基于一流课程建设的教学创新设计与实践

［摘 要］ 伴随着生命科学发展的日新月异、信息多元化时代的到来，应用型本科高校中的生理学教学面临新一轮的挑战和创新改革。根据生理学课程的特点，对标一流课程建设纲要，以及陕西理工大学专业人才培养目标，对“人体及动物生理学”进行了一系列创新设计与实践，包括建立混合式教学体系，持续打造优良的课程内容，健全课程培养方案等方面，并对相应的改革效果进行了总结与反思，以期提升应用型本科高校的生理学教学质量，助力一流课程建设。

［关键词］ 生理学；教学创新；课程组

［基金项目］ 2020年度陕西省新工科、新农科研究与实践项目“基于产业导向的地方院校生物工程专业多学科交叉人才培养机制研究与实践”（2020-114）

［作者简介］ 程 佳（1983—），女，内蒙古呼和浩特人，博士，陕西理工大学生物科学与工程学院讲师，主要从事生理学研究；马海东（1987—），男，内蒙古乌兰察布人，博士，陕西理工大学生物科学与工程学院讲师，主要从事生理学研究；路宏朝（1980—），女，陕西汉中人，博士，陕西理工大学生物科学与工程学院教授（通信作者），主要从事生理学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）17-0129-04 ［收稿日期］ 2022-07-25

“人体及动物生理学”是普通高校生物科学专业的核心课程之一，旨在让学生系统掌握动物生命活动的基本规律，理解有机体的主要生理过程与机制、活动规律与调节，探究动物机体的生命现象的本质和疾病发生的原因。学生经过学习之后，可以理解生理学科知识体系的基本思想和方法，兼顾发展科学探究能力，培养终身学习与专业发展的意识，搭建生理学科与其他生物学科的桥梁，构建完整的生物学知识体系。

陕西理工大学生物科学专业的“人体及动物生理学”教学团队以“金课”的高阶性、创新性和挑战度为目标，以课程思政建设为导向，对标一流课程建设纲要，积极进行课程的教学改革与实践［1］。在此过程中，总结出一些应用型本科高校生理教学中可能面临的共同问题，并在课程体系、授课形式和课堂设计方面进行了尝试和探索。

一、构建线上自学与线下引导模式，完善课程体系

生理学的理论知识具有系统性、抽象性和动态性等特点。例如，物质的跨膜运输不仅是单个细胞的生物反应，更要认识生物学效应发生的机制与影响因素。此外，物质的跨膜转运还会出现在各个生理章节中，尤其在泌尿生理中肾小球的尿生成、肾小管和肾小球的重吸收和分泌过程中，各阶段的物质转运方式都与机体的生理水平相适应，这也体现了生理知识内容的复杂性和整体性特点。加之交叉融合的知识点多为学科前沿，这种相关知识点在不同学科间的碎片化分布，不利于学生系统掌握最新学科进展。

针对生理学知识内容庞杂和难教难学的矛盾，课程组基于在线网络教学平台，搭建“人体及动物生理学”在线课程，极大程度地缓解了理论课时压缩的突出问题，也有效保障了课程的知识传递不受空间和学时设置的局限。此后，课程组采用混合式的教学模式，逐步实现以“教”为中心向以“学”为中心转变，也在一定程度上推动了专业课堂教学模式改革。为了提高线上学习效果，线下课堂的内容串讲和启发式讨论就成为课程体系构建稳中求进的重要环节。同时，在“人体及动物生理学”教学中，实验课程对于学生知识体系的建构、实践应用能力以及创新创业能力的培养发挥着举足轻重的作用。尤其是在培养学生形成主动发现问题、系统分析问题的科学思维以及灵活运用知识解决实际问题的创新能力等方面具有重要作用［2］。

正因为如此，动物生理学课程组通过几年的努力，形成了“在线课程—线下课程—实验课程”多维一体的课程体系，并且以培养应用型人才为出发点，形成正向引导和及时反馈的模式，促进教学内容优化和实现人才培养目标的良性循环，保证了“三全育人”格局的实现。在课程运行的周期中，全面展开“六度混合”的教学模式，在递进式教学改革的推动下，近三年成绩在及格线以上的人数逐步增加，有效缓解了两极分化的现象［3］。

