“翻转课堂+对分课堂”混合教学模式在基因工程教学中的应用

王桂华　刘伟　王景伟　张红梅　余丽芸

摘 要：文章介绍了目前基因工程课堂教学中所存在的主要问题，介绍了翻转课堂和对分课堂的模式，并分析了将它们应用在基因工程课程教学中的优势和不足，最后阐述了“翻转课堂+对分课堂”混合教学模式在基因工程课程中的应用方案，为课程改革提供有利依据。

关键词：翻转课堂;对分课堂;混合教学;基因工程

中图分类号：Q78-4 文献标识码：A 收稿日期：2019-02-21 文章编号：1674-120X（2019）17-0111-02

一、引言

基因工程是生命科学专业的核心课程之一，目的是让学生掌握基因工程的概念、原理和操作方法，以及先进的分子操作技术的应用，以便学生将来能够很好地利用该技术进行相关科学研究，或者为将来研究生学习储备知识。总的来讲，基因工程对生命学院的学生的专业基础知识具有重要的意义，是提升生命学院学生的理论知识素质和实践操作能力的保障。但是，该课程由于理论性和实践操作性都很强，教学的过程中存在一些问题，使教学效果不尽如人意。表现在：

（一）理论性强

基因工程指在基因DNA水平上，采用工程学原理设计十分类似的方法，按照人类的意愿进行设计，然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品种或新品系，并能使其稳定地遗传给后代。它是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的方法为手段。根据这个定义，我们能看出基因工程既有理学的特点，同时也具有工程学的特点。

（二）实践性强

基因工程是一门实践操作性和技术性都很强的课程，强化实验操作技能的训练有利于理论课程的教学，从基因组的提取、PCR扩增、连接与转化、筛选与鉴定以及诱导异源蛋白的表达等整个流程，使学生对基因工程操作流程有了一个整体性的、连续性的认识。通过这些连续性实验，加强学生理论知识的适用性，提高学生的动手操作能力，初步培养学生的基因工程科学研究的基本能力。

（三）发展速度快

以基因工程为核心的现代生物技术是21世纪初期全球发展最快的高新技术产业之一。由于其打破了不同物种之间的界限，定向地创造出生物新品种或新物种，因此近年来基因工程正以空前的速度发展和膨胀，显著地推动农业、工业、医药与能源等方面向更加高效和环保的方向发展。因此理论教学中不断更新补充新知识、新技术、新产品，同时实验教学中不断引入新试验内容、新技术，从而不断更新实验课的教学内容。

二、“翻转课堂+对分课堂”模式

文章将从理论和实践两个方面介绍和探讨“翻转课堂+对分课堂”两种教学模式的结合，并运用于基因工程教学中。通过基因工程网络课程的教学视频、音频、超星数据库的电子教材等在线资料，能提高学生自主学习的能力，使课堂中的师生互动及生生互动的时间更加充足，以解决学生学习理论知识的层次不齐、课堂讨论时间不充足、讨论不彻底等问题，最终达到高效课堂讨论的实效性，从而实现学生的个性化发展。

“翻转课堂”是指课前教师提供学习资源，学生自主学习新知识，并完成进阶作业;课堂上学生参与同伴和老师的互动活动，并完成各种测试和练习，教师根据学生的测试结果有针对性地进行答疑解惑，从而使学生更好地掌握所学知识。对分课堂教学模式由复旦大学教学发展中心特聘研究员、心理系博导张学新教授提出。该教学模式融合讲授式课堂与讨论式课堂的优点，提出“对分课堂”新思路，对传统课堂教学进行根本性变革。培养学生主动学习的兴趣，主动学习效率是被动学习的四倍到十倍以上。对分课堂的核心理念是把课堂时间对半切分，一半时间分配给学生，另一半给教师讲授，学生主要以讨论的形式进行交互式学习，师生將课堂时间“对分”。讲授和讨论在时间上错开，学生有一定时间进行自主学习，对知识进行个性化的内化吸收。

对分课堂具体包括五个环节：讲授（教师完成）、独立学习（学生独立完成）、独立做作业（学生独立完成）、小组讨论（学生共同完成）和组间交流（教师、学生共同完成）。

三、“翻转课堂+对分课堂”混合教学模式构建及应用

随着在线教育的快速发展，各个高校教师正积极运用互联网工具和先进教学理念开展智慧教学，本课题组也加入了教学改革的队伍中，基于移动互联网和大数据技术进行了教育教学改革。以学校的人才培养目标为指导方向，利用近两年时间进行了线上学习内容的建设：知识点碎片化、测试题、讨论话题、文档、图书、知识点等。同时进行了课程的总体设计，知识点的碎片化设计、教学组织运行设计（教学内容的发布、教学进度的控制、学生的分组讨论、作业的发布和评判、学习成果的考核）等，选定了超星泛雅平台进行资源推送。

