翻轉課堂教學模式在“基因工程”課程中的設計與實踐

張文峰 李黃金 吳鳳麟 邵紅偉

[摘 要] 作為藥科大學開設的“基因工程”課程，應該側重于理論與實踐的結合。前期已成功開展了基因工程實驗教學改革，取得了較好的教學成果，并發表了數篇教學改革論文。為進一步提高“基因工程”理論課程的教學質量和教學效率，基于翻轉課堂教學模式開展教學改革，充分利用校內教學資源庫和公共網絡課程平臺的教學資源，在教學方法和教學手段等方面進行設計，探究翻轉課堂教學模式相對于傳統授課模式在課程教學過程中的優勢。根據教學效果評價結果，分析存在的問題并提出完善方案。

[關鍵詞] 翻轉課堂;基因工程;教學模式

[基金項目] 2018年度廣東省高等教育教學改革項目“基于信息化的翻轉課堂教學模式在基因工程課程中的設計與實踐”;2019年度廣東省研究生教育創新計劃項目“基于課題設計強化研究生科研思維——以廣東省生物技術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，廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院副教授，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，廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院教授，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，廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院副教授，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和分子遺傳學綜合發展的基礎上于20世紀70年代出現的一門嶄新的生物技術科學，是一門新興的關于生命科學的前沿學科。基因工程作為生物工程的一個重要分支，其在生物制藥領域有著廣泛的應用，目前較為前沿的腫瘤治療抗體類藥物及CAR-T細胞治療技術均屬于基因工程藥物[1]。作為藥科大學開設的“基因工程”課程，應該更側重于理論與實踐相結合。因此，從實驗教學需要出發，依托廣東省生物技術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改革，并發表了多篇教改論文（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生的基因工程綜合性實驗。在考核方式上，要求學生嚴格按照學術論文的格式撰寫實驗報告，鍛煉學生的科研素養，并以知識競賽的形式考查了實驗中的基礎知識與技能，在提高學生學習興趣的同時鞏固了教學效果，整個課堂的教學氣氛活躍。

但是基因工程理論知識具有較強的專業性且更新較快，學生普遍反映教學內容抽象、晦澀難懂，學習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改革，但是收效甚微。除了極少數畢業后有志于在此方向進一步深造的學生，大多數學生的基礎理論知識掌握得不牢。這一現象也嚴重影響到實驗操作，雖然學生普遍實驗技能較好，但是由于理論知識與原理掌握不牢，導致在實驗中不能正確分析出現的結果，嚴重影響了其科研水平的提升。作為一所藥科大學開設的“基因工程”課程，筆者在十幾年的教學過程中越來越感受到迫切需要采用新的教學方法，并將其應用到基因工程教學中，改變當前教學質量與效率低下的現狀。應該如何提高教學效果，激發學生的學習興趣，我們對基因工程的教學產生了新的思考。

翻轉課堂是一種更加強調以學生為主體、以問題為中心的探究式教學模式[4]。2011年，Salman Khan創立了可汗學院（Khan Academy），使翻轉課堂成為全世界教育界關注的教學模式，大力推動了翻轉課堂的發展[5]。在傳統課堂中，學生的主要任務是“聽課”，即課上學習，課下鞏固，而翻轉課堂顛覆了這種學習模式，它是一種全新的教學方法，利用豐富的信息化教學資源，要求學生在課前完成在線教學資源的預習任務，課堂上與教師共同完成問題探究、互動及疑難解答等教學任務，讓學生的學習變被動為主動。為了提高“基因工程”理論課程的教學質量和教學效率，我們基于翻轉課堂教學模式開展了教學改革，充分利用校內教學資源庫和公共網絡課程平臺的教學資源，在教學方法和教學手段等方面進行了設計，探究基于信息化的翻轉課堂教學模式相對于傳統授課模式在課程教學過程中的優勢。

一、改革目標及擬解決的關鍵問題

（一）改革目標

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

（二）擬解決的關鍵問題

1.明確翻轉課堂應用于“基因工程”課程的教學效果。使教師成為教學的設計者和引導者，學生成為學習的主體，讓學生在利用網絡平臺完成作業、解決問題、尋求幫助的過程中內化知識，并在教師針對網絡學習、課堂學習、其他方面的形成性評價和終結性評價中對知識產生系統的認知，以上是翻轉課堂應用于基因工程教學的主要形式。在“基因工程”課程中深入開展基于信息化的翻轉課堂教學，與傳統教學模式進行對照，全面評價翻轉課堂教學模式在“基因工程”課程中的教學效果。

2.最大限度地調動學生學習的積極性。本教學改革項目將對學生形成正向反饋及激勵機制，讓學生成為教學活動的主體，在教學中分解學習內容，鼓勵學生以小組為單位實施任務，通過制訂計劃、討論研究等學習活動完成學習。

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