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Exploration of the blended teaching mode in the course of Introduction to Biotechnology and Experiment

  • Dai Peihong ,
  • Ma Li ,
  • Li Yue
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  • College of Life Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China

Received date: 2025-04-09

  Online published: 2026-03-27

Abstract

Based on the conventional experimental teaching status of the course Introduction to Biotechnology and Experiment, and targeting the needs for improvement in the curriculum system, teaching model, evaluation criteria, and integration of ideological and political education, this study discussed the restructuring of the curriculum system, innovation of teaching model, optimization of evaluation methods, and integration of ideological and political elements. It established a new online-offline blended experimental teaching system and proposed targeted reform strategies. In the reform practice, the research team constructed a modular online learning platform and integrated diversified resources such as standardized operation videos and 3D dynamic demonstration animations to form a complete online learning system. It developed a progressive offline experimental teaching mode, adopted a teacher-student dual-subject strategy and diversified teaching methods, and strengthened students’ dominant position and inquiry ability. A dynamic evaluation system covering the whole experimental process was set up, and a comprehensive assessment with 30% online and 70% offline components was adopted to achieve objective and comprehensive evaluation. Ideological and political elements were organically integrated with professional knowledge to enhance the educational effect. Teaching practice showed that the reform was widely recognized by students, with 96.6% of them agreeing that the model contributes to knowledge construction. The course was successively awarded university-level first-class undergraduate course in 2023 and provincial and ministerial-level first-class undergraduate course in 2024, which effectively improved students’ comprehensive literacy. This paper provides a reference for the teaching reform of related experimental courses.

Cite this article

Dai Peihong , Ma Li , Li Yue . Exploration of the blended teaching mode in the course of Introduction to Biotechnology and Experiment[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(6) : 126 -128 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.06.033

OBE是以学习成果为导向、以学生发展为核心,采用逆向设计思路开展课程体系建设的教育理念。其核心是围绕预设学习成果反向规划教学内容与考核评价体系,并依托持续改进机制,实现教育目标与行业需求、社会发展的动态适配。现有研究表明,OBE理念的融入能够系统性提升实验课程的教学效果。覃阳等[1]以人工智能实验为场景,通过“项目驱动+三阶递进”模式强化理论与实践衔接,验证了逆向设计对学生专业成长的促进作用;张立全等[2]通过生物技术大实验的案例化教学改革,证实基于成果导向的任务驱动可有效激发学生学习主动性;钱丽丽等[3]构建微生物学检验实验课程的多元评价体系,不仅提升了学生的实操水平,更通过团队协作与科研思维训练强化了职业素养的养成。
生物技术引论与实验是一门综合性较强的实验技能培训课程(共56学时),其以基因工程核心流程为主线,构建“微生物基础技术—基因克隆—基因表达”的递进式实验体系。课程以实验设计的整体性与连贯性为核心,各实验模块既相对独立又紧密关联,旨在帮助学生掌握生物技术核心实验技能,同时提升自主学习能力、训练科研思维、培养团队协作精神。此外,课程注重引导学生从教学科研与伦理视角,理解微观操作与宏观转基因应用的内在逻辑,树立全面系统的实验观念[4]。本文基于常规实验教学现状,从课程体系重构、教学模式创新、课程思政渗透等方面展开论述,通过教学实践验证改革方案的有效性,为相关实验课程教学改革提供参考。

1 生物技术引论与实验课程教学现状

常规实验教学长期以知识本位为导向,侧重理论知识的传授,对学生综合能力的系统培养相对不足。这在一定程度上影响了学生实践能力与创新素养的发展,主要体现在以下4个方面。

1.1 课程体系方面

该课程实验项目类型相对单一,项目间缺乏系统性逻辑关联,整体延续性、连贯性、综合性和创新性有待进一步提升[5];实验内容以基础验证为主,综合设计类与创新探究类实验占比偏低,实验结构有待优化。这在一定程度上影响了知识的有效迁移,不利于学生构建完整的实践能力体系。

1.2 教学模式方面

教学模式相对单一,组织形式较为常规。教学过程多采用“教师示范—学生操作”的单向传授方式,以课堂内讲解、演示与限时完成为主。受教学时间与实验条件等因素影响,实验开展效果存在一定提升空间,理论知识向实践能力的转化不够充分,学生主体地位未能充分发挥,学习主动性与探究兴趣有待进一步激发,创新意识与探索精神有待提高[6]

1.3 评价标准方面

现有考核评价体系不够全面,考核形式相对单一,评价侧重实验报告,对实验过程的考核有待加强。实验学习与实践应用结合不够紧密,未能充分发挥“教学相长”的育人功能,教学效能仍有提升空间。

1.4 思政融合方面

课程思政元素的挖掘多集中于实验室安全等规范层面,对科学精神、学术素养等内容的系统培育有待加强,课程思政与专业教学的有机融合仍需深化,以期更好实现润物无声的育人成效[7]

