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促进学生自主、互助和提升的“现代生物科学导论”教学方 法探讨 生命科学学院 姚纪花 1. 项目的背景、目的与意义 复旦大学的现代生物科学导论课程自 2000 年开设后，在全国高校中率先将 该课程设置为理科平台课。随着新高考的实施及本课程在线课程建设的推进，课 程教改逐渐深化，课程设置、教学安排、教学模式等与时俱进[1]。然而，教学中 仍面临一些困惑，较突出的是学生的自学效果不理想、互帮互学较欠缺、提问及 讨论较少等。此外，学生的知识大多停留在对知识点的初浅理解，而对知识背景 及前沿/热点问题的关注和思考则寥寥。新冠肺炎疫情的突如其来，线上授课成 为应急之举，如果此前面临的那些难题不能有效解决，那么线上教学的效果一定 差强人意。非常时期，极力促进了教师对线上授课方式方法的思考。如何设计在 线课程教学，充分挖掘学生的自主学习能力、提高教与学的效能成为当下教师们 迫在眉睫的挑战。 2.项目的具体实施方法与过程 2.1 线上授课的教改实施方案 2020 春学期属非常时期，国内所有高校全部开展在线教学。本课程在前期 开设一学期慕课（含 70 多个知识点的微课）的基础上，面对校内学生的第一次 线上授课，仍需做大量的准备工作，为教改的实施奠定基础。 1）建立多途径的师生联系方式，利用多平台上传/下载学习资源。本学期为 医学大类大一第二学期的学生，寒假前已选课（生导 C，周学时 2），学生的信 息较易获得，因此，预备周前便通过微信群、邮件等方式与学生建立联系。同时 利用校内 Elearning、学习通在线平台上传学习资源（大纲、课件、微课、公告 等），利用腾讯视频等直播授课。确保信息及时传递，又便于学情记录和统计。 2）自学—互助—提升的教学方式。班级人数较多（59 人），基础参差不齐， 虽多次强调自学的重要性，但预备周发现自学效果很不理想。正式开课周，我班 试行了学生自学、互助和教师引导提升的方式。① 将学生随机分成 6 组，9-10 人/组，各组自荐或推荐一名组长，负责收集组员自学提出的问题，按统一模板 列出并及时转发 助教，助教汇总后再 发给老师，作为清单 1，同时上传到 Elearning、学习通平台，供学生互助学习。清单 1 不仅局限于课件内容，也包 括学生感兴趣的其它问题，利于促进学生的自主探索、思考。教师收到清单 1 后，即着手准备解答工作。此外，再从授课内容中凝练较难但未在清单 1 中体现 的问题即清单 2（教师自留，不上传）。课堂中，教师针对清单 1 和 2 随机提问， 检查学生自学和互助的学习效率。若学生的回答不切题，其他学生可随时补充讨 论，必要时，教师作补充解答。与此同时，从选课学生人数确定的第三周开始， 本人特别教授学生如何通过专业网站如 NCBI、Nature、Science 等检索自己感兴 趣的相关研究进展、寻找相关问题的答案。课堂内通过实例传授经验和技巧，学 生多次实践、互相交流经验，突破以往只会百度、知乎等非专业检索途径的局限， 长期受用。② 除课堂讨论外，充分利用学习通和中国大学 MOOC 平台展开课外讨 论等，进一步促进学生的自主和互助学习。相关学情实时记录、长期保存，便于 统计并作为平时相关成绩的重要依据。此外，还利用微信平台辅助讨论等。③ 拓 展资料结合平时作业，利于学生自主学习潜力的挖掘和能力的提升。结合课程内 容，利用微信及学习通等平台，每章都推荐适量的拓展资料，包括相关热点和前 沿的文章、相关领域的公众号（如干细胞者说，人呆守护，iplants、iNature 等）、专业文献检索网站（包括检索方法等）、精彩的视频如 DNA 时代、癌症— 万疾之王，生物多样性及丧失的原因，快课—十分钟生物学等等，学生可根据各 自的兴趣、时间和能力去学习、思考，得到不同程度的能力提升。与此同时，将 平时作业（非标准化）的主动权交给学生，激发学生的学习兴趣，提升自主学习 的能力。平时作业主要包括读后感、观后记、Presentation（PRE）及讨论等， 约占总成绩约 50%，其中前两个作业的主题完全由学生自主选择；PRE 是两人（自 由）组合，协作完成，主题可自选，也可从教师推荐的多个主题和多篇论文中挑 选。平时作业的具体信息如下：读后感—自选近一年内发表的感兴趣的 Nature、 Science 论文一篇，翻译摘要，并撰写 1000 字左右的读后感：对其研究背景、 科学问题、创新点、科学意义及不足进行概括；观后记—自行参观当地的动物园、 植物园、博物馆等，就感兴趣的某一问题，查阅相关素材或文献资料，写一篇小 论文，要求多于 800 字，插 1-5 张实景照片；PRE—2 人一组，自由组合，选一 感兴趣的生物话题或论文，做 PPT，抓阄确定 PRE 排序，同时上传至学习通平台 （注：C 班受学时限制，仅 30 名左右的学生有机会在课堂展示），所有学生均 在学习通上参与其他同学（除 PRE 搭档外）的 PRE 打分；根据一学期学生的提问 和讨论的次数及质量决定讨论成绩。④学情统计包括提问、讨论次数、签到、平 时作业完成情况等，确定平时成绩。⑤问卷调查，期末考试前 2-3 周，发放问卷 调查，全面了解学生的基础、收获、担忧和建议，以便后续改进。 