基于自主学习能力培养的基因工程课程混合式教学探索

摘  要：培养学生的自主学习能力是教育的重要目标，混合式教学模式将传统面对面教学课堂与现代互联网在线学习有机结合，对学生要求较高，有益于培养学生的自主学习能力。该文以茅台学院酿酒工程系基因工程课程为例，基于传统教学中存在的问题，以培养学生自主学习能力为目标，通过优化和完善线上线下教学资源，改革教学方法，健全评价体系，建立学生自主探究学习和教师有效指导相结合的混合式课堂。结果表明，混合式教学模式提升学生的学习积极性、自主学习能力和课程学习效果。该研究可为基因工程相关课程的教学改革提供参考和借鉴。

关键词：基因工程；自主学习；混合式教学；课程建设；教学改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）01-0124-05

Abstract： Cultivating students' autonomous learning ability constitutes an essential objectiveof education. The blended teaching mode， which organically combines the traditional face-to-face teaching classroom with the modern Internet-based online learning， imposes higher demands on students and is conducive to fostering students' autonomous learning ability. This paper took Genetic Engineering course of the Brewing Engineering Department of Moutai Institute as an example. It was based on the problems existing in traditional teaching， with the aim of cultivating students' autonomous learning ability. By optimizing and improving online and offline teaching resources， reforming teaching approaches， and improving the evaluation system， a blended classroom that combined autonomous inquiry learning ofstudents and effective guidance of teachers was established. The results demonstrated that the blended teaching mode had improved students' learning enthusiasm， autonomous learning ability and course learning effect. This study can offer references for the teaching reform of genetic engineering-related courses.

Keywords： Genetic Engineering; autonomous learning; blended teaching; course development; teaching reform

自主学习能力是指学习者掌控自身学习的一种能力[1]，即在没有他人直接监督和指导的情况下，学习者能够主动且独立地进行学习的能力。自主学习不同于“自学”，自主学习要求学习者能够自主明确学习目标、制定学习计划、规划学习时间、选择学习内容和确定学习方法，并能够监控自身学习过程、评价学习效果、反思学习过程和调整学习方式[2]。对个人发展而言，具备自主学习能力是大学生实现自我提升和终身发展的基础[3]。从社会发展来看，自主学习能力是推动社会进步和创新的重要力量[4]。

混合式教学是将传统面对面教学课堂与现代互联网在线学习有机结合的教学模式[5]。在混合式教学中，传统课堂与线上教学相互补充、彼此促进，教师根据教学目标和内容，灵活安排课堂讲授、小组讨论等线下活动，同时结合线上手段，为学生提供多元化的学习途径。混合式教学旨在构建“以学生为中心”的教学关系，教师的教学与学生的学习不受时间和空间的限制，但对学生的自主学习能力要求较高，有助于培养学生的自主学习能力[6]。

基因工程是现代生物技术的重要课程，其主要内容包括基因工程的基本原理、操作技术、操作流程[7]。基因工程能够打破物种界限，改变生物遗传性状，在医药、农业、工业等领域都有着广泛的应用和巨大的发展潜力[8]，由于基因工程的重要性，基因工程课程是绝大部分高校生物工程相关专业的必修或选修课程[9]。茅台学院是贵州省应用型普通本科高校，基因工程是该校酿酒工程系学生的专业选修课程。茅台学院的人才培养目标是培养具备较强的自主学习能力、实践应用能力和创新创业能力的高素质应用型人才，鉴于自主学习能力是实践应用能力以及创新创业能力的基础，课程组以培养学生自主学习能力为目标，构建混合式教学课堂，助力大学生养成自主学习的习惯，为日后的学习和发展筑牢坚实基础。

一  基因工程课程教学中存在的问题

茅台学院酿酒工程系基因工程课程面向大三学生开设，其课程性质为专业选修课，共计32学时，在教学过程中，存在着一些不容忽视的问题。

（一）  教学内容的选择存在一定程度的不合理性

基因工程是一门涉及分子生物学、遗传学、生物化学等多学科交叉的前沿学科，知识体系庞大、繁杂、抽象[10]。然而，茅台学院酿酒工程系学生的专业背景侧重于酿酒相关领域，在生物学方面的知识储备相对有限，教师所选择的教学内容没有充分考虑到学生的实际情况，未能很好地适应学生的专业特点，知识的广度和深度超过了学生可接受的范围，缺乏针对性和实用性，导致本课程对学生而言难度较大。

（二）  实验教学薄弱

基因工程是一门实践性很强的学科，实验教学对于学生理解和掌握理论知识、培养实践能力起着极为关键的作用。然而，目前茅台学院酿酒工程系尚未开设专门的基因工程实验课程，并且在基因工程课程教学中，32课时全部为理论教学，无实验课时，学生仅在微生物学实验课程中接触到基因组提取、聚合酶链式扩增等部分基因工程实验，很难将基因工程理论与实践联系起来。

