“双一流”背景下基于创新人才培养的民族院校生物科学专业《人体与动物生理学》课程的教学改革探讨.pdf
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1、Vol.32No.2Journal of MUC(Natural Sciences Edition第3 2 卷第2 期May,20232023年5月中央民族大学学报(自然科学版)“双一流”背景下基于创新人才培养的民族院校生物科学专业人体与动物生理学课程的教学改革探讨覃筱燕,蓝荣峰?,程金波,胡杨(1.中央民族大学生命与环境科学学院,北京10 0 0 8 1;2.深圳大学医学部基础医学院,深圳518 0 6 0)摘要:在民族院校“双一流”建设的背景下,中央民族大学生命与环境科学学院尝试基于创新人才培养的生物科学专业人体与动物生理学一流课程的教改探索,旨在建立以学生为中心的差异化教学模式。通过知识
2、传授和价值引领,培养“能够适应和驾驭未来”的创新人才。在实施中,我们注重引人思政元素,充分运用线上线下的混合教学模式,构建“生理+病理+药理”三层次的特色融合知识体系,并结合“理论+实验+创新性实践”的实践教学指导方案。此外,本次教改紧密配合基于国际视野的高水平教师队伍建设是创新人才培养体系建设成功的关键保障,完善其他教学质量评价制度建设的实施,相得益彰,初见成效。我们阐述教改的方案、实施感悟和优势,拟为一流课程建设和一流本科人才培养提供参考。关键词:一流本科课程;人体与动物生理学;差异化教学模式;创新人才培养体系;创新性实践中图分类号:TN915文献标识码:A文章编号:10 0 5-8 0
3、36(2 0 2 3)0 2-0 0 8 4-0 71前言“培养一流人才”是我国高等学校“双一流”建设的核心任务,而课程教学又是人才培养的关键环节和主要阵地,因此以课程建设为抓手,积极探索有利于创新创业人才培养的教学改革具有重要意义。2015年,世界一流大学和一流学科(“双一流”)建设计划的正式启动标志着我国高等教育进人到新的发展阶段1,它以培养一流创新型人才、建设高水平教师学者团队、提升院校和学科科研水平为主要目标,相比于“2 11”和“98 5”工程,“双一流”建设鼓励高校挖掘特色优势、进行差别化发展。基于此背景,探索助力国家社会经济发展和科技水平提高的高等教育教学改革路径,建设以培养学生
4、科研能力尤其是创新能力为核心的特色一流课程成为时下热点2-4。人是教育的出发点也是落脚点,以人为本、因材施教、个性发展是我国教育一贯坚持。而能否培养出全面发展、具有国际竞争力、“能够适应和驾驭未来”的创新人才也成为了衡量“双一流”建设成败的金标准之一5,这一培养过程离不开教学和科研的协同作用6-7 课程是教育教学基础而重要的组成部分,基于创新型人才培养的教学改革和课程建设将有助于“双一流”建设的稳步推进。人体与动物生理学是研究人体和动物有机体生理机能及其内在规律的一门学科,是生命科学相关专业的核心基础课程。为满足一流学科建设要求,该门课程的教学改革应着力于运用现代科技主导的线上线下混合教学模式
5、,将课程深奥繁杂的理论知识转变为通俗易懂、密切联收稿日期:2 0 2 2-10-17基金项目:中央民族大学“双一流”学科建设项目(MUC-KC2210);国家自然科学基金面上项目(8 18 7 30 8 8)阶段性成果作者简介:覃筱燕(196 8-),女(汉族),广西南宁人,中央民族大学生命与环境科学学院教授,博士生导师,主要研究方向:民族医药在神经退行性疾病的作用。85覃筱燕等:“双一流”背景下基于创新人才培养的民族院校生物科学专业人体与动物生理学课程的教学改革探讨第2 期系实践及临床应用的知识传授给学生,激发学生主动学习的能力,提升学生的专业技能,培养学生的科研思维,开拓学生的学术视野,帮
