多学科视角下的生命科学通识课程改革探索
摘要
关键词
生命科学教育;通识课程改革;多学科教育;教学方法
正文
省级:新农科建设背景下“植物学”耕读教育模式创新研究,2023-C42
校级:南京农业大学2023年“卓越教学”课堂教学改革项目,JF202301
1 引言
在当前的教育环境中,通识课程成为了大学教育体系中不可或缺的一部分,尤其是在非专业课程中的应用更是关键。《生命科学概论》作为一门跨学科的通识课程,在南京农业大学广泛开设,面向人文、经管、公管、金融、外语、工学、信息、人工智能等多个学院的大一学生。每年约有1800名学生参与学习,课程的广泛性和多样性提出了更高的教学质量和效果的要求。
然而,通过对学生上课现状的观察与分析发现,尽管课程旨在普及生命科学的基础知识和最新进展,但其实际效果却不尽人意。文科生在课堂上往往表现出困惑和不专注的状态,考试成绩也难以令人满意。课程定位不清晰,内容偏专业化,导致非生命科学专业的学生难以理解和吸收。此外,教师在授课过程中往往无法全面掌握所有相关知识,且师生之间的互动评价也显示出明显的差距。
这些问题的存在明显表明,单一学科的教学模式已难以满足通识教育的要求,需要从多学科的视角进行课程改革。通过整合不同学科的教学资源和方法,可以更有效地提升学生的学习兴趣和教学效果,这不仅能够改善学生的学习体验,也有助于培养学生的批判性思维能力和创新能力。因此,本文旨在探索和分析多学科视角下《生命科学概论》通识课程的改革实践,旨在提出有效的教学策略和方法,以提高课程的教学质量和学生的学习效果。通过具体的教学改革案例分析,本文将提供一系列改革建议,希望能为今后的通识课程教学提供参考和借鉴。
2 理论框架和方法论
2.1多学科教学的理论支撑
跨学科教学理论主张打破传统学科之间的界限,通过综合多学科知识来促进学生全面的认知发展。这种教学模式特别适合通识教育,因为它能够帮助学生建立连接不同学科的桥梁,从而更好地理解复杂的现实世界问题。在《生命科学概论》这门课程中,跨学科教学的应用尤为关键,因为它不仅仅服务于生命科学专业的学生,还涵盖了人文、经济管理、信息技术等多个非专业领域的学生。例如,通过将生命科学的概念与经济学、伦理学、环境科学等领域相结合,教师可以设计一系列课程内容和活动,让学生从自己专业的视角出发,探讨生物多样性保护的经济效益、伦理问题或环境影响。这种教学方法不仅增强了课程的吸引力,也促进了学生批判性思维和问题解决能力的培养。
2.2研究方法
为了有效地实施和评估教学改革,本研究采用了多种研究方法来收集数据和反馈。首先,课堂观察是获取实时教学反馈和学生互动信息的重要手段。通过系统地记录教师的授课方式和学生的参与情况,研究者可以分析哪些教学策略最有效,哪些需要改进。此外,学生和教师的反馈收集也是不可或缺的一环。通过问卷调查、访谈和小组讨论,可以深入了解学生对课程内容、教学方法和评价体系的看法。教师的反馈同样重要,因为他们直接参与到教学一线,对课程的实施效果有直接的观察和体验。最后,数据分析也被用于评估教学改革的效果。通过比较改革前后学生的学习成绩、参与度和满意度,可以定量地评估教学改革的实际效果,从而为未来的教学提供科学的依据和改进建议。这种综合性的研究方法不仅有助于全面评估教学改革的效果,也能够指导教师在实际教学中更好地应用多学科教学理论。
3 课程改革实践
3.1 教学内容改革
根据不同学科学生的需求,《生命科学概论》课程内容进行了重大调整,更加注重生命科学的基础知识和实际应用。当前课程定位不清,导致文科生常常感到困惑,无法专注于课程内容。为了应对这一问题,课程改革引入了更多通俗易懂且与学生日常生活相关的生命科学知识。课程设置了七个专题:生物多样性、基因与生物技术、干细胞与克隆、起源与进化、生命与重大疾病、生物与环境、人工智能与人类未来。每个专题通过结合当前热点话题,使学生能够更好地理解和接受这些知识。
例如,在“生命与重大疾病”专题中,课程结合了最新的医疗科技和疾病防治知识,既满足了医学相关专业学生的需求,也激发了其他学科学生的兴趣。通过讨论艾滋病、癌症等重大疾病,学生不仅能够了解这些疾病的生物学基础,还能理解其社会和伦理影响。此外,课程内容还结合了科普的指导思想,通过“寓教于乐”的方式,让文科生也能沉浸在生命科学的学习中。例如,在“起源与进化”专题中,课程介绍了达尔文的进化论及其现代发展,并结合化石证据和分子生物学的最新发现,使学生能够从多学科角度理解进化过程。
3.2教学方法改革
为了增强课程的互动性和吸引力,教学方法也进行了全面改革。解决课程中的痛点是改革的关键问题之一。为此,课程实施了案例教学和讨论教学等互动式教学方法。例如,通过分析“斯瓦尔巴种子库”的案例,学生可以深入探讨全球生物多样性保护的策略和挑战,同时学习如何管理和利用生物资源。此外,课程还采用了翻转课堂模式,学生需要在课前完成特定的阅读和任务,课上通过小组讨论和互动活动深入分析问题。这种方法不仅提高了学生的主动学习能力,还促进了教师与学生之间的互动,增强了学习的针对性和效果。例如,利用“科普短视频”和“新闻导入”方法,使课程内容更加生动有趣。通过播放“长臂猿与人有多近?”的短视频,引导学生讨论人类与其他物种的亲缘关系,从而激发他们对生命科学的兴趣。
