“創(chuàng)造的教育”在生物工程概論課程中的應(yīng)用初探

邱 天，張麗輝

(長春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長春 130032)

“創(chuàng)造的教育”在生物工程概論課程中的應(yīng)用初探

邱 天，張麗輝

(長春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長春 130032)

創(chuàng)新是當(dāng)今時(shí)代的鮮明主題。而高校特別是師范院校承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新型師資的重要使命?！皠?chuàng)造的教育”理念的核心是培養(yǎng)創(chuàng)造意識、創(chuàng)造能力和創(chuàng)造激情。本文結(jié)合生物工程概論課的授課經(jīng)驗(yàn)，以生為本，采取多種教學(xué)方法，將結(jié)果教育逐步向以問題為導(dǎo)向的過程教育轉(zhuǎn)化，注重培養(yǎng)邏輯思維能力。并就“創(chuàng)造的教育”的實(shí)施做初步探索，以期為相關(guān)課程的教學(xué)提供參考。

生物工程；創(chuàng)造的教育；以生為本；人才培養(yǎng)；教學(xué)方法

“創(chuàng)造的教育”是東北師范大學(xué)在“尊重的教育”理念基礎(chǔ)上與時(shí)俱進(jìn)地提出來的教育理念，彰顯了新時(shí)期高校人才培養(yǎng)的目標(biāo)和特色[1]。創(chuàng)造是教育的本質(zhì)。教師的創(chuàng)造精神和能力，直接影響創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。對于師范類院校，更影響著創(chuàng)新型基礎(chǔ)師資的培養(yǎng)。

教育家蘇霍姆林斯基曾說過，“世界上沒有才能的人是沒有的。問題在于教育者要去發(fā)現(xiàn)每一位學(xué)生的稟賦、興趣、愛好和特長，為他們的表現(xiàn)和發(fā)展提供充分的條件和正確引導(dǎo)?！薄爸挥心軌蚣ぐl(fā)學(xué)生去進(jìn)行自我教育的教育，才是真正的教育?！蔽覈逃L期以來受應(yīng)試教育觀念的影響很深，嚴(yán)重制約著學(xué)生的發(fā)展。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020年)指出，中國未來社會(huì)的發(fā)展需要大量的基礎(chǔ)知識扎實(shí)、學(xué)科有交叉、創(chuàng)新能力強(qiáng)，綜合素質(zhì)高的復(fù)合型人才。在美國，隨著創(chuàng)造學(xué)作為一門新學(xué)科的興起，創(chuàng)造教育也逐漸形成。創(chuàng)造教育把重心放在人的發(fā)展上，追求人的潛能和創(chuàng)造力的極大發(fā)揮[2]。

“創(chuàng)造的教育”核心是培養(yǎng)創(chuàng)造意識、創(chuàng)造激情和創(chuàng)造能力[1]。如何在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的大背景下、在具體教育過程中實(shí)現(xiàn)上述目的是值得每位高校教師認(rèn)真思考的問題。大學(xué)教學(xué)已經(jīng)進(jìn)入專業(yè)知識教學(xué)的階段，創(chuàng)造能力的培養(yǎng)進(jìn)入了定向開發(fā)培養(yǎng)階段，以滿足未來專業(yè)工作和社會(huì)的需要[3]。由于新時(shí)期人才培養(yǎng)的格局具有跨學(xué)科、跨院校、多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，這為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了更廣闊的機(jī)遇?！吧锕こ谈耪摗闭n程是一門多學(xué)科交叉、滲透、綜合的新學(xué)科，因此為教師提供了探索實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)造的教育”培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的空間。本文圍繞“創(chuàng)造的教育”在“生物工程概論”課程教學(xué)中的實(shí)踐進(jìn)行探討。

1 上好緒論課，激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣

緒論課是一門課的前言，就像話劇的序幕一樣，能不能把學(xué)生的注意力吸引過來，興趣激發(fā)起來，是這門課成功與否的關(guān)鍵。

1.1 系統(tǒng)介紹課程內(nèi)容，提高關(guān)注度

通過對這門課程內(nèi)容的概括介紹，讓學(xué)生初步認(rèn)識到這門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容之豐富，課程的核心涉及以前學(xué)過的基礎(chǔ)課，外延又與后續(xù)的課程相關(guān)，從而提高對這門課的關(guān)注度。創(chuàng)造的教育還需要培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)造的基礎(chǔ)，即有牢固的知識基礎(chǔ)。沒有大量的知識積累，寬專結(jié)合，談創(chuàng)造是不可能的?！吧锕こ谈耪摗卑ɑ蚬こ?、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生化工程和蛋白質(zhì)工程等幾大方面，而且每一方面都可以獨(dú)立設(shè)課。顯然，這門課程具有基礎(chǔ)性、交叉性和前沿性等特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)過程中可能會(huì)遇到許多其它學(xué)科的、不易懂的知識，因此不下功夫肯定是學(xué)不好的。

