葉雪玲,劉長英,向達兵,鄔曉勇,孫雁霞,吳琪,萬燕,姜良珍,白雪
(成都大學 食品與生物工程學院,四川 成都)
工程教育是高等教育的重要組成部分,健全和提升工程教育質(zhì)量對推動我國高等教育的發(fā)展有重要的意義,我國是世界上工程教育規(guī)模最大的國家,工程專業(yè)在校人數(shù)占高等院???cè)藬?shù)的三分之一左右[1]。工程教育專業(yè)認證是評價和提高工程教育質(zhì)量的重要評價體系,該認證體系的核心理念是以學生為中心,以結(jié)果為導向,實現(xiàn)教育質(zhì)量的持續(xù)改進[2]。我國工程教育專業(yè)認證已日趨完善,各個高校都運用了工程教育專業(yè)認證體系進行了改革和實踐,如前人對《食品分析》《食品工藝學》《材料表面工程》《電化學基礎(chǔ)實驗》《機械制造工程學》和《物理性污染控制工程》等工程教育專業(yè)課程進行了教學改革探索,取得了良好的教學效果[2-7]。
成都大學自開設生物工程專業(yè)以來,《普通生物學實驗》一直是該專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一,該課程的基礎(chǔ)性和實踐性較強,涉及了動物學、植物學、生理學、解剖學、細胞生物學、生物化學和分子生物學等多方面的知識,學好該門課程對于學生能力培養(yǎng)極其重要,特別是對于后期專業(yè)課程學習和深造的意義重大[8]。經(jīng)過該課程兩代教學名師的不斷探索,總結(jié)出了完善的教學思路,取得良好的教學成績,已成為成都大學的一門本科精品課程。特別是隨著我校生物工程專業(yè)的生源質(zhì)量大幅度提高以及生命科學日新月異的發(fā)展,《普通生物學實驗》的任課教師沒有因循守舊,為了適應新時期本科教學的新要求,不斷更新和完善教學方法和手段。在2016 年到2018 年,對該課程進行了教學改革探索,取得了一定的成效,但沒有對該課程的教學效果進行系統(tǒng)評價,而且部分教學改革還有待完善和深化?;诖耍覀兝^續(xù)深化本課程的教學改革,并基于工程教育專業(yè)認證體系在2020 年進行了改革實踐。本文將詳細展示《普通生物學實驗》的改革成果和課程實踐過程,并基于工程教育專業(yè)認證體系編制的評價體系對本課程的教學效果進行評估,以期為《普通生物學實驗》及其他生物工程專業(yè)相關(guān)課程的改革提供參考。
此前,我們對課程目標的設置不夠嚴謹,各個目標比較松散,甚至部分目標相互之間存在重合現(xiàn)象,導致課程效果不好。為此,從原來的5 個課程目標縮減到3 個課程目標,使得目標更加集中和明確,具體的課程目標如下:
課程目標1:使學生扎實掌握植物學、動物學和細胞生物學基礎(chǔ)知識,提高學生的操作能力,為學生后期的科研能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ),培養(yǎng)學生良好的實驗習慣,在實驗過程中做到專心、細心與耐心。
課程目標2:熟練掌握動、植物解剖與制片的操作規(guī)范,在細胞、組織及系統(tǒng)上認識動植物體的基本結(jié)構(gòu)。
課程目標3:學會動、植物實驗材料的基本采集方法,掌握識別顯微鏡下的動物組織結(jié)構(gòu)的能力,掌握動、植物解剖學的基本實驗方法和實驗儀器的操作。
在此前本課程的教學改革過程中,我們基于該課程在實驗設施、教學模式等方面存在的問題,制定了以“培養(yǎng)高水平的生物學專業(yè)實驗技能和創(chuàng)新思維”的創(chuàng)新應用型復合人才為總體目標,要使生物工程專業(yè)學生能夠掌握生物學實驗相關(guān)知識和操作技能,具備獨立理解、綜合分析和解決生物學問題的能力。在此前的教學改革做出了6 個方面的改革,在2016~2018這三年的實踐過程中取得了良好的教學效果,學生的及格率、優(yōu)秀率和課程滿意度都取得穩(wěn)定的增長[8]。盡管通過上述改革取得良好的效果,但還有一些提升空間,如學生的優(yōu)秀率最高只達到了30.4%,離《普通生物學實驗》課程教學的國內(nèi)領(lǐng)先水平還有一定差距。為此,我們基于多年的教學實踐,在原有教學改革的基礎(chǔ)上進行了以下幾個方面的改革:
此前《普通生物學實驗》在第三學期進行教學,而在生物工程專業(yè)學生第一學年主要為公共課,導致第三學期學生對專業(yè)知識的掌握比較緩慢,從而影響了教學效果。對其原因進行分析發(fā)現(xiàn),學生在大學的第一學年沒有開設該課程及其他生物相關(guān)的課程。為此,我們將《普通生物學實驗》從原來的第二學年調(diào)整到了第一學期,讓學生盡快掌握生物學基礎(chǔ)實踐知識,避免學生的知識脫節(jié),同時也能減輕第二學年大量專業(yè)課程扎堆對學生造成的課業(yè)壓力。
在此前的課前預習要求學生撰寫預習報告,對于提升教學效果有一定的幫助。為了進一步提升效果,我們對學生進行分組,要求他們對理論進行小組討論并制作PPT,每次上課安排一組上講臺進行理論講解,其余學生進行提問和討論,老師從旁進行指導,充分發(fā)揮學生的能動性,提高預習效果。