二、教学内容与研究热点有机结合，推动课程创新

（一）巧用学科前沿，激发科学工匠精神

近年来，中学生物专业的教学明显更注重课程内容的时代性和前沿性，而高校本科生物专业的生理学知识已经跟不上生命科学快速发展的速度。因此，在对学生专业知识体系搭建的过程中，有必要将经典的生理学理论与其他学科前沿知识相互融合，以激发学生的学习兴趣与探究精神。在教学过程中，生理学主要以机体组织器官水平为主，结合讲授高等动物生理机能调节的经典理论。在课堂上，将诺贝尔生理学或医学奖获奖的内容等生命领域的研究热点融入授课环节中是改善课堂教学的突破口。

此外，生理课堂还可以结合流感病毒的特点，介绍其入侵人体的过程以及导致呼吸困难的机理，在呼吸生理的学习中认识戴口罩预防呼吸性疾病的理论依据，在免疫生理中描述疫苗接种后机体产生抗体的过程，普及疫苗接种对机体的有效保护等方面。在讲授人体生理学知识的过程中引发学生对社会热点问题的关注，在明晰生物专业基础内容的过程中强化专业素养。

（二）善用问题链，打造优质线下课堂

随着线上教学或线上线下混合式教学模式被引入课堂，打破了传统的生理学教学体系。目前“人体及动物生理学”采用线上线下混合式教学，理论教学以线上为主，线下课堂以问题为导向，引导学生分析解决问题。但由于学生自主学习能力相对较弱，需要教师穿插采用多种教学方法吸引学生们的注意力［4］。因此，增强教师教学方法学习和打造多元化的授课模式就显得十分重要。

以问题链为导向，将学习内容与案例或实际问题挂钩，通过学习者的自主探究和合作解决问题，从而掌握问题背后的生理学知识［5］。课程组成员收集和设计问题链，将其巧妙地融入课程内容讲解中，由浅入深地将知识点与实际问题衔接起来，引导学生积极思考，力争打造更多的“三全育人”的模式和示范课。

同时，合作式学习的教学模式重视学生与教师、学生与学生、学生与教材之间的多维互动，有利于提高学生在教学进程中的参与度，还有利于培养学生的协作精神，提高合作交流的综合素质［6-7］。针对生理学不同章节在实际生活中的临床应用，穿插进行研讨会（Seminar）结合病例基础学习（Case-based learning，CBL）的教学方式帮助学生从被动接受知识变为主动探索和认识知识［8］。利用多种教学方法进行有创意的教学设计，不仅有助于学生在团体协作中形成“学习知识—分享经验—创造性地解决问题”的学习方式，而且可以激发学生创新思维与创新潜力，不同的学习体验还会增加课堂互动。此外，青年教师还亟须树立服务思维，让课堂朝着精准教学的方向发展［9］。

（三）活用课外实践，提升课程附加价值

“人体及动物生理学”教学团队响应国家科普号召，配合诺贝尔生理学或医学奖的科普讲座，极大提高了青年教师的参与感和获得感，在一定程度上形成了生理课程的品牌效应。团队结合每年科普进校园的系列活动，将诺贝尔生理学或医学奖的解读讲座面向更多在校学生开放，关注和参与的人数在逐年上升，并且受众学生的专业分布也不再局限于生物类学科。此外，课程组成员利用生理学课程体系平台，在指导大学生参与课外生命科学竞赛、创新创业训练计划、课外科技作品等活动中取得了突出成绩，强化学科交叉融合，突出新工科、新文科背景，为培养全面发展的创新型人才贡献了集体智慧。

