普通生物学是一门集分子生物学、细胞生物学、进化学、遗传学、生理学、生态学、植物学、动物学等多个学科于一体的综合性专业基础课程。生物技术、生物工程和生物科学专业均将其列为专业基础课程体系的必修课程之一。该课程可以夯实学生的基础知识，提高其综合素质，较多学者对该课程教学改革进行探索。门中华等[1]研究发现，部分高校将该课程作为通识教育课面向非生物专业学生开设。郑延丽等[2]针对该课程内容多、学习任务重的现状，立足贵州大力发展“三农”的省情，对授课方式、教学计划、考核方式等进行探究，提出培养学生自主学习能力、精简教学内容、综合归纳教材编排、多种教学方式相结合等对策，改善了教学效果，较好地完成了人才培养目标。周吟[3]研究认为，该课程在理论教学内容、实验教学效果、考核评价方式等方面均有待改进，基于以学生为中心的教学理念，针对性地提出重构教学内容、创新教学手段、优化考核方式等措施，以培养学生的实践能力和创新意识。叶小芳等[4]以解决实际问题为导向，通过“宽口径、厚基础”的方式对学生进行全面引导与培养，建立起了一个较为健全、完整、系统的生物学知识结构框架。
本文对生物专业普通生物学课程学情和教学现状进行分析，基于以学生为中心的教学理念，通过创新教学模式、重构教学内容、改进教学方法以及优化考核评价方式的多层次教学模式改革来调动学生学习积极性，实现“课—赛—研—产”一体化，并多元化、全程化、深入化评价学生综合能力。
1 普通生物学课程学情和教学现状
1.1 学情分析
生物技术专业普通生物学课程开设于大一下学期，此时部分学生刚进入大学，接触专业课的时间较短，学习积极主动性不高。为激发学生学习兴趣，课程教学团队在2024年对2023级生物技术专业119名学生进行了问卷调查，主要调查内容包括学习生物学的情况、生物学基础的自我评价、未来求学就业意向、感兴趣的生物专业知识和10道生物学基础题。其中，生物学基础的自我评价回收问卷114份，回收率95.8%，11.4%的学生自认为生物学基础较扎实，59.6%的学生自认为基础一般，17.6%的学生自认为基础较差，11.4%的学生自认为基础很差。生物学基础知识测试回收问卷114份，回收率95.8%，79.8%的学生在及格线以上，20.2%的学生未达标。可知，部分学生的生物学基础较差，较难跟上学习进度。
1.2 教学现状
选用《普通生物学》[5]作为课程教材，该书一共七大部分41章，涵盖细胞、遗传与变异、进化、植物的形态与功能、动物的形态与功能、生态学与保护生物学等知识。该课程设置32 ~ 56学时，在有限的学时内较难完成全部内容的教学，为此，教师须对主讲内容进行适当精简。作为生命科学领域的基础课程，其在实际教学中存在一些问题，包括以下几个方面。
（1）教学理念方面。该课程常被简单视为“概论课”，缺乏对生物学科核心思维的深入培养，导致部分学生难以建立学科整体框架。同时，不同学生存在一定的学科基础差异，教学目标和内容存在一定的趋同化。（2）教学方法方面。部分课堂的教学方法较单一，以教师讲授为主，单向的知识传输模式下，课堂互动性不足，学生被动接受知识，缺乏主动探究机会，不利于培养其自主学习、团结合作、总结、演讲、动手操作等能力。（3）教学内容方面。未能及时纳入CRISPR基因编辑、宏基因组学等前沿进展，跨学科知识整合不足，缺乏与信息科学等学科的交叉内容，难以适应现代生命科学的综合化发展趋势。此外，部分教师对思政元素的挖掘力度不足，将思政元素融入生物专业知识教学的能力有待提升。（4）实验教学方面。部分理论教学与实践教学脱节，实验内容多为显微镜使用、标本观察等验证性实验，缺乏综合性、设计性实验，学生整体学习兴趣不高，综合能力素质的培养效果不佳[6-7]。（5）考核评价方面。评价方式单一，较为重视期末笔试成绩，对过程性评价（如课堂讨论、实验报告、项目设计）的重视度有待提高。实验课评分常以“出勤+报告”为主，对操作规范、数据分析等实际能力的考核占比不高。
2 普通生物学课程教学改革
2.1 更新教学理念
针对学生生物学基础差异大、不适应大学教学方式的学情，基于以学生为中心的教学理念，分层次设计教学目标。首先，通过摸底考试，将基础较差的学生集中起来，与基础较好的学生进行混合分组，形成不同的学习小组，以先学带动后学，通过翻转课堂、自主学习、实验教学等方式巩固其基础知识，帮助其跟上学习进度。其次，通过线上课程学习、线下答疑解惑，深入培养学生的进化观、系统观、实验思维等生物学科核心思维。最后，在每学完一个章节的知识后，线上布置练习题，并及时批改，线下解答习题疑惑，引导学生自学和复习；每学完一系列相关知识，在班级布置总结习题，查缺补漏，帮助学生建立学科整体框架。
2.2 创新教学模式
针对学生学习积极性不高、学时紧张、理论实践教学脱节等问题，对教学模式进行改革，根据课堂内容创设教学环境，实行科研—教学双导师制，实现“课—赛—研—产”一体化。
