一流課程導(dǎo)向下的課程建設(shè)和探索-以“生化分離分析技術(shù)與原理”課程為例

教育部2018年發(fā)布的《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》和2019年發(fā)布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》中明確提出一流課程建設(shè)，其核心是完成高水平的育人能力和內(nèi)涵式的育人機(jī)制建設(shè)。教學(xué)模式改革是提升一流課程建設(shè)的核心和關(guān)鍵，應(yīng)緊密圍繞高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的目標(biāo)開展，全面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維融合、專業(yè)能力應(yīng)用、科學(xué)項(xiàng)目的實(shí)踐能力。一流課程建設(shè)是高校教育改革的重中之重［1］。“生物分離分析技術(shù)與原理”是生物技術(shù)專業(yè)的主干必修課程之一，是校級(jí)精品課程和雙語(yǔ)課程。它被安排在“生物化學(xué)”課之后，“生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”課之前，在生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置中起到承上啟下的作用。在中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”和國(guó)家特色專業(yè)的支持下，對(duì)標(biāo)一流課程建設(shè)要求，我們對(duì)“生化分離分析技術(shù)與原理”課程進(jìn)行了建設(shè)和探索。一、“生化分離分析技術(shù)與原理”課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀“生化分離分析技術(shù)與原理”課程以生命大分子物質(zhì)的分離和純化為核心，涉及該過(guò)程中的方法原理及操作技巧。課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能牢固掌握各種生化技術(shù)的原理和生化技術(shù)的操作，初步了解其應(yīng)用范圍，達(dá)到強(qiáng)化基礎(chǔ)、開拓思維、拓寬視野、培訓(xùn)技能、提高素質(zhì)的目的，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后的科研工作奠定良好的理論基礎(chǔ)，并培養(yǎng)比較熟練的動(dòng)手能力。與此同時(shí)，突出培育學(xué)生的科學(xué)精神、探索創(chuàng)新精神，注重將科學(xué)創(chuàng)新精神貫穿滲透到課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)人與自然環(huán)境和諧共生的意識(shí)，明確人類共同發(fā)展進(jìn)步的歷史擔(dān)當(dāng)。課程的教學(xué)對(duì)象為生物技術(shù)、生物技術(shù)及應(yīng)用基地班、生物科學(xué)（強(qiáng)基計(jì)劃）的學(xué)生。課程存在的問(wèn)題是：需記憶的概念多、知識(shí)體系復(fù)雜、綜合運(yùn)用難度大；學(xué)生無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題以及將知識(shí)串聯(lián)成有機(jī)整體；學(xué)生對(duì)枯燥的技術(shù)缺乏興趣；由于其他課程安排較滿，學(xué)生無(wú)暇專注于理解知識(shí)點(diǎn)，僅在考試前死記硬背。因此，探索新的教學(xué)模式，提高課堂效率，幫助學(xué)生牢固地掌握所學(xué)知識(shí)是創(chuàng)建一流課程的當(dāng)務(wù)之急。二、創(chuàng)建“生化分離分析技術(shù)與原理”一流課程的探索（一）創(chuàng)建新的課程體系、優(yōu)化課程內(nèi)容習(xí)近平總書記在第十八屆中共中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)：“要深化教育改革，推進(jìn)素質(zhì)教育，創(chuàng)新教育方法，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量?！保?］教育水平的提升是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的首要前提，是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的基礎(chǔ)。一流課程建設(shè)是教育改革的重大舉措，在注重優(yōu)質(zhì)課程培育的同時(shí)，要努力提升學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同度?！吧蛛x分析技術(shù)與原理”課程的授課對(duì)象是大二學(xué)生，他們初次接觸專業(yè)課，專業(yè)思想還不成熟。課程體系的當(dāng)務(wù)之急是突出課程特點(diǎn)，讓學(xué)生盡快對(duì)所要學(xué)習(xí)的課程建立一個(gè)全面認(rèn)識(shí)。