高職院校基因工程課程模塊化教學探索與實踐

摘 "要：基于高職院校藥品生物技術專業基因工程課程采用傳統教學模式所產生的弊端，進行模塊化教學改革，具體做法為優化并構建模塊化課程內容，并融入多種教學策略和課程評價方式。研究結果表明，采用模塊化教學能顯著提升教學效果、基因工程崗位就業率和專業對口率。

關鍵詞：基因工程；模塊化教學；課程重構；藥品生物技術；實驗學習

中圖分類號：G642 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-000X（2025）07-0134-04

Abstract： Based on the drawbacks of using traditional teaching methods in the \"Genetic Engineering\" course within the Pharmaceutical Biotechnology program at vocational colleges， a modular teaching reform was implemented. The specific approach involved optimizing and constructing modular course content， while integrating various teaching strategies and course evaluation methods. The research results indicate that the adoption of modular teaching significantly improves teaching effectiveness， employment rates in genetic engineering positions， and the alignment between job placements and professional training.

Keywords： Genetic Engineering; modularization teaching; curriculum reconstruction; pharmaceutical biotechnology; experimental learning

全球第一個基因工程藥物“人胰島素”的上市揭開了生物醫藥產業化的序幕。生物醫藥產業是關系國計民生和國家安全的戰略性新興產業，也是上海三大先導產業之一。2017—2022年，上海市生物醫藥產業規模由3 046.42億元增長至8 537億元。《上海市生物醫藥產業發展“十四五”規劃》指出，到2025年，上海生物醫藥產業發展能級顯著提升，全市生物醫藥產業規模超10 000億元[1]。基因工程是生物醫藥產業必不可少的技術，高職院校基因工程課堂是培養基因操作高技能人才的重要陣地，提升高職院校生物醫藥人才培養質量對生物醫藥產業尤為重要。因此，對接產業人才需求，探索基因工程課程的模塊化教學改革，有助于提升教學成效，提高人才就業質量。

在傳統教學模式下，基因工程課程教學存在一些弊端，同時，雖然關于基因工程課程的模塊化教學已有文獻報道，但基本都是對基因工程實驗進行模塊化設計和教學[2-4]。本文從職業崗位或技術領域的職業能力需要出發，分類和整理完整知識點和崗位技能點[5]，重構模塊化課程內容，形成相應教學模塊，以藥品生物技術專業21級學生為教學對象開展模塊化教學探索與實踐，以期提升基因工程課程的教學成效。

一 "基因工程課程傳統教學存在的弊端

（一） "知識片斷化

基因工程課程傳統教學模式下，教學內容通常是零散的、片斷化的，難以在學生腦海中形成系統的基因工程操作過程，這不僅影響學生對課程內容的理解，也影響知識系統性的形成。在這種教學模式下，教師枯燥的講授，學生機械性學習和記憶，學習的主觀能動性普遍較低，致使教學效果無法提高，也很難打破學生在學習過程中產生的“知其然，不知其所以然”現象。

（二） "理、實教學分離

傳統教學模式使課程的理論和實驗實訓內容分開教學，致使理論教學過程中內容枯燥、缺少與實驗相關的感官刺激，對理論內容難以理解，導致學生聽課效果下降，繼而使學生學習積極性下降，自主學習意識不強，甚至使部分學生產生厭學情緒，影響課程教學效果，也影響學生在基因工程領域擇業和就業。同樣，在進行實驗學習過程中，學生往往不能自發地與相應理論聯系起來，只是機械按照教師所傳授方法進行每個實驗操作，不能自發而有效地將各個實驗聯系在一起，學生學習積極性和主動性下降，同樣會影響學生的創新創業能力。

（三） "學習效果兩極分化

基因工程課程授課對象為藥品生物技術專業二年級學生，學生來源不同，包括普高學生、中專學生，學生生源地不同，文理科不同，學生的知識儲備參差不齊，這對傳統教學模式是個挑戰。對于在高中階段學過生物學課程，而且高考選擇的是生物學的學生， 與基因工程課程相關的知識儲備多，知識理解和掌握較快。相反高中階段或在中專階段沒有學習過生物學的學生，與基因工程課程相關的知識儲備較為薄弱，在進行基因工程理論知識學習過程中，教師和學生均需要投入較大精力和耐心。中專來源學生的動手能力普遍較強。因此，多生源背景及前期知識儲備參差不齊會造成基因工程課程理論學習和實踐操作出現兩級分化現象。

二 "基因工程課程模塊化教學的探索與實踐

（一） "基因工程課程內容的模塊化重構

模塊化教學模式主要有“MES（ModulesofEmployableSkills，模塊式技能培訓）”和“CBE（CompetencyBased Education，能力本位教育）”兩種流派。其中MES是以從事某種職業的實際崗位工作的完成程序為主線，以崗位任務為依據確定模塊[6]。基因工程課程基于MES模式，對接工作崗位典型任務，以基因克隆、轉化和表達的工作程序為主線，將傳統教學內容進行重構，形成4個教學模塊、12個教學項目（圖1）。這些教學模塊相對獨立、又前后銜接，具備較好的連貫性，有利于學生熟悉基因工程操作流程，掌握每個模塊的理論和技能學習。同時，課程融入了全國職業院校技能大賽（高職組）生物技術賽項、“一帶一路”暨金磚國家技能發展與技術創新大賽之首屆生物制品檢驗技術職業技能賽項、藥物檢驗員高級考證以及相關國家標準等內容。模塊化教學內容的重構有效改善了學生在傳統教學模式下極易產生的知識片斷化現象。

