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研究生课程《现代生物技术》教学案例库建设

来源:教育教学论坛     2019-2-24 10:49:29      点击:

谭中标 李相前 孙金凤 赵玉萍

摘要:教学案例库建设是更好地实施案例教学的重要前提。建设《现代生物技术》教学案例库以某种酶异源表达研究为任务型目标,以该酶基因的获得、异源表达载体构建、表达条件优化、表达效果确认、酶纯化、酶活性测定与应用等为主要内容构建案例并以此为主线组织案例,案例间具有较强的关联性。案例库包括理论综合、思维训练、实践操作等类型案例,展现形式丰富,便于激发学生的学习兴趣,提高教学质量。

关键词:教学案例库;案例教学;研究生教育;现代生物技术

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)52-0196-02

随着社会发展及其对毕业研究生技能要求的提高,高等学校在研究生培养方面做出了相应改变。结合教育部印发的《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》[1],从教育部专业学位研究生指导委员会到包括笔者所在高等学校等各级教育管理部门纷纷出台措施,鼓励、资助案例教学及其相关联的教学案例库建设。教学案例库建设已成为提高专业学位研究生教育质量的迫切需求。

一、案例教学概述

案例教学法最早由古希腊哲学家苏格拉底提出,因此又称为“苏格拉底式教学法”,是一种讨论问题的方式,是“以学生为中心,以案例为基础,通过呈现案例情境,将理论与实践紧密结合,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,从而掌握理论、形成观点、提高能力的一种教学方式”[1]。案例教学法被认为是以建构主义学习理论为基础,通过案例情境激发引导学生讨论、协作,获得可迁移的知识和技能的一种教学方式。案例教学能实现理论与实践间的桥梁连接。与传统教学法相比,案例教学法的特点在于教学主体、教材使用、授课方式的不同,其要素包括案例类型设计、案例库的建立及其工作程序等。案例库的建立是实施案例教学法的关键因素之一。

现代案例教学中,教学案例库建设最早见于哈佛大学商学院,著名的商业化教学案例库有哈佛(Harvard)商学院案例库和毅伟(IVEY)商学院案例库。除了这些著名的商学院案例库,其他学科的教学案例库建设更多集中于本、专科阶段,已有的研究生教学案例库较少。《现代生物技术》教学案例库建设是在本校专业学位研究生教学实践的基础上进行的,它有效地集中整理了已有教学成果及本学科前沿成果。

二、教学案例库建设

《现代生物技术》课程的教学需要一定量的实践数据,作为教师演示、学生实践和课后练习的素材,通过案例教学能让学生更好地理解“现代生物技术”方法原理,提高学生分析问题、解决问题的能力。《现代生物技术》教学案例库以某种酶(圆弧青霉脂肪酶LipI)异源表达研究为任务型目标,以该酶基因的获得、异源表达载体构建、表达条件优化、表达效果确认、酶纯化、酶活性测定与应用等为主要内容构建案例并以此为主线组织案例,案例间具有较强的关联性。形成包括理论综合、思维训练、实践操作等诸多类型案例所构成的案例主线(如图1)。

1.理论综合为主的案例。要兼顾不同生源、具有不同“现代生物技术”知识技能基础的专业学位研究生,因此在理论案例选择编辑中,有一部分案例用于课堂教学,一部分供研究生自习;在布置案例自习的基础上,课堂案例教学将自习案例作简要总结,重点在于更高层次知识技能和新进展的案例教学。该部分教学案例,以“现代生物技术”重大发现或突破为主,涉及DNA双螺旋模型、限制性内切酶、DNA体外重组、DNA测序技术、基因扩增的PCR技术、人类基因组计划等主要内容,将相关背景联系起来,并引入当前新发现、新技术,诸如单基因测序技术、等温PCR等,这样学生既能理解经典,又能掌握前沿动态。

2.思维训练为主的案例。“现代生物技术”的实施,往往需要依赖计算机辅助分析,诸如引物设计、核酸序列分析、大分子三维空间模拟与展现、三维结构的改变与分析等。这部分案例以目标设计为导向,以辅助计算为基础进行操作训练,并实行思维训练。例如引物设计案例,包括了对一个原核基因进行扩增测序所需引物的设计、便于后续核酸操作引入限制酶识别位点所需引物的设计、在引物中引入突变所需引物的设计等,难度逐步加深,便于学生对相关知识技能的深入掌握与应用。

3.实践操作为主的案例。鉴于很多专业学位研究生来源于应届本科毕业生,实践与实验基础较薄弱,结合教学大纲与教学目标,实践操作案例教学是本教学案例库的重点之一。实验教学案例以某种酶(圆弧青霉脂肪酶LipI)的异源表达、制备与应用为主线,包括PCR与核酸纯化、基因克隆、质粒提取与验证、基因酶切与连接、基因异源表达、蛋白质纯化与电泳、酶的应用与效果检测等主要案例。每一个主要案例,又可以衍生出很多相关案例,这些案例都是围绕总体教学目标而设定。

三、教学案例库使用与评价

本教学案例库是基于本校研究生课程教学需要而建,在2014—2017级“生物化工”方向专业学位硕士研究生教学中,大部分案例已经用于教學过程,并得到逐年完善。没有某个案例是适应于任何教学情况的,因此需要将已有案例重整利用,才能更好地组织好案例教学。根据建构主义学习理论,教师的教学要在学生原有的知识技能基础上构建,这就需要教师在课前花大力气去研究学生基础以求课堂能获得最大化的案例教学效果。这需要教师课前花大力气去做好准备工作,包括掌握参与者的信息、案例讨论分组等。以美国研究生案例教学经验为参考,课前准备工作占整个案例教学环节的60%工作量,剩下的40%是课堂教学工作量[2]。同时,案例学习者在原有基础上,需要将新的外界刺激进行整合,这就需要教师能在课堂上创造氛围、引导讨论与总结,对学习效果及时进行总结反馈。

对教学案例库使用效果的反馈评价,对于案例库的改进与丰富具有至关重要的作用。在本教学案例库的建设过程中,收集了案例库相关专家、上课学生和教师的意见建议,并对相关内容做了改进,逐渐丰富了案例库。对教学案例库的建设效果评价,各级管理部门的标准或有不同,但无外乎对案例内容整体上要求能覆盖本学科重点,案例选择要有广度和相应深度,注重真实性、新颖性、时效性,多样性案例展现形式可以是文稿、网页、音视频(动画)等。通过一系列连贯的实践案例与理论案例,《现代生物技术》教学案例库能够覆盖所有“现代生物技术”重要内容;学生通过使用预习、自习、复习总结等相关案例,拓宽知识技能,并在此基础上通过课堂案例分析对知识技能作深度拓展;作为自用为主的教学案例库,在形式和内容上符合学校的统一要求。

参考文献:

[1]教育部.关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见[Z].教研〔2015〕1号,2015-05.

[2]傅伟锋,唐贤清.美国研究生案例教学及启示[J].湖南师范大学教育科学学报,2016,15(5):124-128.


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