李富田 陳國強 徐軍田
(江蘇海洋大學(xué) 海洋生命與水產(chǎn)學(xué)院 江蘇連云港 222000)
21 世紀(jì)是生物科學(xué)的世紀(jì),其中基因工程的發(fā)展最為迅猛,最為引人注目,反映了生命科學(xué)發(fā)展的最新理論和技術(shù)成果,現(xiàn)已成為研究生命科學(xué)的重要工具并滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域。自20 世紀(jì)70 年代誕生以來,基因工程技術(shù)的革新極大地推動了生命科學(xué)的發(fā)展,深刻地影響著人類生活。雖然只有不到50 年的發(fā)展歷程,但是新理論、新技術(shù)不斷出現(xiàn),信息更迭迅速。
基因工程是生物技術(shù)、生物工程專業(yè)的主干課之一,本課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣將直接關(guān)系到學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和應(yīng)用能力,最終影響學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。因此,進行課程教學(xué)改革,應(yīng)注重夯實學(xué)生理論基礎(chǔ),增強學(xué)生理論聯(lián)系實踐的能力?,F(xiàn)階段基因工程教學(xué)具有以下顯著特點:
教材建設(shè)成果顯著:基因工程相關(guān)教材有十余版之多,其中不乏“國家精品課程建設(shè)教材”等優(yōu)秀資源。不同教材各有側(cè)重,對新技術(shù)也有涉獵。例如2019 年化學(xué)工業(yè)出版社出版的《基因工程(第二版)》(袁婺洲 編著)已將“Golden Gate”一步克隆法、無縫連接克隆快線、新一代DNA 測序技術(shù)等新方法、新技術(shù)納入教材。這有利于學(xué)生了解該領(lǐng)域最新進展,掌握發(fā)展動態(tài)。
教學(xué)方法多種多樣:隨著教學(xué)手段的豐富,高校教師逐漸從傳統(tǒng)的“板書”教學(xué)向“多媒體+板書”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?,F(xiàn)階段多媒體課件已經(jīng)司空見慣,成為教學(xué)過程中必不可少的元素。多媒體課件教學(xué)相較傳統(tǒng)的板書教學(xué)具有以下優(yōu)勢:有利于教師備課,有助于提高教學(xué)效率,教學(xué)內(nèi)容清晰明了。多媒體課件的制作過程也是教師的備課過程,優(yōu)秀的多媒體課件應(yīng)做到重點突出、層次分明、前后銜接以及邏輯嚴(yán)密。新興教學(xué)方法的不斷被引入成為完善基因工程教學(xué)模式,提高基因工程教學(xué)質(zhì)量的重要突破點。其中混合式教學(xué)模式日漸興起,該模式指線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生的一種新穎的教學(xué)模式,可實現(xiàn)線上和線下教學(xué)優(yōu)勢互補?!坝暾n堂”“慕課”“交互式微課”以及“超星課程在線平臺”等極大地方便了教學(xué)活動。
線上資源空前豐富:由于受新型冠狀病毒肺炎疫情影響,本學(xué)期各高校全部延遲開學(xué)。在教育部“停課不停教、不停學(xué)”號召下,相關(guān)平臺教學(xué)資源免費向高校師生開放,線上資源空前豐富。這些平臺提供了豐富多樣、覆蓋面廣的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)上教學(xué)資源。據(jù)統(tǒng)計,疫情期間,二十余個在線課程平臺免費開放各類在線課程兩萬余門。以基因工程為例,在“中國大學(xué)MOOC”平臺上有6 門在線課程。課程線上資源豐富,教學(xué)視頻以及配套課件都可獲取。高校師生可根據(jù)自己的需求選擇相應(yīng)的資源進行教學(xué)。