為此，我們創(chuàng)建了新的課程體系，確保授課知識(shí)與科學(xué)研究、實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合；介紹最新前沿技術(shù)，深化教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)可度。（二）依據(jù)課程特性，突出高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度一流課程建設(shè)要確立學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的理念，下大氣力提升課程的高階性，突出課程的創(chuàng)新性，增加課程的挑戰(zhàn)度［3］。高階性是指將知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。一門好的專業(yè)課，其目標(biāo)必須兼顧知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面。這三個(gè)方面并不是獨(dú)立的，而是有機(jī)結(jié)合的，缺一不可。在“生化分離分析技術(shù)與原理”教學(xué)過(guò)程中，加上立德樹人的價(jià)值觀，融合思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)指導(dǎo)等形式，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，形成系統(tǒng)思維、邏輯思維和科學(xué)思維，提升學(xué)生處理復(fù)雜問(wèn)題的能力。在課程內(nèi)容的選取上，注重突出內(nèi)容的深度和廣度，突破習(xí)慣性認(rèn)知，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，培養(yǎng)其勇于創(chuàng)新的能力?！吧蛛x分析技術(shù)與原理”課程關(guān)注生命大分子物質(zhì)的分離，目標(biāo)產(chǎn)物提取是否成功，直接決定著后續(xù)分離、純化的效果。青蒿素的發(fā)現(xiàn)給了學(xué)生極好的啟示。屠呦呦團(tuán)隊(duì)在最初的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)青蒿素提取物對(duì)瘧疾的抑制率并不高，之后受《肘后備急方》的啟發(fā)，改以低沸點(diǎn)的乙醚為溶劑，極大地提高了青蒿素的提取率。通過(guò)這個(gè)故事，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，能深入了解中國(guó)科學(xué)家在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，體現(xiàn)時(shí)代性，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流。教師要在“生化分離分析技術(shù)與原理”教學(xué)過(guò)程中，介紹最新的科研成果，并綜合運(yùn)用作圖、動(dòng)畫、聲音等形式的教學(xué)手段。如完成“生化分離分析技術(shù)與原理”慕課建設(shè)，開展讀書報(bào)告會(huì)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源等。這些全方位、立體式的教學(xué)方式保障了教學(xué)效果，突出了課程的創(chuàng)新性，同時(shí)，有針對(duì)性地拓寬了學(xué)生的視野。赫賽?。ㄗ⑸溆们字閱慰梗┦堑谝粋€(gè)用于臨床的人源化單克隆抗體，是針對(duì)HER-2陽(yáng)性乳腺癌的分子靶向治療藥物，其出現(xiàn)引發(fā)了全球抗體藥物研發(fā)的熱潮。它創(chuàng)造了銷售神話，上市多年后，仍能保持60億美元以上的年銷售額。但它的研發(fā)歷程困難重重，是科學(xué)家丹尼斯·斯拉蒙的執(zhí)著和毅力才爭(zhēng)取到它最后上市的機(jī)會(huì)。電影《生存證明》講述了他研發(fā)的過(guò)程。讓學(xué)生在震撼與感動(dòng)的同時(shí)，體會(huì)到科學(xué)家的責(zé)任和信念?？茖W(xué)地設(shè)計(jì)課程的挑戰(zhàn)度。對(duì)“生化分離分析技術(shù)與原理”課程設(shè)置研究性問(wèn)題，促使學(xué)生查閱文獻(xiàn)，綜合利用不同的技術(shù)方法，提高其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。20世紀(jì)60年代，“反應(yīng)停”事件（沙利度胺）震驚全球，受害人數(shù)超過(guò)一萬(wàn)五千人。沙利度胺被作為未經(jīng)充分驗(yàn)證毒副作用就獲準(zhǔn)上市的反面案例，一度銷聲匿跡。有何方法能讓它起死回生？鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料，結(jié)合已學(xué)的技術(shù)進(jìn)行分析。另外，當(dāng)時(shí)的美國(guó)卻沒(méi)有一例因“反應(yīng)?！