基因工程的微課教學探討

湖南科技學院化學與生物工程學院 袁志輝

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基因工程的微課教學探討

湖南科技學院化學與生物工程學院 袁志輝

基因工程是生物工程專業的必修課程，與分子生物學聯系緊密，其在生產實踐中的理論與實踐并重。微課教學以授課形式豐富、時間短、跨越領域廣的特點，在現代社會尤其是網絡社會受到普遍歡迎。微課教學形式運用于基因工程課程的教學是全新嘗試，是大勢所趨。基因工程微課設計中，教師應注意教學點的分析、重點難點的突破設計，應注重應用型人才培養。

基因工程 微課 教學點 教學設計

基因工程課程是生物工程專業分子生物學課程體系中的重要環節，是“分子生物學”課程與狹義“基因工程”課程之間承上啟下的教學內容，主要目的是為加強學生對分子生物學實踐環節的認識并為分子生物學研究服務，目標是使學生經過“基因工程”課程的學習能認識基礎理論，理解和掌握實踐具體操作的原理和步驟，自主選擇或設計相關實驗路線，掌握基因工程方法，實現物種改種和生物制藥的途徑及工作原理。

基因工程與分子生物學聯系緊密，理論性強，是在生產實踐中實現設計理念、設計思路，理論與實踐并重的課程。分子生物學研究的是核酸、蛋白質等“不可見”生物大分子，并以此闡明生命現象的學科。基因工程是在分子生物學研究的基礎上，將其研究成果通過改造和設計之后應用于生產實踐。因此，該課程的教授和學習應建立在理解理論的基礎上，與生產實踐結合。如何在教學過程中幫助學生打好理論基礎，培養學生的基因工程學習和研究綜合能力，發掘學生的創新潛能，是本門課程的重點和難點所在。這種教學思路與筆者所在學校的生物工程專業應用型人才培養目標及培養要求是一致的。

微課指教師在教育教學過程中圍繞某個知識點（重點難點疑點）或技能等單一教學任務進行教學的一種教學方式，具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點。其授課時間一般為5～10分鐘，教師只講述某個專題或知識點的內容。微課以其授課形式豐富、時間短、跨越領域廣成為現代社會，尤其是網絡社會中普遍歡迎的教學手段。微課在很短的時間內完成某個專題內容的教學，這種教學形式決定它必然與其他傳統教學形式會有很大的不同。本文從多個方面分析基因工程采用微課進行教學設計的獨特之處， 以實例說明其實踐方式。

一、基因工程微課的教學點分析

微課以提高學生興趣、提高學生注意力、提高授課效率為目的。網絡化時代背景下，學生課堂上玩手機的現象屢禁不絕。2015年微軟發布的一份研究報告顯示（包括問卷調查以及腦電圖掃描），相比二十一世紀初，人們的平均注意力大幅下降。2000年，人們將精力集中在某一任務上的時間可達12秒，而在2013年該數據下降到8秒。研究表明，現代化科技增強了人在短時間內的多任務處理能力以及注意力集中強度。人們可以更好地分辨任務的重要性，短時記憶能力上有所提升。

綜合以上研究和學生平時的表現可以發現，現代學生的閱讀呈現“片段化”閱讀趨勢。上課過程中，學生注意力集中的時間在5～10分鐘，這與微課教學時間吻合。因此，教學采用微課形式，充分利用學生注意力較集中的這幾分鐘傳授知識點，可以提高教學效果和學生的學習效率。

微課的表現形式決定其教學不能采用大篇幅形式。微課教學內容的選擇與設計是決定微課能否成功的主要因素之一。其前提是教師要對教學點進行詳盡地分析與提煉。

例如，采用案例教學法分析黃金大米事件時，教師可以根據教科書的內容將微課分為以下幾個部分：①事件發生時間、地點及前因后果的介紹，這部分可以放在課程緒論部分，使學生關注事件，課后詳細了解該事件；②關鍵的教學部分，“金大米”的生產原理為案例教學的主題部分，可以貫穿在基因操作理論教學部分，同時分割相關教學知識點，如“金大米”轉基因水稻中的基因從何而來（知識點：基因的克隆和擴增），所獲得的基因如何轉入水稻（知識點：基因克隆工具酶和載體），如何使轉入的基因更好的表達（知識點：植物轉基因技術），能否重新從轉基因水稻將轉入基因提取出來（知識點：逆轉錄技術、PCR擴增技術、基因組文庫構建及篩選技術）等，分割出來的每個知識點都可作為一堂微課教學的知識點進行講解；③“金大米”事件傳達的法律法規、研究程序、科研道德等方面的問題，這些問題作為衍生知識點，教師可以要求學生課后進行微課制作，在課堂上由學生自己講授。這樣既能提高學生的積極性，又拓展了學生的知識面，鍛煉了學生的自我學習能力和表達能力。

