基因組學(xué)課程教學(xué)方式探索

浦丹 解增言 舒坤賢

【摘 要】 基因組學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)快速發(fā)展的前沿學(xué)科，是生物信息專(zhuān)業(yè)和生命科學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要課程。該課程發(fā)展迅速，教學(xué)過(guò)程中如何緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，使學(xué)生既能掌握基因組學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，又能及時(shí)了解基因組學(xué)相關(guān)的前沿技術(shù)，是教學(xué)的一大難點(diǎn)和重點(diǎn)。作為一名教師，如何講授好基因組學(xué)課程至關(guān)重要?；谠撜n程日新月異的特點(diǎn)，本論文探討基因組學(xué)教學(xué)方式，例如運(yùn)用多媒體資源、授課內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前科學(xué)研究中的最新進(jìn)展、探討教師講解以及學(xué)生文獻(xiàn)精讀的授課方式，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研等在基因組學(xué)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用，以期提高基因組學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)能適應(yīng)前沿科學(xué)發(fā)展的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。

【關(guān)鍵詞】 基因組學(xué)；教學(xué)方式；探討

人類(lèi)基因組計(jì)劃的完成使一門(mén)生命科學(xué)前沿學(xué)科——基因組學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。國(guó)內(nèi)外高校為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，開(kāi)設(shè)了生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)，而基因組學(xué)成了該專(zhuān)業(yè)必不可少的核心課程。開(kāi)設(shè)該課程不僅有利于學(xué)生了解生命科學(xué)發(fā)展的前沿，而且能為學(xué)生將來(lái)開(kāi)展相關(guān)課題研究提供研究思路和背景知識(shí)。目前，基因組學(xué)課程的授課方式大多都集中在知識(shí)傳授和積累上，主要強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的理解、掌握以及鞏固，幾乎未考慮“能力訓(xùn)練”的問(wèn)題。然而，基因組學(xué)是一門(mén)前沿性極強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)日新月異的課程，它不僅要求學(xué)生掌握課本知識(shí)、積累知識(shí)，更要求學(xué)生擁有廣泛地自我主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，以期為將來(lái)的學(xué)習(xí)或工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，在基因組學(xué)教學(xué)中如何既能加強(qiáng)課本知識(shí)學(xué)習(xí)，又能緊跟學(xué)科發(fā)展的部分，讓學(xué)生既能掌握基礎(chǔ)知識(shí)，又能培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，在基因組學(xué)課程教學(xué)中變得尤其重要。本論文將從本課程教學(xué)方式著手，探索適合本門(mén)課程的教學(xué)方法和模式，以期提高基因組學(xué)的教學(xué)效果、適應(yīng)新形勢(shì)下素質(zhì)教育的需要。

一、授課內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前科學(xué)研究中的最新進(jìn)展

基因組學(xué)是一門(mén)前沿性極強(qiáng)、知識(shí)更新迅速的課程，它要求教師懷著一顆熱愛(ài)學(xué)習(xí)和科研的心，與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)學(xué)習(xí)了解最新的學(xué)科前沿方向和動(dòng)態(tài)，掌握新方法，并且在授課過(guò)程中將其恰如其分地融入所授課知識(shí)。例如，在講授“高通量DNA測(cè)序技術(shù)”便可以介紹當(dāng)前國(guó)外學(xué)者正在進(jìn)行研發(fā)的高通量測(cè)序技術(shù)，并將其與國(guó)內(nèi)正在研發(fā)的高通量測(cè)序平臺(tái)（如華大基因自主研發(fā)的高通量測(cè)序儀BGISEQ-50）作比較；或者分析國(guó)際期刊雜志上發(fā)表的國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)一些模式生物進(jìn)行測(cè)序的結(jié)果和意義等。此外，教師可以將實(shí)際科研工作與體會(huì)與基因組學(xué)學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)結(jié)合，并在課堂上介紹給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。

二、充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源

基因組學(xué)所涉及的是微觀世界中的分子，很多概念和實(shí)驗(yàn)過(guò)程僅憑文字解釋很難理解透徹。一個(gè)好的動(dòng)畫(huà)或者視頻資源可以將復(fù)雜的微觀的生命過(guò)程以生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)出來(lái)，便于學(xué)生理解。例如在講解真核生物DNA復(fù)制過(guò)程時(shí)，教師可以備課時(shí)搜集互聯(lián)網(wǎng)上有效演示該生命過(guò)程的視頻，授課時(shí)播放并逐步解釋?zhuān)刮⒂^生命過(guò)程可視化，增強(qiáng)學(xué)生的理解。在講授現(xiàn)有高通量測(cè)序技術(shù)和原理時(shí)，為了使同學(xué)們更好地理解，教師可以多方渠道搜集第一、二、三代測(cè)序代表性技術(shù)的動(dòng)畫(huà)視頻，并于課堂中適當(dāng)插播。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)各種新興媒體，如依托微信公眾平臺(tái)關(guān)注學(xué)科最新發(fā)展前沿，了解最新研究成果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的意識(shí)。

三、采用教師講解以及學(xué)生文獻(xiàn)精讀的授課方式

基因組學(xué)前沿性較強(qiáng)、知識(shí)更新迅速，為了能讓學(xué)生最大限度地獲得相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)并進(jìn)行歸納總結(jié)，可以采用教師引導(dǎo)以及學(xué)生文獻(xiàn)精讀的方式來(lái)進(jìn)行授課?；蚪M學(xué)的文獻(xiàn)精讀的教學(xué)環(huán)節(jié)與理論課講授穿插進(jìn)行，即每講授完一個(gè)完整的專(zhuān)題內(nèi)容之后開(kāi)展相應(yīng)的文獻(xiàn)精讀討論課。在開(kāi)課前，學(xué)生自行分組（通常2-3人一組），教師可以將與授課內(nèi)容相關(guān)的精讀文獻(xiàn)提前告知每組學(xué)生，并讓學(xué)生選擇自己感興趣的進(jìn)行閱讀。最后，學(xué)生將所讀文獻(xiàn)制作成PPT，在理論課講授完畢后進(jìn)行講解。PPT內(nèi)容包括：文獻(xiàn)中的研究背景、思路以及涉及的主要研究方法和學(xué)生對(duì)該篇文獻(xiàn)的見(jiàn)解等。教師根據(jù)學(xué)生的閱讀情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并講解文獻(xiàn)中涉及與該堂課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，以加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和鞏固。

四、鼓勵(lì)學(xué)生參與科研

基因組學(xué)課程中涉及一些深?yuàn)W、抽象的技術(shù)和原理，難以理解，最好的方法就是讓學(xué)生參與到科研中。通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間參與到教師的科研項(xiàng)目中，教師將涉及與基因組學(xué)相關(guān)的科研知識(shí)教授給學(xué)生，并鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)開(kāi)展基因信息分析和功能研究。在能幫助教師完成科研工作的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參與到科研中不僅能鍛煉學(xué)生活學(xué)活用的能力，而且能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科研工作的熱情，為學(xué)生進(jìn)一步深造或者工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總之，基因組學(xué)是伴隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃而誕生的一門(mén)新興學(xué)科，如今它已經(jīng)滲透到生命科學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)生命科學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用?；蚪M學(xué)的發(fā)展極大地推動(dòng)了我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃的實(shí)施。通過(guò)不斷探索基因組學(xué)課程的教學(xué)方式，不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，以滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)生物組學(xué)數(shù)據(jù)分析人才的迫切需要，培養(yǎng)具有一定的實(shí)踐操作能力和較強(qiáng)創(chuàng)新能力的生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生。

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