以能力培养为导向的“微生物遗传与育种”教学改革研究

吴 菁

（武汉轻工大学 湖北·武汉 430023）

0 引言

说起当代大学生，很多老师第一反应就是现在的学生“难带”，哪怕授课老师功力深厚，讲课讲得非常精彩，单凭精彩的讲授也很难使学生集中精力或调动他们积极学习的主动性，仍然有很多学生在课堂上睡觉、玩手机或做任何与课堂无关的事情……这种现象也被称之为“怠课”。追究其原因，这可能是因为他们设立的目标只是“我要考入XX大学”，所以迈入高校大门后就失去了人生方向，加上现在发达的智能手机和网络、碎片化的时间等种种原因导致的。赵姣等认为当代大学生是因为学习背景的变化导致了学习状态的变化，很多大学生学习迷失方向、缺乏动机、缺乏思考和创新、学习懈怠和心浮气躁。[1]当然造成这种现象的原因，除了学习背景变化之外，还包括从受教育起就长期养成的习惯和观念、偏低的大学淘汰率在内等非常复杂的深层次原因。痛则思变，到底该如何提高课堂的吸引力，如何让学生回归课堂，并养成自主学习、深度学习习惯，是现在迫切需要思考和解决的。

1 问题的提出

“微生物遗传与育种”为武汉轻工大学生物技术和生物科学专业本科生的专业选修课，结合了微生物学与遗传育种学相关内容，具有理论和实验设计原理相结合的特点，在“微生物学”“遗传学”“分子生物学”和“基因工程”之后开课，是连接以上先导课程并向实践转化的桥梁。课程的内容结合了微生物学与遗传育种学相关内容，具有理论和实验设计原理相结合的特点。但是因为条件的限制，在实际的教学过程中，面临着理论知识机械记忆，实验操作纸上谈兵、老旧方法淘汰更新等等挑战。如何在暂时没有办法开设配套实验、实践的情况下，达到培养学生的各项能力的目的，是一贯需要考虑的内容。另外，课程的开设一般在第六学期，学生逐步开始在动物学、植物学或微生物学等方向形成自己的专业偏好，选择本课程的同学基本对微生物学、微生物分子生物学及相关实验操作产生一定的兴趣，并已决定之后是考研或就业，这样的差异也决定了他们对课程兴趣点的不同，需要针对学生的要求和兴趣点进行课程设计。经过思考，课程的实施将重点落脚在能力培养目标上，重在更新学习方法，梳理课程脉络、引导学生将先备知识与新学知识连接融合、构建属于自己的学习网络，让课程跟进发展趋势。

结合布鲁姆的认知分类，将课程的整体目标定为三个层次，一是知识目标，要求学生通过课程的学习，能够清晰说出微生物三大育种技术的内容、特点以及它们之间的相互关系，构建本课程与其他先导课程之间的初步连接；二是能力目标，通过各种课程设计，培养学生的知识建构能力、实践能力、整理能力和创新能力；三是情感目标，通过整个教学环节，引导学生对所学知识进行提炼和升华，培养良好的学习习惯与学习兴趣，同时培养学生的学术素养、职业素养、社会责任心以及家国情怀。

2 “微生物遗传与育种”课程教学改革的实施

在整个教学改革的过程中，除了知识的讲授和讨论（全班讨论或分组）环节外，结合设立的课程目标，还设立几个相对复杂的任务以达到训练能力的目的。

（1）角色扮演任务。航天育种是育种技术中比较特殊的一个分支，在育种历史上留下了重要的一笔。在了解各种突变的机制以及特点之后，组织学生进行一场特殊的讨论：将学生分为六组，分别站在国家、农民、公司、科学家、媒体、消费者角度，说明你愿不愿意或者是否应该大力发展航天育种。该任务的主旨是培养学生的批判性思维能力，希望学生不仅了解原理和机制，同时了解某项决策的制定、媒体和大众的反应，会因为站在不同的角度或立场，有不同的看法。