睂?dǎo)致的畸胎，鼓勵(lì)學(xué)生探究其背后的原因，使學(xué)生了解嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度對(duì)生命的意義，提高學(xué)習(xí)興趣。（三）采用線上線下混合式教學(xué)模式，創(chuàng)建一流課程互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為優(yōu)化教學(xué)模式提供了新方法、新方向和新可能。采用線上線下混合式教學(xué)模式，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升教學(xué)質(zhì)量，取得更好的教學(xué)效果［4］。該方法的主要問(wèn)題是線上線下課程如何銜接和最佳匹配［5］。因此，加強(qiáng)課前、課中、課后的無(wú)縫銜接，優(yōu)化線上線下混合式教學(xué)模式，是推進(jìn)一流課程建設(shè)的關(guān)鍵。為了更好地從線下轉(zhuǎn)為線上教學(xué)，覆蓋更多的學(xué)生，教學(xué)團(tuán)隊(duì)完成了“生化分離分析技術(shù)與原理”慕課建設(shè)，并于2022年4月在智慧樹平臺(tái)正式上線（/）。慕課的成功上線，為線上線下混合式教學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可在課前、課后供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。同時(shí)，配合章節(jié)測(cè)試，可以讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師通過(guò)回答學(xué)生的線上提問(wèn)，可了解學(xué)生的預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)情況，極大地提高了教學(xué)效率。慕課起到了復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)點(diǎn)的作用，得到了學(xué)生廣泛的好評(píng)，成為輔助線下教學(xué)的良好手段。自慕課首次開課以來(lái)，共有4個(gè)班級(jí)97名學(xué)生在線選課，31名公眾選課，合計(jì)128人選課，互動(dòng)累計(jì)達(dá)2729次?！吧蛛x分析技術(shù)與原理”課程以對(duì)分易教學(xué)軟件為主要輔助教學(xué)工具，常用課程資源共享、考勤記錄、信息發(fā)布、問(wèn)題答疑等功能。另外，為增強(qiáng)課堂活躍度，教師可以通過(guò)線上平臺(tái)提問(wèn)，采用讓學(xué)生搶答和互評(píng)等方法，快速了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，實(shí)現(xiàn)了課堂的翻轉(zhuǎn)，建立了學(xué)、思、辨、用的教學(xué)模式。（四）將科研融入教學(xué)的模式在授課過(guò)程中，教師可以結(jié)合講授內(nèi)容適當(dāng)介紹自己承擔(dān)的科研項(xiàng)目，將研究?jī)?nèi)容融入教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的興趣。組織學(xué)生成立課后科研興趣小組，定期培訓(xùn)和實(shí)操。帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)院的生物學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，讓他們對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備有直觀的了解和認(rèn)識(shí)，促進(jìn)知識(shí)與研究課題相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)各類技術(shù)原理的理解。幫助學(xué)生了解和掌握科學(xué)研究的全套流程，包括文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)總結(jié)、科學(xué)匯報(bào)、論文撰寫等，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析和解決問(wèn)題能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力以及綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生在科研課題研究和各類競(jìng)賽中取得優(yōu)異的成績(jī)。學(xué)生獲得了校級(jí)課題8項(xiàng)目資助，并在國(guó)際SCI刊物上發(fā)表了20篇論文，其中第一作者的論文有10篇；在廣東大學(xué)生生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽獲得一、二、三等獎(jiǎng)；考試成績(jī)有顯著進(jìn)步，及格率和優(yōu)秀率大幅度提高。授課班級(jí)學(xué)生有32%獲得碩博或推免資格，也有部分學(xué)生赴國(guó)外著名高校深造。教師和學(xué)生相互成就，取得了豐富的成果。目前已獲教改項(xiàng)目18項(xiàng)，發(fā)表教學(xué)論文15篇。