《植物生物技術》全英文授課教學改革實踐

王海鷗 牛琳

摘要 植物生物技術是當今世界生物技術領域中最為前沿的領域，并且其成果也是日新月異。它的發展處于世界各國都高度重視的戰略地位。這門課程教學特別適合作為培養國際化視野的專業人才的前沿陣地。因此，將它的教學目標定位在培養具有國際化視野和卓越專業實踐能力的優秀創新人才。課程體系的構建緊緊圍繞上述目標開展。

關鍵詞 植物生物技術;全英文教學;國際化視野;改革

中圖分類號 S-01;G642.1文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）19-0273-04

Abstract Plant biotechnology is not only an important professional basic course， but also the most advanced biotechnology field. Its development is a focus of all countries. Therefore， the course is especially suitable for as the forefront of training professional personnel with international vision. Its teaching targets were positioned in training students practical ability and international view. The construction of curriculum system was relative closely with the teaching targets.

植物生物技術的發展為人類提供了隨心所欲設計或改造植物前所未有的機會，一系列重大進展的取得已使它成為植物科學中最令人矚目的領域之一。植物生物技術主要是研究基因以及基因組的運作規律來揭示植物細胞的遺傳、生長發育機理，并應用現代生物技術改良遺傳性狀、培育新品種、創造新種質的學科[1]?！蹲匀弧肪W站將它直接定義為將所需性狀通過轉基因技術引入植物學科。

人的視野能在很大程度上決定就他將來的事業和成就，更能決定他的人生的高度。培養擁有國際化視野的人才是世界一流大學的共識。國際化視野是指具有國際化全面的眼界及國際一流的知識結構和能力，并具有與國際對接、交流、溝通的能力，能在國際競爭中善于把握機遇和爭取主動的高層次人才[2]。大學階段對學生國際化的視野培養不應該只停留在教育理念水平，而應該落在專業課程的教學實踐過程中。近年來，北京科技大學化學與生物工程學院開設的全英文《植物生物技術》課程已成為培養學生國際化視野的重要的教學活動。

1 教學目標

《植物生物技術》課程的教學目標定位于培養有國際化視野和卓越專業實踐能力的優秀創新人才?！吨参锷锛夹g》既作為一門重要的專業基礎課，也作為生物技術領域最為前沿的領域，處于世界各國非常重視的優越地位，因此它特別適合作為培養國際化視野的專業人才的前沿陣地[3-4]。掌握國際化的專業語言，是培養國際化視野的專業人才的重要基礎。課程授課采用全英文模式，引進外文原版教材，師生在課程的學習過程中以英文互動。通過督促學生進行英文文獻閱讀和英文寫作等方式來提高學生們的專業英文水平，同時注重啟發和鼓勵學生的創新性思維，使學生適應發展勢頭強勁的學科和工農業生產，培養出社會需求的高級人才，也為將來世界一流的具有國際化視野的研究型和創新型人才打下堅實的理論和實踐基礎。

2 全英文授課模式

全英文授課的動力來源于筆者2012年留學英國約克大學（University of York）期間的思考。約克大學創建于20世紀60年代，是英國最頂尖10所院校之一。它的教學質量曾經與劍橋大學并列教學聯盟的首位，在生物研究和教育領域享有很高的世界知名度。為了了解國外教授對我國學生的評價，筆者先后對幾位教授調研，結果令人震驚：他們對中國學生的印象并沒有顯著地改變，依然停留在“高分低能”階段。這樣的結果明顯與近年來我國在高等教育中注重培養學生國際化視野和實踐能力的目標不符，也與筆者自身的教學體會有很多差異。

