基因工程省級精品在線開放課程的建設與應用

王桂華 何倩毓 王憲青 余麗蕓 唐彥君

1.黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院，黑龍江 大慶 163319

2.黑龍江八一農墾大學食品科學技術學院，黑龍江 大慶 163319

3.黑龍江八一農墾大學教務處，黑龍江 大慶 163319

《教育部高等教育司2018年工作要點》提出，要以國家名義推出一批精品在線開放課程，到2020年計劃認定1 萬門國家級和1 萬門省級一流線上線下精品課程，實施一流課程建設“雙萬計劃”，推動優質課程資源的開發和有效利用。要建設本地化服務平臺，為學生提供豐富的教學資源，實現國內優質課程資源共享，繼而推進混合式教學改革，促進信息技術與傳統課程深度融合，逐漸進入MOOC 培養體系，逐步擴大學生通過在線自主學習獲得學分。

黑龍江八一農墾大學基因工程課程2006 年被評為校級優質課程，歷經10 余年的課程發展及教學改革，于2016年獲批學校精品資源共享課建設，在線資源于2017年建設完成并面向全校師生免費開放，2018年被黑龍江省教育廳評為精品在線開放課程，面向社會開放，2019年該課程被評為省級線上線下混合式一流課程。本文主要介紹基因工程精品在線開放課程建設過程中的經驗，以期對其他精品在線課程的建設有所幫助。

一、課程建設及運行情況

（一）課程定位和目標

基因工程是生物技術專業的專業課，介紹生物技術最前沿、核心的技術，包括基因工程的基本原理和基因克隆常用的操作技術，以及基因功能的研究方法、動植物育種、基因治療和基因工程藥物中的應用。通過課程學習，學生可以深入理解基因工程在現代生物學的理論研究與生產實踐中的巨大作用，同時可以掌握基因工程的理論基本知識和操作技術，科學研究的基本思路、方法和技術，具備嚴謹的科研作風和發現問題、分析問題和解決問題的能力，為生物科學的學習和工作打下堅實的基礎。

（二）課程設計思路

基因工程是生命科學技術學院的專業基礎課程，需要與專業崗位相銜接，明確課程設計思路，遵循“三緊扣”原則，即緊扣生物科學專業人才培養方案、緊扣生物技術專業能力需求、緊扣生物工程專業下游技術相關內容，重構教學內容，為培養高素質生物專業技能型人才奠定基礎。在確定課程設計思路的基礎上，制定課程標準和課程體系的構建原則，強調教學一體化，以學生學習為中心，以教師為主導。

確定課程三維目標：知識目標、能力目標和素質目標。知識目標：掌握目的基因的獲得、載體的特性及基因工程主要技術的理論基礎；能力目標：掌握基因工程操作的技術，明晰基因工程的操作流程；素質目標：培養學生的科學探索精神、團隊協作精神，培養學生解決問題的能力、創新能力。

課程建設的總體設計：知識點的碎片化設計；教學組織運行設計，包括教學內容的發布、教學進度的控制、師生的互動、作業的發布和評判、學習成果的考核等。學生可以通過系統設計適應全新的教學方式。

（三）課程建設內容

從課程資源、課程教學團隊、電子閱讀書目等資源入手，突出基因工程在線開放課程的優勢。

課程視頻資源是由超星集團為教學團隊錄制的教學視頻。教學內容以基因工程操作技術流程——切、接、轉、增、檢和表為主線，共十章內容，分別是緒論、基因工程的主要技術、工具酶、載體、目的基因的獲得、基因的體外重組與轉移、重組克隆的篩選與鑒定、克隆基因的表達、外源表達產物的分離純化等。同時將一些熱門話題，如基因編輯、動物生物反應器、基因抗癌藥物、醫學上基因工程應用等內容引入在線學習資源中。

資料庫中添加了基因工程最新進展、PPT 成果展示，生命科學美文、圖片等數字化教學資源；同時上傳了2053 道試題，包括單選題、多選題、判斷題、綜合分析題等，學生可以自行組卷進行測試，便于課前和課后的自主學習效果檢驗；充分利用超星數據庫中的電子書目，將相關的電子書目鏈接到學習資源中，便于學生開闊視野。

課程組注重課程教學團隊的建設，優化教師的學歷、年齡、職稱結構。教學團隊共有5 位教師，年齡最長者55 歲，最年輕者34 歲。課程為教師提供培訓學習的機會（外出培訓或者線上培訓），以拓寬教師的專業知識，提高教師的教學技能和水平。