三、知识传授与立德育人互相包容，健全培养方案

为了深入落实立德树人根本任务，全国各地高校积极整合各学科门类课程资源，将价值塑造、知识传授和能力培养融入各学科教学中，让教学最终回归到育人的目的［10］。在生理学知识体系的建构过程中，需要在掌握生理学的基本知识、基本原理和基本技能，理解生理学科知识体系的基本思想和方法的基础上，要求学生必须运用生物体辩证统一的观念，从整体上重新认识人体及动物生理学和其他学科的联系，以及在社会发展实践中的价值，同时提升学生的生命科学素养，树立科学的现代生命观，从而为增强学生的爱国主义情感和社会责任感，养成科学态度和科学精神，构筑坚实的科学基础。

“人体及动物生理学”教学团队结合课程内容，在课程教学过程中将道德素养、科学精神、家国情怀、工匠精神等思政元素加以有机融入。例如，生理学的绪论介绍中引入宋慈的《洗怨集录》等古代解剖学先祖的成长经历，展现中国古人的智慧与文化自信；结合病毒感染机制及其疫苗研发过程，培养学生的明理意识；在对神经生理章节中介绍帕金森病、阿尔茨海默病等老年性疾病，倡导仁爱忠孝的伦理情怀，树立社会主义核心价值观。教师潜移默化地将思想政治案例融入课堂讲授中，培养学生尊重传统的意识，弘扬中华优秀传统文化；学习先进人物精神，培养学生的敬畏意识；培养学生创新意识和团结协作精神。再结合多种教学模式，引导学生正确做人和做事，培育和践行社会主义核心价值观。

值得强调的是，生理学是研究机体生命活动现象以及功能规律的科学，理论实践性极强，其中实验教学相较于理论知识更为直观具体，因此占有举足轻重的地位，也是思想政治育人和实践育人的又一个战场。结合生物科学专业特色，将生理学知识与“师范”领域的实际问题有机融合，从而实现培养具备专业知识和师范背景的高素质人才目标。“人体及动物生理学”教学团队在经典实验的基础上，渐进式开展综合性实验，使学生的实验技能、综合素质和实践能力得以提升［11］。例如，坐骨神经腓肠肌标本的制备和机能检测就是中学生物教师需要给学生演示的实验之一，在实验中通过亲自制作标本和锌铜弓检测观察肌肉收缩的现象，引导学生思考刺激坐骨神经引起腓肠肌收缩背后的生理机制，实现了实验与理论的验证与对接。此外，团队还考虑将创新性实验引入“人体及动物生理学”的实验教学中，通过学生独立自主选题、设计和完成实验，真正意义上促进学生的探究精神和创新能力培养［12］。

结语

结合一流课程的总体要求，通过对“人体及动物生理学”课程建设与教学实践，是一个渐进式的、漫长的过程。教学改革尝试在一定程度上提高了教学效果，可以为其他高校本科教学改革或一流课程建设提供参考和借鉴。

参考文献

［1］赵宽，万昕，李明，等.环境化学课程教学痛点问题及其对策分析［J］.科教文汇（中旬刊），2021（11）：117-119.

［2］杨颖丽，伍雨娟，李家雯，等.基于创新能力培养的“人体解剖与动物生理学实验”教学内容的优化［J］.生物工程学报，2022，38（3）：1237-1247.

［3］王海舰，周清华.互联网+混合式高校教学模式的研究与实践［J］.教育现代化，2019，6（66）：101-104+107.

［4］孟晓彩，朱正，张广清，等.化工原理课程教学中的痛点问题和解决方案［J］.化学工程与装备，2021（10）：278-279+270.

［5］Carl Wieman，Katherine Perkins， Sarah Gilbert.Transforming Science Education at large Research Universities：A Case Study in Progressxs［J］.Change：The Magazine of Higher learning，2010，42（2），6-14.

［6］程佳，王琦，路宏朝，等.生物专业研究生课程教学设计的改革与实践：以“细胞信号转导”为例［J］.西部素质教育，2021，7（23）：137-139.

［7］王飞，陈娇，郝雪，等.特殊教育专业“人体解剖生理学”课程建设与教学实践［J］.生物工程学报，2021，37（9）：3368-3375.

［8］李敏艳.Seminar结合CBL教学模式在生理学教学中的实践与探索［J］.生物学杂志，2016，33（6）：124-126.