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[摘 要] 对基因工程课程中的一个重要章节“基因操作主要技术原理”的四种教学模式进行了教学实践和跟踪调查，比较了不同教学模式下本章节实际教学课时、成绩提高、对概念识记、细节识记、理解判断和综合分析四个方面的学习效果和对其他课程的迁移效果。和传统型教学相比，以小组型学习和演讲型学习的结合的教学方式在以上几方面效果最为显著。
[关键词] 基因工程；课程教学改革；小组型学习；演讲型学习
基因工程课是在细胞生物学、分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上诞生的一门崭新的生物技术科学[1，2],是生物技术专业的专业必修课,也是医学类和生物学其它专业的专业选修课，该课程内容及研究对象比较微观，内容比较抽象，需要学生们充分发挥想象力来理解其中的内容，加之课程内容较多，在教学活动中容易造成课程内容难以取舍、教学进度缓慢、学生理解费力，学生容易产生畏惧和厌倦心理，最终导致教学质量下降。其中，“基因操作主要技术原理”是该课程中的一个重要章节，涵盖核酸研究和基因操作的最经典、最基本的方法，涉及内容繁多，技术先进、抽象。该部分内容几乎涉及操作的全部内容，而且各项技术和方法在现代分子生物学研究中不可或缺，因此，正确处理这一章节，提高其教学质量，是整个基因工程课程教学成败的关键。本课题组在长期的教学中，不断探索，形成了一套以“小组学习”和“演讲式学习”为主的教学方法，在提高学生学习兴趣、节约课堂时间和提高整门课学习效果等方面，具有良好的效果。
一、教学方法实施
一是多媒体辅助的课堂讲授（A型）：基因操作技术，具有很强的前沿性,知识体系存在的抽象与具体并存、微观与宏观结合的特点,因此传统教学法很难将具体知识通俗易懂地讲授给学生。多媒体辅助教学是集文字、声音、图象、动画、影像活动等多种传播媒介于一体的教学手段,具有一些传统手段无可比拟的优越性。可以灵活地把它们组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息。尤其是基因操作技术中的的原理及过程演绎，可以借助多媒体，清晰直观地展示出来。
二是以课前学生接受任务，课堂以学生演讲和陈述为主，课堂讨论和老师讲解为辅的自主教学，又分为两种，一是学生个人课前给定任务（即学生扮演老师的角色，针对某一小部分进行课前备课、查阅资料、准备讲稿和课件，课堂上讲述）（B型）；学生以小组为单位课前给定任务，课堂上，小组各成员分配到其它小组同时讲述，并主持讨论，最后由老师讲解难点，即小组型学习[3]和演讲型学习[4]的结合（C型）。
二、教学设计的动因分析
教学方法的设计，是依据教学是否能够引起学生的兴趣，是否能够调动学生的积极性。
A型多媒体辅助教学（CAI）是20 世纪90 年代随着多媒体技术的发展，多媒体技术与CAI技术结合的产物,具有一些传统手段无可比拟的优越性。可以灵活地把文字、声音、图象、动画、影像活动等多种传播媒介组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息。由于采用前述等媒介，可以消除传统教学中学生听课的感觉疲劳，在某种程度上能激发和维持学生学习兴趣。
B型模式是给予激发学生个体的学习兴趣。学生对新知识从陌生到熟悉，最后到展示，全过程完全靠自己完成，能够增加自信心和自我赏识，因而增强学习兴趣，提高学习兴趣；课程设计时，还考虑到学生在完成任务的过程中，要不断开发学习方法，如请教、查阅、讨论、总结和叙述等，通过这些方法的应用，不断提高学习能力。
C型模式是在B型模式的基础上加以改进，教学设计更多的是基于组内讨论、团结协作、集体荣誉感。小组在完成任务的过程中不但能提高学习兴趣，提高学习能力，还能够增进同学感情，提高协作能力和增强集体荣誉感。
三、教学效果比较
对本院2002年-2010年9年间10个教学班级采用不同教学模式的效果，对以上三种方法，从实际占用课时、本部分学习成绩、对整门课程的迁移等方面进行分析比较。其中本部分学习成绩参考指标为：课后测验成绩-课前测验成绩；对整门课程的迁移参考指标为：分子生物学期末考试平均成绩与该学期本班其它各门功课平均成绩的比值。
