非生物類本科生“生命科學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)模式的研究和實踐

魏艷紅

摘 要 本文提出將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式應(yīng)用在非生物類學(xué)生的“生命科學(xué)導(dǎo)論”的實踐教學(xué)中，并具體闡述其設(shè)計思路及實施方案，分析了其應(yīng)用特色及推廣價值，為面向非生物類本科生“生命科學(xué)導(dǎo)論”通識教育課程的教學(xué)改革提供借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞 生命科學(xué)導(dǎo)論 教學(xué)模式 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.01.048

Abstract This paper proposes to apply the task-driven teaching model to the practice teaching of non-biological students' "Introduction to Life Science"， and elaborates its design ideas and implementation plans， and analyzes its application characteristics and promotion value for non-biological undergraduates. The teaching reform of the "Introduction to Life Science" general education curriculum provides reference and help.

Keywords Introduction to Life Science； teaching model； task-driven teaching method

1 生命科學(xué)導(dǎo)論課程簡介

現(xiàn)今，生命科學(xué)迅猛發(fā)展，取得了令世人矚目的研究成果，這對于當(dāng)今社會的眾多領(lǐng)域及多種學(xué)科的發(fā)展提供了新的契機，也帶來了全新的挑戰(zhàn)。因此對于生物學(xué)知識開展的通識教育對于培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才就變得尤為重要。世界上眾多著名高校紛紛在非生物專業(yè)的學(xué)生中開設(shè)生命科學(xué)導(dǎo)論的通識教育課程，哈佛大學(xué)是最早的踐行者。國內(nèi)的眾多著名學(xué)府如北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開大學(xué)、武漢大學(xué)、上海交通大學(xué)等也于近十年中陸續(xù)面向非生物專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了生命科學(xué)導(dǎo)論課程。[1]湖北工業(yè)大學(xué)也于近年面向機械學(xué)院的學(xué)生開設(shè)了生物類通識教育課程。為了凸顯生命科學(xué)導(dǎo)論在學(xué)科交叉中的課程特點，改善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)其綜合解決專業(yè)問題的能力，更好地落實生命科學(xué)導(dǎo)論人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們嘗試運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法面向非本科專業(yè)的學(xué)生開展生命科學(xué)導(dǎo)論的教學(xué)和實踐。

2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的含義

“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”教學(xué)模式屬于建構(gòu)主義理論的范疇，通過將所要學(xué)習(xí)的知識和技能隱藏在工作任務(wù)中，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中達到對于知識技能的有效掌握。該教學(xué)方法可以將枯燥的知識轉(zhuǎn)變成生動的事實案例，學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下高效主動地進行學(xué)習(xí)，可以由傳統(tǒng)的“教會”轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W(xué)生如何“學(xué)會”，提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力及深化學(xué)習(xí)效果。[2]任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的實施流程是教師指導(dǎo)學(xué)生理清工作思路，找到完成任務(wù)的方法步驟，然后由學(xué)生自主開展項目，從而完成工作任務(wù)。該方法可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得優(yōu)良的教學(xué)效果。該過程也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的教育過程，非常適用于知識型與技能型相結(jié)合的綜合素質(zhì)人才的培養(yǎng)，[3]因此嘗試將其應(yīng)用在面向非生物類學(xué)生的生命科學(xué)導(dǎo)論的實踐教學(xué)中。

3 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在生命科學(xué)導(dǎo)論課程中的應(yīng)用

其具體實施方案如下：[4]設(shè)定工作任務(wù)—明確任務(wù)完成思路—搜集資料—制訂工作計劃—完成任務(wù)—學(xué)習(xí)質(zhì)量評價—知識拓展—課程考核

3.1 設(shè)定工作任務(wù)

教師根據(jù)學(xué)生的專業(yè)類型進行分組，把專業(yè)一致及大體相近的同學(xué)編排至同一組，然后再分析其與生物學(xué)學(xué)科交叉融合點，建設(shè)適合學(xué)科交叉的學(xué)習(xí)、科研及實踐的工作任務(wù)。例如可以為機械專業(yè)學(xué)生設(shè)定任務(wù)“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”，其中核心技術(shù)“動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)”涉及到多種細胞生物反應(yīng)器，其工作原理和操作流程和機械技術(shù)密切相關(guān)。