6、助学生树立远大的理想,培植家国情怀,形成“能够适应和驾驭未来”的创新性人才培养模式。中央民族大学生物科学本科专业自1992 年创办以来就开设有人体与动物生理学课程,并分别于2 0 0 8 和2 0 18 年获得校级优秀课程和精品课程立项(项目编号:JPZYHXKC18937),具备良好的建设基础。2 0 2 2 年再获校级一流课程立项(项目编号:MUC-KC2210),课程建设水平得到进一步提升。在近三年的课程教学改革中,我们完成了对学生的知识传授,学生专业技能、科研思维和实践的培养,鼓励并指导学生申报和实施大学生创新创业训练项目(URTP),并参与各种形式的大学生生物科学竞赛,发挥教学和科研
7、各自优势协同育人,创新人才培养初见成效。如:2 0 19 2 0 2 1的三年间,我们教学团队指导申报和实施URTP项目10 项;指导学生参加北京市和全国生物科学竞赛8 项,分别获得北京市一等奖3项,二等奖1项,全国二和三等奖各4项;发表多篇高水平SCI论文。上述参与学生毕业后,大部分已经进人北京大学等一流高校攻读研究生,深耕科研探索之路,部分尚未毕业的学生也都获得了推免研究生名额。因此,本课程的教改建设是在“双一流”建设背景下,以创新人才培养为核心的一流学科建设的教学改革、探索与实践,有望成为中央民族大学生物科学本科生科研创新人才培养基地,同时也希望为相关专业一流人才的培养提供参考。2教改的
8、具体方案和特色在多年的教学改革和探讨过程中,我们形成了以学生为中心的分类教学及差异化管理特色模式,通过知识传授和价值引领,树立创新人才培养的目标,强调课程导人思政元素的必要性,利用线上线下的混合式教学方法,融合课程知识构建“生理+病理+药理”三层次的特色理论教学内容,构建“理论+创新性实验”的创新理论结合实践教学方案。2.1以学生为中心实施分类教学和差异化管理的特色模式长期以来,我国的高等教育是以“师”为中心、以“教”为主的单向授课活动,课程形式较为单一,师生之间缺乏交流,往往忽视学生的学习主体地位。这对于传授专业基础知识、培养学生的自主学习能力、激发其学习兴趣而言是极其不利的。在谈及教与学的
9、主体这一亘古话题时,美国教育学家帕克帕尔默在教学勇气一一漫步教师心灵一书中指出“教学于共同体中”,强调了学生在课堂当中的重要地位。人体与动物生理学课程基于“以学生为中心”的教育学理论为指导,通过开展对话、探究等活动,不但将学生真正纳入课堂,更是让其成为课堂的中心和探索者,学习如何像科学家那样去思考问题。具体而言,授课教师展示某个生命活动的现象或是情境,学生思考并提出问题,通过“生-生”“师-生”思维碰撞、讨论交流、设计实验、动手实践、解决问题,将PBL(基于问题的教学)教学法贯穿于整门课程当中9-10 ,实现了从“以教师为中心 向“以学生为中心 这一流课程建设的必然转变8 。这样的参与式教学模
10、式强调以学生为主,通过多种手段调动学生参与教学的积极性,加强师生之间、学生之间的信息交流和反馈,帮助学生自主学习以及掌握新知识。人体与动物生理学课程具有较强的理论性和实践性,着眼于从分子到整体的各个层次对人体和动物有机体的生命活动及其规律的阐明,其中包含内容丰富、日新月异的前沿创新成果,因此整个课程涵盖的知识体量较为庞大。然而,在高校统一调整教学计划后,分配给人体与动物生理学的课时数远远不能满足教师详尽阐述教学内容的需求,学生也无法在短时间内完全理解和消化所学内容,导致学生不易学好此课程,教学效果大打折扣。同时,人体与动物生理学课程的知识体系缺少临床医学的相关内容,教学中不能给所有的知识点都配
11、上典型的临床病例、诊断、救治和最新研究的方法,单一的教学方法很难达到较好的学习效果,教学质量的提高很受限【12】。另外,我校属于特殊的“98 5 重点大学,录取的本科生来自56 个民族,文化基础差异大,传统教学模式下学生接受新知识的能力呈现两极分化。星导第3 2 卷中央民族大学学报(自然科学版)86所以,我们对课堂教学内容进行了大幅度的调整,并对各类学生强化分类指导,实施差异化特色教学模式。不同于以“师”为中心、以“教”为主的单向授课模式,在我们的课程中,学生首先围绕典型现象呈现、临床病例和前沿研究分组讨论,自行查阅相关资料并总结,充分发挥学生的主观能动性。然后通过教师总结性讲解,提出探究性问
