1. 引言
分子生物学是生命科学发展的前沿学科,课程目标是在分子水平上揭示一切生命本源问题,几乎所有生物专业的课程设置中,都少不了分子生物学,因此分子生物学是一门非常重要且受众极广的课程。另一方面,对于不同生物专业,大一、大二会设置一门或几门宏观层面的生物学类课程,例如普通生物学、植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、微生物学等,有这些前导课程做专业知识铺垫,到大三的时候开设分子生物学双语教学,学生的知识体系储备较为成熟和完善,具备双语教学的基础。因此,国内很多高校都以分子生物学开展双语教学活动 [1] [2] [3] [4]。目前在分子生物学双语教学实践中仍存在诸多问题 [5] [6] [7] [8],本文着重从分子生物学双语教学学生输出层面进行探讨和阐述。
2. 分子生物学双语教学中存在问题及解决措施
2.1. 教材及教学内容选择
本校的分子生物学为32学时课程,授课主要教材选取是Instant Notes In Molecular Biology英文原版影印教材,该教材结构精简,包含了分子生物学经典的核心知识点,但由于出版日期较早,分子生物学领域最新的研究进展未收录进去(例如基因编辑),授课的时候需要进行充实;另一方面,该教材属于精要速览系列,故而相关知识点的背景阐述相对匮乏,例如该教材没有绪论章节,绪论对于学生了解学科的形成、发展及课程的主要研究内容等是非常必要的,因此,在实际授课的时候,需要加以补充;讲到DNA双螺旋结构,可以适当引入教材里面没有的关于Watson和Crick两位科学家研究DNA结构模型的背景故事 [9],激发学生的学习兴趣,课后鼓励学生查阅Watson和Crick当年发布在《Nature》上的关于DNA双螺旋的文章,培养学生拓展输出的学习意识。
Instant Notes In Molecular Biology英文原版教材,对于初学学生而言,通常有畏难情绪,很难进行通篇阅读。因此,课件英文在制作时,英文描述一定尽量简洁,便于学生上手,克服英文学习障碍,在学习英文课件内容的基础上,再去阅读英文原版教材,循序渐进,否则学生很容易因为畏难而放弃。

Table 1. Teaching content and class hour allocation of molecular biology for undergraduates
表1. 本科生分子生物学教学内容与学时分配
课程内容编排和选择方面,与很多高校教学框架一致,我们也是围绕中心法则主线进行内容的布局。与经典的中心法则相比,增补了部分内容,例如除了DNA可以自我复制之外,对于RNA病毒,可以完成RNA的复制;对于朊病毒,致病因子是蛋白质因子,也可以完成蛋白质因子的复制。包括RNA到DNA,则是在逆转录酶的作用下,进行的逆转录等内容(见图1)。分子生物学技术相关内容(对应教材Section G/H/I/J章节的内容)则放在《基因工程》课程里面讲授,在分子课里面主要把分子生物学理论知识讲透。学时分为课内和课外学时,课外学时主要时学生自主线上学习课件,弄清楚基本概念、原理等,以及课后作业讨论、答疑。课内学时主要对于重点和难点进行讲解,组织课堂讨论等。课内与课外学时占比一般在7:3 (见表1)。
2.2. 全英文教材文段读译
目前我们的英语学习主要输出体现在能看懂。笔者参加多届研究生复试,复试中有英语复试环节,自我介绍环节一般提前准备都比较流畅,问答环节,几乎95%左右的学生存在听不懂老师的问题,以及英语表述困难。这主要是英语学习过程中输入多、输出少,读写多、听说少造成的。针对这个问题,我们的分子生物学课程,设计了分子生物学外文教材文段朗读环节,在课堂上,随机点名朗读文段,或者接龙式朗读文段,或者课后朗读文段以语音(视频)作业形式上传,或者伴随着朗读,边读边译等。学生对这个环节表现出强烈的兴趣,参与度很高,几乎全班同学都可以参与进来,无论学习成绩好坏,即使有少量不会读的专业单词,查阅百度等在线发音软件,也可以顺利完成英文教材文段的朗读,极大地激发了学生双语学习的兴趣。在不断的读译展示中,养成输出的习惯。
2.3. 课程听力材料的选择