科研—教学双导师制鼓励学生积极加入教师实验团队，从企业和科研项目中的实际问题出发进行课外实验，在实验中锻炼理论联系实际的能力；参加各类创新创业项目或科研竞赛，如全国生命科学竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛，以激发学生的求知欲，培养其竞争意识和奋斗精神，激发其自主学习和科研实践的主观能动性，从而达到科研驱动、大赛加持的效果。邀请企业导师来校讲解生物知识的实际应用案例、行业产业发展现状等内容，通过校企合作，鼓励学生以企业生产和科研问题为导向，将生产实践中的问题作为课外实验和科研竞赛内容，并将研究成果与科研院所、企业共享，促进科研与产业融合发展，实现“课—赛—研—产”的有机结合，提升学生的综合能力（图1）。
2.3 重构教学内容
结合学生求职和升学意向，将课程教学内容集中，重点讲解动植物和人的相关研究、微生物和生物工程等方面的内容。结合学生后续学习的细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程等专业课程，对教学内容进行重构调整，将细胞、遗传、分子和基因工程等内容作为学生在翻转课堂上的主讲内容，动物和植物作为次选内容；教师主要讲解动植物和人的相关研究等内容，并重点讲解学生就业后可能会用到的基因工程技术和检测技术等，极大激发了学生的学习兴趣。此外，在讲解专业知识时，融入相关科研案例[8]，加强思政教育，提高学生学习兴趣。例如，在讲解“酶”的相关内容时，以核酶发现史的讲解培养学生的科学精神。
2.4 改进教学方法
通过超星学习通平台建立知识图谱，将知识点进行系统梳理和归类，以结构化、语义化的方式呈现，提高知识的可理解性和可记忆性。增加设疑导学、情境导入和课堂讨论等教学方式，从实际问题出发，引导学生思考和回答问题，以提升其知识素养和学习能力。上课时，将设疑导学法贯穿整个教学环节，以情境导入法创设良好的教学环境，将抽象的生物知识与实际生产进行联系；通过翻转课堂，全面锻炼学生的自主学习能力、总结归纳能力、表达能力；采用案例教学法，将知识融入实际生活、科研和生产案例中；以动画演示法展示细胞结构等生物微观知识图片或视频，增强学生直观感受和内在形象感，帮助其快速理解掌握相关内容。
2.5 优化考核评价方式
一是教学评价方式多元化。参考乔帼等[9]的研究结果，增加多种考核方式。将过程性考核占比提高到50%，增加了课堂签到、讨论与交流（考核到课率和专注程度，占比10%）、线上学习与讨论（考核学习主动性、知识储备程度和思考总结能力，占比10%）、线上线下作业（考核总结能力和知识储备程度，占比10%）、翻转课堂（综合性考核自学能力、演讲能力和价值引领能力等，占比20%）。期末考试成绩占比50%，通过基础性题目和综合性试题考核学生的知识掌握程度和理论联系实际的能力。对于实验报告的考核，增加小组项目、文献评述、实验设计等评价维度，利用数字化工具实现动态反馈，提高对学生操作规范、数据分析等实际能力的考核占比。二是教学评价全程化。课程教学评价包括学生课前自学预习情况，课中签到、回答问题、章节测试情况，以及课后作业完成情况。线上作业选自智慧树平台西北农林科技大学的普通生物学线上自学课程，线下作业为实践综述题，主要考查学生对章节知识的归纳总结能力。在翻转课堂环节，学生讲解内容和课堂表现的评价包括自评（10%）、学生互评（40%）和教师评价（50%）。三是教学评价深入化。除考核基本的知识学习能力和知识储备程度外，增加了对学生自学能力、总结能力、演讲能力、PPT制作能力、价值引领能力和组织能力等方面的考核。例如，在翻转课堂环节，通过仪态、表述能力、课程吸引力、PPT制作精美度、讲课内容、自学环节、答疑环节等全方位考查学生的综合能力。
3 普通生物学课程教学改革成效
实践表明，该课程教学改革取得明显成效，受到督导和学生的一致好评，督导评分和学生评分均明显提升。2024年开课时，20.2%的学生在基础知识测试中未达标，结课时这些未达标的学生大部分通过了考核，平均分68.4分，教学目标基本达成。此外，学生主观能动性明显提升，相较于教学改革前，改革后的2023级和2024级学生在课堂上回答问题更主动积极，更愿意与教师交流；课后，多数学生会主动地向教师咨询问题；2023级学生在大一下学期积极申请加入各个教师的科研团队，30%～40%的学生参加全国生命科学竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等学科竞赛，并获得了第九届全国大学生生命科学竞赛（创新创业类）国家级一等奖。在后续课程教学中，学生积极互动，参与课堂教学，教学质量明显提升。
4 结语
普通生物学作为生物专业的基础课程，其内容集多学科于一体，教学理念、教学方式亟待更新，部分学生生物学基础较薄弱，难以跟上教学进度。基于此，本文以学生为中心开展教学改革，通过更新教学理念、创新教学模式、重构教学内容、改进教学方法以及优化考核评价方式等多层次教学改革，调动学生学习积极性，实现“课—赛—研—产”一体化，提升整体教学质量和学生综合素质。改革后，学生及格率明显提高，主观能动性大幅增强，并积极参与实验室实践和学科竞赛，教学效果良好。未来，将考虑探索应用智能化技术和虚拟仿真技术，实现线上实时实验操作和提问答疑，以进一步提升教学效果。