李 慧 韓 卓 李運(yùn)濤

（蚌埠學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，安徽蚌埠 233030）

自新工科概念提出后，應(yīng)用型本科院校逐步改變辦學(xué)思路、辦學(xué)方式、人才定位和人才目標(biāo)，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型工程技術(shù)人才。按照新工科人才培養(yǎng)要求，地方院校進(jìn)行了教學(xué)理念和方法的改革與探索。例如，引入成果導(dǎo)向教育理念（Outcomebased education,OBE）修訂人才培養(yǎng)方案以及改革課程教學(xué)。OBE是以學(xué)生為中心，以成果為目標(biāo)，聚焦于學(xué)習(xí)后收獲的成果，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)目標(biāo)的一種教育理念，也是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念。目前，OBE教育理念已在高校生物專業(yè)中被推廣應(yīng)用，取得了較好的成效[1]。如鞏慧玲等[2]以O(shè)BE 教學(xué)理念對細(xì)胞工程課程進(jìn)行教學(xué)探索和實(shí)踐，融入創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)教育，實(shí)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)與能力的培養(yǎng)；翁春躍等[3]以O(shè)BE為導(dǎo)向，通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

基因工程以遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，引入工程學(xué)的概念，通過周密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，高效率地達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[4]。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，基因工程在醫(yī)、農(nóng)、林、牧、漁等行業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。本研究基于OBE 教學(xué)理念與專業(yè)特點(diǎn)，經(jīng)過不斷摸索，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、考核方式方面對基因工程課程教學(xué)進(jìn)行改革，旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)素質(zhì)，為培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

1 修訂教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

基因工程課程是一門集現(xiàn)代遺傳學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和生物信息學(xué)等生命科學(xué)前沿學(xué)科于一體的理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程[5]?；蚬こ桃殉蔀樯镱悓I(yè)的核心專業(yè)課程。為提升生物工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，以成果為導(dǎo)向，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案與畢業(yè)要求指標(biāo)，遵循“三位一體”的教育理念，修訂基因工程教學(xué)大綱，以培養(yǎng)學(xué)生的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)要求為依據(jù)，設(shè)置課程目標(biāo)，劃分教學(xué)模塊，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方式和評價(jià)方法，提高教學(xué)大綱的編制質(zhì)量。

基因工程教學(xué)內(nèi)容繁雜、知識點(diǎn)多，為了能在限定課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)，要求對課程內(nèi)容進(jìn)行精簡，突出重點(diǎn)。經(jīng)過對比多本教材，選用湖南師范大學(xué)袁婺洲編著的《基因工程》（第二版）一書作為教材，其知識點(diǎn)相對完整，內(nèi)容分為兩大部分：一部分以基因工程基本操作為主線展開介紹，包括工具酶、工具載體、目的基因的制備、轉(zhuǎn)化、篩選鑒定等基礎(chǔ)知識；另一部分通過基因工程實(shí)例展開介紹，包括轉(zhuǎn)基因生物、基因治療、基因功能研究。由于熱門領(lǐng)域發(fā)展迅速，研究成果不斷更新，教材內(nèi)容無法做到實(shí)時(shí)更新，需要將文獻(xiàn)資料及時(shí)加入教案，使理論與實(shí)踐結(jié)合更加緊密。每章內(nèi)容需要結(jié)合基因工程發(fā)展前沿知識，在24 學(xué)時(shí)理論授課中，強(qiáng)調(diào)基因工程涉及的民生問題，如轉(zhuǎn)基因，基因治療等，以增強(qiáng)教學(xué)過程趣味，提高課程效果。在課程內(nèi)容改革上，能做到從實(shí)際需要出發(fā)，推陳出新，改進(jìn)內(nèi)容體系，精選和豐富內(nèi)容。

2 改變教學(xué)方法，凸顯以學(xué)生為中心

以O(shè)BE 為導(dǎo)向，將智慧課堂教學(xué)模式應(yīng)用于基因工程課程中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。課堂教學(xué)采用線上線下混合式教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情，創(chuàng)造提前預(yù)習(xí)和課后自習(xí)的條件，課堂上以小組討論或提問等方式活躍課堂氛圍，從而改進(jìn)傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)中的不足，使學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

根據(jù)知識點(diǎn)策劃、拍攝、制作相應(yīng)的教學(xué)視頻，不斷提高多媒體課件的制作水平，增加多媒體課件的互動性，以利于網(wǎng)上教學(xué)與輔導(dǎo)。努力創(chuàng)造條件或爭取用多媒體講授實(shí)驗(yàn)課，課件要突出生物過程的動態(tài)過程，圖文并茂，生動活潑，同時(shí)將一些相關(guān)的最新研究成果分享給學(xué)生，讓學(xué)生及時(shí)了解基因工程的發(fā)展進(jìn)展。

2.1 課前準(zhǔn)備

教師利用配套教材視頻以及學(xué)習(xí)通平臺的數(shù)據(jù)資源庫查找課程相關(guān)資料，高質(zhì)量完成備課；除教師外，學(xué)生也需要利用學(xué)習(xí)通預(yù)習(xí)新內(nèi)容。

2.2 課中授課

課堂教學(xué)模式是智慧課堂的關(guān)鍵所在，在實(shí)際課堂中，重點(diǎn)體現(xiàn)課堂的互動性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)質(zhì)量。課程中采用多種教學(xué)手段，通過云平臺資源豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過智慧屏點(diǎn)名方式讓學(xué)生回答問題，提高課堂趣味性和學(xué)生參與度[6]。

2.3 課后復(fù)習(xí)

