基因組學(xué)教學(xué)改革與思考

秦余香 楊新超 李慧

摘要：基因組學(xué)是研究生物體的整個基因組結(jié)構(gòu)、功能及進化的一門學(xué)科，內(nèi)容包括基因組作圖、序列分析、基因定位、基因功能分析、基因組的進化分析等，內(nèi)容多且與其他課程內(nèi)容相互滲透，緊跟時代發(fā)展前沿，發(fā)展變化較快。本研究從教學(xué)內(nèi)容選擇、不同教學(xué)方法的運用、網(wǎng)絡(luò)課堂的構(gòu)建及考核方式的改革等方面進行了探討，以期提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力的高素質(zhì)生物技術(shù)專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：基因組學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)思考；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0223-02

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重點突出

基因組學(xué)是伴隨基因組計劃誕生、研究基因組的結(jié)構(gòu)、序列組成以及功能的一門學(xué)科，課程一般設(shè)在遺傳學(xué)、分子生物學(xué)之后，而且部分內(nèi)容出現(xiàn)了與遺傳學(xué)、分子生物學(xué)內(nèi)容相互交叉，甚至重復(fù)的現(xiàn)象[1-3]。這樣在授課過程中就會出現(xiàn)學(xué)生厭學(xué)、課時緊的情況，為避免出現(xiàn)類似問題，在內(nèi)容設(shè)計上筆者在總結(jié)多年授課經(jīng)驗及學(xué)習(xí)、吸收國內(nèi)外教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，主要做到了以下幾點：避免重復(fù)、重點突出、內(nèi)容精練、提高興趣、緊跟前沿。希望通過本課程的學(xué)習(xí)，既讓學(xué)生掌握基因組學(xué)的基本知識體系，又不與前期所學(xué)的遺傳學(xué)、分子生物學(xué)重復(fù)，同時又緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，讓學(xué)生了解最新的研究動態(tài)，培養(yǎng)解決問題、分析問題的綜合能力。例如在所選的楊金水先生主編的《基因組學(xué)》教材中第1章基因組，其部分內(nèi)容與生物化學(xué)和分子生物學(xué)相似，第2章遺傳圖繪制與遺傳學(xué)部分內(nèi)容重合，而第7、8、9章的內(nèi)容又會在分子生物學(xué)中有所闡述。為了突出重點，減少學(xué)時，在授課過程中我們略講、不講或為了課程知識體系的完整和系統(tǒng)性，安排學(xué)生課下自學(xué)的處理方式。而第3、4、5、10、13是基因組學(xué)課程的特色內(nèi)容，又緊跟時代發(fā)展前言，是本門課的重點內(nèi)容，我們做到了在授課過程中精講。通過內(nèi)容選擇大大提高了學(xué)生對本門課的學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的教學(xué)效果。

