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新工科背景下基于校企合作的分子生物学与基因工程课程建设实践

梁姗
  
大通媒体号
2024年79期
长江师范学院 现代农业与生物工程学院

摘要:《分子生物学与基因工程》是生物工程专业的核心课程,在推动我国生物技术产业的发展、生物医药产品的研发等领域具有至关重要的地位。本文从从师资队伍、课程资源、课程内容、教学方法、实验教学、考核评价等方面等多方面探讨新工科背景下的课程教学模式。教学改革中,课程组建了一支高素质专业化的双师双能教学团队,以学生知识能力需求为导向精选优化课程内容,基于案例库建设和知识图谱更新线上课程资源、结合学科发展和行业生产辅以虚拟仿真优化实验教学,打造基于知识图谱的线上线下混合教学模式,应用大数据关联模型优化多元考核评价体系,为培养高素质的新工科人才提供新思路。

关键词:新工科;分子生物学;基因工程

《分子生物学与基因工程》是生物工程专业的核心课程,为其他生命科学类课程提供了必要的理论知识和基本实验技能,在工业、农业和医药等领域中被广泛应用。课程主要讲授DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译的机制、原核生物与真核生物的基因表达调控机制、基因工程实验操作方法等内容。课程组对接川渝生物产业发展,积极探索课程教学模式,从师资队伍、课程资源、课程内容、教学方法、实验教学、考核评价等方面开展课程建设,取得了一些经验[1]。

一、教学团队建设

聘请重庆精准生物公司肿瘤免疫治疗研发团队加入课程教学团队,组建一支双师双能的6人教学团队。团队年龄分布合理,均为从事分子生物学相关学科专业的博士,成员科研能力强、热爱教学工作、责任心强、凝聚力高,均有生物相关企业锻炼经历,掌握分子生物理论和实验技能,能指导课程教学、学生竞赛。

在教学运行同期,团队每期开展2次教学研讨活动,组织团队教师参与课程建设相关进修和培训2次,组织教师进入企业锻炼,促进与企业交流合作,提升课程团队教学水平和能力,打造一支高素质、专业化的双师双能教学团队。

二、课程资源建设

课程以校级案例库建设为基础,与重庆精准生物合作共建课程资源,通过构建课程知识图谱、编写课程学习讲义,进一步建设数字化课程资源库和教学案例库,结合学科发展动态、生物企业行业发展动态,每年对课程资源进行更新,为学生课外学习、个性化学习助力。同时,进一步挖掘分子生物学在工业、农业、环境、医学领域的资源,加强校企合作、产教融合型数字资源的建设与挖掘,建设一批行业报告库、行业生产视频、学科研究专题库、高水平论文库等,搭建基础、应用、前沿知识的学习桥梁。

三、课程内容建设

根据生物工程专业人才培养目标,结合课程目标对毕业要求的支撑度,参考四川大学、重庆大学相关课程教学大纲,优选“十二五”国家规划及获奖教材,贯彻“以学生发展为中心”的OBE理念,以学生升学、就业需具备的知识、能力、素养为指导,与重庆精准生物合作共建课程,将“课程思政教育”、“学科前沿知识”、“行业发展能力”、“生物信息技术”、“劳动教育”融入课程教学全过程。理论课程精选以基础知识、学科研究方法、学科前沿进展为代表的教学内容;实验教学内容包含了基础实验方法、教师科研成果等实践教学内容。每年根据学科发展前沿、生物行业发展动态调整、优化、更新课程内容,将分子生物学学科前沿知识、基因工程研究最新成果、生物行业实践经验和教师科研教研成果等有机融入课程教学内容,丰富教学内容的维度。