2 生物技术引论与实验课程教学改革策略

基于常规实验教学存在的不足,亟需从课程体系重构、教学模式创新、评价方法多元化等维度系统推进教学改革,构建线上线下混合式新型实验教学体系。

2.1 构建模块化线上学习平台

课程基于OBE教育理念,依托在线教育平台,构建生物技术引论与实验课程的立体化学习空间。通过系统化教学设计,形成课前基础预习、课中原理深化及课后科研拓展的线上学习资源体系。在实验操作标准化方面,将教学团队录制的实验仪器操作(台式高速冷冻离心机、超净工作台及PCR仪等)和实验操作(PCR技术体系的建立、质粒DNA的提取及大肠杆菌的培养等)的配套标准化操作视频上传资源库,配套电子版实验手册及预习任务单,实现实验流程可视化分解。在原理认知辅助方面,整合实验相关的基因克隆技术、PCR扩增原理和乳糖操纵子等三维动态演示动画资源,结合PPT课件和实验随堂测试题库,形成动画解析、课件精讲和随堂检测的认知闭环。同时创建“Biotech Frontiers”专栏,精选生物技术领域的前沿推文,并及时更新,帮助学生将微观的实验与宏观的转基因产物联系起来。

2.2 构建梯度化线下实验教学模式

课程改变常规“教师示教—学生仿作”的单向传授模式,将任务启发式、问题引导式、专题研讨式等教学方法贯穿课前、课中与课后,有效丰富教学形式。采用师生双主体教学策略,教师发挥主导作用,聚焦知识体系构建、技术原理解析与实验室安全管理;学生凸显主体地位,依据实验内容分层分组,基础技能训练以2人/组开展实操,通过互助协作、交叉监督,培养规范操作素养;高阶能力培养以4~5人项目小组推进实验准备、专题汇报与方案设计,引导学生主动参与教学全过程,实现从被动接受到主动探究的转变。

2.3 构建实验全过程动态评价体系

突破常规实验教学的考核局限,优化以实验报告为主的单一评价模式,结合线上线下混合式教学特点,构建多元化过程性考核评价体系。考核体系涵盖过程评价、结果评价与实践创新能力评价三大模块,覆盖课前、课中、课后各学习环节,客观反映学生的学习投入与综合表现。课程采用线上30%+线下70%的权重分配,线上部分包括线上资源学习、随堂检测、理论考核等;线下部分涵盖实验操作、考勤表现、课堂互动及实验报告等。通过即时评价、及时反馈、持续改进的评价机制,引导学生高效利用线上学习资源与线下实验条件,提升学习成效,实现对学生考核的客观真实评价。

2.4 有机融合课程思政与专业知识

加强实验课程思政教育具有重要意义[8]。课程聚焦基因工程技术相关社会认知与行业发展问题,围绕实验室安全、生物育种技术、基因编辑技术及转基因生物安全等内容,将基因克隆等专业知识与思政元素有机融合。通过实验违规模拟场景、实验室安全案例,强化学生安全规范意识;在基因克隆实验中融入生物安全操作准则;结合典型社会认知案例,引导学生理性认识生物技术应用,实现专业教学与思政育人的深度融合。

3 混合式实验教学成效

通过对生物技术等6个专业500名学生进行全维度调研(有效问卷482份,回收率96.4%),数据显示,96.6%的学生认可混合式教学在知识建构中的作用,87.5%的学生认为虚拟仿真有效突破了微观认知难点(均值4.76/5),97%的学生认为多媒体资源显著提升原理理解效果,95.91%的学生支持该混合式教学模式的推广应用。该教学改革成效获得一定认证,课程先后获评2023年校级一流本科课程、2024年省部级一流本科课程。此外,与常规教学模式相比,线上线下混合式教学在提升学生仪器操作规范性、实验操作标准性、问题分析与解决能力及科研思维素养等方面效果显著,有效解决了常规实验教学中时空受限、认知断层等不足。

4 结语

本文分析了生物技术引论与实验课程常规实验教学现状,从课程体系、教学模式、考核评价及思政融合4个维度开展教学改革与实践研究。研究表明,基于OBE理念构建的线上线下混合式实验教学体系,能够有效优化教学结构、强化过程育人、突出学生主体地位,提升学生的实验操作能力、问题解决能力与科研创新素养。同时,课程思政与专业教学的深度融合,在夯实知识技能的基础上,进一步强化了实验室安全意识、科学精神与社会责任感。未来可进一步结合数智化技术,持续优化教学资源、深化过程性评价与高阶能力培养,不断提升实验教学质量,培养更多复合型生物类人才。
[1]
覃阳,谢慧明,李玉洁,等. 人工智能项目式综合实验教学平台设计与实践[J]. 实验室研究与探索202443(9):135-141.

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钱丽丽,马云云,张改. 基于OBE理念的微生物学检验实验课程线上线下混合教学模式的构建[J]. 卫生职业教育202341(21):89-92.

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代培红,张霞,苏秀娟,等. 论《生物技术引论与实验》课程说课模式的设计[J]. 教育教学论坛2019(39):229-230.

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杨绳岩,孟祥珍,王新,等. 基于OBE理念的物理化学实验线上线下混合式“八环节”教学法的构建与探索[J]. 大学化学202439(11):28-37.

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