实施过程的部分学习活动举例如下： 问题清单 1、2 举例 学习通和中国大学 MOOC 平台讨论及学情统计举例 试行了一学期，根据相关的学情统计和学生的问卷反馈（参见“3”项目的 主要成果）），总体感觉自学、互助、提升的教学方法在本课程线上教学中的效 果较理想，尽管学生和教师花费的时间和精力远多于以往。该学期结束后，参与 了复旦大学举办的暑期教师工作坊，在汇报交流的基础上，得到了校内外专家的 肯定和鼓励，并建议在今后的课程教学中更广泛的实施。因此，在后续学期线下 为主的本课程教学中进一步灵活应用。 2.2 线下授课为主、穿插 1-2 次线上教学的本教改实施方案 2020 秋学期，总体上仍采取与上学期相似的教学模式，但考虑客观因素的 变化：①本学期的授课对象是刚入学的大一学生，尚未适应大学生活，而且除医 学大类的生导 C 班（周学时 2），还有自然科学大类的生导 A（周学时 3）。② 与上学期的在线教学不同，本学期以线下授课为主、穿插 1-2 次线上的混合式教 学。③开学不久遇国庆、中秋假期，另有前沿和热点讲座安排等。同时，充分考 虑上学期学生的诉求。因此，该学期从第 6 周开始正式实施教改方案，每组学生 各参与其中 2-3 章内容的自学、提问等，其它同前。2021 春学期，承担 1 个生 导 C 班的教学工作，有机会尝试开卷考和小班化教学，教学方案相应作部分调整。 三学期的基本信息见下表。 3.项目的主要成果、成效与价值（含项目在促进学生主动学习等方面实效和价 值，需要有实证，即有定量或定性的证据及资料来证明。） 本方案在线上教学实施一学期后，相关的学情统计结果表明，学生提问和参 与讨论的次数均显著增加。学生的反馈信息如下：①收获：自学能力有较明显的 提高；加强了与同学的合作，感受到同学互帮的作用；专业资料检索和解读外文 文献的能力有较大突破；表达能力和自信心增强等。②困难和建议：每章都需自 学，花费时间太多，建议每组学生仅参与部分章节的预习、提问和讨论等；课堂 讨论偏多，建议适当增加教师讲授部分。下图和表为第一轮教改实施后学生反馈 的部分信息和实例。 2020 春生导 C 线上教学实施该方案的部分问卷反馈信息 结 了 第 一 轮 的教改经验，改进后应用于后两学期线下为主、穿插 1-2 次线上的教学中。问卷 显示，学生在自学、与同学合作、检索与解读外文资料、表达等多方面的能力有 较大提高，同时更深刻理解生命的内涵与意义。下图分别为后两学期学生的部分 教学活动、致谢信举例、问卷反馈的部分实例。 在本人试行该教学方案并取得一定的成效后，团队已有多名教师在本课程教 学的部分章节中也进行了尝试，同样收到了较好的效果。欣慰的是，此教学模式 与近期发表在 Nature 杂志的网课建议[2] 和学校引荐的四川大学相关教学经验等 也有多处吻合或相似。 特别说明，项目实施过程中的相关学情如提问内容、讨论、作业及问卷反馈 内容等在学习通平台本人承担的三学期课程中均有较翔实的记录，方便随时核查。 资料较多，在此汇总了三学期的提问数量信息，其它不便一一列举。 参考文献 [1] 姚纪花，任宇辰。“新高考”模式下的“现代生物科学导论”教学改革探讨。高校生物学教学研究（电 子版）, 2020.10(1):21-28。 [2] Virginia Gewin. Five Tips for Moving Teaching Online as COVID-19 Takes Hold. Nature, 580 (7802), 295-296. Apr 2020. DOI: 10.1038/d41586-020-00896-7. 三学期教改实施中的学生提问数量汇总 提问数量 章 节 2020 春（线上） 2020 秋（混合） 2021 春（混 C 学生问 C 教师问 C 学生问 A 学生问 合） C 学生问题 题 题 题 （27 人） 第一章绪论 题 3 第二章生物多 13 7 样性 第三章细胞 13 6 第四章生物的 23 23 47 33 14 新陈代谢 第五章遗传与 19 27 105 39 21 生物技术 第六章植物的 5 4 34 15 3 结构与功能 第七章动物的 12 14 39 28 8 发育、 结构与功 第八章生命的 4 16 38 8 2 起源与进化 第九章生物与 3 5 36 6 3 环境 问题数量汇总 95 102 299 139 63 12 4.项目研究或实践工作中的困难、问题和建议（可选）；下一步进行研究与实 践的思路。 项目研究过程中，面临的困难如下：① 留学生的基础差强人意。选修的留 学生每年共 10 个左右，中文基础普遍很差，PRE 等作业难以准确表达；即使开 卷考试，多个题目仍留空白。期待有效解决。② 从教学效果考虑，可否实施小 班化教学？目前多个高校如浙江大学、四川大学等均采用小班化的该课程教学， 结合本人的亲身实践，建议本校的现代生物科学导论是否也能开展小班化教学？ ③ 本课程的性质及学生的基础差异使得本课程的教学难上加难。借用北京大学 赵进东院士的发言“普通生物学课程涉及 1610 门课，是世界上最难上的课程， 没有之一…….”本课程相当于普通生物学, 而学生的生物学基础差异较大，如 果实施分层教学，应该更有利于学生的培养。