分子生物学很多知识点配套的都有对应的视频和动画,这些视频和动画,一般也都会配有英文解说,例如染色质的包装、DNA双向复制、复制起始的RNA引导过程、滞后链的复制、转录过程、乳糖操纵子、蛋白翻译等。这些视频或动画,由教师授课的时候,播放给学生看,一般看完,会先了解学生看懂听懂了多少,然后再对较难的部分进行讨论和讲解。常用的分子生物学视频资料譬如冷泉港实验室的DNA学习中心等 [10]。
对于Z时代的学生,他们是网络土著民,最好的教育方式也许是适应他们。BiliBili (B站)也是我们上课时常用到的网站。如果需要观看某个知识点的视频时,会让同学们自己在B站输入关键词,对于搜索出来的选项,老师会引导并选择一下,让学生集中看哪个视频,例如在B站输入DNA复制,搜索项里面,老师会指定优先看第二个(原版 + 字幕),时长11分30秒,纯正的英语发音、适中的语速、以及下方的中文字幕,非常适合学生学习。这些媒体上的资料丰富、更新及时,更重要的是,符合Z时代的心理预期:手机、B站、优美的动画、纯正的英文、字幕、弹幕等。
2.4. 线上线下混合教学
输出式学习法,学生是课程的主角,课堂互动很多:例如课堂读译、核心词汇辨认、随机小考、课堂讨论等,这些教学环节会占用大量的课堂时间(见图2,单次课堂互动达14次),因此,一定要采取线上线下混合式教学,将课程PPT上传至网上,或者制作微课等,将基本概念和理论的学习转移至线上,布置学习任务和目标,由学生自主完成。课堂时间主要用于重难点的讲解、研讨,并让学生输出,考察学生线上自主学习的结果。学生线上自主学习结果考察方式为写学习汇报,每个单次线上学习的学习汇报包括:列举本节概念、知识点、遇到的问题。

Figure 2. The interaction in the online and offline mixed class of molecular biology
图2. 分子生物学混合课堂的互动情况
2.5. 课外翻转学习的输出
课外除了布置常规的课程作业,用于课程知识点的巩固之外,充分采用角色的翻转,全方位引导学生的输出。
1) 核心专业词汇抓取
章节核心专业词汇的抓取、背记、认读(不要求听写)。每一个小节结束,要求学生以组为单位,抓取本小节中重要的专业词汇(terms)。课堂上会把这些核心词汇展示出来,老师带着学生一起讨论哪些词汇是课程的核心词汇,哪些属于相对生僻的词汇。对于核心英文词汇,要求学生熟知其中文意思。会采取随机课堂抽查,或者随机小考的方式,检查学生对核心词汇的认识度。
2) 学生出作业题
以小组为单位,针对每个章节出作业题。名词解释、填空、选择、判断、问答等,鼓励自创题型,出好题目并给出答案,上传网站,然后课堂上一起评议这些题目,引导哪些题目覆盖了章节核心内容,哪些是比较偏僻的知识点,在这样反复的训练中,学生逐渐掌握如何把握一个章节中哪些是重要的知识点,是必须要掌握的,哪些是较为偏僻的知识点,了解理解即可。学生出题,这种形式的输出,反馈的是学习方法的训练与获取。
3) 实时文献阅读
每周阅读一篇最新研究文献的摘要部分,文献主题为当年研究热点,例如本年度的热点话题是新冠,检索阅读的文献的关键词为COVID-19 (告知学生检索路径:NCBI-pubmed-COVID-19,然后由学生自己完成文献检索,确定感兴趣的文献,进行阅读和分享)。
本年度所带班级一共46人,分成9个小组,每个小组成员每周阅读相同的文献,然后相互讨论,尽量弄懂文献所讲内容,如有疑问的地方,可以带到课堂上一起讨论。文献阅读分享,成立Journal Club,每周进行一次线上的Journal Club分享,可以是小组主动汇报,也可以是随机点名汇报,随机点名汇报可以督促每个组员真实的进行文献阅读,避免同一个小组的成员仅有小组长完成文献阅读。
3. 小结
总之,分子生物学双语教学,要综合考虑三个方面的特性,第一,分子生物学作为生命科学的前沿学科,知识迭代日新月异,从专业知识讲述而言,要紧跟学科前沿,实时补充新内容;第二,从学生层面,教师一定要转变观念,教学的对象已不是过去纸媒下成长的学生,而是网络土著,各种电子产品已成为他们生活不可或缺的一部分。因此,教师要有积极的共情心理,多以他们能接受的教学方式和方法,譬如录制10~15分钟的微课,让学生可以像刷短视频一样的学习,包括笔者在课堂上,直接让学生上B站看课程知识点对应的视频,以及利用网络平台辅助教学等。第三,作为双语课教学,侧重学生输出能力的训练和考察,这样才能有效达到双语教学的目的。
基金项目
分子生物学(双语),项目编号:2018C20。