但是現(xiàn)階段基因工程教學(xué)中也存在以下問題:(1)知識更新速度快,教材內(nèi)容相對陳舊。雖然該課程教材較多,但由于基因工程技術(shù)發(fā)展迅猛,教材的編寫出版速度很難跟上技術(shù)的發(fā)展速度。因此,現(xiàn)有的教材很難將近幾年該領(lǐng)域新出現(xiàn)的里程碑式的事件囊括在內(nèi)。(2)實驗教學(xué)相對缺乏,理論實踐結(jié)合度低?;蚬こ淌羌夹g(shù)性很強的一門課程,但目前部分高校尚未開設(shè)專門的基因工程實驗課,而是將相關(guān)實驗融入到其他生物技術(shù)專業(yè)實驗,如分子生物學(xué)實驗中。學(xué)生對基因工程技術(shù)理論與實踐的結(jié)合度低,且該課程的線上實驗資源較為匱乏。(3)雙語教學(xué)相對薄弱,學(xué)生文獻閱讀能力較差?;蚬こ贪l(fā)展異常迅速,常常會有許多新的專業(yè)詞匯不斷涌現(xiàn),且基因工程的最新進展大多都是在高水平的英文刊物上刊發(fā),因此培養(yǎng)學(xué)生查閱最新文獻資料的能力尤為重要,但是現(xiàn)階段學(xué)生由于知識體系不完整,難以完全讀懂吃透。針對這些新出現(xiàn)的專業(yè)詞匯,用英文表達相對合理,也利于學(xué)生及時跟進最新的研究進展,了解學(xué)科的發(fā)展前沿。而本科生大多未經(jīng)歷專業(yè)英語訓(xùn)練,全英文授課難度較大,因此現(xiàn)有的雙語教學(xué)具體授課一般以中文為主,英文為輔。
針對以上問題,筆者實施了以下改革舉措:
(1)整合利用線上資源,拓展深化線下教學(xué)
由于基因工程課程內(nèi)容較多,不可能將所有的案例都放在課堂授課過程中。而混合式教學(xué)提供了一種最優(yōu)的選擇,教師可以將時間較長的視頻案例在課前提前推送給學(xué)生,讓學(xué)生提前觀看了解。在線下教學(xué)過程中教師再結(jié)合案例進行討論,并予以講解闡釋。充分利用豐富的線上基因工程課程資源,開展基于“超星課程在線平臺”的線上+線下混合式教學(xué)。線上教學(xué)注重案例選?。痪€下教學(xué)強調(diào)案例解析,將案例與所講授的知識點有機結(jié)合,加深學(xué)生印象。
(2)注重素材時效性,構(gòu)建案例資源庫
基因工程技術(shù)發(fā)展日新月異,往年的教學(xué)案例可能已經(jīng)不能代表當(dāng)今該領(lǐng)域技術(shù)的前沿。因此,收集最新的代表性素材作為教學(xué)案例,有助于學(xué)生了解學(xué)科前沿,把握最新動態(tài)。以PCR 技術(shù)為例,可將這一技術(shù)在新型冠狀病毒核酸檢測中的應(yīng)用作為典型案例進行介紹。將最新、最前沿的案例融入教學(xué)過程中,可加深學(xué)生對基因工程的原理、現(xiàn)狀及應(yīng)用的理解;縮短教學(xué)情境與實踐情境的距離;提高基因工程課程教學(xué)趣味性、生動性和應(yīng)用性。
(3)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提升教學(xué)效果
無論采用何種教學(xué)手段,技術(shù)都只是輔助工具,教學(xué)內(nèi)容才是要義所在?,F(xiàn)今部分基因工程教材與生物化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科有部分重疊,這些內(nèi)容是基因工程的基礎(chǔ)知識,可做簡要回顧。在講授基因工程流程及應(yīng)用方面,引入多個代表性案例,介紹其在原核生物、酵母或者植物方面的實際應(yīng)用。在介紹試熒光定量PCR、cDNA 文庫構(gòu)建等知識時,結(jié)合動畫視頻,讓基因工程技術(shù)具體化、形象化。
通過以上舉措的實施,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲、教學(xué)效果顯著提升。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)較為單調(diào),知識點難以理解和記憶。案例教學(xué)法以生動形象的視頻案例、新聞事件等素材為切入點,輔以討論交流,結(jié)合教師講解,可調(diào)動學(xué)生積極性,提高課堂參與度。相較傳統(tǒng)教學(xué)方法,案例式教學(xué)可使課堂氣氛更加活躍,學(xué)生對知識的印象更加深刻。學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和思考的能力有所提升,學(xué)生能夠?qū)⒈菊n程主要知識點串聯(lián)起來,使之網(wǎng)絡(luò)化、立體化。同時對教學(xué)案例的深入討論,還加強了師生互動和雙向交流,實現(xiàn)教學(xué)相長。該模式對生物科學(xué)類專業(yè)及海洋科學(xué)類專業(yè)生物方向的本科及研究生教學(xué)具有借鑒意義。