認真地根據他們對學生評價進行分析后，找到2個形成這樣觀念的原因。原因之一，中國學生對專業英語的陌生，特別是不熟悉實驗用語，導致了交流不暢，在公開的學術等場合不敢發言闡述自己的觀點。以筆者自身為例，盡管在專業方面有較長時間的專門訓練，能夠獨立閱讀英文文獻、用英文寫作和開展科研工作，但在剛進實驗室的第一個月開展研究工作也是非常艱難。與導師討論完全用英文時經常不能正確表達自己的需求，這樣極不利于進行學術交流。而來自亞洲的其他以英語為官方語言的國家的學生在初入實驗室時遇到的語言困難就顯得比較少。調查后了解到他們國家科學課類的課程一直采用英文授課，因此他們對于科學的詞匯并不陌生，入門要比中國學生快。原因之二：獨立研究技能訓練不足。在許多大學的實驗課教學內容以驗證性實驗為主：教師準備實驗藥品、調好實驗儀器，配制實驗試劑，學生按照實驗步驟操作，得出固定的實驗結果，寫實驗報告。這種實驗教學模式使得學生容易缺乏思考問題和獨立操作能力，很難提高學生的創新實驗技能。這也限制了高等教育中培養具有國際化視野的新型創新型人才的培養目標的實現。

教育部印發的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》明確要求高新技術領域的生物技術，外語教學課程達到所開課程的5%～10%。專業人才的國際視野決不僅僅限于對外部世界的了解以及知識的積累，它更是一種態度、觀念和思維方式及行為規則[5]。要采取有效手段真正地培養學生的國際化視野，并提高他們的國際競爭力。此外，任何語言都應該在學習和實踐中運用，沒有實踐應用的語言學習無異于椽木求魚。全英文授課是無疑是現階段非常理想的教學模式。適當的壓力是前進的動力，經過以往的教學經驗看來最初教學過程有一定的難度，教師也應在課程學習過程中強迫學生接受植物生物技術的專業英語詞匯和表達方式，學生越早接受這種壓力式的學習，對提高他們的專業英語應用能力越有效。北京科技大學《植物生物技術》課程教學最初從2007年開始以雙語課的形式教授。北京科技大學所用的教材和電子教案采用全英文，講授采用中英文結合方式。在隨后5年的教學實踐中經過不斷探索和嘗試增加英文講授的比例，2013年終于摸索出一套適合中國學生的全英文教學方式，目前已成為受到學生喜愛的專業課程之一。

3 “理論實踐一體化”的全英文教學體系

華羅庚先生說過，獨立思考能力是科學研究和創造發明的一項必備才能。實踐證明任何科學上的創造和發明，都是因為創造發明者能夠獨立地深入地看問題。培養能力獨立解決科學問題的能力的創新型人才是高等教育的重要目標之一。

《植物生物技術》課程授課的對象為生物各專業三年級本科生，前期已經修過遺傳、細胞、基因工程等雙語課程，他們的專業英文基礎較好，該門課程教學中使用的全英文語境，無疑提供給學生一個使用專業英文的推動力。經過前3年的系統專業學習，已掌握了較多的生命科學的基礎理論知識和具備基因工程技術的基礎實驗技能，但是由于前面的各門課程的教學安排使得的學生缺乏將各種零散的知識和技能溝通起來的橋梁，同時還缺乏將已學過的知識和技能提升成為獨立思考和解決問題能力的推力?！吨参锷锛夹g》采用全英文的“理論實踐一體化”的教學體系（圖1），正好能成為全面培養學生實踐能力和國際化視野的良好的實踐平臺。

精心設計“理論實踐一體化”教學體系，注重從4個方面培養學生獨立開展研究工作的綜合能力的培養（表1）：搜集和分析科學信息能力;針對科學問題提出假說并設計出解決方案的能力;熟練運用基本實驗技術完成實驗方案能力;分析和闡述問題的科學論文寫作能力[6]。將授課內容分為兩大模塊即理論模塊和實踐模塊，學生學完理論模塊內容將建立一個整體的植物生物技術知識體系，而圍繞理論模塊內容開展的實踐教學模塊可以有效對理論教學模塊實踐和提升。學生通過理論學習了解和掌握目前在農業生產上廣泛應用的現代生物技術;而通過實驗和實踐操作具備從事生物技術行業研究和工作的實踐能力。