1.2 明確學(xué)習(xí)課程的意義

“我們對高等教育的需要比以往任何時(shí)候都更為迫切，對科學(xué)知識和卓越人才的渴求比以往任何時(shí)候都更加強(qiáng)烈?！盵4]青年學(xué)生只有自覺地把個(gè)人的理想追求融入到國家和民族的事業(yè)中，才能有發(fā)展的機(jī)會(huì)和創(chuàng)造的平臺(tái)。21世紀(jì)是信息技術(shù)、生物工程、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展時(shí)期，也是這些高新科技迅速產(chǎn)業(yè)化的時(shí)期。尤其是生物工程技術(shù)現(xiàn)已成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵技術(shù)之一[5]。

1.3 清楚學(xué)習(xí)本門課程的方法

斯坦伯格在《創(chuàng)造性的本質(zhì)》中提出的創(chuàng)造力有三個(gè)維度：智力層面、認(rèn)知風(fēng)格、人格因素。他認(rèn)為，創(chuàng)造力的第一層面就是運(yùn)用智力發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。創(chuàng)造性是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代人才必備的基本素質(zhì)。生物工程是一門與實(shí)踐聯(lián)系非常緊密的學(xué)科。這就要求生物工程專業(yè)的學(xué)生要適應(yīng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對人才的種種需求，因此除要掌握生物工程及相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本技能外，還要注重培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，為今后學(xué)習(xí)和盡快適應(yīng)相關(guān)領(lǐng)域的工作打下良好基礎(chǔ)。除此之外，由于創(chuàng)造教育是一種系統(tǒng)化的教育，還需同時(shí)考慮個(gè)體的認(rèn)知過程，家庭、社會(huì)環(huán)境，受教育狀況，所屬領(lǐng)域特征等方面。培養(yǎng)學(xué)生成為“具有創(chuàng)造性”的人，培養(yǎng)他們的領(lǐng)域創(chuàng)造力，提高學(xué)生作為未來師資的“把關(guān)者”的素質(zhì)[6]。

2 采取靈活多樣的教學(xué)方法，突出以學(xué)生為主體的教育理念

2.1 立足學(xué)生，精選教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)當(dāng)今社會(huì)對人才的培養(yǎng)要突出“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的原則，同時(shí)考慮教材內(nèi)容的更新往往滯后于新技術(shù)、新方法的產(chǎn)生的狀況，適當(dāng)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選。例如，對教材中有些偏、難、繁、舊的內(nèi)容，進(jìn)行略講或刪掉。及時(shí)補(bǔ)充最新研究進(jìn)展，如基因組、轉(zhuǎn)錄組、表觀組等組學(xué)技術(shù)和方法，保證教學(xué)內(nèi)容跟蹤世界科學(xué)前沿，使學(xué)生畢業(yè)后盡快與社會(huì)接軌。

對生物工程中的基本概念不能弱化。而且盡量通過科研或生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例讓學(xué)生去理解抽象的概念，例如通過味精的生產(chǎn)工藝流程理解糖代謝和代謝控制發(fā)酵，通過果葡糖漿的生產(chǎn)過程理解固定化酶。對多個(gè)領(lǐng)域都涉及的生物技術(shù)，例如在原生質(zhì)固定化和植物細(xì)胞融合技術(shù)中都涉及的原生質(zhì)體的制備[7]，通過在生物工程概論的實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)“植物原生質(zhì)體的制備”使學(xué)生在實(shí)踐中驗(yàn)證對原生質(zhì)體概念及其制備技術(shù)的理解。使學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，側(cè)重過程研究。

2.2 以生為本，讓學(xué)生參與教學(xué)

師生雙方都是教學(xué)過程的共同參與者，只是在參與過程中所起的作用不同。為了改變過去教師“一言堂”“滿堂灌”的教育模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度和學(xué)生現(xiàn)有的專業(yè)知識水平，選取部分課程內(nèi)容讓學(xué)生講。例如，在講完五大工程內(nèi)容后，學(xué)生已掌握了一定的基礎(chǔ)知識，可讓學(xué)生分組圍繞生物技術(shù)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用講解一個(gè)應(yīng)用的典型案例，包括基本生產(chǎn)流程。采取課后查閱資料、分組討論、學(xué)生講述、師生點(diǎn)評方式，將互動(dòng)式和體驗(yàn)式教學(xué)方法運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中。既鍛煉了學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、綜合分析和語言表達(dá)能力，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，使教學(xué)效果事半功倍。教師在點(diǎn)評時(shí)應(yīng)充分尊重學(xué)生，最大限度地從多方面挖掘?qū)W生的優(yōu)點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出不同的看法，并引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生在發(fā)言時(shí)要注意科學(xué)性、層次性和邏輯性。

