高?；蚪M學(xué)研究型教學(xué)改革的探索

◆劉騰飛 馬珊珊

(鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)

一、引言

基因組學(xué)的發(fā)展可分為前基因組時代、基因組時代和后基因組時代。前基因組時代也稱為分子生物學(xué)時代，其開啟的標(biāo)志是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)；人類基因組計劃的實(shí)施則標(biāo)志著基因組學(xué)時代的開始；而功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的興起則標(biāo)志著后基因組學(xué)時代的到來。基因組學(xué)的內(nèi)容包括基因的結(jié)構(gòu)、組成、存在方式、表達(dá)調(diào)控模式、基因的功能和相互作用等，其研究涉及到當(dāng)今生命科學(xué)的熱點(diǎn)與前沿，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力有著重要影響。目前，許多高校已經(jīng)將《基因組學(xué)》列入本科生的專業(yè)課程。自從鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院(以下簡稱“我院”)2011年開設(shè)生物信息學(xué)專業(yè)以來，《基因組學(xué)》一直是該專業(yè)學(xué)生的必修課程，共設(shè)置了32學(xué)時。實(shí)踐證明，基因組學(xué)課程的開設(shè)有助于學(xué)生了解當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的前沿，為學(xué)生畢業(yè)后從事基因組學(xué)方面的工作奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)，還能為繼續(xù)研究生階段的學(xué)生開展相關(guān)課題研究提供良好的知識背景和實(shí)驗思路。本文從研究型教學(xué)的角度出發(fā)，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法，對基因組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和方式、教學(xué)方法以及考核方式等進(jìn)行探索，為尋找高?；蚪M學(xué)教學(xué)改革的有效措施奠定基礎(chǔ)。

二、基因組學(xué)教學(xué)中存在的問題

結(jié)合本校學(xué)生的教學(xué)大綱和實(shí)際授課情況，我們選擇宋方洲教授主編的《基因組學(xué)》作為教材，同時利用多本參考書，授課內(nèi)容將基因組學(xué)基本理論、實(shí)驗操作、技術(shù)進(jìn)展及其應(yīng)用相結(jié)合。經(jīng)過兩三年的教學(xué)和實(shí)踐，我們的教學(xué)改革取得了良好的效果，但是仍然存在較多問題。主要表現(xiàn)在：(1)基因組學(xué)具有發(fā)展快、內(nèi)容多、難點(diǎn)多、對英文基礎(chǔ)和先修專業(yè)知識的綜合性要求高等特點(diǎn)，這會使一部分學(xué)生由于基礎(chǔ)薄弱而對一些內(nèi)容難以理解。(2)DNA重組技術(shù)、分子雜交技術(shù)和RNAi技術(shù)等原理抽象、枯燥，雖然使用多媒體教學(xué)盡可能生動、形象，但是由于缺少實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生對實(shí)驗技術(shù)沒有直觀認(rèn)識，因此理解起來相對困難。

三、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和方式

1.突出教學(xué)重點(diǎn)，避免重復(fù)教學(xué)

基因組學(xué)與其他學(xué)科相互聯(lián)系、相互滲透。基因組學(xué)涉及到遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等課程內(nèi)容。我院安排的基因組學(xué)的授課時間大多是在這些課程之后，或者是同時講授。因此，在授課過程中既要避免與現(xiàn)行課程的內(nèi)容重復(fù)，又要突出本學(xué)科的特有內(nèi)容，為此我們進(jìn)行了基因組學(xué)授課內(nèi)容的優(yōu)化?？偨Y(jié)基因組學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容包括基因組學(xué)概論、基因組多態(tài)性、基因組作圖、基因組序列的詮釋、基因組的進(jìn)化與分子系統(tǒng)學(xué)、重組DNA技術(shù)及其應(yīng)用、分子雜交與印跡技術(shù)、PCR技術(shù)及其應(yīng)用、轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展、生物芯片的應(yīng)用與發(fā)展、新基因功能研究的策略與方法和RNAi技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

2.實(shí)施“多媒體+板書”教學(xué)

板書教學(xué)在邏輯推導(dǎo)過程中可以啟發(fā)學(xué)生思維，引領(lǐng)學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，但比較耗時，加上基因組學(xué)課程本身具有內(nèi)容多、難點(diǎn)多等特點(diǎn)，所以完全采用板書會影響其教學(xué)的進(jìn)度。多媒體教學(xué)具有圖像、文字、聲音并茂的效果， 可以把抽象的、枯燥的、微觀的、復(fù)雜的內(nèi)容形象展示出來，但如果學(xué)生的思維速度和思維水平無法跟上多媒體的講解速度，則也會大大地降低教學(xué)效果。因此，我們采用“多媒體+板書”的授課方式。具體做法是：授課提綱在黑板上保留，使學(xué)生課后能有一個總體印象。多媒體課件解釋不清楚的問題，要用板書解釋說明，以及重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，也使用板書進(jìn)行詳細(xì)講解。