在工作任務(wù)設(shè)定中，結(jié)合以下思路：學(xué)習(xí)信息方面專業(yè)的學(xué)生，對于生物蛋白質(zhì)核酸等生物大分子的了解，有助于計算機的分子設(shè)計；而通信類專業(yè)的學(xué)生，了解遠程醫(yī)療，能更深刻地理解自身專業(yè)；學(xué)習(xí)電子方面專業(yè)的學(xué)生，對于生物信息學(xué)、生物通訊代謝網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，有利于本專業(yè)生物傳感器及生物芯片等的設(shè)計；建筑專業(yè)的學(xué)生，通過對于生物體結(jié)構(gòu)功能等的學(xué)習(xí)了解，有利于開發(fā)其仿生的設(shè)計思維；能源專業(yè)的學(xué)生，對于生物的學(xué)習(xí)理解，可為其在生物能源的研究開發(fā)中奠定知識基礎(chǔ)；學(xué)習(xí)機械的學(xué)生，了解生命科學(xué)導(dǎo)論知識，有利于運動康復(fù)機械制造、生物學(xué)儀器設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)等。對文科學(xué)生則討論現(xiàn)代生命科學(xué)與社會問題的關(guān)系，可以間接影響他們的思維。

3.2 明確任務(wù)完成思路

教師引導(dǎo)學(xué)生明確工作目標(biāo)，以及完成工作所需要的各種條件，包括基礎(chǔ)知識技能的要求以及物質(zhì)條件等，將整體目標(biāo)逐一分解，確定完成任務(wù)的基本思路。例如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務(wù)中，涉及到眾多知識與技能，包括病毒的概念及特征、細胞的基本概念、營養(yǎng)需求、培養(yǎng)條件等知識，顯微鏡的操作、細胞復(fù)蘇、傳代、凍存的操作規(guī)程、細胞培養(yǎng)方法及細胞生物反應(yīng)器的應(yīng)用等。

3.3 搜集資料

通過對于任務(wù)的分析，學(xué)生明確必須掌握的知識技能，通過網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館等多種渠道廣泛查閱搜集資料，為工作任務(wù)的完成掃清障礙。這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)。

3.4 制訂工作計劃

學(xué)生在分析、資訊的基礎(chǔ)上，對任務(wù)的完成思路形成共識，制定具體的工作計劃。包括工作完成的前期準(zhǔn)備，如各種耗材、儀器設(shè)備、工作環(huán)境等的具體籌備。以及工作完成所需的知識結(jié)構(gòu)及技能的理解掌握，制定詳細具體的操作步驟，設(shè)定明確的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范流程。

3.5 完成任務(wù)

嚴格按照工作計劃完成工作任務(wù)，利于任務(wù)完成的任何形式及方法都可以積極向?qū)W生推薦并提供條件。包括可以在相關(guān)實驗室學(xué)習(xí)實驗過程，到相關(guān)生產(chǎn)實地考察，可以隨堂聽取與自己課題有關(guān)的專業(yè)老師授課課堂等等，學(xué)習(xí)的過程擴充到完成任務(wù)的各個環(huán)節(jié)中。條件受限的項目可以通過替代性實踐或者網(wǎng)絡(luò)模擬進行，重點讓學(xué)生感受過程、鞏固知識、訓(xùn)練技能。比如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務(wù)中，考慮到狂犬病毒不易獲取及其危險性，可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)病毒感染細胞的技術(shù)，在實驗室實踐細胞培養(yǎng)的過程。

3.6 學(xué)習(xí)質(zhì)量評價

對于任務(wù)的完成情況實施多元化評價，力求可以最大限度地反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)情況。多元化評價包括學(xué)生自我評價，小組內(nèi)學(xué)生相互評價，教師評價。評價的內(nèi)容也包括多個方面，如工作目標(biāo)的理解情況，資料搜集的深度廣度情況、任務(wù)完成情況，團隊協(xié)作情況、學(xué)習(xí)態(tài)度情況等。