（2）知识点转化任务。微生物育种的落脚点在改良产品性状，改良的根本在基因的改变，而一个突变的产生，绕不过各种DNA损伤的修复机制，但DNA损伤的修复是所有知识点中最抽象最难理解的。因为只有真正理解掌握之后才能将原理用自己的话转述出来，所以设计了要求学生将该小节的知识点写成故事的任务，任务要求是使用最擅长的文风将一种或多种DNA 修复机制写成小说，要求看过该小说后能了解至少一种修复机制的特点或修复的过程。任务的设置看似有些“离经叛道”，但实际上它对知识的理解和应用提出了更高的要求。

（3）论文阅读任务。生命科学离不开研究和实验，支撑并表达这一切的就是各类论文。科学论文是对科学领域的现象进行研究并描述科学研究成果的文章，通过阅读论文，我们可以追寻科学工作者探索的过程，学习实验的设计、结果的分析方法，其中的判断、推理和逻辑思维手段。所以设计了阅读任务引导他们从论文中寻找有用的信息。

（4）分组学习绘制思维导图任务。思维导图是一种用图将思维形象化的方法，可以将大脑中的思维过程进行外部呈现，帮助记忆、学习、思考等，利于人脑的扩散思维的展开。在大学教育中，我们可以适当运用“学科思维导图”来强调“理解型记忆”和引导“结构化思考”。[2]在这里，设计了分组绘制思维导图的任务，一是给学生一个逐步进阶的机会，二是可以培养团队合作能力。

（5）考核环节的改革。微生物遗传与育种课程内容大致分为六个部分，课程内容比较繁杂，涉及面广，单纯的考试只能促进他们进行被动的记忆。所以在考核环节，最终采取的方式是让学生自己出一套满分为100 分带有参考答案和评分标准的考卷。这样的考核方式可以引导学生去思考一份相对来说合格的试卷到底有些什么要素、要考哪些考点、可以怎么考查以及为什么要这样考查。这样的考核方式等于把教学的一部分权利让渡给学生，让他们自行决定复习考核的内容，刺激学生重拾学习的主动权。

3 教学改革效果和思考

对于这样进行教学改革的效果，其实非常难以评价和量化，因为最终的考核方式并不是一份试卷，评判的标准也比较主观，并不能看出一眼看出考试成绩是否有提高。所有的设计都是通过过程考核，希望学生能尽可能的投入到学习过程中来，体会每一个设计的初衷。

对于文献阅读和思维导图，因为比较常规，在最终的反馈中，学生也没有将此作为核心进行反馈，所以我们反思的重点放在角色扮演任务、将知识点写成小说和考核环节。

（1）角色扮演任务是希望学生在了解太空育种的原理和机制的基础上，同时了解某项决策的制定、媒体和大众的反应，从来都不是统一的，每个人对同一件事的看法会因为站在不同的角度或立场，有不同的看法。这也是为了培养学生的批判性思维能力。

（2）将知识点写成小说是一个尝试，是从台湾大学的叶丙成教授的教学实践中得来的灵感。这项尝试已经进行过几轮，在历次的作业中，每个班都有数量不等的同学不仅投入大量的时间精力写出了精彩的故事，还在写作中找到了快乐和满足。他们说从来没有想过可以这样来学习，感谢这份作业给了他们充分表达自己的机会，以后说不定可以尝试去写一些科普小说。也有同学甚至在上完课后或毕业之后在网上看到其它类似将专业知识写进文中的小说兴奋地向我推荐，说一看到这篇就想起这次别出心裁的作业。

（3）在完成本门课程考核的过程中，大部分的学生在整理课程知识点的同时会进行更多的思考。比如学习的重心究竟是老师划定的重点还是通过自己的学习和整理梳理出来的对自己来说重要的部分？出试卷的过程中，这些知识点该如何进行取舍？会不会出好一份试卷后，发现几乎大部分的题目都集中在某一章或某几章，是否需要调整？考核的重点，并不在于试卷是否完美或有多少难度，而是在这种形式的考核中，学生转变角色，通过自己对课程脉络的梳理，对他们心中需要考核的内容进行选择、查漏补缺，从而达到从更高、更新的角度去思考问题的目的。从最后的试卷分析中看得出来，经过了这样的整理，很多同学非常有感触，经历了相当的心理成长。

