公共选修课《仿生学与现代科技》的教学初探
【摘要】《仿生学与现代科技》是针对我学部学生开设的介绍仿生学领域基本知识和仿生学在现代科技领域应用情况的公共选修课。本文阐述了开设《仿生学与现代科技》的必要性，探讨了在教学中需要注意的几个重要的问题，为相关公共选修课程的开设提供借鉴和帮助。
【关键词】仿生学；教学方法；教学手段；考核模式
引言
《仿生学与现代科技》是吉林大学农学部于2010年，为适应高校实现"厚基础、宽口径、强能力、高素质"人才培养目标，面向学部学生开设、依据学生的兴趣爱好自主选择、学部组织集中讲授的内容全面而系统、特色鲜明的公共选修课。
《仿生学与现代科技》这门课程分别从形形色色的仿生武器、人类的飞行器、杰出的航海家、陆上交通工具的样板、自然界的建筑师、农业中的仿生术等几个方面介绍仿生学的起源和发展及相关的伟大发明和最新的研究成果，旨在开阔学生的眼界、优化学生知识结构、提高学生综合素质、提升学生竞争力。
一、开设《仿生学与现代科技》的必要性
任意选修课主要是拓宽学生知识面、培养学生实践能力和创新能力的课程，是高校全面推进大学生素质教育的重要方面。目前，公共选修课已成为高等教育课程体系不可缺少的组成部分，在完善大学生知识结构，提高大学生综合素质，提升大学生创新能力等方面发挥着重要作用。
我学部目前开设的专业有动物科学专业、动物医学专业、农学专业、园艺专业、生物技术专业，食品质量与安全专业等等，几乎都与生物息息相关。仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。仿生学的目的就是分析生物过程和结构以及它们的分析用于未来的设计。仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。人类所从事的技术就是使得达到最优化和互相间的协调。而模拟生物适应环境的功能无疑是一个好机会。《仿生学与现代科技》选修课就是让学生了解仿生学的基本概念、仿生学的思想和技术手段，旨在对专业课的学习和以后的学习带来借鉴和启发！
二、《仿生学与现代科技》教学中几个需要注意的问题
（一）上好第一堂课——绪论部分
绪论是一门课程的第一节课，往往教师会认为是可有可无的内容，有的教师省略绪论，直接进入正课，这种方法是不可取的。绪论课中，通过向学生介绍《仿生学与现代科技》的学习内容、仿生科学的发展历程、仿生科学的学习方法，旨在让学生对这门课程有一个初步的认识和掌握适当的学习方法！当然，讲授的方法很重要，通过图片举例和播放影音录资料的方法，生动、直接，特别能引起学生的关注和浓厚的学习兴趣。所谓“万事开头难”，只有这个头开好了，才能引起学生对学习这么课程的强烈兴趣和极高的学习热情，为进一步的讲授提供良好的基础！
当然，教师的状态也是很重要的，只有讲课的老师体现出对仿生科学的强烈兴趣，才有可能感染学生。由于一直从事仿生学的研究，在授课中，结合自己的研究内容，融进当前仿生学科的前沿知识，学生们听得入了深，表现出强烈的求知欲。
（二）合理安排授课内容，满足不同“口味”学生需求
《仿生学与现代科技》选修课30学时，要想在有限的课堂教学里向学生全面的介绍仿生学的相关知识、涵盖仿生科学领域最新研究进展和热点，在课程内容的选择和优化上就显得非常重要。