12、题的方式,进一步引导学生全面和深入理解问题,使学生在有限的课时中通过自主学习和独立思考掌握知识。当然,在此过程中,我们强调因材施教,针对不同基础水平的民族学生实行分类教学和差异化管理。例如,辅导人学基础差的学生力求掌握教学大纲要求的基本知识和提高学习的兴趣;指导入学基础较好的学生去追踪前沿科学问题并指导他们进行科学实验设计。多年来,实施的“以学生为中心,以教师为主导”的分类指导和差异化教学实践改革取得了一些成果,更为重要的是,它改变了传统教育模式,建立了以学生为中心的教学体系,致力于帮助学生实现从被动学习到主动学习再到研究导向型学习;从盲目学习到兴趣导向再到倡导终身学习为宗旨。全部学生掌握了教
13、学大纲要求的知识,优秀的学生则追踪前沿科学问题并进行科研实践探究。学生们提高了学习兴趣并掌握了专业技能,培养了创新性科研思维,开拓了学术视野,甚至部分优秀的学生有高水平的科研成果产出并获得进一步的深造学习机会。我们的这一特色教改实践说明,这种以学生为中心,分类指导和差异化特色教学模式,实现差别化发展,使学生的自主学习能力得到提升,科研思维和技能得到锻炼,有利于创新型人才的培养2.2把知识传授和价值引领相结合,树立培养“能够适应和驾驭未来”的创新人才的目标,强调课程入思政元素的必要性知识讲授将思政元素融人教学,实现知识传授和价值引领相结合。在课堂教学中渗透以培养“能够适应和驾驭未来的人”的教学理
14、念为目标。着力培养“具有优良的思想品格、深厚的人文素养、扎实的基础理论和专业知识、强烈的创新意识的优秀人才”,能成为独立的、能驾驭自已以及国家与民族未来的人。人体与动物生理学课程的核心内容是机体为维持稳态而进行的一种动态生理功能平衡的调节,突出生命体内外稳态的重要性。在课程知识讲授过程中,将各种动物或人的疾病发生原因与生理功能联系起来,阐明生理功能失衡是某种病因导致疾病的内在机制。引人的思政元素,如将“新冠感染清零行动”与国家安全相联系的必要性,强调导致环境或社会失衡引发的严重疾病都可能导致医疗挤兑或者国家安全动荡的风险,告诚学生树立对国家和民族的责任感。又如在讲解神经生理中神经递质和受体时,
15、可以以网络游戏成瘾的机制为例,告诫学生敬畏和珍惜大学时光,远离网络游戏。这样从机体生理功能稳态、医疗应对及社会稳态的关系的角度阐述课程内容,可以使专业知识学习与理论和政策紧密结合起来,激发学生学习兴趣和社会责任感的养成。人体与动物生理学讲述的稳态调节也是贯穿各系统和器官功能调节的核心内容,在人的情绪、心态调节中起重要作用。在面向学生知识讲授时,可以强调社会安定团结稳定是国家和地区发展强大的基础。近年“港独”的各种破坏性活动已严重扰乱香港的社会稳定和民生,破坏了香港的法治和经济,更严重影响“一国两制”政策的实施,极端不利于香港的繁荣稳定与长远发展【13。神经调节是稳态调节的最主要的形式,它分为正
16、反馈和负反馈两种,可通过人为干预达到调节生理活动的目的。任何人在工作和生活中都可能会遭遇不顺,但要学会利用正反馈积极调节情绪,保持积极乐观心态。因此,讲授神经调节反馈时将思政元素融人,指导学生保持积极乐观的心态,不被悲观情绪所影响,对学生身心健康至关重要。另外,生理学注重整体与统一。通过动物生理学实验培养学生局部与整体统一、结构与功能统一、机体与环境统一的全局思维,避免片面化思维,考虑问题要全面,不要过于强调单因素的作用。同样,如何激发学生的爱国热情,培养学生远大的理想和家国情怀是本课程思政的主要内容之一。诺贝尔生理或医学奖是为表彰在生理学或医学领域有重要发现或发明的人,是国际最高的自然科学成
17、就奖之一。屠呦呦创造性地研制出抗症新药青蒿素和双氢青蒿素,为中医药走向世界指明了方向,也是第一位获得诺贝尔生理或医学奖的中国人。屠呦呦在2 0 世纪6 0 7 0 年代初接受抗药研究任务后,力覃筱燕等:“双一流”背景下基于创新人才培养的民族院校生物科学专业人体与动物生理学课程的教学改革探讨第2 期87开展了几百种中药的筛选和经历无数失败的研究后最终获得抗症青蒿素。我们在教授课程知识的同时要让学生不仅要学习她对中医药事业的坚持,还要学习她面对失败时不气铵、不低头的坚韧毅力,更要学习她的爱国情怀14。诸如屠呦呦这样充满爱国情怀的科学家有很多,他们淡泊名利,甘于奉献,体现了中国生理学家报效祖国的爱国
