郝凌云

(深圳大學(xué)生命與海洋科學(xué)學(xué)院， 深圳 518060)

海洋覆蓋地球表面積70%以上， 蘊(yùn)含上億種生物，是一個(gè)巨大的資源寶庫。 合理開發(fā)和利用海洋生物資源能夠?yàn)槿祟愃媾R的全球性挑戰(zhàn)如資源匱乏、能源危機(jī)、環(huán)境污染等提供解決方案。 海洋生物技術(shù)興起于20世紀(jì)80年代末， 旨在通過現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)海洋生物進(jìn)行研究， 對(duì)其遺傳特性進(jìn)行改良特別是經(jīng)濟(jì)品種的性狀改良， 并開發(fā)對(duì)人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有用的生物產(chǎn)品，提供相應(yīng)技術(shù)服務(wù)。 海洋生物技術(shù)是近年來的研究熱點(diǎn)之一， 也是世界各海洋大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。 發(fā)展海洋技術(shù)能夠?yàn)楸Ｕ虾Ｑ笊a(chǎn)力、 促進(jìn)海洋生物資源的可持續(xù)開發(fā)和利用提供解決方案。 廣東省是我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)之一，深圳市政府也著力發(fā)展海洋科技、建設(shè)海洋城市。 因此，在地方院校面向海洋科學(xué)及生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)海洋生物技術(shù)作為專業(yè)選修課， 不僅能夠幫助學(xué)生拓寬知識(shí)面、 掌握多種生物技術(shù)在科研領(lǐng)域的應(yīng)用， 了解國(guó)內(nèi)外海洋生物技術(shù)的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及未來方向，同時(shí)也符合本地教育需求，對(duì)培養(yǎng)專業(yè)領(lǐng)域人才具有重要意義。

海洋生物技術(shù)作為海洋生物學(xué)與現(xiàn)代生物技術(shù)的交叉學(xué)科，涉及基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、 海水養(yǎng)殖病害的診斷和防治等多學(xué)科內(nèi)容，知識(shí)覆蓋面較廣。 目前該課程的教授面臨的主要問題包括：1） 課程的部分知識(shí)要點(diǎn)在其他生物專業(yè)課如分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等課程中已經(jīng)涉及，導(dǎo)致部分學(xué)生特別是大三的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易喪失注意力，不夠重視；2）該課為純理論課程，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)， 生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生對(duì)于海洋生物缺乏了解，難以產(chǎn)生共鳴，導(dǎo)致課堂活躍度不夠，氣氛沉悶；3） 學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中依然存在缺乏主觀能動(dòng)性的問題，對(duì)于知識(shí)的掌握停留在理論階段，不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行延伸思考，導(dǎo)致理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用的脫節(jié)。 因此，如何在有限的教學(xué)周期內(nèi)突出教學(xué)重點(diǎn)、提高教學(xué)質(zhì)量、 培養(yǎng)真正能夠?qū)W以致用的創(chuàng)新性人才是授課老師所面臨的挑戰(zhàn)。

為了讓學(xué)生能夠充分理解并掌握分子生物學(xué)、生物化學(xué)及細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域的經(jīng)典和前沿生物技術(shù)的原理、操作流程及其在海洋生物科研中的應(yīng)用，筆者結(jié)合課程目標(biāo)及近三年來個(gè)人的教學(xué)體會(huì)，在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、 改進(jìn)教學(xué)方法和手段以及改革考核方式方面進(jìn)行了初步的探索和創(chuàng)新，構(gòu)建了“海洋特色突出、理論和科研應(yīng)用結(jié)合、顛倒課堂、綜合性考核”的新型教學(xué)體系，取得了較好的教學(xué)效果，能夠進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性， 培養(yǎng)符合本地發(fā)展需求的復(fù)合型人才。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出課程重點(diǎn)