实际占用课时见表一。由于本章节大纲中规定课时8课时，采用传统型教学（黑板+粉笔），在规定的是间内很难完成教学，即便采用A型模式，也较难完成任务。采用B型模式，能按规定时间完成教学，原因是学生在准备任务的过程中，已经自主地将相关外围知识和背景知识通过自学，达到熟悉掌握的程度，而且作为听众已经具备外围知识，所讲内容更易理解，因而进度较快。采用C型模式，不但能按规定时间完成教学，而且平均能够节约1学时，原因是学生在准备任务的过程中，不但能够取得B型模式的效果，而且由于是以小组为单位分配任务，这样学生在准备阶段，处在一个小组内，小组成员共同准备，交流目的明确，动力充足，交流探讨的程度更深，因而讲解更流畅，听课更易接受；再有，讲述着面对的是小群体（5-6名同学），讨论更加简洁直观，进程更加流畅，最终表现为课堂内完成任务也容易，占用时间短。
学生学习效果分析中，为消除班级差异，采用前测成绩（课前测验成绩）与后测成绩（课后测验成绩）差来分析，成绩参考指标为：（后测成绩-前测成绩）/传统型成绩差。结果表明采用A型模式，成绩比传统教学略有增加，为传统教学的113%，因为A型模式采用多媒体辅助，课程内容进展流畅，相关知识展示丰富，学生对核心知识理解更容易、更形象、更具体，因而掌握较容易。采用B型模式，成绩为传统教学的154%，因为B型模式更注重发挥学生的主观能动性，学习积极性和主动性更高。C型模式是效果最好的一种模式，成绩可达传统型模式的172%，这种模式强调激发学生主观能动性和任务性，强调学生自己解决问题，并在解决问题的过程中不断讨论、思考，不断补充完善，直到小组内达到共识，熟练到可以自由演讲的程度，所以对知识的理解深刻。
在对本章节的考察中，分析了学生对概念识记、细节识记、理解判断和综合分析等四个方面的学习效果，考察指标为：（课后测验成绩-课前测验成绩）/（传统型教学后测成绩-传统型教学前测成绩），结果见表二。 从表二可以看出，采用A型教学，对学生概念和细节识记方面的帮助不是很显著，分别为传统型教学的0.96和1.11，但对于理解判断和综合分析帮助明显，分别为传统型教学的1.25和1.21，原因是多媒体辅助教学信息量大，教师在课堂上有更多的时间进行分析和讲解。采用B型教学,对学生的概念和细节识记帮助明显，分别为传统型教学的1.63和1.57；学生理解判断和综合分析问题的能力明显提高，分别为传统型教学的1.46和1.48；采用C型教学, 学生除对概念型问题比较注重（为传统型教学的1.73）外，更加注重细节问题，达到了传统型教学的1.80。为了搞清楚原因，对学生进行了访谈调查，学生一致的认为是：为了自己的演讲精彩，自己会花较多时间熟悉内容，首先是对细节的识记，然后才是综合，期间不断的讨论中强化了对细节的识记，最终也顺理成章的提高了自己的理解判断能力和综合分析问题的能力，后两项分别为传统型教学的1.54和1.81。
对整门课程的迁移效果参考指标（V）为：本课程考试成绩与本班同期其它各门专业课平均成绩的比值（迁移比），主要参考课程为分子生物学、细胞生物学、细胞工程等与该课程相关的专业课。比较结果见表三。由于这门课内容广泛、抽象，技术前沿，许多方面理论不够完善，需记忆和归纳的知识点多，只有在充分发挥想象的基础上才能理解其中的内容，采用传统教学和多媒体辅助教学，都不能取得很好的效果，采用B型模式和C型模式，取得了良好的效果，迁移比分别达到1.04和1.07。
表三：各种教学模式的迁移效果
当然，在以学生为主题的教学改革中，要保证教学活动顺利地进行，取得良好的效果，必须有一系列行之有效的保障措施，主要包括畅通的信息渠道、严肃而宽松的演讲环境和能够激励学生的评价工具。
虽然在教改探索中证明以小组为单位、学生为主的C型教学模式效果较好，但在整个教学过程中，老师始终要扮演重要的角色，从合理的分配布置任务、指导任务的完成到组织实施和评价，老师一定要做到科学、宽容和富有激励性，教学的最终环节还要老师对知识进行总结，对难点要进行讲解，并且提出新的问题，以供学生深层次的思考和探索,最终实现内外交互式教学[5]和兴趣性教学[6]。
致谢：
感谢西北师范大学“精品课程项目”对本文的支持。
参考文献:
[1]陈英,黄敏仁.“基因工程”教学改革初探生物学杂志2005,22:48-50.
[2]吴乃虎.基因工程[M]北京:科学出版社,2008.
[3]李玉芹.利用“小组合作学习”培养学生学习能力的方法[J].教育实践与研究,2005,
6:49.
[4]向阳,聂东宋. 生物工程专业分子生物学理论与实验课程改革初探[J].当代教育论坛，2009,05:?55～56.