18、主义精神。课程思政强调立德树人,要讲政治和讲信仰,还要立足课程本质,掌握课程基本知识,教师以潜移默化的方式启迪学生,提升人体与动物生理学教学效果14-15。在教学过程中,将对学生社会责任意识的培养放到重要地位,帮助其在掌握理论知识和技能的同时树立正确的人生观、价值观,重视动物福利和伦理及具有人道主义精神由14-152.3强调线上线下相结合的混合式教学方法,构建创新课堂,鼓励学生追踪学术前沿随着“互联网+教育”的迅猛发展,教学不再受限于地理、环境,线上教学促进了教育公平,使千里外共听一堂课成为可能。而在新冠疫情席卷全球的背景下,线上教学更是一跃成为了极其重要的教学形式。基于此,人体与动物生理学教
19、学团队借助超星学习通平台,制作了内容形式多样的线上教学资源,包括视频、音频、课件等。课前团队将充满趣味的课程教学文件发布于超星学习通平台上,提醒学生教学重点。上课时则利用超星平台利用超星平台多功能技术开展线上教学,实现“课前+课上+课后”的线上线下混合式教学,并通过选人、抢答、主题讨论和随堂练习等方式与学生互动。线上教学大大丰富了我们的教学手段。课前,学生通过自主观看教学视频和课件的方式对知识形成基本认识,经过思考产生问题后再正式进入课堂。课堂教学以学生为中心,通过PBL教学法,组织学生讨论,提高其解决问题的综合能力;通过案例教学法,从人体与动物生理学的视角对一些常见、重大或新发的病例展开分析
20、讨论,如“新冠肺炎”等呼吸道传染病的发病和传染机制等,带领学生自主分析具体案例,从被动式听课转变为体验式上课,从而提升学生分析和解决问题的能力。课后布置作业、进行总结并归纳知识点,并鼓励学生追踪科学研究前沿,查阅新发表的国际论文,开拓学术视野。另外,生命科学的发展日新月异,团队教学注重及时将领域前沿研究动态融人教学内容中,比如向学生介绍近年的诺贝尔生理或医学奖的研究成果,引导其了解科学前沿热点,主动探求知识,激发其学习兴趣及继续深造的情怀。线上线下混合的教学方法能够有效提高课堂的宽度,提升学习的效率,而广泛地将科学前沿融入课堂能够拓展课堂的广度和深度,创新课堂形成【16-17 2.4融合课程知
21、识,构建“生理+病理+药理”三层次的特色教学理论和创新性科研实践内容,同时鼓厉学生申报URTP项目和参加各种形式的大学生生物科学竞赛我们教学团体通过对教学内容的分类重构以及创新性融合,构建了“生理学+病理学+药理学”三层次的特色融合理论教学内容。人体与动物生理学是一门知识面广、内容抽象、兼具理论性强和应用性的课程,与人体解剖组织学、生物化学、药理学、病理学、免疫学等有很强的关联性,同时与后期细胞生物学、分子生物学、分子药理学和神经生物学等专业课有密切关系。在生物科学本科专业课程设置中,由于学校师资和重点研究方向的不同,中央民族大学只把人体与动物生理学和分子药理学列人专业基础课程教学。实际上,只
22、有把人体与动物生理学病理生理学药理学这三门课程内容有机结合,使人体与动物生理学与临床病例和生命科学研究前沿紧密结合,让学生更好地对这三门课程的知识点进行融会贯通。因此,在只有人体与动物生理学和分子药理学两门基础课程的情况下,我们的课程教学力求构建“生理学+病理学+药理学”三层次的特色创新性理论教学内容。如在学习“消化生理”理论内容时,从理解胃酸分泌的机理延伸到学习胃酸过度分泌引起的胃炎、胃溃疡等病理现象,进而了解抗酸等药物治疗的作用特点及临床应用,构成胃酸分泌-胃炎-甲氰咪胍治疗机制三层次的知识点。在学习神经生理时,从理解学习记忆产生的机制延伸到阿尔兹海默症的病理及胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体
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