由于《普通生物學實驗》的實踐性較強,在實驗操作前,可以在理論教學過程中播放一些相關(guān)的視頻操作模型,讓學生能夠?qū)φ麄€實驗操作有很好的把握,同時也能促進理論與實踐的結(jié)合,有助于具體的實驗操作學習。
由于在實驗操作過程中學生還是存在機械模仿式學習的情況,而本門課程只有兩名任課老師,不能對所有學生指導到位。為了更好地對學生實驗操作過程進行有效指導,我們從指導的研究生中抽調(diào)了4 名實驗操作能力強的學生參與本課程的教學,學生能夠得到更好的指導。我們已對這一改革思路進行了探索和嘗試,取得了良好的效果,并已在我校的生物相關(guān)專業(yè)的實踐課中進行了推廣。
基于上述教學改革模式,我們進行了教學實踐,同時組織了教學專家團隊對《普通生物學實驗》的課程目標達成情況進行了綜合評價。首先對本課程總體情況進行了評價,本課程的課程目標總體完成度達到了0.86,已達優(yōu)秀水平(表1)。從學生個體來看,全部學生的目標完成度都達到了優(yōu)秀。課程目標1 的達成度較高,學生的平均達成度達到了0.89,達成度超過0.9 的學生有59%,2 名學生完成度達到了1,僅有1 人達成度為基本達到,其余學生均為完全達到。課程目標2 的學生平均達成度為達到了0.89,100%的學生完全達到目標,達成度超過0.9 的學生為44%。課程目標3 的學生平均達成度為0.8,全部學生都達成了該課程目標,超過51%的學生完全達到目標(表1;圖1)。從上述課程目標達成情況分析來看,《普通生物學實驗》的課程目標無論從整體還是從具體的學生個體來看,達成度都十分理想,表明本課程的改革與實踐已取得成效。
圖1 27 名學生課程目標達成情況統(tǒng)計
表1 《普通生物學實驗》課程目標達成情況統(tǒng)計
我們對27 名學生的成績進行了分析。如圖2 所示,所有學生的考勤分數(shù)皆為滿分,無遲到、早退、請假情況,表明本課程的學生的參與度和積極性非常高,學生對課程的興趣很大。學生的平時作業(yè)最低分為82,平均分高達92,超過90 分的同學占到所有學生的70.4%。學生平時測驗的平均分為86,低于80 分的學生僅為2 名,最高分為93 分,超過90 分同學占到所有學生的37%。最后對期末考試進行了分析,最低分為74.5 分,最高分為92 分,平均分達到了84.8 分,分數(shù)主要集中在81 到89 分之間,低于80 分的同學有3 名,高于90 分的同學為4 名。
圖2 27 名學生成績統(tǒng)計
課程大綱是一門課程的核心,往往課程大綱執(zhí)行的好壞決定整個課程的教學效果和質(zhì)量。我們對《普通生物學實驗》課程大綱執(zhí)行情況進行評估。如表2 所示,課程大綱質(zhì)量和課程目標的執(zhí)行情況達到了特優(yōu)級別,選用教材、授課計劃、課程教案和課程考核試卷等四個項目的執(zhí)行情況達到了優(yōu)秀級別,整體的執(zhí)行情況比較理想。
表2 《普通生物學實驗》課程大綱執(zhí)行情況評估
教學評審專家團隊對本課程的課堂教學環(huán)節(jié)進行了連續(xù)追蹤和評價,對“課堂上教了什么”“課堂上是如何教的”“課堂上是否形成良好互動”和“學生的總體感覺”等四個模塊進行了評價(表3),認為該課程課堂教學緊扣教學大綱,教師圍繞課程目標進行教學,整體的課堂教學效果很好。
表3 《普通生物學實驗》課堂教學評估統(tǒng)計
教學專家團隊對本課程的課程試卷進行了評價,各個評價指標都達到了優(yōu)秀水平,認為本試卷緊扣課程目標,能夠較好地支撐對應要求的指標點(表4)。從各試題得分來看,多數(shù)學生對于課程教學大綱涉及的相關(guān)知識的掌握程度整體情況較好,但少部分學生對于部分所學知識的準確度和綜合運用能力還有待進一步提高。
表4 《普通生物學實驗》課程試卷評估統(tǒng)計
教學評審專家團隊也對本課程的評學評價進行評定,通過“學習態(tài)度”、“學習過程”、和“學習效果”等三個模塊進行了評價,所有指標都達到了A 級,評分都在8 分以上,總評分達到了86.3 分(表5)。
表5 《普通生物學實驗》評學評價統(tǒng)計
我們最后以工程教育專業(yè)認證評價體系的指導思想對本課程改革的教學效果進行了綜合評定,最終的得分高達87 分,已達到國內(nèi)高校同類課程的一流水平(表6)。
表6 《普通生物學實驗》課程評估實施方案綜合評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計
《普通生物學實驗》課程教學基于工程教育專業(yè)認證評價體系進行大膽改革和教學實踐,在課程目標的設置上更加科學、明確和具體,教學內(nèi)容和教學方式也與時俱進并順應了新時期本科教學的要求,基于工程教育專業(yè)認證評價對本課程教學質(zhì)量結(jié)果也顯示出了優(yōu)秀的教學成績,表明《普通生物學實驗》課程教學改革取得階段性成功。后期我們還將以《普通生物學實驗》作為試點課程,深化高質(zhì)量課程的教學改革,將其改革成果推廣到不同的實踐教學課中去。