翻轉課堂在基因工程教學中的應用

杜馨　王常高　林建國　蔡俊

摘 要 信息化時代的到來給傳統教學模式提出了新的挑戰。翻轉課堂教學模式強調學生自學能力的培養，提倡將課堂還給學生。大大節省了學生接受新知識的時間，強化了學生對理論知識的應用。符合高等教育改革要求。

關鍵詞 翻轉課堂 基因工程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

翻轉課堂顧名思義指課堂內外時間得以重新調整，將課堂的主動權轉移給了學生。與傳統課堂相比，翻轉課堂教學模式為學生在課下通過觀看視頻查閱文獻等方式自學，課堂主要由師生進行討論交流。

1翻轉課堂的概念

翻轉課堂的概念最早由美國高中化學老師納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯提出。翻轉課堂模式創建的初衷是讓學生在家學習容易的知識點，而把更難的知識點放到課堂上來討論和解決。他們創建教學視頻讓學生課下觀看，通過視頻自主學習，課堂上老師和同學們一起討論難以理解的知識點并進行應用。考慮到學生的身心發展及學習規律，視頻學習時間較短針對性強，一般一個視頻就某一個問題進行講解說明，這樣方便網絡發布，學生查找起來也較為方便。并且視頻學習可以反復多次觀摩，有利于學生進行自主學習。

翻轉課堂模式大大提高了學習效率，激發了學生的學習興趣，培養了學生的自主學習能力。但翻轉課堂需要計算機網絡技術的支持，我校現在大力開展在線網絡課程建設，為翻轉課堂的實施提供了技術保障。

2翻轉課堂在基因工程教學中的應用

基因工程課程內容主要包括：第一章，基因工程的概念和基本原理。本章內容主要讓學生掌握重組DNA技術的基本定義以及大規模生產生物活性物質的途徑。可將這兩部分的內容利用ppt軟件制作成動畫配合講解錄制視頻。讓學生對基因工程的定義及用途形成初步理解。

第二章，基因工程的基本條件。基本條件分為三大部分內容：（1）用于核酸操作的工具酶；（2）用于基因克隆的載體；（3）用于基因轉移的受體菌或細胞。將工具酶中的限制性核酸內切酶、DNA連接酶、DNA聚合酶、核酸酶、核酸修飾酶的作用機理制作成動畫配合講解錄制成五段視頻；將用于基因克隆的載體中的質粒載體及噬菌體載體的用途制作成動畫配合講解錄制成兩段視頻；將用于基因轉移的受體菌或細胞中的大腸桿菌及酵母菌的特點制作成動畫配合講解錄制成兩段視頻。第二章內容共九段視頻學習資料。本章內容涉及大量基本原理及概念，學生在課堂講授教學中容易分心走神。講授教學學生接受新知識點效率低，將關鍵知識點錄制成視頻課下學習，在課堂上討論基礎知識的應用，能大大提升課堂教學效率，幫學生更好的內化基礎知識點。

第三章，基因工程的操作過程。本章內容分為三大部分：（1）DNA的體外重組；（2）重組DNA分子的轉化和擴增；（3）轉化子的篩選和鑒定。本章內容可將基因片段與載體重組原理及過程制作成動畫配合講解錄制一段視頻；重組質粒轉化大腸桿菌的過程和重組率的用途分別制作成動畫配合講解錄制兩段視頻；藍白斑篩選和限制性酶切圖譜法的原理及過程分別制作成動畫配合講解錄制兩段視頻。本章內容在講授教學中學生較難理解，以視頻形式讓學生先行學習，學生在自學過程中可反復觀看細細揣摩能大大提高新知識接受效率，提升課堂教學質量。

第四章，目的基因的克隆與基因文庫的構建。本章內容主要分為五個部分：（1）鳥槍法；（2）cDNA法；（3）PCR法；（4）化學合成法；（5）基因文庫的構建。可將鳥槍法、cDNA法、PCR法、化學合成法、基因文庫構建的原理及過程分別制作成動畫配合講解錄制五段小視頻，其中cDNA法和PCR法為本章重點可在課堂中討論，鳥槍法、化學合成法、基因文庫構建可課下通過視頻自學課堂答疑。

第五章大腸桿菌基因工程和第六章酵母基因工程，將利用重組大腸桿菌生產人胰島素和利用重組酵母生產乙肝疫苗的原理及過程分別制作成動畫配合講解錄制兩段視頻。通過具體產品的視頻講解推動學生自主學習相關基礎理論知識，激發學生學習興趣，提高基礎知識學習效率。

3結語

翻轉課堂模式鼓勵學生自主學習，激發學生的學習興趣，提高了學生對新知識的接受速度。課程小視頻可在課下反復觀看從而大大提高了課堂教學效率。翻轉課堂教學模式大大節省了課堂理論教學時間，提高了學生知識內化效率，該教學模式具有推廣意義。

基金項目：本項目得到湖北工業大學教學研究項目（2015051、2012019）和湖北省教研項目《“新工科”背景下地方高校生物工程專業人才培養模式研究》的資助。

參考文獻

[1] （美）喬納森·伯格曼，（美）亞倫·薩姆.翻轉課堂與慕課教學：一場正在到來的教育變革[M].北京：中國青年出版社，2015.