湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院 袁志輝

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基因工程的微課教學(xué)探討

湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院 袁志輝

基因工程是生物工程專業(yè)的必修課程，與分子生物學(xué)聯(lián)系緊密，其在生產(chǎn)實(shí)踐中的理論與實(shí)踐并重。微課教學(xué)以授課形式豐富、時(shí)間短、跨越領(lǐng)域廣的特點(diǎn)，在現(xiàn)代社會(huì)尤其是網(wǎng)絡(luò)社會(huì)受到普遍歡迎。微課教學(xué)形式運(yùn)用于基因工程課程的教學(xué)是全新嘗試，是大勢所趨?；蚬こ涛⒄n設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)注意教學(xué)點(diǎn)的分析、重點(diǎn)難點(diǎn)的突破設(shè)計(jì)，應(yīng)注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

基因工程 微課 教學(xué)點(diǎn) 教學(xué)設(shè)計(jì)

基因工程課程是生物工程專業(yè)分子生物學(xué)課程體系中的重要環(huán)節(jié)，是“分子生物學(xué)”課程與狹義“基因工程”課程之間承上啟下的教學(xué)內(nèi)容，主要目的是為加強(qiáng)學(xué)生對分子生物學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)并為分子生物學(xué)研究服務(wù)，目標(biāo)是使學(xué)生經(jīng)過“基因工程”課程的學(xué)習(xí)能認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)理論，理解和掌握實(shí)踐具體操作的原理和步驟，自主選擇或設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)路線，掌握基因工程方法，實(shí)現(xiàn)物種改種和生物制藥的途徑及工作原理。

基因工程與分子生物學(xué)聯(lián)系緊密，理論性強(qiáng)，是在生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思路，理論與實(shí)踐并重的課程。分子生物學(xué)研究的是核酸、蛋白質(zhì)等“不可見”生物大分子，并以此闡明生命現(xiàn)象的學(xué)科?；蚬こ淌窃诜肿由飳W(xué)研究的基礎(chǔ)上，將其研究成果通過改造和設(shè)計(jì)之后應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。因此，該課程的教授和學(xué)習(xí)應(yīng)建立在理解理論的基礎(chǔ)上，與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合。如何在教學(xué)過程中幫助學(xué)生打好理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的基因工程學(xué)習(xí)和研究綜合能力，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，是本門課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。這種教學(xué)思路與筆者所在學(xué)校的生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)要求是一致的。

微課指教師在教育教學(xué)過程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)）或技能等單一教學(xué)任務(wù)進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)方式，具有目標(biāo)明確、針對性強(qiáng)和教學(xué)時(shí)間短的特點(diǎn)。其授課時(shí)間一般為5～10分鐘，教師只講述某個(gè)專題或知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容。微課以其授課形式豐富、時(shí)間短、跨越領(lǐng)域廣成為現(xiàn)代社會(huì)，尤其是網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中普遍歡迎的教學(xué)手段。微課在很短的時(shí)間內(nèi)完成某個(gè)專題內(nèi)容的教學(xué)，這種教學(xué)形式?jīng)Q定它必然與其他傳統(tǒng)教學(xué)形式會(huì)有很大的不同。本文從多個(gè)方面分析基因工程采用微課進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處， 以實(shí)例說明其實(shí)踐方式。

一、基因工程微課的教學(xué)點(diǎn)分析

微課以提高學(xué)生興趣、提高學(xué)生注意力、提高授課效率為目的。網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代背景下，學(xué)生課堂上玩手機(jī)的現(xiàn)象屢禁不絕。2015年微軟發(fā)布的一份研究報(bào)告顯示（包括問卷調(diào)查以及腦電圖掃描），相比二十一世紀(jì)初，人們的平均注意力大幅下降。2000年，人們將精力集中在某一任務(wù)上的時(shí)間可達(dá)12秒，而在2013年該數(shù)據(jù)下降到8秒。研究表明，現(xiàn)代化科技增強(qiáng)了人在短時(shí)間內(nèi)的多任務(wù)處理能力以及注意力集中強(qiáng)度。人們可以更好地分辨任務(wù)的重要性，短時(shí)記憶能力上有所提升。