二、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，合理運用教學(xué)方法

目前課堂教學(xué)還是學(xué)生獲取知識的主要途徑，因此我們在基因組學(xué)的授課過程中還是要遵循以多媒體課件講授為主，并輔以板書講解，在講授過程中盡量多增加圖例、動畫等內(nèi)容，使授課內(nèi)容形象化，具有趣味性，以降低難度，增強可接受性。但針對不同章節(jié)的具體內(nèi)容和特點，我們還是選用了特定的授課方法。比如第2章遺傳圖繪制，本章的部分內(nèi)容在遺傳學(xué)課有所涉及，相對比較容易，但為了保持和體現(xiàn)基因組學(xué)的知識網(wǎng)絡(luò)體系的完整性，我們決定以學(xué)生自學(xué)為主。學(xué)生課下自學(xué)準(zhǔn)備課件，課上抽取個別學(xué)生講解，讓學(xué)生在組織課件和講解的過程中掌握內(nèi)容，鍛煉能力。再如第5章基因組序列注釋，本章內(nèi)容涉及許多生物信息學(xué)網(wǎng)站、軟件的使用，如果只是理論講授，既會感到枯燥，又會感到深奧難于理解。鑒于此特點，我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源將課本內(nèi)容通過在線操作和演練進行講解，將課堂“搬到”實驗室，充分利用實驗室的網(wǎng)絡(luò)資源和同學(xué)們自己手頭的電腦，將教師自己科研中獲得的基因序列當(dāng)作素材，直接登錄NCBI數(shù)據(jù)庫進行在線分析，例如對基因的開放閱讀框進行查找、基因的同源比對，利用GeneScan軟件對基因進行搜尋，等等。這立刻增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，打破了課上只是揣摩教材文字意思的尷尬局面，降低了學(xué)習(xí)的難度，同時又將理論與科研實際聯(lián)系了起來，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，甚至有可能由此影響學(xué)生未來的發(fā)展方向。比如有的同學(xué)在成功進行了基因搜尋、開放閱讀框查找、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域分析和練習(xí)了Genescan等幾個軟件之后，興奮的說：“我以后要考生物信息學(xué)方向的研究生”。關(guān)于充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，增加學(xué)習(xí)資源和緊跟發(fā)展前沿的必要性，中國學(xué)者柏文琴等和美國學(xué)者A.Malcolm Campbell在基因組學(xué)的教學(xué)論文中也都有所闡述。這正說明了不同學(xué)者對依據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理選用教學(xué)方法觀點的一致性[2，4]。

三、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課堂，延伸學(xué)生的學(xué)習(xí)空間

大學(xué)課堂與中學(xué)課堂明顯的區(qū)別是大學(xué)課堂有講授內(nèi)容多、信息量大、內(nèi)容新穎、教材不唯一等特點。這就導(dǎo)致部分學(xué)生課上對個別內(nèi)容理解不透、記憶不牢，而課下復(fù)習(xí)又無所依，課本上找不到相應(yīng)內(nèi)容，等等問題，使學(xué)生學(xué)習(xí)遇到了障礙[5]。為解決類似問題，我們及時構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課堂，建立基因組學(xué)課程網(wǎng)站，將課程簡介、教學(xué)大綱、授課計劃、課件及時上傳。在網(wǎng)站中設(shè)立課程資源區(qū)、師生互動區(qū)、生物領(lǐng)域新進展介紹等不同欄目，讓學(xué)生可隨時上網(wǎng)查詢課程相關(guān)資源，了解研究動態(tài)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)空間延展到了課堂之外。這大大方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和靈活性，提高了學(xué)習(xí)效果。

四、改革考核方式，重在平時掌握落實

合理、科學(xué)的考核方式是教學(xué)質(zhì)量保障和教學(xué)過程順利進行的依據(jù)。目前閉卷考試還是我院課程考核的主要方式，該方式以學(xué)生最終記住了多少知識點為關(guān)鍵，常常造成有些同學(xué)考前臨時突擊、死記硬背知識點的情況，這樣不利于學(xué)生平時對所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和掌握，不利于能力的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)在考試時基礎(chǔ)知識題得分較高，理論聯(lián)系實際、解決實際問題的題目得分較低。鑒于此，我們考慮到基因組學(xué)是專業(yè)選修課，在符合學(xué)?？荚嚬芾硪?guī)定的前提下，對考核方式進行了大膽改革，取消了以前期末的閉卷考試考核方式，改為注重平時學(xué)習(xí)，期末以大論文的方式進行考查的考核方式。學(xué)生成績由平時考勤、課堂表現(xiàn)、平時小作業(yè)、大作業(yè)以及期末大論文等幾部分組成。把學(xué)生的學(xué)習(xí)中心轉(zhuǎn)移到平時對所學(xué)知識的掌握和理解、消化的軌道上來。學(xué)生沒有了期末的閉卷考試，學(xué)習(xí)壓力顯著降低，卻大大提高了學(xué)生平時對基因組學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，表現(xiàn)在學(xué)生聽課比較輕松、參與問題討論的積極性較高、自己查閱資料解決問題的主動性增強，出現(xiàn)了期末學(xué)生對知識和問題的掌握程度反而比往屆學(xué)生掌握程度較好的良好現(xiàn)象。