植物生物技術對現代農業的生產模式產生了巨大影響，例如創新了育種技術——培育優良品質的新品種[7]。以教師為主導的理論模塊要充分體現植物生物技術學科發展的前瞻性內容，才能在課程最初教學過程中緊緊地吸引住學生，并能提供給學生后繼學習的動力。理論模塊部分教學中采用教師為主導的 “專題型”課堂教學方式，包括教師專題報告、知名學者學術報告、研究型教學3部分。內容的安排上以植物基因工程技術為核心交叉與融會生物化學、分子生物學、遺傳學、細胞生物學和植物生理學等課程的內容，并為在實踐模塊應用這些知識的打下良好的基礎。

實踐教學模塊充分發揮學生為主體、教師為主導的教學思想，貫徹研究型教學理論，培養學生獨立思考和解決問題的能力。學生依據前期在理論課模塊中研究型教學部分已經對實踐內容開展了充分的調研，并師生共同論證了實驗方案的可行性，為進入實驗室開始實踐訓練環節做了大量的準備工作，這時學生具備初步能力獨立開展科研工作的能力，可以進入實驗室完成實踐訓練模塊。在這一環節中所涉及的所有實驗工作的完全由學生獨立完成，教師在這個過程主要提供技術支持和實驗及安全保障工作。

4 教學實踐

4.1 理論教學模塊

廣義的植物生物技術包括所有提高和改良農作物產量、品質的技術[8]，主要的研究和應用方向分為3部分：植物組織培養（或細胞工程）、基因克隆與轉基因植物生產和分子標記及輔助育種應用。植物生物技術經歷了植物組織培養、植物細胞工程技術和植物基因工程技術的發展過程，各個發展過程有先后順序又相互交叉，并與其他相關學科的發展緊密相連。植物組織培養是植物生物技術最根本的基礎，基因工程技術是未來植物生物技術的核心[9-10]。植物細胞工程技術是在植物組織培養的基礎上發展的，植物基因工程技術依賴于分子生物學、植物組織培養和細胞工程技術，三者之間的相互滲透促進了植物生物技術深入發展。因此，植物生物技術課程教學主體內容應該圍繞它們開展，以基礎理論教學為主。教材和參考的選用不僅僅局限于國外原版教材，充分利用國外的電子數據庫資源選用植物生物技術領域有影響力的期刊。

專題報告部分可以將植物生物技術以上三大研究方向有機地聯合起來，授課時選擇通過轉基因植物的構建過程將三大技術結合起來，也能給學生深刻和生動的直觀感受，更容易引起學生的探索學習的精神。例如，選用了比較成熟的轉基因水稻的構建過程為例，從最初的愈傷組織的培養關鍵技術講起，穿插著基因工程的載體構建技術、以及細胞工程對突變株選定技術。

學術報告部分是課程內容的提升。為增加學生的國際化意識和緊跟學科前沿，定期有計劃邀請國外教授為學生做英文植物生物技術領域專題報告，鼓勵學生自由提問及討論學術問題增加學生應用專業外語的機會通過報告，同學們不但了解了植物生物技術的相關知識，更重要的是通過對有影響力的本學科專家研究領域的了解，引發了學生們對于植物生物技術對人、生活方式對環境影響的反思，加強了同學們對于目前資源和環境現狀的危機感和緊迫感，啟發了同學們對于在世界人口不斷壓力的情況下，植物生物技術將是人類應對生存和環境危機的有效方法和技術手段。學生在學習講座內容的同時也對他們的國際化視野培養也有良好的促進作用。

課堂展示環節采用研究型教學方式進行。借助教師的科研優勢引導學生向實踐環節過渡。教師根據最新的科研動態為學生擬定若干適合學生實踐的有代表性的植物生物技術研究內容。在學期初將實踐教學的題目公布給學生，學生自由選題和組成研究小組，作為課堂展示和實踐教學的共同題目。學生課后自行查閱英文資料及熟悉英文專業詞匯，在課堂展示環節凝練成以小組英文口頭報告和課堂答疑的形式進行，教師可以針對學生們的報告內容隨時點評和答疑，其他同學也可以自由提問，師生共同討論通過方案后，學生才被獲準進入到實踐環節。在整個過程中師生均以全英文方式發言和討論，有效提高學生專業英語的聽說讀寫能力。這部分教學內容以研究型教學的方式將課堂教學和實踐環節有機地結合起來。這部分的內容是實踐教學的必要準備，而實踐教學則是對課堂教學的實踐和檢驗。

