今,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革已經(jīng)成為培養(yǎng)社會(huì)亟需的高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為滿足生命科學(xué)相關(guān)行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求,迫切需要改革細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
“合作不是21世紀(jì)的重要技能,它是21世紀(jì)人才的一個(gè)基本要素”。具有良好集體合作能力的創(chuàng)新型實(shí)用型人才越來越受到雇主的青睞。TBL(Team-Based Learning,TBL)教學(xué)模式是以團(tuán)隊(duì)合作為基礎(chǔ)的,教師更多地參與指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的形成。通過討論和合作式擴(kuò)展學(xué)習(xí),可以實(shí)現(xiàn)師生之間的信息碰撞,學(xué)生可以增強(qiáng)認(rèn)知,促進(jìn)信息交流和人際交往。調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)積極性,有效提高課堂效率,大大提高學(xué)生的集體合作精神和創(chuàng)新能力。在實(shí)踐中,我們不斷探索,構(gòu)建了TBL細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
1 TBL教學(xué)法應(yīng)用現(xiàn)狀
TBL教學(xué)法由美國(guó)Oklahoma大學(xué)Larry Michaelsen教授創(chuàng)立和實(shí)施。TBL教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)在于更大程度上體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想,全方位提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和集體合作能力,同時(shí)也可以激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息、獲得和更新知識(shí)等方面的能力。經(jīng)過多年的發(fā)展和完善,TBL的應(yīng)用已從自然科學(xué)和商業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。它已在美國(guó)和加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛接受和采用,并不斷得到改進(jìn)。TBL教學(xué)方法用于西方大學(xué)的許多課程教學(xué)。TBL在國(guó)外相對(duì)成熟,而國(guó)內(nèi)TBL仍處于起步階段,實(shí)施效果總體良好。目前,TBL廣泛用于醫(yī)學(xué)和外語(yǔ)課程,很少用于細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此,依據(jù)我國(guó)國(guó)情,不斷改革完善,形成具有適于高等本科教育的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)TBL教學(xué)模式,為企業(yè)、事業(yè)單位培養(yǎng)合格的高素質(zhì)實(shí)用型人才奠定基礎(chǔ)。
2 TBL教學(xué)方法的實(shí)施
TBL教學(xué)模式教學(xué)過程包括團(tuán)隊(duì)課前實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、課堂匯報(bào)、合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、教師點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)。TBL有助于提升學(xué)習(xí)者的集體合作精神,注重學(xué)生的創(chuàng)造力培養(yǎng),具有高度的靈活性。TBL教學(xué)模式不再以教師教學(xué)為中心,而是以學(xué)生自學(xué)和學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)為中心。注重培養(yǎng)學(xué)生的人際交往能力,培養(yǎng)積極發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,是一種有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。在TBL教學(xué)模式中,教師角色從主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者和組織者,通過參與團(tuán)隊(duì)討論,教師也能從中受益,達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。隨著社會(huì)的發(fā)展,TBL教學(xué)模式也在不斷優(yōu)化。如何建立適合當(dāng)?shù)乇究圃盒5腡BL教學(xué)模式是細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成功的關(guān)鍵。具體的實(shí)施方案如下。
1)團(tuán)隊(duì)組建:每個(gè)實(shí)驗(yàn)組由4名學(xué)生組成,側(cè)重于成員之間的異質(zhì)性和多樣性,然后團(tuán)隊(duì)選出一名領(lǐng)導(dǎo)者。分組時(shí)要遵循的原則是平衡組內(nèi)的各種資源,團(tuán)隊(duì)成立后,成員不再變動(dòng),保證向心力和凝聚力。
2)個(gè)人測(cè)試:每節(jié)實(shí)驗(yàn)課的前十分鐘,每個(gè)學(xué)生需要回答一份多項(xiàng)選擇題,涵蓋本次實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟和注意事項(xiàng)。檢驗(yàn)學(xué)生之前在理論課上學(xué)到的知識(shí)。每個(gè)團(tuán)隊(duì)將一起回答一份相同的多項(xiàng)選擇題,并在建立共識(shí)后每組交出一份答案。測(cè)試有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并幫助教師調(diào)整和安排教學(xué)進(jìn)度。
3)團(tuán)隊(duì)間交流:然后,將舉行團(tuán)隊(duì)交流演講。每組選派講話代表,匯報(bào)本組認(rèn)為重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,必須重視實(shí)驗(yàn)操作以及注意事項(xiàng)等,并在與其他團(tuán)隊(duì)的學(xué)生交換了意見后,一起設(shè)計(jì)方案確保實(shí)驗(yàn)的成功。教師在一旁聽證,記錄各團(tuán)隊(duì)的發(fā)言要點(diǎn)。
3 自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的實(shí)施
根據(jù)本科人才培養(yǎng)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)室條件的要求,每組有2-3個(gè)機(jī)會(huì)進(jìn)行自主主持實(shí)驗(yàn)。所謂的自主主持實(shí)驗(yàn)即整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均由學(xué)生團(tuán)隊(duì)實(shí)施,教師指導(dǎo)把關(guān)。包括實(shí)驗(yàn)計(jì)劃方案的論證,實(shí)驗(yàn)材料的預(yù)算、訂購(gòu)和配置,預(yù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,整個(gè)過程均由一個(gè)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)來自主主持。
為了使每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按時(shí)順利實(shí)施,保證正常教學(xué)進(jìn)度,在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課開始以前,教師組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生組到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)講,使學(xué)生熟練實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。再次檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的完善性,培養(yǎng)學(xué)生的演講能力。當(dāng)全班開始正式實(shí)驗(yàn)課時(shí),主持實(shí)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)代表向全班講解本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容。其他同學(xué)可以質(zhì)疑提問,論證實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,老師綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的講解,并進(jìn)行補(bǔ)充。各組獨(dú)立完成自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析,分析各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果成敗的原因,總結(jié)后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
