郝凌云

(深圳大學生命與海洋科學學院， 深圳 518060)

海洋覆蓋地球表面積70%以上， 蘊含上億種生物，是一個巨大的資源寶庫。 合理開發(fā)和利用海洋生物資源能夠為人類所面臨的全球性挑戰(zhàn)如資源匱乏、能源危機、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80年代末， 旨在通過現(xiàn)代生物技術(shù)對海洋生物進行研究， 對其遺傳特性進行改良特別是經(jīng)濟品種的性狀改良， 并開發(fā)對人類和社會經(jīng)濟發(fā)展有用的生物產(chǎn)品，提供相應技術(shù)服務。 海洋生物技術(shù)是近年來的研究熱點之一， 也是世界各海洋大國競爭的焦點之一。 發(fā)展海洋技術(shù)能夠為保障海洋生產(chǎn)力、 促進海洋生物資源的可持續(xù)開發(fā)和利用提供解決方案。 廣東省是我國海洋經(jīng)濟發(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及生物技術(shù)專業(yè)的學生開設(shè)海洋生物技術(shù)作為專業(yè)選修課， 不僅能夠幫助學生拓寬知識面、 掌握多種生物技術(shù)在科研領(lǐng)域的應用， 了解國內(nèi)外海洋生物技術(shù)的研究現(xiàn)狀、熱點及未來方向，同時也符合本地教育需求，對培養(yǎng)專業(yè)領(lǐng)域人才具有重要意義。

海洋生物技術(shù)作為海洋生物學與現(xiàn)代生物技術(shù)的交叉學科，涉及基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、發(fā)酵工程、 海水養(yǎng)殖病害的診斷和防治等多學科內(nèi)容，知識覆蓋面較廣。 目前該課程的教授面臨的主要問題包括：1） 課程的部分知識要點在其他生物專業(yè)課如分子生物學和細胞生物學等課程中已經(jīng)涉及，導致部分學生特別是大三的學生在學習過程中容易喪失注意力，不夠重視；2）該課為純理論課程，缺少實踐環(huán)節(jié)， 生物技術(shù)專業(yè)的學生對于海洋生物缺乏了解，難以產(chǎn)生共鳴，導致課堂活躍度不夠，氣氛沉悶；3） 學生在學習過程中依然存在缺乏主觀能動性的問題，對于知識的掌握停留在理論階段，不會主動進行延伸思考，導致理論學習和實踐應用的脫節(jié)。 因此，如何在有限的教學周期內(nèi)突出教學重點、提高教學質(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)。

為了讓學生能夠充分理解并掌握分子生物學、生物化學及細胞生物學等領(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用，筆者結(jié)合課程目標及近三年來個人的教學體會，在優(yōu)化教學內(nèi)容、 改進教學方法和手段以及改革考核方式方面進行了初步的探索和創(chuàng)新，構(gòu)建了“海洋特色突出、理論和科研應用結(jié)合、顛倒課堂、綜合性考核”的新型教學體系，取得了較好的教學效果，能夠進一步發(fā)揮學生的主觀能動性， 培養(yǎng)符合本地發(fā)展需求的復合型人才。

1 優(yōu)化教學內(nèi)容，突出課程重點

海洋生物技術(shù)涉獵學科范圍廣泛， 知識體系較為復雜，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)中的應用》。 本書知識體系相對全面，分章節(jié)對各個學科的技術(shù)如基因工程、 細胞工程、 蛋白工程、發(fā)酵工程等進行了介紹，同時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)中的應用》《海洋生物技術(shù)研究進展》等教材，最終根據(jù)教學大綱及實際授課需要，形成了六個章節(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)測及保護、疾病診斷及防治、 品種改良以及海洋生物資源開發(fā)中的應用。 同時，引入最新科研發(fā)現(xiàn)和新聞，增加學生的興趣度， 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。 這些鮮活的實例能夠激發(fā)學生的興趣， 拓寬視野和知識面。 此外，引入科研文獻對理論知識進行補充，從而將課堂上講解的不同生物技術(shù)串聯(lián)起來， 幫助學生建立科研思路，學會綜合運用所學技術(shù)解決實際問題。 例如在講解海水養(yǎng)殖病害的診斷和防治時， 通過分析幾篇最新文獻， 讓學生系統(tǒng)了解如何綜合運用細胞培養(yǎng)技術(shù)、分子雜交技術(shù)等對病害種類進行初步判斷，并對病原進行分離、 純化以及分子生物學及生物化學鑒定，進一步研發(fā)相應的防治技術(shù)和產(chǎn)品，最終達到病害防治的目的。 這樣不僅能夠增加課程的深度，還能幫助學生學以致用，將理論和實踐有機結(jié)合。