海洋生物技術(shù)涉獵學(xué)科范圍廣泛， 知識(shí)體系較為復(fù)雜，該課目前沒有專門的參考教材。 筆者主要參考王梁華、焦炳華等主編的《生物技術(shù)在海洋生物資源開發(fā)中的應(yīng)用》。 本書知識(shí)體系相對(duì)全面，分章節(jié)對(duì)各個(gè)學(xué)科的技術(shù)如基因工程、 細(xì)胞工程、 蛋白工程、發(fā)酵工程等進(jìn)行了介紹，同時(shí)匯總了海洋生物技術(shù)領(lǐng)域最新的科研成果， 是比較適合這門課的參考書之一。 筆者還參考了《生物技術(shù)概論》(第四版)、《生物技術(shù)在海洋生物資源開發(fā)中的應(yīng)用》《海洋生物技術(shù)研究進(jìn)展》等教材，最終根據(jù)教學(xué)大綱及實(shí)際授課需要，形成了六個(gè)章節(jié)作為《海洋生物技術(shù)》的授課內(nèi)容，主要偏重于生物技術(shù)在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)及保護(hù)、疾病診斷及防治、 品種改良以及海洋生物資源開發(fā)中的應(yīng)用。 同時(shí)，引入最新科研發(fā)現(xiàn)和新聞，增加學(xué)生的興趣度， 例如介紹最新發(fā)現(xiàn)的能夠降解塑料垃圾的海洋微生物、目前鑒定的最大的海洋細(xì)菌、源自于海洋活性天然產(chǎn)物的抗腫瘤藥物等。 這些鮮活的實(shí)例能夠激發(fā)學(xué)生的興趣， 拓寬視野和知識(shí)面。 此外，引入科研文獻(xiàn)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，從而將課堂上講解的不同生物技術(shù)串聯(lián)起來， 幫助學(xué)生建立科研思路，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)技術(shù)解決實(shí)際問題。 例如在講解海水養(yǎng)殖病害的診斷和防治時(shí)， 通過分析幾篇最新文獻(xiàn)， 讓學(xué)生系統(tǒng)了解如何綜合運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、分子雜交技術(shù)等對(duì)病害種類進(jìn)行初步判斷，并對(duì)病原進(jìn)行分離、 純化以及分子生物學(xué)及生物化學(xué)鑒定，進(jìn)一步研發(fā)相應(yīng)的防治技術(shù)和產(chǎn)品，最終達(dá)到病害防治的目的。 這樣不僅能夠增加課程的深度，還能幫助學(xué)生學(xué)以致用，將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。

2 改進(jìn)教學(xué)方法，運(yùn)用多種教學(xué)手段

2.1 多媒體展示和傳統(tǒng)板書相結(jié)合

本課選課學(xué)生多為大學(xué)二年級(jí)， 尚未接觸微生物學(xué)、基因工程等課程，因此對(duì)于一些生物技術(shù)特別是分子生物學(xué)技術(shù)的原理理解較為吃力。 因此在授課時(shí)增加多媒體教學(xué)手段，通過視頻、動(dòng)畫模擬演示幫助學(xué)生更加直觀地理解某項(xiàng)技術(shù)。例如，在講到熒光定量PCR時(shí)， 可以通過播放動(dòng)畫展示如何對(duì)DNA分子進(jìn)行熒光標(biāo)記， 以及熒光閾值和擴(kuò)增循環(huán)的關(guān)系等。還可以通過播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生了解該項(xiàng)技術(shù)的具體操作是怎樣的，用到哪些儀器，以及與當(dāng)下的社會(huì)需求如新冠病毒核酸檢測(cè)的相關(guān)性。 通過這些方式，使得原本晦澀的技術(shù)變得具象化，有助于加深學(xué)生的理解和記憶。此外，為了避免學(xué)生的視覺疲勞、進(jìn)一步增加師生互動(dòng)，在某些重點(diǎn)知識(shí)的講授過程中，可以通過板書的形式進(jìn)一步講解，放慢速度，給予學(xué)生提問和討論的時(shí)間，使他們能夠充分吸收并消化相關(guān)知識(shí)。

2.2 建立“以學(xué)生為主體、教師行輔助和引導(dǎo)”的教學(xué)模式

在授課過程中，教師以引導(dǎo)為主，幫助學(xué)生建立基于解決問題的學(xué)習(xí)模式。通過精心設(shè)計(jì)問題，引發(fā)學(xué)生的思考從而使他們更容易接受新的知識(shí)點(diǎn)。 例如在講到轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器時(shí)，先提出問題，通過引入具體例子引出為什么需要轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器， 它和轉(zhuǎn)基因生物的區(qū)別在于什么。 此外，通過增加開放式問題、啟發(fā)式問題， 培養(yǎng)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題——主動(dòng)思考——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題的能力。注重科研與教學(xué)的融合，將科研思維引入到教學(xué)過程中，全面提升教學(xué)質(zhì)量。