注重理論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)并重，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課及開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目中鍛煉自己，培養(yǎng)專業(yè)興趣。當(dāng)用建構(gòu)主義認(rèn)知觀來理解課堂教學(xué)時(shí)，大學(xué)的核心任務(wù)是探索與發(fā)現(xiàn)；“創(chuàng)造的教育”鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中拿出自己的“產(chǎn)品”。這里說的產(chǎn)品可以是小發(fā)明、小論文，也可以是在某一學(xué)科領(lǐng)域形成的新觀點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)解決問題的新方法，乃至產(chǎn)生解決問題的新方法和結(jié)果；在課堂教學(xué)中注重思維訓(xùn)練，不要講得太細(xì)太滿，要給學(xué)生留有思考的時(shí)間和空間。

2.3 以問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的想象力

傳統(tǒng)的教學(xué)方法基本是灌輸式。而現(xiàn)代的教育觀念提倡的是問題教學(xué)，側(cè)重的是過程研究，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和想象力。把問題貫穿于教學(xué)的始終。現(xiàn)代科學(xué)巨匠愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因?yàn)橹R是有限的，而想象力概括世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉[8]。”將結(jié)果教育轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥栴}為導(dǎo)向的過程教育，教師的正確引導(dǎo)和啟發(fā)尤為重要。教師在設(shè)置問題的過程中，一定要注意問題的科學(xué)性、邏輯性和趣味性。如在講到轉(zhuǎn)基因食品、克隆技術(shù)、雜交水稻等人們普遍關(guān)心的社會(huì)熱點(diǎn)問題時(shí)，可讓學(xué)生課后查閱資料、社會(huì)調(diào)研、自由討論等，闡述自己的觀點(diǎn)和看法，最后以小論文的形式呈現(xiàn)，可作為評定成績的一部分。

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要的特點(diǎn)，可以促進(jìn)學(xué)生想象力的發(fā)展。教學(xué)中可讓學(xué)生探索多種渠道去解決問題，多個(gè)角度觀察事物，培養(yǎng)發(fā)散思維。比如在解釋“生物工程”的定義時(shí)，可以問學(xué)生“獲得優(yōu)良品質(zhì)的動(dòng)物、植物或微生物品系”，可提出包括哪些“優(yōu)良品質(zhì)”，“推測通過哪些途徑可以獲得優(yōu)良品質(zhì)”等問題。讓學(xué)生充分思考，使每個(gè)學(xué)生都能積極參與到教學(xué)活動(dòng)之中，把學(xué)習(xí)過程變成學(xué)生自主探究、挖掘潛能的過程。

2.4 注重邏輯思維能力的培養(yǎng)，提倡討論式的教學(xué)

解決問題的能力說到底是邏輯思維能力。這些邏輯思維能力主要包括抽象與概括、歸納與演繹、分類與比較、分析與綜合等。在教學(xué)活動(dòng)中不是簡單的傳授知識、告訴結(jié)果，而是通過具體案例的討論，讓學(xué)生形成自己的認(rèn)識，從而獲得新的知識。例如，通過“利用生物工程獲得人胰島素”讓學(xué)生抽象概括出基因工程的基本流程。通過回顧早期發(fā)酵的歷史和一些產(chǎn)品，讓學(xué)生歸納發(fā)酵工程的發(fā)展歷程中自然發(fā)酵階段的特點(diǎn)。正確認(rèn)識局部性質(zhì)與整體性質(zhì)之間的關(guān)系也是與學(xué)生多次討論完成的教學(xué)過程。如番茄-馬鈴薯雜交種并沒有像人們預(yù)想的那樣地上部分結(jié)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就證明存在當(dāng)局部結(jié)合為整體時(shí)局部的性質(zhì)消失的情況，說明可能存在表型的多基因之間相互作用和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的分子機(jī)制。在聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)中，并非循環(huán)數(shù)越多，目的片段的產(chǎn)量越多，也說明了這一點(diǎn)。雜種優(yōu)勢又是另一種情況，當(dāng)局部結(jié)合成統(tǒng)一體時(shí)產(chǎn)生了局部所沒有的性質(zhì)，產(chǎn)生部分之和大于整體的結(jié)果?？蓭ьI(lǐng)學(xué)生有選擇地閱讀文獻(xiàn)，例如學(xué)習(xí)文獻(xiàn)“獲得植物細(xì)胞融合的技術(shù)和系統(tǒng)的鑒定方法”，包括形態(tài)學(xué)觀察顯示為兩種雜交親本的中間型，染色體記數(shù)和流式細(xì)胞儀證明染色體和DNA含量，隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA和基因組原位雜交(GISH)證明再生植株具有雙親基因組[9]。以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴悸泛涂茖W(xué)的思辨能力，從而加深對書本知識中植物細(xì)胞融合概念、原理和方法的理解。