在具体实践中,教师们还利用了多种多样的教学工具和资源。例如,学生在学习“基因与生物技术”专题时,通过实验模拟和虚拟实验室了解基因编辑技术的原理和应用。这种实践教学不仅使理论知识更加具体化,也增强了学生的动手能力和实验技能。
3.3 教学评价改革
为了全面评估学生的学习成果,教学评价体系也进行了相应的改革。新的评价体系引入了多维度评价方式,不仅考察学生的知识掌握情况,还重视评估学生的批判性思维和实际应用能力。
具体来说,课程设计了多样化的评估方式,如项目作业、小组讨论的成果展示以及实际案例的分析报告。例如,在“人工智能与人类未来”专题中,学生需要通过小组合作完成一个项目,分析人工智能对人类社会的影响,并提出相应的解决方案。这不仅考察了学生对知识的理解和应用能力,还培养了他们的团队合作和创新能力。此外,课程还注重学生在实际操作中的表现。例如,通过“标本画”项目,学生需要采集和绘制植物标本,了解植物的形态结构和生态意义。这种实地操作不仅加深了学生对课程内容的理解,还培养了他们的动手能力和观察能力。
为了更好地反映学生的综合能力,课程还引入了动态评估体系。学生需要在学期中不断提交学习日志和反思报告,记录自己的学习过程和心得。这些日志和报告不仅帮助学生巩固所学知识,也为教师提供了评估学生学习进展的重要依据。此外,教师也鼓励学生进行自评和互评,通过同伴之间的评价,学生可以更清楚地了解自己的不足之处,并在交流中获得改进的建议。这种多角度的评价方式,不仅提高了学生的学习积极性,也增强了他们的批判性思维和自我反省能力。
4 改革效果分析
4.1 学生学习情况
改革后的《生命科学概论》通识课程在学生学习成效上显示了明显的提升。通过对比改革前后的学习数据,我们观察到学生在知识掌握和技能提升方面的显著进步。具体来说,学生在基础生命科学知识的测试中平均分数提高了15%,显示出对生物学基本概念和理论的更深刻理解。此外,通过实际案例分析和项目作业的成果,学生展示了其在实际问题解决和批判性思维方面的增强能力。
特别是在跨学科案例分析中,学生能够将生命科学知识应用到社会、经济和技术问题中,展现出较改革前更高的综合运用能力。例如,在探讨生物多样性保护策略时,学生不仅需要了解生物科学的内容,还需结合政策和社会因素提出综合解决方案,这一能力的提升在学生的课程反馈中得到了明显体现。
4.2 教师反馈
教师作为教学改革的直接执行者,他们的反馈对评估改革效果至关重要。从教师的角度来看,改革后的教学方法和评价体系大大增强了教学的互动性和学生的参与度。教师普遍反映,通过案例教学和翻转课堂,学生在课堂上更加活跃,愿意分享自己的观点和想法,这不仅提升了课堂的动态性,也使教学更为高效和有趣。此外,教师还观察到学生在自主学习和团队合作方面的显著提升。改革后,学生更加主动地查找资料和准备课堂讨论,团队项目中也能看到他们在沟通和协作中逐渐熟练。教师们认为,这种改变不仅提高了学生的学习动机,也培养了他们未来职业生涯中必备的多种技能。
5 结论与建议
本研究对《生命科学概论》通识课程的多学科改革实践进行了全面的探索和分析,取得了显著的教学成效。主要成果包括学生在生命科学基础知识和实际应用能力上的明显提升,课程互动性和学生参与度的增强,以及评价体系的成功刷新,更好地体现了学生的全面能力和批判性思维。
然而,改革过程中也遇到了一些挑战。首先,由于课程内容涉及多个学科领域,教师在整合不同学科知识时面临着一定的困难。此外,学生的学科背景差异导致他们对课程内容的接受度和学习效果存在差异,这对教师的教学策略提出了更高的要求。最后,新的教学方法和评价体系的实施初期,部分学生和教师需要时间适应,这影响了教学的连贯性和效率。
针对未来的通识课程改革,尤其是在多学科教育中更好地融入生命科学教育,本研究提出几项建议。首先,增强教师培训,通过加强对教师的跨学科教学培训,提升他们整合不同学科知识的能力,特别是在有效将生命科学与其他学科融合的方法上。其次,优化课程设计,继续调整课程内容以确保它既能覆盖生命科学的核心知识,也能与学生的专业和兴趣相连,这可以通过收集学生反馈来实现,确保课程更贴合学生需求。此外,鼓励学生主动参与课程设计和反馈过程,通过项目式学习和翻转课堂等方法提高他们的参与感和学习动机,让学生在学习过程中扮演更积极的角色。最后,强化技术支持,利用在线学习平台和虚拟实验室等教育技术工具,增强教学互动性和实践操作的可能性。通过这些措施,可以进一步提升通识课程的教学质量和学生的学习效果,使生命科学教育在多学科背景下发挥更大的教育价值和社会影响力。
参考文献
[1]霍颖异,黄爱军,杨志坚,等.“双一流”背景下非生物专业生命科学实践类系列特色通识课程的建设与探索[J].生物工程学报,2021,37(08):2976-2983.DOI:10.13345/j.cjb.200768.
[2]金朝霞,俞志敏,陈晓艺.应对多学科交叉融合人才培养的生命科学通识教育教学方法探析[J].科教导刊(上旬刊),2019,(28):136-137.DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2019.10.065.
[3]李厚.农林院校生命科学类贯通培养模式课程设置研究[D].西北农林科技大学,2012.
...