4 完善成績(jī)?cè)u(píng)定體系的建立
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核制度要求每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生撰寫、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為平時(shí)成績(jī)的評(píng)分依據(jù),學(xué)期末進(jìn)行筆試評(píng)定期終考試成績(jī)。由教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考試進(jìn)行綜合評(píng)分。這種實(shí)驗(yàn)考核制度忽略了實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作及實(shí)驗(yàn)操作過程,導(dǎo)致了某些學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)只顧埋頭撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,懶于動(dòng)手操作。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核制度下,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)報(bào)告書寫整潔,實(shí)驗(yàn)結(jié)果“完美”,這些同學(xué)反而會(huì)獲得更優(yōu)秀的成績(jī),這對(duì)于認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的同學(xué)是非常不公正的,會(huì)嚴(yán)重挫傷學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的積極性。為了更科學(xué)地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和動(dòng)手能力,進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生深入進(jìn)行科學(xué)研究的基本素養(yǎng),我們將對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程的考核納入平時(shí)成績(jī),在理論試卷考試的基礎(chǔ)上,增加了實(shí)驗(yàn)技能考試,并在期末綜合評(píng)估三項(xiàng)成績(jī)。
通常的平時(shí)成績(jī)40分主要是出勤率(10分),實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)(10分,包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度和操作規(guī)范情況)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量(20分)三方面進(jìn)行評(píng)定,所占比例最大,達(dá)總成績(jī)的40%。與以往不同的是,降低了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和書寫情況在實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定中所占的比重,突出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、分析處理過程以及思考題的回答情況。如能提出創(chuàng)新性見解將額外給予10分的獎(jiǎng)勵(lì)。為了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的目的,我們特別設(shè)立“實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)”的考查,促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后積極清理實(shí)驗(yàn)用品,并規(guī)范儀器的登記使用等。
在實(shí)施基于TBL的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,各團(tuán)隊(duì)根據(jù)全班實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析后獨(dú)立編寫了實(shí)驗(yàn)報(bào)告,作為實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。團(tuán)隊(duì)成員對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的排名由在團(tuán)隊(duì)的貢獻(xiàn)大小決定,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中每個(gè)學(xué)生的排名順序評(píng)分。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定中,如團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)第一的同學(xué)得到100分,團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)最后一個(gè)同學(xué)只得到75分,以鼓勵(lì)學(xué)生積極參與并體會(huì)集體合作的好處。
理論考試通過筆試進(jìn)行,僅占30分,主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法步驟等內(nèi)容的掌握情況。為了更有效地綜合評(píng)定學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力,我們?cè)谄谀┰黾恿思?xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課技能測(cè)試,也占30分。實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束即可進(jìn)行技能測(cè)試,由教師依據(jù)自編教案編制題庫(kù),學(xué)生依次單獨(dú)進(jìn)入考場(chǎng),抽簽選擇題目進(jìn)行實(shí)際操作。例如,“液泡系的活體觀察”實(shí)驗(yàn)考核,要求學(xué)生從考場(chǎng)擺放的多種實(shí)驗(yàn)用品中選擇所需試劑和實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行臨時(shí)切片的制備以及染色,用普通光學(xué)顯微鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察。技能測(cè)試全面評(píng)估學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度。將實(shí)驗(yàn)課考試分為理論考試和技能測(cè)試兩項(xiàng)進(jìn)行,能更加公正、有效的評(píng)定實(shí)驗(yàn)課成績(jī)。
5 結(jié)束語(yǔ)
將基于TBL的多元教學(xué)模式引入細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變了傳統(tǒng)的以老師教為主的教學(xué)模式,并讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步引入科學(xué)考核機(jī)制,增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的集體合作精神。TBL和自主實(shí)驗(yàn)的多元教學(xué)模式有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生樂于掌握細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,并提高了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和科研能力。通過深入的細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和思維能力得到了較大的提高,這在考研時(shí)起到了重要的作用,尤其是考研復(fù)試階段我院學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)異。近三年來考研率不斷提高,均在30%以上,激勵(lì)著更多學(xué)生對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生興趣,也有利于我們的改革更進(jìn)一步深入。