李濤，徐玉芳，岳巖磊，李會強，劉田田，王瀟然，張小霞

（1.河南農(nóng)業(yè)大學 生命科學學院，河南鄭州 450046；2.河南中醫(yī)藥大學 中醫(yī)藥科學院，河南鄭州 450046）

1 生化分離與分析技術(shù)課程教學現(xiàn)狀

生物技術(shù)作為21 世紀的前沿學科，以生物學、化學和工程學基本原理為基礎(chǔ)，利用生物體（植物、動物和微生物）或其組成單元及成分（細胞或酶）為生產(chǎn)載體，為人類提供服務(wù)[1]。近些年，現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，利用生物轉(zhuǎn)化特征生產(chǎn)化工產(chǎn)品，尤其是傳統(tǒng)化工手段難以獲得的新產(chǎn)品，能夠有效解決能源危及和環(huán)境污染等問題?，F(xiàn)代生物技術(shù)手段有望帶動大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)變革，因此，社會急需高層次生物技術(shù)人才，以持續(xù)推動生產(chǎn)力發(fā)展。

生化分離與分析技術(shù)是生物技術(shù)專業(yè)的核心知識領(lǐng)域和知識單元。作為生物技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程，生化分離與分析技術(shù)課程是在完成生物化學課程學習后，進一步對經(jīng)典生化技術(shù)進行系統(tǒng)地論述學習，并結(jié)合新的應(yīng)用實例討論這些技術(shù)的拓展和融合。該課程主要介紹層析、離心、膜分離等生物質(zhì)分離、純化中所需技術(shù)的原理和應(yīng)用。該課程在傳統(tǒng)教學中存在的問題有：（1）知識體系較為龐大，知識點較為零散；（2）雖然課程教學安排為理論教學與實驗教學交叉進行，但學生普遍存在片面的主觀認識；（3）學生對知識的串聯(lián)能力得不到鍛煉，分析和解決實際問題能力欠佳[2]。

鑒于生化分離與分析技術(shù)課程在生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性，打破現(xiàn)有教學模式，創(chuàng)建更加符合國家對生物技術(shù)人才需求的創(chuàng)新教學模式勢在必行。

2 現(xiàn)代“金課”教學標準與意義

2018 年6 月，在教育部召開的新時代全國高等學校本科教育工作會議上，時任教育部部長陳寶生提出：對大學生要合理“增負”。同年8 月，教育部印發(fā)《關(guān)于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》，提出要淘汰“水課”，打造“金課”[3]。

“金課”可以歸結(jié)為具有“兩性一度”的一流課程：即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[4-5]。第一，高階性是指知識、能力、素質(zhì)的有機融合，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。第二，創(chuàng)新性體現(xiàn)課程內(nèi)容的前沿性、時代性，教學形式的先進性、互動性，學習結(jié)果的探究性和個性化。第三，挑戰(zhàn)度是指課程需要有合理的難度，教師備課、學生學習和思考需要時間作為基礎(chǔ)保障。對于生化分離與分析技術(shù)這一類技術(shù)及應(yīng)用課程，最大的教學難點在于傳統(tǒng)的教學方式無法使學生對知識融會貫通，無法使學生獲得靈活解決實際問題的能力。而“金課”標準中的“高階性”的要求不僅僅是簡單的知識傳授，而是知識、能力、素質(zhì)的結(jié)合；對畢業(yè)認證的一個關(guān)鍵要求，就是畢業(yè)生所具有的解決復雜問題的綜合能力和高階思維。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，混合式教學成為打造“金課”的主要途徑，能夠?qū)⒕€上、線下教學優(yōu)勢有機地進行結(jié)合[6]。在凸顯兩種教學模式各自優(yōu)勢的同時，又相互補充。傳統(tǒng)的線下教學，教師能夠最大限度發(fā)揮引導作用，啟發(fā)學生思考，同時學生也能最大限度發(fā)揮主觀能動性，積極參與互動。而多元化的線上教學不受時間、地點等因素的限制，可以充分利用碎片化時間[7]。混合化教學的最大優(yōu)勢在于能夠充分借助豐富的網(wǎng)絡(luò)教學資源[6-7]，實現(xiàn)內(nèi)容實時更新，增加時效性、趣味性和挑戰(zhàn)性，優(yōu)化教學模式和策略，最大限度激發(fā)學生學習積極性與參與度，最終達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的[8]?；旌鲜浇虒W更能實現(xiàn)差異化教學，根據(jù)學生的不同學習程度設(shè)計個性化教學方案，讓每位學生積極參與教學活動。綜上，打造符合“金課”標準的混合式課程教學模式是解決生化分離分析技術(shù)課程現(xiàn)有教學問題的有效方案。

3 混合式教學模式應(yīng)用于生化分離與分析技術(shù)課程教學設(shè)計

3.1 教學內(nèi)容改革

首先，生化分離與分析技術(shù)課程的一大特點是知識點繁多，難以形成系統(tǒng)的課程體系，因此，需要結(jié)合學生已學過的生物化學課程進行講解，將知識點系統(tǒng)化，突出綜合性和實用性，達到提高學生專業(yè)技能的目的[9]。其次，本課程的核心任務(wù)是培養(yǎng)學生熟練掌握生物質(zhì)提取和分離的生化技能，在課程內(nèi)容設(shè)計時，應(yīng)考慮改變傳統(tǒng)章節(jié)的教學模式，以天然化合物的分離純化為主線，著重分類講解常用分離技術(shù)原理及特點。最后，線下實踐是該課程的重要內(nèi)容，建議設(shè)置系統(tǒng)的、關(guān)聯(lián)度強的“生產(chǎn)線”實踐環(huán)節(jié)，例如：利用大腸桿菌進行某酶的純化及活力測定，該實踐流程中包括菌體的培養(yǎng)、誘導表達、菌體收集、細胞破碎、蛋白純化、濃度檢測及活力測定，總體上以典型的生產(chǎn)流程為標準，可以讓學生系統(tǒng)完成產(chǎn)物分離純化生產(chǎn)過程的學習。

