翻转课堂教学模式在“基因工程”课程中的设计与实践

张文峰 李黄金 吴凤麟 邵红伟

[摘 要] 作为药科大学开设的“基因工程”课程，应该侧重于理论与实践的结合。前期已成功开展了基因工程实验教学改革，取得了较好的教学成果，并发表了数篇教学改革论文。为进一步提高“基因工程”理论课程的教学质量和教学效率，基于翻转课堂教学模式开展教学改革，充分利用校内教学资源库和公共网络课程平台的教学资源，在教学方法和教学手段等方面进行设计，探究翻转课堂教学模式相对于传统授课模式在课程教学过程中的优势。根据教学效果评价结果，分析存在的问题并提出完善方案。

[关键词] 翻转课堂;基因工程;教学模式

[基金项目] 2018年度广东省高等教育教学改革项目“基于信息化的翻转课堂教学模式在基因工程课程中的设计与实践”;2019年度广东省研究生教育创新计划项目“基于课题设计强化研究生科研思维——以广东省生物技术候选药物研究重点实验室为例”（2019JGXM65）

[作者简介] 张文峰（1986—），男，湖南娄底人，博士，广东药科大学生命科学与生物制药学院副教授，主要从事基因工程药物和基因治疗研究;李黄金（1964—），男，湖南岳阳人，博士，广东药科大学生命科学与生物制药学院教授，主要从事基因工程药物和抗体药物研究;吴凤麟（1979—），男，安徽铜陵人，博士，广东药科大学生命科学与生物制药学院副教授，主要从事肿瘤免疫治疗和基因工程药物研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）33-0109-04    [收稿日期] 2021-04-24

基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展的基础上于20世纪70年代出现的一门崭新的生物技术科学，是一门新兴的关于生命科学的前沿学科。基因工程作为生物工程的一个重要分支，其在生物制药领域有着广泛的应用，目前较为前沿的肿瘤治疗抗体类药物及CAR-T细胞治疗技术均属于基因工程药物[1]。作为药科大学开设的“基因工程”课程，应该更侧重于理论与实践相结合。因此，从实验教学需要出发，依托广东省生物技术候选药物研究重点实验室开展研究。我们前期已成功开展了基因工程实验教学改革，并发表了多篇教改论文（见文献[2]和文献[3]），可将已获得的广州市科技成果奖的部分科研成果用于学生的基因工程综合性实验。在考核方式上，要求学生严格按照学术论文的格式撰写实验报告，锻炼学生的科研素养，并以知识竞赛的形式考查了实验中的基础知识与技能，在提高学生学习兴趣的同时巩固了教学效果，整个课堂的教学气氛活跃。

但是基因工程理论知识具有较强的专业性且更新较快，学生普遍反映教学内容抽象、晦涩难懂，学习的兴趣与积极性不高。尽管教师想了多种办法进行理论课程教学改革，但是收效甚微。除了极少数毕业后有志于在此方向进一步深造的学生，大多数学生的基础理论知识掌握得不牢。这一现象也严重影响到实验操作，虽然学生普遍实验技能较好，但是由于理论知识与原理掌握不牢，导致在实验中不能正确分析出现的结果，严重影响了其科研水平的提升。作为一所药科大学开设的“基因工程”课程，笔者在十几年的教学过程中越来越感受到迫切需要采用新的教学方法，并将其应用到基因工程教学中，改变当前教学质量与效率低下的现状。应该如何提高教学效果，激发学生的学习兴趣，我们对基因工程的教学产生了新的思考。

翻转课堂是一种更加强调以学生为主体、以问题为中心的探究式教学模式[4]。2011年，Salman Khan创立了可汗学院（Khan Academy），使翻转课堂成为全世界教育界关注的教学模式，大力推动了翻转课堂的发展[5]。在传统课堂中，学生的主要任务是“听课”，即课上学习，课下巩固，而翻转课堂颠覆了这种学习模式，它是一种全新的教学方法，利用丰富的信息化教学资源，要求学生在课前完成在线教学资源的预习任务，课堂上与教师共同完成问题探究、互动及疑难解答等教学任务，让学生的学习变被动为主动。为了提高“基因工程”理论课程的教学质量和教学效率，我们基于翻转课堂教学模式开展了教学改革，充分利用校内教学资源库和公共网络课程平台的教学资源，在教学方法和教学手段等方面进行了设计，探究基于信息化的翻转课堂教学模式相对于传统授课模式在课程教学过程中的优势。

一、改革目标及拟解决的关键问题

（一）改革目标

我们已经在2015级生物制药“基因工程”课程的教学中开展了翻转课堂教学模式的初步探索，并获得了较好的反馈及评价，我们在前期探索的基础上，以2016级生物制药和2016级生物技术的学生为教学研究对象，在“基因工程”课程中深入开展基于信息化的翻转课堂教学，与传统教学模式进行对照，全面评价基于翻转课堂的教学模式在“基因工程”课程中的教学效果。

（二）拟解决的关键问题

1.明确翻转课堂应用于“基因工程”课程的教学效果。使教师成为教学的设计者和引导者，学生成为学习的主体，让学生在利用网络平台完成作业、解决问题、寻求帮助的过程中内化知识，并在教师针对网络学习、课堂学习、其他方面的形成性评价和终结性评价中对知识产生系统的认知，以上是翻转课堂应用于基因工程教学的主要形式。在“基因工程”课程中深入开展基于信息化的翻转课堂教学，与传统教学模式进行对照，全面评价翻转课堂教学模式在“基因工程”课程中的教学效果。

2.最大限度地调动学生学习的积极性。本教学改革项目将对学生形成正向反馈及激励机制，让学生成为教学活动的主体，在教学中分解學习内容，鼓励学生以小组为单位实施任务，通过制订计划、讨论研究等学习活动完成学习。

3.指引学生提升网上查阅资料的能力。教师在课前需对主题内容进行仔细筛选，并制订指导性的学习计划供学生参考，同时针对文献检索知识与技巧进行必要的辅导，提升学生网上查阅资料的能力。