选修《仿生学与现代科技》课程的学生来自植物科学学院、军需科技学院和畜牧兽医学院，专业涉及10多个，他们的仿生学基础参差不齐，在教学过程中，应充分考虑到学生的仿生学基础的差异。把仿生学最基本的概念、最重要的理论体系传授给学生，它是课程的主体内容，是学生今后在该研究方向上进一步学习的基础，也是学生理解课堂其它内容的基础。同时根据学生专业背景的差异和实际需要，有针对性地对教学内容作必要的取舍和补充，力求满足不同专业、不同“口味”学生的需求。公共选修课一般安排在晚上，学生上了一天的课，有些疲惫，注意力也不是很集中，甚至有些提不起兴趣，因此，在教学过程中要尽可能地与实际相结合，与相关领域的研究相结合，特别是与学科发展态势、科研成果、前沿发展课题、交叉学科和边缘学科相结合。使课程内容具有时代性和先进性；让学生了解仿生科学在国民经济和社会发展中的地位和作用，才能使学生明确学习的目的，增强学习的兴趣，提高学习效率。
（三）教学方法和教学手段多样化，全方位的激发学生的学习积极性
1.改变传统的单一讲授教学方式，充分利用多媒体进行教学
充分利用网络资源，大量搜集图片、声音视频资料，把抽象、难于理解的概念和原理通过多媒体教学能够深入浅出给学生讲解清楚，能更好地吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，而且能够充分活跃课堂、增加和充实更多的教学内容。通过图片对照或者详实的视频资料，讲解具体的例子和相关知识，不但促进学生对知识的理解，还能提高学生的学习兴趣。
2.课堂的精讲、课上讨论与课后自学相结合
课堂精讲作为主体，主要是针对教学内容的重点、难点和知识结构，保证学生对本课程的知识框架和体系有个全面的学习和掌握。围绕某一具体的问题或者当前仿生学领域的热点问题，课下给学生布置相应的自学内容，调动每一个同学、充分发挥学生的自学能力，从图书馆、资料室和期刊网等途径获得所需资料，六、七个同学一组，整理归纳总结。下一次课的时候，每组选举一个代表向大家汇报并回答其他同学的提问。虽然选修该课程的学生专业背景相差很大，但是由于资料准备充分，讨论非常活跃，获得了非常好的教学效果。学生通过搜集资料、整理归纳形成小论文、课上讨论，锻炼了学习和科研的能力，同时也提出了很多有参考价值的仿生学思想和方法。
（四）改革传统考试方法，完善教学考核模式
考试是促进学生全面发展，提高学生素质的有效手段。选修课的考核方式应多样化、多元化，起到全面、科学地评价学生综合能力和教师的教学质量，体现学生学习过程，反映学生发展变化以及学生对仿生知识的理解、掌握、应用的进步程度的作用。传统教学和必修课的考核主要以期末闭卷考试为依据，对学生能力和创新意识的培养极为不利。在新的教学理念和时代发展的要求下，必需建立起一套全新的、完善的考核模式。《仿生学与现代科技》课程考核的重点由知识的掌握向能力的提高转变，考试总成绩有三部分组成：平时出勤、课堂讨论和课上小考、期末课程论文。平时出勤考核是对学生平时的出勤情况予以记载，占总成绩的20%。课堂讨论和课上小考占30%，主要是考核学生课上讨论的小论文的质量情况和探讨问题的深度及广度。有些课程的章节内容，教师想了解掌握的情况，随堂做个测试。期末课程论文占50%，教师通过命题或者学生自主选择题目，收集整理资料形成最终的课程论文。通过三方面的有机结合，考查学生的综合能力，促进学生全面发展。
结束语
大学公共选修课已成为高校课程体系不可缺少的组成部分，在完善大学生知识结构，提高大学生创新能力方面发挥着重要作用。在《仿生学与现代科技》教学中，教师本身不断提高自身业务素质以外，教学的方法和手段要多样化，教学内容要不断丰富和更新，考核模式要不断完善和客观化。教学围绕学生是主体、以培养学生的创新素质为根本目标，激发学生的学习热情，提高自主学习的能力，做到因材施教，因人施教，取得了较好的教学效果。
参考文献
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作者简介：王晶（1976－），吉林长春人，博士，吉林大学农学部公共教学中心物理教研室讲师。