比如有同学很清晰地写出了自己出这份试卷时的心理历程：“无疑这是我第一次站在老师的角度去出题，这并不是一件容易的事。出题的过程中我先是不知道出什么题，没有目的，因为那时候我对整本书理解不深入，知识框架还没搭建起来，知识点都是琐碎的，所以没办法出题。在我仔细把书重新梳理一遍之后，我发现能出题的地方太多了，什么都想考，于是我准备了很多题目，这就带来了另一个问题，试卷题量过大，不符合考试试卷要求。接下来我对照着目录将我的题目进行删减，依据课程内容侧重点，定向考察。在不断的修改之后，试卷内容变得丰富且适量。我认为相比起做一份试卷，出题更考察我们对整本书的把握以及知识点理解程度，因为在这个过程中不仅仅要考虑怎么做题，更重要的是想怎么归纳和展现重点精华”。还有同学这么说：“总的来说，收获还是巨大的，撇开中间的些许抱怨，在分配内容侧重时的空白感就暴露了自己知识掌握不牢靠，并未融会贯通的问题；在自己对内容进行删改实则是帮自己进行了一遍知识梳理。再回到这个作业身上，可以说第一次去认真扮演老师的角色，算是对自己不可能走上教师道路的一种圆满，再有就是真的体会到了老师的辛苦，才发现换位思考来的感受根本就不如进入他人的角色体会来的深切，这是值得我谨记的东西，更深入的了解才能换来最大的包容。大三的年纪，快要结束的学习生涯，才真正发自内心觉得教师是值得人们真正去尊敬的职业。最后谢谢老师，给了我们这么一个特殊作业”。也有同学在试卷分析中写出了对整个课程的感悟：“‘触目惊心’，有种未来的课就应该这么上的感觉。主要有两点，一是考察方式特殊。对大多数学生来说，更关注的是怎样拿到某一门课的学分，所以放在期末的精力会更多，学习效果也就不好。老师的课侧重于平时的考察，而且善于调动和引导同学，课堂效果和整体学习效果非常棒。二是注重细节。今年李克强总理在政府工作报告中推崇‘工匠精神’。我们的课程细节之处也是力求完美，可见老师的用心。身处互联网时代，讲课虽然要互联网结合多媒体，但更需要保持一片赤诚”。其实相应的反馈还有很多，这样的反馈是一个教师幸福感的源泉。

4 小结

这样的教学改革尝试从开始到如今，已经过了四年，揉入了多种元素与设计，除了把思维导图的思维方式从头到尾进行渗透之外（尽管对应的课上、课下任务只有两次），并没有把其中某一个方面进行完全的贯彻。原因之一是因为本课程设计的以上环节具有创新性和高阶性，也有一定的挑战度，但本课程的课程性质是生物技术专业第六学期的选修课，同期开设的必修课任务也非常繁重，如果需要投入再多的精力可能会引起学生的反弹。原因之二是老师可以通过强制的重复的训练让他们获得某种能力、某项技能，但这样的获得如果没有持续的训练或使用也会随着时间的流逝慢慢失去。

现在的学生考虑问题非常实际，他们在投入之前首先会问，这个以后有没有用？会考虑以后是一件好事，但是相当一部分同学在考虑以后的时候，关注的时间线比较短，比如大三下学期的他们，人生规划可能只到我到底是工作还是考研，考研考哪个专业，工作会是什么样。诚然，他们很年轻，拥有无限可能，但当前的选择仍然有可能会影响到他们长远的一生。在这样的背景下，他们可能会忽视一些对他们人生重要的因素，这就需要教师的引导。

作为教师的我们也同样需要问问自己，我们的教学是为了什么？教学绝对不单单是为了让学生通过本门课程的考试。有句话说，教师是辛勤的园丁，我想这个“园丁”一定不是通过修剪将树苗修改成特定的甚至是一模一样的样子。我更喜欢说这个园丁通过和学生的接触和授课，在他们心里播下一颗种子，这颗种子可以是老师对他们进行的各项能力训练，也可以是老师在课堂的投入、对专业的热爱和坚持。也许短期看不到任何变化，但说不定会在他们人生的某个阶段合适的时候突然生根、发芽、开花、结果，会引发他们对人生的思考。这颗种子，就是“师者，传道授业解惑也”里的“道”。