基因工程的微课教学探讨

湖南科技学院化学与生物工程学院 袁志辉



基因工程的微课教学探讨

湖南科技学院化学与生物工程学院 袁志辉

基因工程是生物工程专业的必修课程，与分子生物学联系紧密，其在生产实践中的理论与实践并重。微课教学以授课形式丰富、时间短、跨越领域广的特点，在现代社会尤其是网络社会受到普遍欢迎。微课教学形式运用于基因工程课程的教学是全新尝试，是大势所趋。基因工程微课设计中，教师应注意教学点的分析、重点难点的突破设计，应注重应用型人才培养。

基因工程 微课 教学点 教学设计

基因工程课程是生物工程专业分子生物学课程体系中的重要环节，是“分子生物学”课程与狭义“基因工程”课程之间承上启下的教学内容，主要目的是为加强学生对分子生物学实践环节的认识并为分子生物学研究服务，目标是使学生经过“基因工程”课程的学习能认识基础理论，理解和掌握实践具体操作的原理和步骤，自主选择或设计相关实验路线，掌握基因工程方法，实现物种改种和生物制药的途径及工作原理。

基因工程与分子生物学联系紧密，理论性强，是在生产实践中实现设计理念、设计思路，理论与实践并重的课程。分子生物学研究的是核酸、蛋白质等“不可见”生物大分子，并以此阐明生命现象的学科。基因工程是在分子生物学研究的基础上，将其研究成果通过改造和设计之后应用于生产实践。因此，该课程的教授和学习应建立在理解理论的基础上，与生产实践结合。如何在教学过程中帮助学生打好理论基础，培养学生的基因工程学习和研究综合能力，发掘学生的创新潜能，是本门课程的重点和难点所在。这种教学思路与笔者所在学校的生物工程专业应用型人才培养目标及培养要求是一致的。

微课指教师在教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式，具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点。其授课时间一般为5～10分钟，教师只讲述某个专题或知识点的内容。微课以其授课形式丰富、时间短、跨越领域广成为现代社会，尤其是网络社会中普遍欢迎的教学手段。微课在很短的时间内完成某个专题内容的教学，这种教学形式决定它必然与其他传统教学形式会有很大的不同。本文从多个方面分析基因工程采用微课进行教学设计的独特之处， 以实例说明其实践方式。

一、基因工程微课的教学点分析

微课以提高学生兴趣、提高学生注意力、提高授课效率为目的。网络化时代背景下，学生课堂上玩手机的现象屡禁不绝。2015年微软发布的一份研究报告显示（包括问卷调查以及脑电图扫描），相比二十一世纪初，人们的平均注意力大幅下降。2000年，人们将精力集中在某一任务上的时间可达12秒，而在2013年该数据下降到8秒。研究表明，现代化科技增强了人在短时间内的多任务处理能力以及注意力集中强度。人们可以更好地分辨任务的重要性，短时记忆能力上有所提升。

综合以上研究和学生平时的表现可以发现，现代学生的阅读呈现“片段化”阅读趋势。上课过程中，学生注意力集中的时间在5～10分钟，这与微课教学时间吻合。因此，教学采用微课形式，充分利用学生注意力较集中的这几分钟传授知识点，可以提高教学效果和学生的学习效率。

微课的表现形式决定其教学不能采用大篇幅形式。微课教学内容的选择与设计是决定微课能否成功的主要因素之一。其前提是教师要对教学点进行详尽地分析与提炼。

例如，采用案例教学法分析黄金大米事件时，教师可以根据教科书的内容将微课分为以下几个部分：①事件发生时间、地点及前因后果的介绍，这部分可以放在课程绪论部分，使学生关注事件，课后详细了解该事件；②关键的教学部分，“金大米”的生产原理为案例教学的主题部分，可以贯穿在基因操作理论教学部分，同时分割相关教学知识点，如“金大米”转基因水稻中的基因从何而来（知识点：基因的克隆和扩增），所获得的基因如何转入水稻（知识点：基因克隆工具酶和载体），如何使转入的基因更好的表达（知识点：植物转基因技术），能否重新从转基因水稻将转入基因提取出来（知识点：逆转录技术、PCR扩增技术、基因组文库构建及筛选技术）等，分割出来的每个知识点都可作为一堂微课教学的知识点进行讲解；③“金大米”事件传达的法律法规、研究程序、科研道德等方面的问题，这些问题作为衍生知识点，教师可以要求学生课后进行微课制作，在课堂上由学生自己讲授。这样既能提高学生的积极性，又拓展了学生的知识面，锻炼了学生的自我学习能力和表达能力。