2 改進教學方法，運用多種教學手段

2.1 多媒體展示和傳統(tǒng)板書相結(jié)合

本課選課學生多為大學二年級， 尚未接觸微生物學、基因工程等課程，因此對于一些生物技術(shù)特別是分子生物學技術(shù)的原理理解較為吃力。 因此在授課時增加多媒體教學手段，通過視頻、動畫模擬演示幫助學生更加直觀地理解某項技術(shù)。例如，在講到熒光定量PCR時， 可以通過播放動畫展示如何對DNA分子進行熒光標記， 以及熒光閾值和擴增循環(huán)的關(guān)系等。還可以通過播放相關(guān)實驗視頻，讓學生了解該項技術(shù)的具體操作是怎樣的，用到哪些儀器，以及與當下的社會需求如新冠病毒核酸檢測的相關(guān)性。 通過這些方式，使得原本晦澀的技術(shù)變得具象化，有助于加深學生的理解和記憶。此外，為了避免學生的視覺疲勞、進一步增加師生互動，在某些重點知識的講授過程中，可以通過板書的形式進一步講解，放慢速度，給予學生提問和討論的時間，使他們能夠充分吸收并消化相關(guān)知識。

2.2 建立“以學生為主體、教師行輔助和引導”的教學模式

在授課過程中，教師以引導為主，幫助學生建立基于解決問題的學習模式。通過精心設(shè)計問題，引發(fā)學生的思考從而使他們更容易接受新的知識點。 例如在講到轉(zhuǎn)基因生物反應器時，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)學生從發(fā)現(xiàn)問題——主動思考——設(shè)計實驗解決問題的能力。注重科研與教學的融合，將科研思維引入到教學過程中，全面提升教學質(zhì)量。

2.3 增加翻轉(zhuǎn)課堂，培養(yǎng)學生自主學習能力

在教學方式上引入翻轉(zhuǎn)課堂的形式。將學生進行分組，由每組學生介紹一項常用生物技術(shù)作為教學內(nèi)容的補充，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。由學生自行查找相關(guān)文獻，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)域的應用， 而教師在這一過程中僅起到輔助和引導的作用，充分培養(yǎng)學生們自主學習、團隊合作以及思考問題、查閱文獻的能力。 教師在這一過程中要注意及時調(diào)節(jié)課堂氛圍，適時通過提問調(diào)動全班學生學習和討論的熱情。 在翻轉(zhuǎn)課堂的考核環(huán)節(jié)，建立以學生為主體的打分方式，由每組學生對匯報組從內(nèi)容、格式、演講、問答等不同環(huán)節(jié)進行綜合評價。此外，教師對于學生的匯報成果要給予及時的總結(jié)和肯定，并給出相應指導意見。通過這些措施充分培養(yǎng)學生自主學習的能力，激發(fā)學生的學習潛力和創(chuàng)造性。

3 采用綜合性的考核方式

為了更加客觀的評判學生對課程的掌握程度和學習能力，增加過程性考核的比重，將考核分成五個部分，包括考勤（5%）、課堂參與度（10%）、隨堂測驗（25%）、分組PPT匯報（20%）以及期末考試（40%）。 每節(jié)課開始前先對上次所學內(nèi)容進行回顧提問，提高學生注意力，進一步鞏固所學知識點。 同時在授課過程中，通過提問誘導學生積極思考，避免被動填鴨式的教學效果。 例如在介紹RNA的提取時，可以提問為什么RNA酶在人類唾液、皮膚表面等普遍存在，引導學生回想之前所學人類病毒分類的相關(guān)知識。這樣一方面可以有助于老師及時了解學生的學習效果，另外一方面可以調(diào)動學生學習的積極性。 此外，進一步優(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，在應用能力的考察方面有所欠缺。 因此對考試題型進行優(yōu)化，增加主觀題如論述題、實驗設(shè)計題的比例，允許學生帶限定的學習資料和筆記進場，目的是為了考核學生綜合性地運用多種生物技術(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。這樣更能促進學生“學以致用”，有利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

教學改革是一個持續(xù)的不斷推陳出新的過程，改革措施可涵蓋教學理念、內(nèi)容、模式、課件的制作、考核方式等多項內(nèi)容。 對《海洋生物技術(shù)》理論課程的教學改革仍需進一步的探索， 需要授課老師不斷提高自身的業(yè)務水平，查閱相關(guān)領(lǐng)域的科研文獻，持續(xù)更新知識體系。 對于《海洋生物技術(shù)》的課程教學及考核模式改革的探索和實踐， 將有助于提高學生的綜合學習能力， 為社會培養(yǎng)具有實際解決問題能力的創(chuàng)新性人才。