[5]张廷华.生物化学课“内外交错”式教学法的探索[J]. 中国高等医学教育,2009,9:112～114.
[6]郑用琏.课堂的磁力从哪里来[J].中国高等教育,2004,5:33～34.
[关键词] 基因工程；课程教学改革；小组型学习；演讲型学习
基因工程课是在细胞生物学、分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上诞生的一门崭新的生物技术科学[1，2],是生物技术专业的专业必修课,也是医学类和生物学其它专业的专业选修课，该课程内容及研究对象比较微观，内容比较抽象，需要学生们充分发挥想象力来理解其中的内容，加之课程内容较多，在教学活动中容易造成课程内容难以取舍、教学进度缓慢、学生理解费力，学生容易产生畏惧和厌倦心理，最终导致教学质量下降。其中，“基因操作主要技术原理”是该课程中的一个重要章节，涵盖核酸研究和基因操作的最经典、最基本的方法，涉及内容繁多，技术先进、抽象。该部分内容几乎涉及操作的全部内容，而且各项技术和方法在现代分子生物学研究中不可或缺，因此，正确处理这一章节，提高其教学质量，是整个基因工程课程教学成败的关键。本课题组在长期的教学中，不断探索，形成了一套以“小组学习”和“演讲式学习”为主的教学方法，在提高学生学习兴趣、节约课堂时间和提高整门课学习效果等方面，具有良好的效果。
一、教学方法实施
一是多媒体辅助的课堂讲授（A型）：基因操作技术，具有很强的前沿性,知识体系存在的抽象与具体并存、微观与宏观结合的特点,因此传统教学法很难将具体知识通俗易懂地讲授给学生。多媒体辅助教学是集文字、声音、图象、动画、影像活动等多种传播媒介于一体的教学手段,具有一些传统手段无可比拟的优越性。可以灵活地把它们组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息。尤其是基因操作技术中的的原理及过程演绎，可以借助多媒体，清晰直观地展示出来。
二是以课前学生接受任务，课堂以学生演讲和陈述为主，课堂讨论和老师讲解为辅的自主教学，又分为两种，一是学生个人课前给定任务（即学生扮演老师的角色，针对某一小部分进行课前备课、查阅资料、准备讲稿和课件，课堂上讲述）（B型）；学生以小组为单位课前给定任务，课堂上，小组各成员分配到其它小组同时讲述，并主持讨论，最后由老师讲解难点，即小组型学习[3]和演讲型学习[4]的结合（C型）。
二、教学设计的动因分析
教学方法的设计，是依据教学是否能够引起学生的兴趣，是否能够调动学生的积极性。
A型多媒体辅助教学（CAI）是20 世纪90 年代随着多媒体技术的发展，多媒体技术与CAI技术结合的产物,具有一些传统手段无可比拟的优越性。可以灵活地把文字、声音、图象、动画、影像活动等多种传播媒介组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息。由于采用前述等媒介，可以消除传统教学中学生听课的感觉疲劳，在某种程度上能激发和维持学生学习兴趣。
B型模式是给予激发学生个体的学习兴趣。学生对新知识从陌生到熟悉，最后到展示，全过程完全靠自己完成，能够增加自信心和自我赏识，因而增强学习兴趣，提高学习兴趣；课程设计时，还考虑到学生在完成任务的过程中，要不断开发学习方法，如请教、查阅、讨论、总结和叙述等，通过这些方法的应用，不断提高学习能力。
C型模式是在B型模式的基础上加以改进，教学设计更多的是基于组内讨论、团结协作、集体荣誉感。小组在完成任务的过程中不但能提高学习兴趣，提高学习能力，还能够增进同学感情，提高协作能力和增强集体荣誉感。
三、教学效果比较
对本院2002年-2010年9年间10个教学班级采用不同教学模式的效果，对以上三种方法，从实际占用课时、本部分学习成绩、对整门课程的迁移等方面进行分析比较。其中本部分学习成绩参考指标为：课后测验成绩-课前测验成绩；对整门课程的迁移参考指标为：分子生物学期末考试平均成绩与该学期本班其它各门功课平均成绩的比值。