（三）  学生相对忽视选修课

茅台学院酿酒工程系学生课程任务较为繁重，容易忽视课程性质为选修课的基因工程。加上基因工程课程中所涉及的内容大多处于微观层面[11]，看不见，摸不着，致使学生对本课程的兴趣不高。如何更多地把基因工程与生产生活相联系，激发学生对基因工程课程的学习兴趣，是教师需要深入思考和解决的问题。

（四）  教学方法相对单一

由于基因工程内容繁多，为了能在有限的时间内完成教学任务，教师主要以传统的课堂讲授为主，缺乏多样化的教学手段。教师一味地“满堂灌”，学生的任务仅有“听”，导致参与程度低下。教师这种单向的输出方式，不仅很难使学生真正掌握抽象难学的基因工程基本原理和技术，而且还磨灭了学生的主体性，抑制了学生思维的独立性。

（五）  考核方式不合理

基因工程课程考核主要依赖于期末考试成绩，对过程性考核不够重视，没有制定详细的过程考核细则，导致学生仅重视考试结果，而忽视了过程学习的重要性，出现课前不预习、上课不听讲、课后不复习的情况，对基因工程的学习仅限于临近期末考试时的临时突击，无法做到对基因工程知识真正的理解和运用。以一次考试来决定成绩的方式无法真实地体现学生的综合水平，难以激发学生的学习热情，不利于学生综合素质的培养，因此，改革考核方式，完善过程性考核迫在眉睫。

为了提升教学质量，基因工程课程组教师尝试进行改革，并取得一定的成效。如图1所示，课程组教师的改革措施包括优化教学内容，构建线上线下混合式课堂，采用多样化的教学方法，以及建立科学合理的考核体系。

二  构建基因工程混合式教学课堂，为学生自主学习搭建有效平台

（一）  精选教学内容，修订线下教学要件

本课程所选用的教材《基因工程》（第二版）为袁婺洲编著，包含10章节内容，繁多且复杂的内容难以在有限的32课时内全部进行讲授。为选取适合茅台学院酿酒工程系学生的基因工程授课内容，课程组教师采用以一本教材为主，多本教参为辅的方式，以教材为根本，参考大量教辅书籍、文献资料、观摩优课课程，结合专业特色与人才培养目标，对本课程教学内容和知识体系进行了优化重构，精选了7章理论教学内容。依据重构后的教学内容，制定适合茅台学院学情的教学大纲与进度表，优化教学课件，课件中以图片、动画、视频和流程图等可视化方式辅助学生理解抽象的基因工程知识[12]。

（二）  扩展教学内容，完善线上教学资源

本课程线上教学平台主要为学习通与雨课堂，以学习通线上课堂为主，雨课堂线上课堂为辅。

1  学习通

课程组借助超星学习通建设基因工程课程线上教学资源，具体如下：①在课程门户的课程介绍中，发布课程概述以及考核过程，使学生明晰本课程的性质、主要内容、学时分配和全过程考核的方式；②在章节资源中，发布预习课件、复习课件、教学短视频，并将其设置为任务点，在特定时间发放；③在作业库中，添加每一章练习题，在特定时间发放；④在课程资料中，发布相关参考文献与资料，供学生课后拓展学习；⑤在成绩管理中，设置作业、讨论、任务点、考试和线下权重比例，并设置允许学生查看成绩，使学生动态掌握自己的学习情况，引导学生自主学习本课程。

本课程目前在超星学习通中建设的线上教学资源包括13个辅助教学短视频、15篇学术文献、7章节课件和415道练习题。基因工程抽象复杂，教学短视频课能够协助学生直观理解基因工程操作过程及基本原理，在一定程度上弥补基因工程实验教学薄弱的问题；学术文献引领学生学习基因工程在科研中的实际应用；课件与练习题帮助学生进一步巩固基础知识。通过在学习通中整合各类学习资源，一方面为学生自主获取知识提供了方便，另一方面，在学习通平台上学生可以非常便捷地联系到授课教师，能够快速与教师建立沟通，解决学习中的问题。在后续的教学中，课程组教师将结合学科发展的最新动态，及时补充相关的研究成果和案例。

2  雨课堂

雨课堂具有签到、弹幕、随机点名、投票和练习题测验等功能，课程组将雨课堂融合到面对面课堂中，以期提高学生的注意力和学习效果：①用于课前快速签到，教师能够便捷地掌握学生出勤情况，节省点名时间；②用于课中随堂练习，教师在适宜的节点发布练习题，依据正确率，快速了解学生对知识点的掌握程度，从而调整教学节奏；③用于弹幕信息，教师将弹幕打开，学生有不懂的地方可以在弹幕上提醒教师，这对于性格内向的学生较为友好；④用于课中随机点名，教师在授课过程中随机抽取学生回答问题，根据学生回答问题的情况计入平时成绩，以提高学生注意力与学习的积极性；⑤用于记录课件，对于学生无教材的选修课程，雨课堂中存有完整的教师上课的课件，便于学生复习。在基因工程课堂授课过程中，融入雨课堂教学使得面对面课堂授课时学生的注意力更为集中，课堂学习效果更佳。