2.5 采用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段，多媒體輔助教學(xué)

生物工程概論課程內(nèi)容多而新，概念抽象。采用多媒體輔助教學(xué)，借助文字、圖像、動(dòng)畫和聲音相結(jié)合，將DNA、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、PCR的反應(yīng)原理、工藝流程圖(如外加酶制劑用于啤酒工藝)等，直觀、生動(dòng)地呈現(xiàn)出來。在每章教學(xué)內(nèi)容結(jié)束時(shí)安排播放一些本領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域相關(guān)的視頻，例如國際知名大學(xué)教授教學(xué)、典型實(shí)驗(yàn)和工廠化生產(chǎn)、最新研究前沿的視頻等，開闊學(xué)生的視野，使他們熟悉實(shí)驗(yàn)技術(shù)和流程，也有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，彌補(bǔ)了教材內(nèi)容更新滯后的現(xiàn)象。

3 在教書過程中注重立德樹人

追溯歷史，解放之前的陶行知先生和改革開放之后的劉道玉先生曾倡導(dǎo)“創(chuàng)造的教育”。陶行知時(shí)代的焦點(diǎn)問題是國家的生死存亡，他認(rèn)為創(chuàng)造的“核心”是做。劉道玉提出“創(chuàng)造教育”是在80年代改革開放初期。經(jīng)過了改革開放30多年的洗禮，從某種意義上講，創(chuàng)造本應(yīng)不是一個(gè)稀缺的事物。但創(chuàng)造在功利主義、量化至上的思想侵蝕下變得相對稀缺。在中華民族偉大復(fù)興的新征程中，今天需要的創(chuàng)造是更高質(zhì)量的創(chuàng)造，是無私的創(chuàng)造。

“教師教給學(xué)生的知識，多年以后可能會(huì)過時(shí)，可能會(huì)被遺忘，但教授為人處事的道理是學(xué)生一生的財(cái)富，會(huì)讓他們終生難忘[4]?！彼哉f，教書育人、立德樹人是高校教師的神圣職責(zé)和使命。教育學(xué)生回歸初心、回歸夢想，摒棄功利浮躁和碌碌無為顯得十分重要。在“生物工程概論”課程的教學(xué)過程中，應(yīng)把“生物技術(shù)是把雙刃劍”的思想貫穿于全課程。生物技術(shù)在造福于人類的同時(shí)，也帶來了一些負(fù)效應(yīng)[10]。如果生物技術(shù)被誤用，則可能產(chǎn)生新的、更具危險(xiǎn)的生物劑或毒素。更不能為了牟取私利做危害國家和社會(huì)的事情。所以應(yīng)始終把教育學(xué)生,樹立良好的職業(yè)道德放在首位。

4 結(jié)語

教師的創(chuàng)造精神和能力，直接影響創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。師范大學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)基礎(chǔ)教育師資的國家使命，只有培養(yǎng)出創(chuàng)新型的教師，才能為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供保障。本文就如何在“生物工程概論”課程教學(xué)中實(shí)施“創(chuàng)造的教育”理念做了初步探索。“創(chuàng)造的教育”突出教育的過程屬性，將結(jié)果教育轉(zhuǎn)化為以問題驅(qū)動(dòng)的過程教育，更加重視對學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā)，使學(xué)生主動(dòng)探究未知世界，進(jìn)而提高其創(chuàng)造的能力。但是對于如何加強(qiáng)這門課的實(shí)踐教學(xué)比例，如何采取定性與定量相結(jié)合的方式評價(jià)學(xué)生的成績等問題，還需進(jìn)一步探索。教學(xué)研究與改革的工作任重而道遠(yuǎn)，需在實(shí)踐“創(chuàng)造的教育”的道路上不斷求索。

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Explorationon“CreativeEducation”intheIntroductiontoBioengineering

QIU Tian, ZHANG Li-hui

(School of Life Sciences, Changchun Normal University, Changchun Jilin 130032, China)

Creativity is the vivid theme of the present era. The goal of universities especially normal schools emphasizes the creative teacher development. Creative consciousness, creative ability and creative enthusiasm are the core of the concept “creative education”. In teaching the Introduction to Bioengineering, we adopt various teaching methods, train the logic thinking ability and attempt to transform outcome-based education to question-oriented process-based education under the goal of the student-oriented teaching. The exploration of “creative education” would be used for reference by educators who teach this course.

bioengineering; creative education; student-oriented; talent training; teaching method

G642

A

2095-7602(2017)12-0073-04

2017-06-23

長春師范大學(xué)教育教學(xué)改革研究課題“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下高校實(shí)踐課程混合式教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐”。

邱 天(1980- )，女，講師，博士，從事進(jìn)化遺傳學(xué)研究。