二、基因工程微課的重點難點突破設計

基因工程是承上啟下的課程，如果學生學習前面的內容出現問題，后面課程的學習就會出現脫節、聽不懂的問題。因此，微課設計中，教師要注意前后知識點的銜接，盡可能地將知識簡單化。對重點和難點，教師可以采取分解式的方法，將教學重點分割為幾個微課課程，分步解決，一一吃透，是微課教學的優勢所在。微課可以擯棄傳統教學的體系化、完整化所帶來的弊端。例如，傳統教學中，教師講授重點難點章節需要在一節課中完整講完，同時要求學生全部掌握，會使學生產生畏難心理，不利于學生消化吸收所學知識。微課可以將難點分解，用更為吸引人的方式分割時間，分步驟地講授重點和難點，從而激發學生的學習興趣，提高學習效率。若干個微課程、微時間，最后能達到成“1+1＞2”的教學效果。

微課具有草根化特征，即簡單易學，不受人員、時間、地點的限制，機動靈活的學習方式、學習時間和途徑容易激發學生挑戰難題的積極性。試想，如果學生利用十分鐘等候上餐的時間領悟了書本上非常難的問題，會使學生產生成就感。學生可以利用閑散的時間將重點、難點輕松消化、吸收。這一過程中不會有抵抗、厭倦心理，反而能在小小的成就感中激發越來越強烈的征服欲、求知欲。

因此，對接微課改革，基因工程課程中的重點難點教學設計應該分步、分點設計，教師應將每一個知識點盡可能地設計得吸引人、通俗化、簡單化。同時留有懸念，刺激學生挑戰下一個難點的欲望。當然，設計時教師還應盡量避免因前后銜接不暢而帶來的學習阻力，教學內容設計應注重連貫性，同時要做到可以分解。

三、基因工程微課應注重應用型人才的培養

自二十世紀七十年代基因工程誕生以來，其一直是新科技的寵兒，是新世紀經濟發展的引擎，帶動了以它為核心的生物工程技術的發展。與之相應的，基因工程高校教育面臨重大變革。基因工程教學不能局限于理論教學，不能只滿足于讓學生知道理論知識，還應引導學生走向應用與實踐。基因工程微課應注重應用型、實踐性人才的培養，這既是符合該課程發展規律的必然選擇，也是響應教育部應用型人才培養的號召。

微課教學必然要選擇應用型教學。首先，微課時間短暫，短暫時間內不可能將理論講解得十分透徹；其次，微課運用群不限于生物專業的本科學生，外專業甚至非大學生也會用以學習。因此，有限的時間里，教師應選擇應用型教學。

應用型人才培養應是綜合性的人才培養模式，表現為教師對課堂知識的應用。同時，教師要注重對學生思維能力、表達能力、問題意識的培養。設計基因工程微課設計時，教師應多采用啟發式、問題式教學模式。例如，針對現實中的某個現象，教師啟發學生思考，引導其提出問題、分析問題，教學過程中帶領學生解決問題。學生帶著問題進入微課，有目的地學習，既可以激發學生的學習興趣和主動性，又可以培養學生的問題意識。根據微課時間、設計的靈活性而言，微課設計最好以“一個問題，一個微課”的方式展開。

微課設計中，教師應注重引導學生自學，使學生自己發現問題，教師以課后作業等方式引導學生應用課堂知識、分析社會實踐和現實問題。基因工程微課教學應加入對受教者社會責任意識的培養，如轉基因研究必須考慮倫理問題，學生要站在社會責任的立場進行學習研究，保障科學知識不被濫用。

總之，基因工程課程適用微課教學。教師對基因工程的微課教學設計，應注重知識點的設計、教學重點難點的突出教學設計以及應用型人才培養。

［1］袁志輝，袁紅萍，劉小文，張 敏，李常健.提升基因工程理論課程教學質量的方法芻議［J］.黑龍江畜牧獸醫，2014

［2］張 敏，陳建民，管天球，余響華.地方本科院校生物工程專業應用型人才培養探索［J］.湖南科技學院學報，2009

［3］天極網.微軟：科技縮短了人的注意力集中時間［EB/OL］. http://news.yesky.com/16/64538516.shtml

（本文系：湖南省普通高等學校教學改革研究項目，項目編號：湘教通〔2015〕291號；湖南省教育廳校企合作人才培養基地，項目編號：湘教通［2015］274號；湖南省“十三五”專業綜合改革項目—生物工程）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0022

袁志輝（1981—），男，江西宜春人，湖南科技學院化學與生物工程學院講師，碩士，主要從事生物工程和技術專業教學研究