3.2 教學方式改革

在教學方式上，要充分發(fā)揮混合式教學模式的優(yōu)點。線上教學主要體現(xiàn)在預習和復習的學習環(huán)節(jié)中。課程組構(gòu)建了MOOC 課程網(wǎng)站，包含課件、授課視頻、思維導圖及相應(yīng)的試題庫，能夠滿足學生的自我檢測需求；同時，課程網(wǎng)站還提供了規(guī)范化的實驗視頻與動畫。建議每次線下授課前，要求學生進行線上預習，總結(jié)問題并反饋給教師，教師據(jù)此可以了解學生的問題所在，明確教學難點。

線下教學是打造“金課”的另一個重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)教學方式難以激發(fā)學生興趣，在技術(shù)類課程教學中，該問題尤其突出。因此，建議采用多種形式相結(jié)合的線下教學模式，增設(shè)反轉(zhuǎn)課堂、專題討論等環(huán)節(jié)，發(fā)展“學生—教師”雙主體的教學模式，以最大限度激發(fā)學生的自主學習熱情[10]。增加引導式教學比例，在線上預習的前提下，將提問引入線下教學，例如，“大家知道層析技術(shù)嗎？知道與層析技術(shù)相關(guān)的科研成果獲得了幾次諾貝爾獎嗎？”以此激發(fā)學生求知欲，并進一步開展相關(guān)專題討論，根據(jù)討論結(jié)果，選派各組學生就最新的技術(shù)進行展示匯報。

利用豐富的線上教學資源，充分結(jié)合設(shè)定好的線下教學模塊，建設(shè)“線上—線下”混合式教學模式。例如，在“層析”這一分離技術(shù)的降解過程中，涉及很多數(shù)學推導，難度較大。利用多媒體教學、廣泛收集線上材料，多利用圖示和動畫展示教學方式，能夠有效幫助學生掌握相關(guān)難點內(nèi)容。在圍繞“層析”建設(shè)微課時，可以采用2D 與3D 動畫展示層析中固定相的結(jié)構(gòu)特點，通過3D 建模呈現(xiàn)層析柱中分離介質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)，通過2D 動畫呈現(xiàn)整個層析的結(jié)合和洗脫流程，結(jié)合教師提問環(huán)節(jié)，引出“內(nèi)水體積、分配系數(shù)”等數(shù)學概念，然后引導學生進行數(shù)學推導，提高學習效率。利用微課還可進行延伸學習，學生通過掃描微信二維碼可對教學視頻重放，并進行自我檢測和完成課后習題，也可加入開放性的討論。教師應(yīng)鼓勵學生進行課后討論，并進行線下的展示討論，以反轉(zhuǎn)課堂形式實現(xiàn)學習內(nèi)容的深化。

3.3 考核評價體系改革

科學合理的考核評價體系是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學管理的重要一環(huán)[11-12]。在“金課”標準要求下，傳統(tǒng)課程考核評價體系也需要進行相應(yīng)的改革，構(gòu)建“線上—線下”混合考核評價體系。在實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課堂教學有機結(jié)合的同時，進行課程考核評價體系改革，進一步體現(xiàn)出混合式教學的優(yōu)勢。傳統(tǒng)“平時考查+期末考試”考核模式的弊端主要有：（1）過于注重理論，學生主體性被忽視；（2）缺乏針對性的考核指標；（3）考核機制不完善，無法滿足混合式教學模式發(fā)展。因此，構(gòu)建符合“金課”標準的考核評價體系刻不容緩。

首先，應(yīng)轉(zhuǎn)變考核理念，突出以學生為主體的考核理念。在混合式教學模式中，網(wǎng)絡(luò)測試平臺發(fā)揮重要作用，應(yīng)鼓勵學生利用線上資源進行自主考核，將線上考核納入考核評價體系。其次，應(yīng)構(gòu)建多元化考核方式，實現(xiàn)全過程考核[13]。利用在線評測機制，將自主考核融入教學全過程，在課前預習成效、課堂教學考核、課后復習成效三個層次實現(xiàn)“教學考”有機融合。最后，要細化混合式教學考核指標的權(quán)重，適當提高線上考核的權(quán)重賦值，加強實踐考核，真正實現(xiàn)課程“解決復雜問題的綜合能力和高級思維”達成程度的合理評價體系[14]。

4 結(jié)語

混合式教學是線上教學與傳統(tǒng)課堂教學有機結(jié)合的一種新的教學模式，其教學方案、教學內(nèi)容和學習方式更加豐富靈活，已經(jīng)成為建設(shè)一流本科專業(yè)的重要教學模式。“金課”標準中的“兩性一度”是衡量混合式教學成效的標準，對生化分離與分析技術(shù)課程進行“金課”標準的混合式教學模式構(gòu)建，能夠極大推動生物技術(shù)專業(yè)教學體系的完善。線上自主學習和線下課堂教學的有機結(jié)合能夠有效解決生化分析與分析技術(shù)課程傳統(tǒng)教學的諸多問題，有助于我國生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。