綜合以上研究和學(xué)生平時(shí)的表現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代學(xué)生的閱讀呈現(xiàn)“片段化”閱讀趨勢。上課過程中，學(xué)生注意力集中的時(shí)間在5～10分鐘，這與微課教學(xué)時(shí)間吻合。因此，教學(xué)采用微課形式，充分利用學(xué)生注意力較集中的這幾分鐘傳授知識(shí)點(diǎn)，可以提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

微課的表現(xiàn)形式?jīng)Q定其教學(xué)不能采用大篇幅形式。微課教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)是決定微課能否成功的主要因素之一。其前提是教師要對教學(xué)點(diǎn)進(jìn)行詳盡地分析與提煉。

例如，采用案例教學(xué)法分析黃金大米事件時(shí)，教師可以根據(jù)教科書的內(nèi)容將微課分為以下幾個(gè)部分：①事件發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)及前因后果的介紹，這部分可以放在課程緒論部分，使學(xué)生關(guān)注事件，課后詳細(xì)了解該事件；②關(guān)鍵的教學(xué)部分，“金大米”的生產(chǎn)原理為案例教學(xué)的主題部分，可以貫穿在基因操作理論教學(xué)部分，同時(shí)分割相關(guān)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，如“金大米”轉(zhuǎn)基因水稻中的基因從何而來（知識(shí)點(diǎn)：基因的克隆和擴(kuò)增），所獲得的基因如何轉(zhuǎn)入水稻（知識(shí)點(diǎn)：基因克隆工具酶和載體），如何使轉(zhuǎn)入的基因更好的表達(dá)（知識(shí)點(diǎn)：植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)），能否重新從轉(zhuǎn)基因水稻將轉(zhuǎn)入基因提取出來（知識(shí)點(diǎn)：逆轉(zhuǎn)錄技術(shù)、PCR擴(kuò)增技術(shù)、基因組文庫構(gòu)建及篩選技術(shù)）等，分割出來的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都可作為一堂微課教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解；③“金大米”事件傳達(dá)的法律法規(guī)、研究程序、科研道德等方面的問題，這些問題作為衍生知識(shí)點(diǎn)，教師可以要求學(xué)生課后進(jìn)行微課制作，在課堂上由學(xué)生自己講授。這樣既能提高學(xué)生的積極性，又拓展了學(xué)生的知識(shí)面，鍛煉了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和表達(dá)能力。

二、基因工程微課的重點(diǎn)難點(diǎn)突破設(shè)計(jì)

基因工程是承上啟下的課程，如果學(xué)生學(xué)習(xí)前面的內(nèi)容出現(xiàn)問題，后面課程的學(xué)習(xí)就會(huì)出現(xiàn)脫節(jié)、聽不懂的問題。因此，微課設(shè)計(jì)中，教師要注意前后知識(shí)點(diǎn)的銜接，盡可能地將知識(shí)簡單化。對重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師可以采取分解式的方法，將教學(xué)重點(diǎn)分割為幾個(gè)微課課程，分步解決，一一吃透，是微課教學(xué)的優(yōu)勢所在。微課可以擯棄傳統(tǒng)教學(xué)的體系化、完整化所帶來的弊端。例如，傳統(tǒng)教學(xué)中，教師講授重點(diǎn)難點(diǎn)章節(jié)需要在一節(jié)課中完整講完，同時(shí)要求學(xué)生全部掌握，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難心理，不利于學(xué)生消化吸收所學(xué)知識(shí)。微課可以將難點(diǎn)分解，用更為吸引人的方式分割時(shí)間，分步驟地講授重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。若干個(gè)微課程、微時(shí)間，最后能達(dá)到成“1+1＞2”的教學(xué)效果。

微課具有草根化特征，即簡單易學(xué)，不受人員、時(shí)間、地點(diǎn)的限制，機(jī)動(dòng)靈活的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)時(shí)間和途徑容易激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)難題的積極性。試想，如果學(xué)生利用十分鐘等候上餐的時(shí)間領(lǐng)悟了書本上非常難的問題，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生成就感。學(xué)生可以利用閑散的時(shí)間將重點(diǎn)、難點(diǎn)輕松消化、吸收。這一過程中不會(huì)有抵抗、厭倦心理，反而能在小小的成就感中激發(fā)越來越強(qiáng)烈的征服欲、求知欲。

