翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“基因工程”課程中的設(shè)計與實踐

張文峰 李黃金 吳鳳麟 邵紅偉

[摘 要] 作為藥科大學(xué)開設(shè)的“基因工程”課程，應(yīng)該側(cè)重于理論與實踐的結(jié)合。前期已成功開展了基因工程實驗教學(xué)改革，取得了較好的教學(xué)成果，并發(fā)表了數(shù)篇教學(xué)改革論文。為進一步提高“基因工程”理論課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開展教學(xué)改革，充分利用校內(nèi)教學(xué)資源庫和公共網(wǎng)絡(luò)課程平臺的教學(xué)資源，在教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進行設(shè)計，探究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)授課模式在課程教學(xué)過程中的優(yōu)勢。根據(jù)教學(xué)效果評價結(jié)果，分析存在的問題并提出完善方案。

[關(guān)鍵詞] 翻轉(zhuǎn)課堂;基因工程;教學(xué)模式

[基金項目] 2018年度廣東省高等教育教學(xué)改革項目“基于信息化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在基因工程課程中的設(shè)計與實踐”;2019年度廣東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目“基于課題設(shè)計強化研究生科研思維——以廣東省生物技術(shù)候選藥物研究重點實驗室為例”（2019JGXM65）

[作者簡介] 張文峰（1986—），男，湖南婁底人，博士，廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院副教授，主要從事基因工程藥物和基因治療研究;李黃金（1964—），男，湖南岳陽人，博士，廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院教授，主要從事基因工程藥物和抗體藥物研究;吳鳳麟（1979—），男，安徽銅陵人，博士，廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院副教授，主要從事腫瘤免疫治療和基因工程藥物研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）33-0109-04? ? [收稿日期] 2021-04-24

基因工程是在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)綜合發(fā)展的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一門嶄新的生物技術(shù)科學(xué)，是一門新興的關(guān)于生命科學(xué)的前沿學(xué)科。基因工程作為生物工程的一個重要分支，其在生物制藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，目前較為前沿的腫瘤治療抗體類藥物及CAR-T細胞治療技術(shù)均屬于基因工程藥物[1]。作為藥科大學(xué)開設(shè)的“基因工程”課程，應(yīng)該更側(cè)重于理論與實踐相結(jié)合。因此，從實驗教學(xué)需要出發(fā)，依托廣東省生物技術(shù)候選藥物研究重點實驗室開展研究。我們前期已成功開展了基因工程實驗教學(xué)改革，并發(fā)表了多篇教改論文（見文獻[2]和文獻[3]），可將已獲得的廣州市科技成果獎的部分科研成果用于學(xué)生的基因工程綜合性實驗。在考核方式上，要求學(xué)生嚴格按照學(xué)術(shù)論文的格式撰寫實驗報告，鍛煉學(xué)生的科研素養(yǎng)，并以知識競賽的形式考查了實驗中的基礎(chǔ)知識與技能，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時鞏固了教學(xué)效果，整個課堂的教學(xué)氣氛活躍。

但是基因工程理論知識具有較強的專業(yè)性且更新較快，學(xué)生普遍反映教學(xué)內(nèi)容抽象、晦澀難懂，學(xué)習(xí)的興趣與積極性不高。盡管教師想了多種辦法進行理論課程教學(xué)改革，但是收效甚微。除了極少數(shù)畢業(yè)后有志于在此方向進一步深造的學(xué)生，大多數(shù)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識掌握得不牢。這一現(xiàn)象也嚴重影響到實驗操作，雖然學(xué)生普遍實驗技能較好，但是由于理論知識與原理掌握不牢，導(dǎo)致在實驗中不能正確分析出現(xiàn)的結(jié)果，嚴重影響了其科研水平的提升。作為一所藥科大學(xué)開設(shè)的“基因工程”課程，筆者在十幾年的教學(xué)過程中越來越感受到迫切需要采用新的教學(xué)方法，并將其應(yīng)用到基因工程教學(xué)中，改變當(dāng)前教學(xué)質(zhì)量與效率低下的現(xiàn)狀。應(yīng)該如何提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們對基因工程的教學(xué)產(chǎn)生了新的思考。

翻轉(zhuǎn)課堂是一種更加強調(diào)以學(xué)生為主體、以問題為中心的探究式教學(xué)模式[4]。2011年，Salman Khan創(chuàng)立了可汗學(xué)院（Khan Academy），使翻轉(zhuǎn)課堂成為全世界教育界關(guān)注的教學(xué)模式，大力推動了翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展[5]。在傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生的主要任務(wù)是“聽課”，即課上學(xué)習(xí)，課下鞏固，而翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了這種學(xué)習(xí)模式，它是一種全新的教學(xué)方法，利用豐富的信息化教學(xué)資源，要求學(xué)生在課前完成在線教學(xué)資源的預(yù)習(xí)任務(wù)，課堂上與教師共同完成問題探究、互動及疑難解答等教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動為主動。為了提高“基因工程”理論課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，我們基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開展了教學(xué)改革，充分利用校內(nèi)教學(xué)資源庫和公共網(wǎng)絡(luò)課程平臺的教學(xué)資源，在教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進行了設(shè)計，探究基于信息化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)授課模式在課程教學(xué)過程中的優(yōu)勢。

一、改革目標(biāo)及擬解決的關(guān)鍵問題

（一）改革目標(biāo)

我們已經(jīng)在2015級生物制藥“基因工程”課程的教學(xué)中開展了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的初步探索，并獲得了較好的反饋及評價，我們在前期探索的基礎(chǔ)上，以2016級生物制藥和2016級生物技術(shù)的學(xué)生為教學(xué)研究對象，在“基因工程”課程中深入開展基于信息化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，與傳統(tǒng)教學(xué)模式進行對照，全面評價基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式在“基因工程”課程中的教學(xué)效果。

（二）擬解決的關(guān)鍵問題

1.明確翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于“基因工程”課程的教學(xué)效果。使教師成為教學(xué)的設(shè)計者和引導(dǎo)者，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，讓學(xué)生在利用網(wǎng)絡(luò)平臺完成作業(yè)、解決問題、尋求幫助的過程中內(nèi)化知識，并在教師針對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、其他方面的形成性評價和終結(jié)性評價中對知識產(chǎn)生系統(tǒng)的認知，以上是翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于基因工程教學(xué)的主要形式。在“基因工程”課程中深入開展基于信息化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，與傳統(tǒng)教學(xué)模式進行對照，全面評價翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“基因工程”課程中的教學(xué)效果。

2.最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本教學(xué)改革項目將對學(xué)生形成正向反饋及激勵機制，讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，在教學(xué)中分解學(xué)習(xí)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生以小組為單位實施任務(wù)，通過制訂計劃、討論研究等學(xué)習(xí)活動完成學(xué)習(xí)。

3.指引學(xué)生提升網(wǎng)上查閱資料的能力。教師在課前需對主題內(nèi)容進行仔細篩選，并制訂指導(dǎo)性的學(xué)習(xí)計劃供學(xué)生參考，同時針對文獻檢索知識與技巧進行必要的輔導(dǎo)，提升學(xué)生網(wǎng)上查閱資料的能力。