教師兩次獲全國(guó)高校生命科學(xué)類微課教學(xué)大賽二等獎(jiǎng)；獲中山大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。（五）“走出去”和“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的教學(xué)模式在課堂講授基本知識(shí)的同時(shí)，邀請(qǐng)校外專家舉辦講座，深化學(xué)生對(duì)某一專業(yè)知識(shí)的了解。邀請(qǐng)廣州分析測(cè)試中心的吳惠勤研究員做了“質(zhì)譜分析”的專題講座，擴(kuò)展了學(xué)生的眼界和思維，加深了學(xué)生對(duì)質(zhì)譜原理的理解。廣州牌牌生物科技有限公司袁曉總經(jīng)理分享了從一名科研工作者到企業(yè)老總的創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷，讓學(xué)生受益匪淺。一位學(xué)生的感想是：“通過(guò)公司袁總的創(chuàng)業(yè)分享和問(wèn)題解答，自己對(duì)自身未來(lái)發(fā)展也有了一定的思考，袁總的話也讓我對(duì)生物領(lǐng)域的發(fā)展以及就業(yè)問(wèn)題有了進(jìn)一步深刻的認(rèn)識(shí)，更使自己懂得現(xiàn)階段應(yīng)專注于本科階段專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，以為今后的發(fā)展奠定可靠的基礎(chǔ)。”除了課堂上講授專業(yè)知識(shí)外，還可以積極組織學(xué)生外出參觀，了解企業(yè)的運(yùn)作，促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，拓寬視野。帶領(lǐng)學(xué)生參觀了廣州白云山拜迪生物醫(yī)藥有限公司、廣州白云山奇星藥業(yè)有限公司、廣州牌牌生物科技有限公司，提升了學(xué)生的專業(yè)興趣。到廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，直接提升了學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。一名學(xué)生的參觀感言是：“感謝老師給了我們機(jī)會(huì)，讓我能夠去參觀相關(guān)的生物公司。自從報(bào)考了生科專業(yè)后，對(duì)于此方面日后的就業(yè)前景等一直都是未知和迷茫的狀態(tài)，參觀了牌牌公司后讓我對(duì)生物的未來(lái)發(fā)展有了新的見解和看法，特別是老總講的關(guān)于自身創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷的過(guò)程，令我受益匪淺，知道了未來(lái)可以有這么一個(gè)出路，更讓我明白了未來(lái)無(wú)論做什么都要有百折不撓的精神，要緊跟時(shí)代的腳步。中大是一個(gè)優(yōu)秀的平臺(tái)，給予我們很多機(jī)會(huì)去接觸各式各樣的東西，我一定會(huì)好好珍惜，努力學(xué)習(xí)，為祖國(guó)為社會(huì)獻(xiàn)出自己的一份力?！绷硪幻麑W(xué)生的感言是：“我昨天在參觀了牌牌公司以后受益匪淺。第一，我知道了如何在大學(xué)本科結(jié)束之后做出人生的重要選擇。這個(gè)選擇可能是不可逆轉(zhuǎn)的，因此我們?cè)趯?shí)現(xiàn)這個(gè)選擇時(shí)遇到的艱難險(xiǎn)阻肯定需要自己想辦法解決，不能退縮，因此學(xué)會(huì)自立的解決困難非常重要。第二，作為一個(gè)企業(yè)家應(yīng)有的是家國(guó)情懷，這也是中山大學(xué)的校訓(xùn)。企業(yè)家區(qū)別于普通的商人就是在此，企業(yè)家應(yīng)當(dāng)做創(chuàng)新，把核心技術(shù)把握在自己手里，這才是最重要的。第三，把自己做的東西做好，就不會(huì)害怕失敗，整天想著失敗只會(huì)使自己徘徊不前，碌碌無(wú)為地度過(guò)一生。”（六）構(gòu)建多元化考核方式，創(chuàng)新課堂評(píng)價(jià)體系考核是檢驗(yàn)教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié)，更是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的主要方式。構(gòu)建多元化考核方式，對(duì)于人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有決定性的作用。在“生化分離分析技術(shù)與原理”教學(xué)評(píng)價(jià)體系中，我們盡可能做到多元、科學(xué)、全面、完整和創(chuàng)新。最終成績(jī)由平時(shí)和期末考試成績(jī)兩部分組成，平時(shí)成績(jī)包括了出勤率，課堂綜合表現(xiàn)，慕課上的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和測(cè)試以及讀書報(bào)告等方面。平時(shí)和期末成績(jī)所占比例由40%和60%調(diào)整為各占50%，極大地激發(fā)了學(xué)生參與課堂互動(dòng)和線上學(xué)習(xí)的熱情，達(dá)到了促進(jìn)學(xué)生多學(xué)