因此，對接微課改革，基因工程課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該分步、分點(diǎn)設(shè)計(jì)，教師應(yīng)將每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)盡可能地設(shè)計(jì)得吸引人、通俗化、簡單化。同時(shí)留有懸念，刺激學(xué)生挑戰(zhàn)下一個(gè)難點(diǎn)的欲望。當(dāng)然，設(shè)計(jì)時(shí)教師還應(yīng)盡量避免因前后銜接不暢而帶來的學(xué)習(xí)阻力，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)注重連貫性，同時(shí)要做到可以分解。

三、基因工程微課應(yīng)注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)

自二十世紀(jì)七十年代基因工程誕生以來，其一直是新科技的寵兒，是新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，帶動(dòng)了以它為核心的生物工程技術(shù)的發(fā)展。與之相應(yīng)的，基因工程高校教育面臨重大變革?；蚬こ探虒W(xué)不能局限于理論教學(xué)，不能只滿足于讓學(xué)生知道理論知識(shí)，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生走向應(yīng)用與實(shí)踐?；蚬こ涛⒄n應(yīng)注重應(yīng)用型、實(shí)踐性人才的培養(yǎng)，這既是符合該課程發(fā)展規(guī)律的必然選擇，也是響應(yīng)教育部應(yīng)用型人才培養(yǎng)的號(hào)召。

微課教學(xué)必然要選擇應(yīng)用型教學(xué)。首先，微課時(shí)間短暫，短暫時(shí)間內(nèi)不可能將理論講解得十分透徹；其次，微課運(yùn)用群不限于生物專業(yè)的本科學(xué)生，外專業(yè)甚至非大學(xué)生也會(huì)用以學(xué)習(xí)。因此，有限的時(shí)間里，教師應(yīng)選擇應(yīng)用型教學(xué)。

應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)是綜合性的人才培養(yǎng)模式，表現(xiàn)為教師對課堂知識(shí)的應(yīng)用。同時(shí)，教師要注重對學(xué)生思維能力、表達(dá)能力、問題意識(shí)的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)基因工程微課設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)多采用啟發(fā)式、問題式教學(xué)模式。例如，針對現(xiàn)實(shí)中的某個(gè)現(xiàn)象，教師啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)其提出問題、分析問題，教學(xué)過程中帶領(lǐng)學(xué)生解決問題。學(xué)生帶著問題進(jìn)入微課，有目的地學(xué)習(xí)，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，又可以培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)。根據(jù)微課時(shí)間、設(shè)計(jì)的靈活性而言，微課設(shè)計(jì)最好以“一個(gè)問題，一個(gè)微課”的方式展開。

微課設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，使學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，教師以課后作業(yè)等方式引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用課堂知識(shí)、分析社會(huì)實(shí)踐和現(xiàn)實(shí)問題?；蚬こ涛⒄n教學(xué)應(yīng)加入對受教者社會(huì)責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)，如轉(zhuǎn)基因研究必須考慮倫理問題，學(xué)生要站在社會(huì)責(zé)任的立場進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，保障科學(xué)知識(shí)不被濫用。

總之，基因工程課程適用微課教學(xué)。教師對基因工程的微課教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)注重知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)的突出教學(xué)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

［1］袁志輝，袁紅萍，劉小文，張 敏，李常健.提升基因工程理論課程教學(xué)質(zhì)量的方法芻議［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2014

［2］張 敏，陳建民，管天球，余響華.地方本科院校生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索［J］.湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009

［3］天極網(wǎng).微軟：科技縮短了人的注意力集中時(shí)間［EB/OL］. http://news.yesky.com/16/64538516.shtml

（本文系：湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：湘教通〔2015〕291號(hào)；湖南省教育廳校企合作人才培養(yǎng)基地，項(xiàng)目編號(hào)：湘教通［2015］274號(hào)；湖南省“十三五”專業(yè)綜合改革項(xiàng)目—生物工程）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0022

袁志輝（1981—），男，江西宜春人，湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院講師，碩士，主要從事生物工程和技術(shù)專業(yè)教學(xué)研究