四、教学方法改革

将前期教学改革成果、教学案例应用于课堂教学,采用工程实践案例教学、学科前沿专题教学、小组合作探究教学等多种教学方法。进一步开展线上课程资源建设,重新整合教学内容、通过构建知识图谱,开展直播课、线上线下混合式教学,将信息技术与课程教学进步深度融合。在理论课程中,加强学生应用分子生物学知识解决基因工程关键问题的能力,采用线上线下混合式教学。在实验课程中,加强学生反思能力、综合设计能力、持续发展能力的培养,从学生学习、升学、就业多层面进行综合育人管理,保证课堂教学质量。每期通过开展调查问卷、分析平台数据、互动答疑交流,了解学生学习存在的困难,及时调整优化教学方式,向学生提供学习平台、QQ群、学习通群、直播课程等多种学习形式,加强师生交流,拓展教学空间,营造良好学习氛围。

五、实验教学改革

实验课程由24学时增加至36学时,将教师科研项目、学科最新科研成果、生物药企行业真实生产与实验项目整合,增加综合性、设计实验3个,进一步强化学生的设计、分析、综合应用能力,培养学生对企业生产劳动意识、对科学研究创新精神和实践动手能力。课程为学生提供线上实验教学视频、讲义帮助学生预习,课堂中指导学生完成试剂配制、仪器操作、原始记录,课后指导学生完成实验报告和在企业实际应用的分子生物学虚拟仿真实验项目,如艾滋病的检验技术、PD-1抗体生产等,改进实验课程考核方式,期末考核主要采用操作考核,考核学生的设计、操作、分析能力,加强学生利用实验技能参与企业真实项目的能力。

六、应用大数据关联模型优化多元考核评价体系

以提升学生的工程实践能力为目标,增强课程考核的挑战度,重点考核将分子生物学知识用于生产行业能力,提高对高水平中英文文献的阅读水平,提升撰写高质量论文的能力。采用过程性与终结性评价相结合的混合式教学多元评价体系,应用大数据与人工智能技术等建立关联模型,同时完善主观题型的评分标准,形成课程考核评价多维综合评价体系,全面考查学生知识、能力及素质达成情况,

过程性评价:线上学习(40分)、课后作业(20分)、主题讨论(10分)、课程论文(10分)、课堂表现(20分)、设计报告(20分)。终结性评价:期末闭卷考核以发现问题、解决问题、思想渗透为主设计选择题、判断题、填空题、简答题、论述题、设计题进行期末考核,占50%。学习成绩=总成绩(100%)=平时成绩(50%)+期末成绩(50%)

七、结论

课程通过与重庆精准生物公司开展课程共建,打造一支高素质、专业化的双师双能的课程教学团队。教学内容强化学生基础知识、实践能力、学科素质有机融合,将信息技术与课程教学进步深度融合。通过线上线下混合式教学、虚拟仿真实验方法将“课程思政教育”、“学科前沿知识”、“行业发展能力”、“生物信息技术”、“劳动教育”融入课程教学全过程,提升师生的互动交流途径,促进教师教学转型和学生学习方式转变。学生通过学习,掌握分子生物学及基因工程相关概念、基本原理和研究方法,了解分子生物学与基因工程的历史和进展,学会利用分子生物学原理进行基因工程设计和研究,提升了对高水平中英文文献的阅读水平和撰写高质量论文的能力,具备了解决复杂生物工程专业问题的综合能力、科学思维和科学素养,增强了学习的深度和挑战度,提升了教育教学质量。

参考文献:

[1]李薇,邓秀玲,苑红,等.《分子生物学》线下一流本科课程建设及探索[J].中国继续医学教育,2024,16(8):6-10.

[2]高乐,侯玥,王清爽,等.新工科建设背景下分子生物学课程的线上线下混合教学设计[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2023,(7):29-32.

[3]乔枫.“分子生物学”网络课程建设的实践和思考[J].农产品加工,2022,(10):110-112.

[4]李斌,苏燕,张学明,等.以立德树人为导向的生物化学与分子生物学一流本科课程建设与实践[J].包头医学院学报,2022,38(6):78-81+86.

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