基因工程智慧課堂模式下，課后可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

2.3.1 作業(yè)布置和作業(yè)批改的個性化和碎片化 教師利用學(xué)習(xí)通試題庫給學(xué)生發(fā)送章節(jié)作業(yè)，學(xué)生在平臺上提交作業(yè)，教師可以隨時(shí)批改，及時(shí)反饋，讓學(xué)生及時(shí)了解作業(yè)完成情況，教師也可以將零散的時(shí)間利用起來，減輕集中批改大量作業(yè)的工作負(fù)擔(dān)。

2.3.2 準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析 利用學(xué)習(xí)通等平臺對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行整體（點(diǎn)名、課堂參與度、章節(jié)學(xué)習(xí)頻率、作業(yè)完成情況）分析評價(jià)，及時(shí)將結(jié)果推送給師生，達(dá)到實(shí)時(shí)反饋的目的。

2.3.3 針對性輔導(dǎo) 由于學(xué)生的差異性和對知識掌握程度的不同，課后階段教師通過數(shù)據(jù)分析，通過平臺向?qū)W生推送教學(xué)資源，讓學(xué)生復(fù)習(xí)回顧課堂重難點(diǎn)；同時(shí)針對學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題在平臺上進(jìn)行解答，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式中時(shí)間和空間的限制，提高學(xué)生課后學(xué)習(xí)效率[6]。

2.3.4 交流和共享 課后教師可以擴(kuò)展教學(xué)資源，讓學(xué)生課后隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)對知識的鞏固，學(xué)生可以分享學(xué)習(xí)心得，解決個人難題，提高交流能力和自主學(xué)習(xí)能力。具體智慧課堂的設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 基因工程智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)思路

3 以成果為導(dǎo)向合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在理論課的基礎(chǔ)上設(shè)置了12課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，為突出“以學(xué)生為本”的現(xiàn)代教育教學(xué)理念，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)綜合試驗(yàn)訓(xùn)練項(xiàng)目（目的基因的獲取、轉(zhuǎn)化篩選、純化蛋白等內(nèi)容），不僅能夠有效檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、技術(shù)操作和數(shù)據(jù)分析的能力，而且能夠借助科研項(xiàng)目制的訓(xùn)練方式幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科研態(tài)度及科研習(xí)慣。

為有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師可以適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生提供參與科研實(shí)驗(yàn)的機(jī)會；同時(shí)，積極指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)本專業(yè)方向大學(xué)生“三創(chuàng)”項(xiàng)目，組建學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加“挑戰(zhàn)杯”、互聯(lián)網(wǎng)+、全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽等各級各類賽事。通過系統(tǒng)科研和賽事訓(xùn)練，提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，提升專業(yè)能力，培養(yǎng)鉆研精神[7]。

4 融入思政元素，提高科學(xué)素養(yǎng)

基因工程課程作為一門理工類學(xué)科專業(yè)課，要培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。讓學(xué)生學(xué)會用辯證唯物主義觀點(diǎn)和方法認(rèn)識問題、分析問題和解決問題，注重學(xué)生世界觀和科學(xué)觀的塑造、科學(xué)思維方法的訓(xùn)練、工匠精神的培養(yǎng)、愛國主義情懷的激發(fā)、愛國情和強(qiáng)國志的樹立，以自覺行動投入中華民族偉大復(fù)興的奮斗之中。對基因工程課程的思政元素進(jìn)行具體設(shè)計(jì)：①緒論，以諾貝爾獎獲得者講解基因工程發(fā)展歷程，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)，樹立為祖國強(qiáng)盛奮斗終身的理想信念；②工具酶和載體，體現(xiàn)工匠精神；③目的基因獲取體現(xiàn)情感元素，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心；④大腸桿菌基因工程，體現(xiàn)“疫情”元素；⑤酵母基因工程體現(xiàn)新科技元素；⑥植物基因工程體現(xiàn)新農(nóng)科元素；⑦基因工程安全性，樹立健康中國責(zé)任感，從而增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)同感和社會責(zé)任感，最終讓學(xué)生無論在校期間還是在工作中都能不忘初心、牢記使命。

5 重視過程性評價(jià)，優(yōu)化考核方式

課程考核采取過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，注重知識的應(yīng)用和分析、解決問題能力的考核。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在過程性考核上設(shè)計(jì)出勤率20%、課堂考核（回答問題加分制10%）、完成課后作業(yè)30%、課程實(shí)驗(yàn)40%，以多種形式考察學(xué)生對知識的掌握程度，過程性評價(jià)總分?jǐn)?shù)占到總成績30%，這種方法可以提高學(xué)生日常學(xué)習(xí)效率，而不是考前突擊。在終結(jié)性考核中，減少死記硬背題型，增加設(shè)計(jì)性、實(shí)驗(yàn)性試題，以便合理評估學(xué)生對知識靈活應(yīng)用的能力。通過完善課程考核評價(jià)機(jī)制，推動學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)業(yè)成果的提升。通過對課程教學(xué)全過程監(jiān)管，科學(xué)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供幫助，為后續(xù)的教學(xué)提供依據(jù)。

6 結(jié)語

以O(shè)BE 為導(dǎo)向的智慧課堂教學(xué)模式對教師和學(xué)生提出了更高的要求，同時(shí)以產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)樗悸诽嵘龑?shí)驗(yàn)教學(xué)和工程能力的提升，課堂教學(xué)中融入思政教育，提高學(xué)生素質(zhì)與能力，為學(xué)生以后從事生物工程相關(guān)行業(yè)提供知識能力儲備。