基因工程省级精品在线开放课程的建设与应用

2022-09-15王桂华何倩毓王宪青余丽芸唐彦君

大学教育 2022年7期

王桂华何倩毓王宪青余丽芸唐彦君

1.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江大庆 163319

2.黑龙江八一农垦大学食品科学技术学院，黑龙江大庆 163319

3.黑龙江八一农垦大学教务处，黑龙江大庆 163319

《教育部高等教育司2018年工作要点》提出，要以国家名义推出一批精品在线开放课程，到2020年计划认定1 万门国家级和1 万门省级一流线上线下精品课程，实施一流课程建设“双万计划”，推动优质课程资源的开发和有效利用。要建设本地化服务平台，为学生提供丰富的教学资源，实现国内优质课程资源共享，继而推进混合式教学改革，促进信息技术与传统课程深度融合，逐渐进入MOOC 培养体系，逐步扩大学生通过在线自主学习获得学分。

黑龙江八一农垦大学基因工程课程2006 年被评为校级优质课程，历经10 余年的课程发展及教学改革，于2016年获批学校精品资源共享课建设，在线资源于2017年建设完成并面向全校师生免费开放，2018年被黑龙江省教育厅评为精品在线开放课程，面向社会开放，2019年该课程被评为省级线上线下混合式一流课程。本文主要介绍基因工程精品在线开放课程建设过程中的经验，以期对其他精品在线课程的建设有所帮助。

一、课程建设及运行情况

（一）课程定位和目标

基因工程是生物技术专业的专业课，介绍生物技术最前沿、核心的技术，包括基因工程的基本原理和基因克隆常用的操作技术，以及基因功能的研究方法、动植物育种、基因治疗和基因工程药物中的应用。通过课程学习，学生可以深入理解基因工程在现代生物学的理论研究与生产实践中的巨大作用，同时可以掌握基因工程的理论基本知识和操作技术，科学研究的基本思路、方法和技术，具备严谨的科研作风和发现问题、分析问题和解决问题的能力，为生物科学的学习和工作打下坚实的基础。

（二）课程设计思路

基因工程是生命科学技术学院的专业基础课程，需要与专业岗位相衔接，明确课程设计思路，遵循“三紧扣”原则，即紧扣生物科学专业人才培养方案、紧扣生物技术专业能力需求、紧扣生物工程专业下游技术相关内容，重构教学内容，为培养高素质生物专业技能型人才奠定基础。在确定课程设计思路的基础上，制定课程标准和课程体系的构建原则，强调教学一体化，以学生学习为中心，以教师为主导。

确定课程三维目标：知识目标、能力目标和素质目标。知识目标：掌握目的基因的获得、载体的特性及基因工程主要技术的理论基础；能力目标：掌握基因工程操作的技术，明晰基因工程的操作流程；素质目标：培养学生的科学探索精神、团队协作精神，培养学生解决问题的能力、创新能力。

课程建设的总体设计：知识点的碎片化设计；教学组织运行设计，包括教学内容的发布、教学进度的控制、师生的互动、作业的发布和评判、学习成果的考核等。学生可以通过系统设计适应全新的教学方式。

（三）课程建设内容

从课程资源、课程教学团队、电子阅读书目等资源入手，突出基因工程在线开放课程的优势。

课程视频资源是由超星集团为教学团队录制的教学视频。教学内容以基因工程操作技术流程——切、接、转、增、检和表为主线，共十章内容，分别是绪论、基因工程的主要技术、工具酶、载体、目的基因的获得、基因的体外重组与转移、重组克隆的筛选与鉴定、克隆基因的表达、外源表达产物的分离纯化等。同时将一些热门话题，如基因编辑、动物生物反应器、基因抗癌药物、医学上基因工程应用等内容引入在线学习资源中。

资料库中添加了基因工程最新进展、PPT 成果展示，生命科学美文、图片等数字化教学资源；同时上传了2053 道试题，包括单选题、多选题、判断题、综合分析题等，学生可以自行组卷进行测试，便于课前和课后的自主学习效果检验；充分利用超星数据库中的电子书目，将相关的电子书目链接到学习资源中，便于学生开阔视野。