3.組織學(xué)生參與科學(xué)研究

基因組學(xué)課程涉及許多研究方法和技術(shù)，有些技術(shù)原理深奧、難以理解，最佳的學(xué)習(xí)方法是讓學(xué)生親自參與實(shí)驗。因此，我們組織學(xué)生建立了基因組學(xué)科研興趣小組，讓學(xué)生利用課余時間參與老師的課題研究。學(xué)生通過親自參與并完成基因組學(xué)相關(guān)實(shí)驗，可以牢固掌握這些技術(shù)的原理和具體操作方法，以達(dá)到將所學(xué)理論知識與實(shí)踐相結(jié)合的目的，同時也可幫助教師完成科研工作。

四、多種教學(xué)方法相結(jié)合

我們在基因組學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，所采用的教學(xué)方法應(yīng)根據(jù)每一節(jié)課程的特點(diǎn)、每一個學(xué)生的基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力的差別、課堂規(guī)模等因素具體而論，在使用教學(xué)方法上，應(yīng)盡量避免為了方法而使用方法的教條主義，要真正做到具體問題具體分析。下面我們介紹兩種比較常用的教學(xué)方法——啟發(fā)式教學(xué)和互助式教學(xué)。

1.啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是中國具有古老傳統(tǒng)和現(xiàn)代生命力的教學(xué)方法，它與傳統(tǒng)的注入式、灌輸式教學(xué)相對立。有研究者認(rèn)為它源自《論語·述而》中的“不憤不啟，不悱不發(fā)”。這也是一種教學(xué)哲學(xué)思想，既具有“教是為了不教”的境界，又具有現(xiàn)代建構(gòu)主義教學(xué)思想中“學(xué)生主體”的意味。在基因組學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，我們應(yīng)抓住學(xué)生的心理，從學(xué)生的立場出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生的興趣，使得學(xué)生們從自己心里喜歡這門學(xué)科，激發(fā)學(xué)生的積極性。例如，對于基因組多態(tài)性這一教學(xué)內(nèi)容，我們可以先讓學(xué)生思考什么是人與人差異的根源，什么決定了發(fā)育成某一個具體的人，讓學(xué)生帶著這些問題去聽講、思考和分析討論，然后教師再進(jìn)一步講解有關(guān)知識，這樣一來就可以促進(jìn)學(xué)生更加積極主動地思考，還可以進(jìn)一步加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

2.互動式教學(xué)

互動式教學(xué)是指在教學(xué)過程中充分發(fā)揮教師和學(xué)生雙方的主觀能動性，形成師生之間相互對話、相互討論、相互觀摩、相互交流和相互促進(jìn)的一種教學(xué)方法?；蚪M學(xué)的教學(xué)強(qiáng)調(diào)對課程內(nèi)容和前續(xù)知識的活學(xué)活用，僅僅靠課堂講授是不能達(dá)到的，和啟發(fā)式教學(xué)一樣，教師也需要積極調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。因此，我們在教學(xué)大綱中設(shè)計了許多啟發(fā)性思考題，要求學(xué)生以小組為單位并通過查閱文獻(xiàn)和背景資料進(jìn)行自學(xué)和討論，然后制作和展示PPT，以此來增強(qiáng)教學(xué)互動。此舉不但加深了學(xué)生對知識的理解，而且鍛煉了學(xué)生站在講臺上講話的能力。

五、應(yīng)用靈活多樣的考核辦法

考試是保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過考試可以督促學(xué)生全面、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，鞏固所學(xué)的知識。傳統(tǒng)的考試客觀題較多，主要檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，不能真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生對這門課的理解和應(yīng)用。改革后的基因組學(xué)考核方式分為理論考試和平時成績兩部分，其中理論課占60%(其中主觀題占20%，客觀題占40%)；平時成績占40%(其中課堂討論占25%，實(shí)驗實(shí)踐占15%)。這種安排既提高學(xué)生平時課堂學(xué)習(xí)的積極性，又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，還很好地鍛煉了學(xué)生有關(guān)基因組學(xué)實(shí)驗的動手能力。

六、結(jié)束語

基因組學(xué)是一門新興的熱門學(xué)科，其內(nèi)容新穎、發(fā)展迅速、技術(shù)手段先進(jìn)、應(yīng)用范圍廣而且與其他課程交叉性強(qiáng)。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)不斷跟蹤學(xué)科發(fā)展動態(tài)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和方式，采用多種教學(xué)方法，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力和科研能力，努力提高教學(xué)水平和本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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