实际占用课时见表一。由于本章节大纲中规定课时8课时，采用传统型教学（黑板+粉笔），在规定的是间内很难完成教学，即便采用A型模式，也较难完成任务。采用B型模式，能按规定时间完成教学，原因是学生在准备任务的过程中，已经自主地将相关外围知识和背景知识通过自学，达到熟悉掌握的程度，而且作为听众已经具备外围知识，所讲内容更易理解，因而进度较快。采用C型模式，不但能按规定时间完成教学，而且平均能够节约1学时，原因是学生在准备任务的过程中，不但能够取得B型模式的效果，而且由于是以小组为单位分配任务，这样学生在准备阶段，处在一个小组内，小组成员共同准备，交流目的明确，动力充足，交流探讨的程度更深，因而讲解更流畅，听课更易接受；再有，讲述着面对的是小群体（5-6名同学），讨论更加简洁直观，进程更加流畅，最终表现为课堂内完成任务也容易，占用时间短。
学生学习效果分析中，为消除班级差异，采用前测成绩（课前测验成绩）与后测成绩（课后测验成绩）差来分析，成绩参考指标为：（后测成绩-前测成绩）/传统型成绩差。结果表明采用A型模式，成绩比传统教学略有增加，为传统教学的113%，因为A型模式采用多媒体辅助，课程内容进展流畅，相关知识展示丰富，学生对核心知识理解更容易、更形象、更具体，因而掌握较容易。采用B型模式，成绩为传统教学的154%，因为B型模式更注重发挥学生的主观能动性，学习积极性和主动性更高。C型模式是效果最好的一种模式，成绩可达传统型模式的172%，这种模式强调激发学生主观能动性和任务性，强调学生自己解决问题，并在解决问题的过程中不断讨论、思考，不断补充完善，直到小组内达到共识，熟练到可以自由演讲的程度，所以对知识的理解深刻。
在对本章节的考察中，分析了学生对概念识记、细节识记、理解判断和综合分析等四个方面的学习效果，考察指标为：（课后测验成绩-课前测验成绩）/（传统型教学后测成绩-传统型教学前测成绩），结果见表二。 从表二可以看出，采用A型教学，对学生概念和细节识记方面的帮助不是很显著，分别为传统型教学的0.96和1.11，但对于理解判断和综合分析帮助明显，分别为传统型教学的1.25和1.21，原因是多媒体辅助教学信息量大，教师在课堂上有更多的时间进行分析和讲解。采用B型教学,对学生的概念和细节识记帮助明显，分别为传统型教学的1.63和1.57；学生理解判断和综合分析问题的能力明显提高，分别为传统型教学的1.46和1.48；采用C型教学, 学生除对概念型问题比较注重（为传统型教学的1.73）外，更加注重细节问题，达到了传统型教学的1.80。为了搞清楚原因，对学生进行了访谈调查，学生一致的认为是：为了自己的演讲精彩，自己会花较多时间熟悉内容，首先是对细节的识记，然后才是综合，期间不断的讨论中强化了对细节的识记，最终也顺理成章的提高了自己的理解判断能力和综合分析问题的能力，后两项分别为传统型教学的1.54和1.81。
对整门课程的迁移效果参考指标（V）为：本课程考试成绩与本班同期其它各门专业课平均成绩的比值（迁移比），主要参考课程为分子生物学、细胞生物学、细胞工程等与该课程相关的专业课。比较结果见表三。由于这门课内容广泛、抽象，技术前沿，许多方面理论不够完善，需记忆和归纳的知识点多，只有在充分发挥想象的基础上才能理解其中的内容，采用传统教学和多媒体辅助教学，都不能取得很好的效果，采用B型模式和C型模式，取得了良好的效果，迁移比分别达到1.04和1.07。
表三：各种教学模式的迁移效果
当然，在以学生为主题的教学改革中，要保证教学活动顺利地进行，取得良好的效果，必须有一系列行之有效的保障措施，主要包括畅通的信息渠道、严肃而宽松的演讲环境和能够激励学生的评价工具。
虽然在教改探索中证明以小组为单位、学生为主的C型教学模式效果较好，但在整个教学过程中，老师始终要扮演重要的角色，从合理的分配布置任务、指导任务的完成到组织实施和评价，老师一定要做到科学、宽容和富有激励性，教学的最终环节还要老师对知识进行总结，对难点要进行讲解，并且提出新的问题，以供学生深层次的思考和探索,最终实现内外交互式教学[5]和兴趣性教学[6]。
致谢：
感谢西北师范大学“精品课程项目”对本文的支持。
参考文献:
[1]陈英,黄敏仁.“基因工程”教学改革初探生物学杂志2005,22:48-50.
[2]吴乃虎.基因工程[M]北京:科学出版社,2008.
[3]李玉芹.利用“小组合作学习”培养学生学习能力的方法[J].教育实践与研究,2005,
6:49.
[4]向阳,聂东宋. 生物工程专业分子生物学理论与实验课程改革初探[J].当代教育论坛，2009,05:?55～56.
[5]张廷华.生物化学课“内外交错”式教学法的探索[J]. 中国高等医学教育,2009,9:112～114.
[6]郑用琏.课堂的磁力从哪里来[J].中国高等教育,2004,5:33～34.