课程组注重课程教学团队的建设，优化教师的学历、年龄、职称结构。教学团队共有5 位教师，年龄最长者55 岁，最年轻者34 岁。课程为教师提供培训学习的机会（外出培训或者线上培训），以拓宽教师的专业知识，提高教师的教学技能和水平。

（四）深化教学改革

第一，进行了翻转课堂和混合式教学模式的探索。任课教师积极参加在线课程建设的培训会，先后将蓝墨云班课、雨课堂、学习通等移动教学助手引入课堂；及时进行教学内容的补充及发布、教学进度的控制（以闯关式进行或者定期发布式进行）、学生的分组讨论、师生的互动、作业的发布和评判、学习成果的考核等，引导学生进行在线开放课程的学习，允许学生自主选择学习内容，进行个性化学习。每节课结束后，教师要及时评价教学设计的实施结果，及时修改、补充、完善教学设计，并总结教学心得，旨在通过系统的设计来适应新时代大学生的学习方式。

第二，在2019—2020年度，采用任务单教学模式，将碎片化的知识点融入任务中（见图1）。仅1 个班级（56人），在10 周课程学习时间内，就进行了2838 人次的讨论（见图2）。

在教学过程中，进行了课程思政改革，一共发掘了10个思政元素在不同的专业知识点教学中引入，学生反馈教学效果很好（见图3）。例如以诺贝尔奖为背景，让学生自查诺贝尔奖获奖者的成长经历，并在课上分享给同学们，让学生体会自然科学的魅力及大师们的钻研精神，了解和体会科学家们的成功来自于扎实的专业知识基础、深厚的专业知识积淀，也来自于他们的细心及善于发现，最终激发学生的科研兴趣。

将“863计划”十五周年成果的视频引入MOOC 资源中，通过观看视频中的转基因植物、转基因动物、生物技术药物等方面的成果，引发学生为我国取得的科技成就而骄傲；让学生明确认识科技在国家发展的意义和作用，深刻理解科学技术是第一生产力；让学生认清大学生肩负的时代使命，从而自觉积累科技文化知识、参与科学研究、献身科技事业。

在学习基因编辑技术时，引入“基因编辑婴儿”事件，让学生进行深入思考、讨论，明确各类科研活动绝不能突破学术伦理道德底线，必须严格恪守伦理道德、遵守科学伦理相关法律法规；增强大学生在科学伦理、科技安全等方面的责任感和法律意识。

在进行基因工程实验的过程中，要求学生准确、清楚、实事求是地记录实验过程和实验结果，尊重事实，按照实验过程和得到的结果完成实验报告，并用相关原理分析所得结果，不得随意编造实验报告、弄虚作假。在实验过程中，对于不认真操作、随意编造实验过程和结果、弄虚作假的学生，要及时给予批评和教育，让学生领悟到如果将来科研工作也采取这种态度，将会造成严重的后果，从而培养学生严谨求实的科学态度和认真负责的科学作风。

（五）课程建设成果

基因工程课程内容已全部上线，授课视频总数量为75个，总时长为1336分钟，非视频资源为170个，发帖总数达6055 帖。目前，授课视频点击量已达322 万余次，选修课程学生数达到1609人，互动次数达1万余次。该课程已运行7期，受到了学生好评。

新冠肺炎疫情期间，教育部要求各高校“停课不停教”“停学不停课”，争取把疫情对教学的影响降至最低。本课程MOOC 资源为这次“停课不停学”活动提供了许多便利。2019—2020学年下学期，本课程被不同省属10所高校引用（贵阳学院、广西民族师范学院、华南农业大学、乐山师范学院、青岛农业大学、甘肃农业大学、天津渤海职业技术学院等），学习人数达到645人。

二、课程建设存在的不足

（一）教师积极性不高

精品在线开放课程建设是一项需要花费大量人力、物力和财力的复杂系统工程。目前，高校仍然以课题、文章作为教师评职称的主要依据，导致部分教师的教学积极性不高，课程建设速度缓慢，建设质量不是很高，同时教师进行教学改革的积极性也不高。因此，需要增加建设资金投入，制定相关政策，激励教师积极主动地参与课程建设，提高课程建设的质量，提高课程使用率。