2.3 增加翻轉(zhuǎn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在教學(xué)方式上引入翻轉(zhuǎn)課堂的形式。將學(xué)生進(jìn)行分組，由每組學(xué)生介紹一項(xiàng)常用生物技術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充，例如酵母雙雜交技術(shù)、噬菌體表面展示技術(shù)、基因沉默技術(shù)等。由學(xué)生自行查找相關(guān)文獻(xiàn)，介紹該技術(shù)的相關(guān)原理、流程以及在海洋生物科研領(lǐng)域的應(yīng)用， 而教師在這一過程中僅起到輔助和引導(dǎo)的作用，充分培養(yǎng)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作以及思考問題、查閱文獻(xiàn)的能力。 教師在這一過程中要注意及時(shí)調(diào)節(jié)課堂氛圍，適時(shí)通過提問調(diào)動(dòng)全班學(xué)生學(xué)習(xí)和討論的熱情。 在翻轉(zhuǎn)課堂的考核環(huán)節(jié)，建立以學(xué)生為主體的打分方式，由每組學(xué)生對(duì)匯報(bào)組從內(nèi)容、格式、演講、問答等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。此外，教師對(duì)于學(xué)生的匯報(bào)成果要給予及時(shí)的總結(jié)和肯定，并給出相應(yīng)指導(dǎo)意見。通過這些措施充分培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力和創(chuàng)造性。

3 采用綜合性的考核方式

為了更加客觀的評(píng)判學(xué)生對(duì)課程的掌握程度和學(xué)習(xí)能力，增加過程性考核的比重，將考核分成五個(gè)部分，包括考勤（5%）、課堂參與度（10%）、隨堂測(cè)驗(yàn)（25%）、分組PPT匯報(bào)（20%）以及期末考試（40%）。 每節(jié)課開始前先對(duì)上次所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧提問，提高學(xué)生注意力，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。 同時(shí)在授課過程中，通過提問誘導(dǎo)學(xué)生積極思考，避免被動(dòng)填鴨式的教學(xué)效果。 例如在介紹RNA的提取時(shí)，可以提問為什么RNA酶在人類唾液、皮膚表面等普遍存在，引導(dǎo)學(xué)生回想之前所學(xué)人類病毒分類的相關(guān)知識(shí)。這樣一方面可以有助于老師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，另外一方面可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 此外，進(jìn)一步優(yōu)化考試題型。 以往期末考試的主要題型分為填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題及問答題。由于是閉卷考試，將近半數(shù)的題目仍為考察技術(shù)原理和基本概念，在應(yīng)用能力的考察方面有所欠缺。 因此對(duì)考試題型進(jìn)行優(yōu)化，增加主觀題如論述題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的比例，允許學(xué)生帶限定的學(xué)習(xí)資料和筆記進(jìn)場(chǎng)，目的是為了考核學(xué)生綜合性地運(yùn)用多種生物技術(shù)解決特定問題的能力，避免通過死記硬背某些原理也能回答題目的現(xiàn)象。這樣更能促進(jìn)學(xué)生“學(xué)以致用”，有利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

教學(xué)改革是一個(gè)持續(xù)的不斷推陳出新的過程，改革措施可涵蓋教學(xué)理念、內(nèi)容、模式、課件的制作、考核方式等多項(xiàng)內(nèi)容。 對(duì)《海洋生物技術(shù)》理論課程的教學(xué)改革仍需進(jìn)一步的探索， 需要授課老師不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，查閱相關(guān)領(lǐng)域的科研文獻(xiàn)，持續(xù)更新知識(shí)體系。 對(duì)于《海洋生物技術(shù)》的課程教學(xué)及考核模式改革的探索和實(shí)踐， 將有助于提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力， 為社會(huì)培養(yǎng)具有實(shí)際解決問題能力的創(chuàng)新性人才。