五、教學(xué)效果

從課上、課下學(xué)生的表現(xiàn)，平時作業(yè)的完成情況，期末大論文寫作情況以及期末學(xué)生書面反饋結(jié)果來看，目前基因組學(xué)的教學(xué)改革是成功的。98%以上的學(xué)生對教學(xué)非常滿意，現(xiàn)摘錄學(xué)生反饋意見如下：學(xué)生1：“老師，我特喜歡你現(xiàn)在的講課風(fēng)格，主題清晰、思路明確、重點突出?！睂W(xué)生2：“老師的授課方式很不錯，上課先講重點知識，同學(xué)們能記住重點，防止在后面疲勞的時候?qū)W不進去，我們學(xué)得多，也不累。”學(xué)生3：“這書太厚了，但老師講得很好，就應(yīng)該平時多努力，不把寶壓在期末考試?！睅煟骸巴瑢W(xué)們，你們的滿意是對老師是最大的鼓勵，但我同時清楚的知道，這些都是老師應(yīng)該做到的?！?/p>

六、存在的問題

雖然目前基因組學(xué)的教學(xué)改革看來是成功的，但還是存在一定的問題，分析起來主要有以下幾點：（1）個別學(xué)生有點疲沓。通過三年的學(xué)習(xí)，學(xué)生對教師、同學(xué)很熟悉，有點放松自己，表現(xiàn)為個別學(xué)生上課有遲到的現(xiàn)象。（2）知難而退。部分學(xué)生開始學(xué)習(xí)有些不認真，隨著內(nèi)容的增多，部分內(nèi)容不能很好的理解，出現(xiàn)了放棄聽課學(xué)習(xí)的情況。

七、采取的措施

針對以上問題，采取措施如下：（1）好的措施要發(fā)揚，比如重點突出、精講等。（2）多鼓勵，給予學(xué)生希望，讓他們重拾信心。（3）采取談話或課下輔導(dǎo)的形式，幫助掉隊的同學(xué)。（4）從思想上讓學(xué)生認識到學(xué)生學(xué)習(xí)也是一種責(zé)任和義務(wù)。學(xué)生目前主要還是一位消費者，父母辛苦耕耘供著他們在學(xué)校深造，同時學(xué)生的學(xué)習(xí)也在消費同學(xué)們的青春，我們有義務(wù)對父母負責(zé)，有義務(wù)對自己負責(zé)。同時，青年學(xué)生是祖國的未來，我們今天有責(zé)任和義務(wù)努力學(xué)習(xí)，掌握專業(yè)知識，明天用自己的一技之長報效祖國，為祖國的明天負責(zé)。

總之，學(xué)生的意見和建議是教學(xué)改革的原動力，而教學(xué)改革的實施離不開教師的精心設(shè)計，二者的結(jié)合是教學(xué)改革成功的關(guān)鍵。

參考文獻：

[1]劉志祥，徐剛標(biāo)，曾超珍，王愛云，吳若炎.遺傳學(xué)與基因組學(xué)整合課程探討[J].遺傳，2011，33（7）：801-806.

[2]柏文琴，郜剛.基因組學(xué)教學(xué)改革與實踐[J].微生物學(xué)通報，2012，39（6）：848-852.

[3]趙陽，江海洋.后基因組時代農(nóng)林院校基因組學(xué)教學(xué)改革探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015，（3）：337-338.

[4]A.Malcolm Campbell. Public Access for Teaching Genomics，Proteomics，and Bioinformatics[J]. Cell Biology Education，2003，（2）：98-111.

[5]李雅軒，張飛雄，趙昕，蔡民華，晏月明，胡英考.利用網(wǎng)絡(luò)平臺輔助遺傳學(xué)教學(xué)的探索與實踐[J].遺傳，2010，32（4）：393-396.