二、基因工程微课的重点难点突破设计

基因工程是承上启下的课程，如果学生学习前面的内容出现问题，后面课程的学习就会出现脱节、听不懂的问题。因此，微课设计中，教师要注意前后知识点的衔接，尽可能地将知识简单化。对重点和难点，教师可以采取分解式的方法，将教学重点分割为几个微课课程，分步解决，一一吃透，是微课教学的优势所在。微课可以摈弃传统教学的体系化、完整化所带来的弊端。例如，传统教学中，教师讲授重点难点章节需要在一节课中完整讲完，同时要求学生全部掌握，会使学生产生畏难心理，不利于学生消化吸收所学知识。微课可以将难点分解，用更为吸引人的方式分割时间，分步骤地讲授重点和难点，从而激发学生的学习兴趣，提高学习效率。若干个微课程、微时间，最后能达到成“1+1＞2”的教学效果。

微课具有草根化特征，即简单易学，不受人员、时间、地点的限制，机动灵活的学习方式、学习时间和途径容易激发学生挑战难题的积极性。试想，如果学生利用十分钟等候上餐的时间领悟了书本上非常难的问题，会使学生产生成就感。学生可以利用闲散的时间将重点、难点轻松消化、吸收。这一过程中不会有抵抗、厌倦心理，反而能在小小的成就感中激发越来越强烈的征服欲、求知欲。

因此，对接微课改革，基因工程课程中的重点难点教学设计应该分步、分点设计，教师应将每一个知识点尽可能地设计得吸引人、通俗化、简单化。同时留有悬念，刺激学生挑战下一个难点的欲望。当然，设计时教师还应尽量避免因前后衔接不畅而带来的学习阻力，教学内容设计应注重连贯性，同时要做到可以分解。

三、基因工程微课应注重应用型人才的培养

自二十世纪七十年代基因工程诞生以来，其一直是新科技的宠儿，是新世纪经济发展的引擎，带动了以它为核心的生物工程技术的发展。与之相应的，基因工程高校教育面临重大变革。基因工程教学不能局限于理论教学，不能只满足于让学生知道理论知识，还应引导学生走向应用与实践。基因工程微课应注重应用型、实践性人才的培养，这既是符合该课程发展规律的必然选择，也是响应教育部应用型人才培养的号召。

微课教学必然要选择应用型教学。首先，微课时间短暂，短暂时间内不可能将理论讲解得十分透彻；其次，微课运用群不限于生物专业的本科学生，外专业甚至非大学生也会用以学习。因此，有限的时间里，教师应选择应用型教学。

应用型人才培养应是综合性的人才培养模式，表现为教师对课堂知识的应用。同时，教师要注重对学生思维能力、表达能力、问题意识的培养。设计基因工程微课设计时，教师应多采用启发式、问题式教学模式。例如，针对现实中的某个现象，教师启发学生思考，引导其提出问题、分析问题，教学过程中带领学生解决问题。学生带着问题进入微课，有目的地学习，既可以激发学生的学习兴趣和主动性，又可以培养学生的问题意识。根据微课时间、设计的灵活性而言，微课设计最好以“一个问题，一个微课”的方式展开。

微课设计中，教师应注重引导学生自学，使学生自己发现问题，教师以课后作业等方式引导学生应用课堂知识、分析社会实践和现实问题。基因工程微课教学应加入对受教者社会责任意识的培养，如转基因研究必须考虑伦理问题，学生要站在社会责任的立场进行学习研究，保障科学知识不被滥用。

总之，基因工程课程适用微课教学。教师对基因工程的微课教学设计，应注重知识点的设计、教学重点难点的突出教学设计以及应用型人才培养。

［1］袁志辉，袁红萍，刘小文，张 敏，李常健.提升基因工程理论课程教学质量的方法刍议［J］.黑龙江畜牧兽医，2014

［2］张 敏，陈建民，管天球，余响华.地方本科院校生物工程专业应用型人才培养探索［J］.湖南科技学院学报，2009

［3］天极网.微软：科技缩短了人的注意力集中时间［EB/OL］. http://news.yesky.com/16/64538516.shtml

（本文系：湖南省普通高等学校教学改革研究项目，项目编号：湘教通〔2015〕291号；湖南省教育厅校企合作人才培养基地，项目编号：湘教通［2015］274号；湖南省“十三五”专业综合改革项目—生物工程）

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0022

袁志辉（1981—），男，江西宜春人，湖南科技学院化学与生物工程学院讲师，硕士，主要从事生物工程和技术专业教学研究