（四）深化教學改革

第一，進行了翻轉課堂和混合式教學模式的探索。任課教師積極參加在線課程建設的培訓會，先后將藍墨云班課、雨課堂、學習通等移動教學助手引入課堂；及時進行教學內容的補充及發布、教學進度的控制（以闖關式進行或者定期發布式進行）、學生的分組討論、師生的互動、作業的發布和評判、學習成果的考核等，引導學生進行在線開放課程的學習，允許學生自主選擇學習內容，進行個性化學習。每節課結束后，教師要及時評價教學設計的實施結果，及時修改、補充、完善教學設計，并總結教學心得，旨在通過系統的設計來適應新時代大學生的學習方式。

第二，在2019—2020年度，采用任務單教學模式，將碎片化的知識點融入任務中（見圖1）。僅1 個班級（56人），在10 周課程學習時間內，就進行了2838 人次的討論（見圖2）。

在教學過程中，進行了課程思政改革，一共發掘了10個思政元素在不同的專業知識點教學中引入，學生反饋教學效果很好（見圖3）。例如以諾貝爾獎為背景，讓學生自查諾貝爾獎獲獎者的成長經歷，并在課上分享給同學們，讓學生體會自然科學的魅力及大師們的鉆研精神，了解和體會科學家們的成功來自于扎實的專業知識基礎、深厚的專業知識積淀，也來自于他們的細心及善于發現，最終激發學生的科研興趣。

將“863計劃”十五周年成果的視頻引入MOOC 資源中，通過觀看視頻中的轉基因植物、轉基因動物、生物技術藥物等方面的成果，引發學生為我國取得的科技成就而驕傲；讓學生明確認識科技在國家發展的意義和作用，深刻理解科學技術是第一生產力；讓學生認清大學生肩負的時代使命，從而自覺積累科技文化知識、參與科學研究、獻身科技事業。

在學習基因編輯技術時，引入“基因編輯嬰兒”事件，讓學生進行深入思考、討論，明確各類科研活動絕不能突破學術倫理道德底線，必須嚴格恪守倫理道德、遵守科學倫理相關法律法規；增強大學生在科學倫理、科技安全等方面的責任感和法律意識。

在進行基因工程實驗的過程中，要求學生準確、清楚、實事求是地記錄實驗過程和實驗結果，尊重事實，按照實驗過程和得到的結果完成實驗報告，并用相關原理分析所得結果，不得隨意編造實驗報告、弄虛作假。在實驗過程中，對于不認真操作、隨意編造實驗過程和結果、弄虛作假的學生，要及時給予批評和教育，讓學生領悟到如果將來科研工作也采取這種態度，將會造成嚴重的后果，從而培養學生嚴謹求實的科學態度和認真負責的科學作風。

（五）課程建設成果

基因工程課程內容已全部上線，授課視頻總數量為75個，總時長為1336分鐘，非視頻資源為170個，發帖總數達6055 帖。目前，授課視頻點擊量已達322 萬余次，選修課程學生數達到1609人，互動次數達1萬余次。該課程已運行7期，受到了學生好評。

新冠肺炎疫情期間，教育部要求各高校“停課不停教”“停學不停課”，爭取把疫情對教學的影響降至最低。本課程MOOC 資源為這次“停課不停學”活動提供了許多便利。2019—2020學年下學期，本課程被不同省屬10所高校引用（貴陽學院、廣西民族師范學院、華南農業大學、樂山師范學院、青島農業大學、甘肅農業大學、天津渤海職業技術學院等），學習人數達到645人。

二、課程建設存在的不足

（一）教師積極性不高

精品在線開放課程建設是一項需要花費大量人力、物力和財力的復雜系統工程。目前，高校仍然以課題、文章作為教師評職稱的主要依據，導致部分教師的教學積極性不高，課程建設速度緩慢，建設質量不是很高，同時教師進行教學改革的積極性也不高。因此，需要增加建設資金投入，制定相關政策，激勵教師積極主動地參與課程建設，提高課程建設的質量，提高課程使用率。

（二）資源利用率低

由于還不能完全適應網絡學習作為實體課堂教學的補充，部分學生并沒有認真對待MOOC 學習，存在刷課現象；同時MOOC 學習的學分認證還未在各高校間得到互認，導致地方高校建設的MOOC 資源利用率偏低。因此，必須端正學生的學習態度和提高資源利用率，真正實現優質資源的充分共享。

三、結束語

精品課程建設是一個持續性發展的長期工程，應在教學實踐中不斷完善和不斷更新。因此，今后還需不斷豐富和完善MOOC 資源，進一步更新教學理念，把線上課程融入教學活動中，提升課程教學質量，進而增強高校學生的基因工程理論知識和技能，為學習者提供優質的教學資源而努力。