4.2 實踐教學模塊

實踐教學模塊充分發揮學生為主體、教師為主導的教學思想，貫徹研究型教學方法。學生依據前期在理論課模塊的調研和實驗方案，進入實驗室開始實踐訓練環節。在這一環節中完全由學生獨立完成，教師在這個過程主要提供技術支持和實驗保障工作。學生進入實驗室后需要自己準備所有所需實驗用品，包括實驗藥品和試劑的申請購買和配制、實驗儀器和耗材申請領用、獨立完成全部實驗過程，并最終提交書面的全英文科研報告。這一環節的訓練主要目的是讓學生培養具備依據英文文獻獨立開展實驗的能力。在以往的實驗訓練中現行的模式大多以教師準備好實驗用品，學生對照實驗步驟按部就班地進行操作，在這個過程中通常學生使用的實驗指導是中文版的，而學生缺乏主動使用英文的動力。針對這種狀況，全英文授課要求進入實驗室的同時，英語成為唯一允許使用的語言，所有的使用的文獻資料和師生間的交流討論都只能使用英語。這樣的要求為學生實踐運用專業外語提供一個很好的驅動力，促使他們形成在實踐中熟練使用英文專業詞匯交流的能力，經過一學期的訓練，學生使用專業外語和獨立研究的能力被很好的養成。

5 教學考核

教學考核應該針對教學目標判斷教學過程及結果是否可行，并為教學決策服務的活動。教學考核可以有效地評價研究教師的教和學生的學的價值的過程[11]。合理的教學考核不僅能評估教學目標的實現情況，對學生的學習動機也有很大的激勵作用。根據考核反饋的信息可以使師生知道自己的教和學的情況，教師和學生可以根據反饋信息修訂計劃，調整教學的行為，從而更好地達到所規定的教學目標。

教學考核標準根據授課內容各個實施環節制定，體現了過程控制的思想。具體根據教學內容設計給分比例：英文調研20%，英文答辯20%，實驗思路展示10%，實驗操作20%，英文研究論文寫作30%。除了研究論文的評分是由教師根據論文的寫作給出，其他的部分的評分都引入學生的參與，采用教師和學生共同打分后取平均分的方法，這樣調動學生積極性，也能讓學生相互督促最大程度使用英語[12]。教學評分過程包括傳統的教學評價的方法既包括征答、觀察提問、作業檢查、評課等，也反映出各個環節的教學效果，最大程度地體現公平性。學生反映課程的參與感很強，在學習過程中由開始的被動學習轉變為后來的主動學習。感受到植物生物技術課程不在是一門遙不可及的課程，而成為生物技術專業學生不可或缺的獨立研究能力培養的重要實踐場所。

當然在教學過程中仍然有一些有待深入思考的問題，但相信本門課程的教學對培養具有國際化視野的優秀創新人才的是非常有益的，也將在教學實踐中不斷改進和完善全英文的授課方式。

6 教學效果

實施全英文教學方式后，根據學生的期末考試成績和課程調查問卷，發現滿意度較高，統計結果見表2。

由于學習興趣的明顯提高，促進了學生的知識內化率提升，從期末考試的成績來看，使用全英文教學模式的學生在平均分、優秀率方面都取得比較滿意的結果。此外，調查問卷顯示，《植物生物技術》全英文教學改革后，教學方式滿意程度、課程授課結構的滿意程度、過程評價體系滿意度、學習興趣維持、對學習的幫助和職業生涯的幫助等方面也取得了較好的結果。以上兩方面充分體現了全英文授課模式對培養學生的專業英語能力方面的作用，取得良好的教學經驗，從而為拓展學生的國際化視野打下堅實的基礎[13]。今后，本課程將繼續不斷探索新的先進教學模式，培養高級植物生物技術研究型人才。

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