3.7 知識拓展

任務(wù)完成后，師生共同討論舊項目可能有的不足以及可供改進、拓展的地方。教師還可以根據(jù)任務(wù)完成情況提出相似的項目，引導(dǎo)學(xué)生對比進行深入思考，鞏固并提高知識技能。比如在“狂犬病疫苗的實驗室制備工藝”這項任務(wù)的基礎(chǔ)上，可以將細胞培養(yǎng)方式進一步拓展，提出“三維細胞培養(yǎng)方式”，三維細胞培養(yǎng)儀獨特的工作原理可以對機械專業(yè)的學(xué)生起到一定的啟示作用。還可對其他類似疫苗的生產(chǎn)工藝、動物細胞培養(yǎng)的其他應(yīng)用等進行擴展。

3.8 課程考核

傳統(tǒng)的單一的考核方式已不適應(yīng)于任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。本項目采用過程式評價方式結(jié)合學(xué)期末考核給出最終成績。該種考核方式可以最大限度對于學(xué)生起到教育、導(dǎo)向以及激勵作用。過程式評價方式是以每一個任務(wù)驅(qū)動下的工作過程的評價反饋為依據(jù)，由學(xué)生本人、團隊小組、教師多方面的評價組成，而多個任務(wù)所得的平均成績則為該生的最終成績。學(xué)期末考核方式為：教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱列出不同的題目，以專業(yè)背景分類的每個小組按照題目集體完成一篇科技論文，并制作幻燈片用于匯報講解，并進行現(xiàn)場答辯。教師給出小組最終分值，再結(jié)合各成員在講解時的表現(xiàn)以及小組負責(zé)人提供的成員排序，給出每個成員的分值。最終成績由過程式評價成績（50%）以及學(xué)期末考核（50%）構(gòu)成。

4 任務(wù)制驅(qū)動的教學(xué)法應(yīng)用在非生物類本科生生命科學(xué)導(dǎo)論課程的特色及推廣應(yīng)用價值

任務(wù)制驅(qū)動的教學(xué)法應(yīng)用在面向非生物類本科生的通識教育必修課中具有很好的適應(yīng)性及創(chuàng)新性。首先，公選課的課程性質(zhì)可以和任務(wù)驅(qū)動制的教學(xué)模式完美融合，充分發(fā)揮通識教育類課程在當(dāng)今高等教育中的重要價值和作用。其次，在該教學(xué)方法的實施中，可以使得教師傳授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，課堂理論教學(xué)與工作任務(wù)實踐相結(jié)合，多元高效地提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。另外，任務(wù)制驅(qū)動的教學(xué)法還可以彰顯專業(yè)特色，這與學(xué)科交叉的復(fù)合型人才培養(yǎng)相結(jié)合，利于培養(yǎng)專業(yè)面廣、具備多學(xué)科知識的復(fù)合型人才。該教學(xué)方法的應(yīng)用對交叉學(xué)科、科技類專業(yè)課程的教學(xué)具有一定的推廣價值。

總之，基于任務(wù)驅(qū)動的生命科學(xué)導(dǎo)論課程教學(xué)改革，可以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，最大限度提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力，教學(xué)實踐中也取得了良好的教學(xué)效果。該教學(xué)方法有利于培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)今社會的全方面高素質(zhì)復(fù)合型人才。教學(xué)改革在當(dāng)今新的社會形勢和社會訴求下勢在必行，任重而道遠，作為教師，我們唯有不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，不斷探索、實踐和總結(jié)，尋求最有益和最匹配的教學(xué)模式，才可以為培養(yǎng)高素質(zhì)的合格人才提供保證。

參考文獻

[1] 郭紹青.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的內(nèi)涵[J].中國電化教育，2006（7）：57-59.

[2] 崔永明.基于任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的生物專業(yè)課教學(xué)研究與實踐[J].價值工程，2015（29）：242-243.

[3] 王玉璽，李智.基于任務(wù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在高校公選課中的研究與實踐[J].教育與教學(xué)研究，2015.29（4）：83-87.

[4] 呂忠寶.項目教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法的比較[J].科技信息，2007（09）：41.