（一）翻转课堂模式的应用

（1）线上教学：导学方案和翻转课堂的教案课前1～2周发布到超星学习通上，需要学生观看视频网课、线上回答的问题以及学生的提问等。

（2）线下教学即课堂教学组织：本课程中基因工程技术、酶学、载体、连接重组、转化、筛选与鉴定等这些相对简单的内容，采用翻转课堂方式进行开展教学。将班级的28名学生分为6个研究小组，有的5人，有的4人，成员轮流担任组长。

课前：将学习资源和学习任务单通过学习通APP推送给学生，让学生提前学习，课上检测学生学习效果，同时找学生讲解要点（一般10分钟左右）。在学生讲解过程中，教师会发现学生不理解的地方，找其他同学讲解，教师发现“真问题”。针对这些“真问题”，教师进行详细讲解，并布置问题，小组内共同讨论，教师组织学生回答，锻炼其归纳总结及口头表达能力，引导学生内化吸收线上学习内容。

（3）翻转课堂的关键之处不仅仅是视频的制作，更重要的在于如何将课堂时间更好地分配和加以利用。课堂的组织和学生的互动式讨论，需要教师精心设计和准备，做到因材施教。“翻转课堂”之所以能够成功，是因为课堂上学生间的互动式讨论提升了学生“内化吸收”学习过程的效益。

（二）对分课堂模式的应用

在课堂上采用隔堂对分的教学模式，构建了混合式教学模式（见下图），同时对理论性强、难以自学明白的知识（例如构建cDNA文库），学生提前预习很难学明白，该知识点的教学采用“隔堂对分”教学模式。

以课堂45分钟为例，教师进行15分钟讲授，之后8分钟学生进行独自内化吸收，然后小组讨论8分钟，然后进入班级交流8分钟（小组提问，其他小组同学解答或者教师解答），最后教师总结6分钟。提前将讲授方式告知大家，让学生了解在讲授理论知识和学生讨论之间引入一个学生对知识的内化环节，让学生有备而来地参与讨论。通过对内化吸收过程的强调，对分课堂实现了讲授法和讨论法的整合。这样既保证了知识体系传递的效率，也充分发挥了学生的积极性，学生开始动脑思考了，问题增多了，而且有兴趣了。

（三）成绩考核

教学过程中，采用过程性评价为主的评价机制。成绩具体由期末闭卷成绩和平时成绩两部分构成，线上成绩占30%，平时出勤和实验成绩占40%，期末卷面成绩占30%。线上成绩包括视频观看30分、必读书目30分、发帖及回帖互动40分。平时成绩具体构成：9次作业，每次5分，共45分，阶段性测验30分，课堂表现20分，出勤5分。期末成绩是闭卷考试，试题均是综合分析题。

四、学生对授课方式的评价和学习效果的反馈

在课程结束时，利用超星学习通APP进行了学生对本门课的评价，学生普遍反映该课程授课方式新颖。

84%的学生表示喜欢使用学习通进行学习，74%的学生表示对教师推送的学习资源基本都看，100%的学生表示教师布置的作业适中，89%的学生表示通过看学习资源中的视频和PPT基本都能看懂，且收获很大，89%的学生表示每次测验后会认真分析错题，100%的学生表示非常喜欢这种混合式学习方式，100%的学生认为这种教学方式很好，95%的学生表示接受在其他科目中应用此方法，95%的学生认为本课程最终的试卷题型很好。

五、结语

“翻转课堂+对分课堂”混合式教学模式改变了传统的教学模式，整个学习过程均以学生为中心，让学生自由选择课下学习时间和学习内容，教师仅仅是一个引导者，作用是启发学生。课程进行过程中，我发现这种教学模式可激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习能力和创新能力。

在线开放课程拓展了学生的学习时空，激发了学生的自主性和学习积极性，拓展了优秀教育资源的受益面，促进了教学模式、教学方法和教学内容的形式变化，促使教学管理机制发生了变革，给高校教育的教学改革带来新的机遇。为了使对分课堂的教学效果更好地显现出来，从而帮助学生在各自不同的水平上有所提高，而且在有限的课堂内完成教学任务，因此将翻转课堂融入对分课堂中，结合二者的优势，共同作用于教学过程，使教有所长，学有所得，达到教学相长。

参考文献：

[1]張学新.对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛，2014（5）：5-10.

[2]王桂华，唐彦君，张冰冰，等.混合式教学模式在《基因工程》教学过程中的应用效果分析[J].教育教学论坛，2018（20）：206-207.