（二） "理、實結合教學

模塊化教學強調知、能一體，在學習方法上強調知、行一致[6]，理論與實踐相結合是模塊化教學的一個原則[7]，強調知識與能力的結合[8]。基因工程課程在理、實一體教室采用理論和實操相結合的方法進行教學，形成系統的、一體化的基因工程教學過程[9]。教學過程中教師邊演示邊講解，學生邊實操教師邊講解指導，使學生在具體操作過程中掌握與之相關的理論。學生在這種一體化教學過程中，視覺、聽覺、觸覺同時接受刺激，通過增強感性認識，更容易理解和掌握所學習的理論知識，在知道怎么做的同時，也知道了為什么這么做，實現基因工程課程的做中學，理論知識不再枯燥乏味，能有效提高學生的學習興趣。

（三） "融入多種教學策略，提高教學效果

針對學生在學習基因工程課程時知識儲備參差不齊的情況，在模塊化教學過程中，采用多種教學策略，使不同知識儲備的學生均能完成基因工程課程學習目標，獲得相應崗位能力。

1 "虛擬仿真與實際操作結合教學

上海農林職業技術學院建有虛擬仿真教學平臺，平臺內有常規PCR、多重PCR、熒光定量PCR、瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯凝膠電泳等基因工程課程所需的仿真教學軟件。學生在進行課程實操前，先行進行虛擬仿真練習，練習過程中掌握了相關的理論和操作步驟，為后續的實操做好充足準備。通過仿真練習既提高了實操效率，又節省了實驗材料，同時也能有效提高實驗安全性。

2 "線上、線下混合教學

教師課前布置線上學習任務，學生自學相關的教學內容，并與教師或同學進行線上交流解決遇到的問題。課堂上教師針對普遍存在的問題進行講解，同時在實操的相關環節引入重點、難點內容和注意事項。教師課后為學生布置一些線上學習任務，一方面可以檢查學生的學習情況，另一方面也能對課中所學起到鞏固和加深作用。

3 "校、企、基地合作教學

基因工程課程教學重視校企合作，依托上海臨港新片區生物醫藥產教聯合體，在企業和實訓基地開展模塊化教學、PCR技能比武、基因工程技術綜合實訓、基因工程常用設備（微量核酸測定儀、金屬浴、離心機、PCR儀等）使用培訓等，提升學生的理論知識和實踐技能水平，實現在真實工作場景中學習真實的崗位任務，獲得真實的崗位能力，提升學生的就業能力和就業信心。

4 "名師、大師協助教學

課程依托職教名師工作室、藥物研發與創新大師工作室、生物技術大師工作室開展第二課堂活動，引導優秀學生參與名師和大師們的研究課題，同時也邀請名師和大師們定期面向學生做研究報告，讓學生及時了解新知識、新技術、新發展，幫助學生拓寬基因工程領域的知識面。另外名師和大師們也為學生參加生物技能大賽和生物醫藥領域的創新大賽提供有利支撐。

（四） "基因工程課程模塊化教學具體實施過程

基因工程課程模塊化教學實施，在教學安排上創新性地采用集中授課方式，打破了傳統教學的時間安排，有利于教師教學任務的完整實施，學生對任務知識點和技能點的系統掌握。以模塊一項目二中的任務二為例闡述模塊化教學的具體實施過程，該任務為8學時，如圖2所示。在該任務模塊化教學中，以學生為中心，充分利用課程多樣化的教學資源，校內外教師分工協作，教學方式多管齊下，突破任務重難點，實施多元化評價方式。

三 "教學成效

（一） "學生課程成績

對21屆藥品生物技術專業1班學生（傳統教學法）和2班學生（模塊化教學法）的學習效果進行評價，評價結果見表1。

由表1看出，模塊化教學使課程的過程考核成績極顯著（plt;0.01）提高，總評成績顯著（plt;0.05） 提高。說明模塊化教學提升了學生的學習興趣和課堂參與度，使學生學習效果提升顯著。終結理論考核成績雖然差異不顯著，但是采用模塊化教學班級的成績優秀率均高于采用傳統教學模式的班級，而且不及格率也明顯低于采用傳統教學模式的班級。

（二） "學生就業、升學及獲獎情況

從表2中21級學生的就業情況看，模塊化教學法能夠提升學生對基因工程課程的學習興趣，同時也提升了學生的基因工程領域自信和從業熱情，使從事基因工程及相關崗位的人數增加11.3個百分點。基因工程課程是藥品生物技術專業的核心課程，在基因工程教學中采用模塊化教學法同樣也提升了學生的專業自信和專業滿意度，學生就業的專業對口率提升了15.6個百分點。此外，通過生物知識考試和基因組DNA抽提操作考核，遴選出2位學生參加全國職業院校技能大賽（高職組）生物技術賽項，2位學生不負眾望，獲得了大賽一等獎的殊榮。并且其中1名學生考入本科院校繼續深造，另一名學生在中國科學院從事基因工程崗位工作，這兩位學生均來自采用模塊化教學的藥品生物技術212班。

四 "結束語

基因工程課程對接分子生物與基因研究領域崗位要求，按照工作程序模塊化重構課程內容，依托大師、名師組成模塊化教學團隊，充分利用線上線下教學資源、教學場所、創新教學安排，實施模塊化教學，有效地提高了學生的學習效果，深化學生就業能力和就業質量。

參考文獻：

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