研究導向型教學理念在細胞遺傳學課程中的實踐

吳健 孫勤富 王幼平

摘要? ? 細胞遺傳學是遺傳學的重要分支學科，在人類健康、植物育種和基礎研究等領域都具有巨大的應用前景。本文探討了如何將以學生為中心的研究導向型教學理念應用于細胞遺傳學教學中，最終改變以知識灌輸為主導的傳統(tǒng)教學模式，培養(yǎng)學生的自主學習能力，取得了更好的教學效果。

關鍵詞? ? 研究導向型;細胞遺傳學;教學改革

中圖分類號? ? G642? ? ? ? ?文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0256-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展對傳統(tǒng)高等教學模式產(chǎn)生了巨大的沖擊。當今社會越來越注重人的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力，學生也更關注解決問題、溝通合作、批判性思維等能力的鍛煉。因此，當前大學以知識灌輸為主導的傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)不能適應新一代學生的學習需求。目前，國內很多高校都開始關注高等教育教學創(chuàng)新，探索新的教學理念和思路，由“以教師為中心”的知識傳授模式向“以學生為中心”的知識創(chuàng)造和能力培養(yǎng)模式轉變[1]。

細胞遺傳學是遺傳學的重要分支學科，它將遺傳現(xiàn)象與細胞行為聯(lián)系起來進行遺傳研究，是遺傳學與細胞學交叉的一門學科[2]。細胞遺傳學在人類健康、植物育種和基礎研究等領域都具有巨大的應用前景，對該課程的學習可以為生物專業(yè)學生日后在相關行業(yè)工作打下堅實的基礎。結合細胞遺傳學的教學經(jīng)驗，筆者認為現(xiàn)階段細胞遺傳學的教學方法應在傳統(tǒng)教學的基礎上開拓新思路，探索研究導向型教學，實施最佳教學方案。

1? ? 細胞遺傳學教學存在的問題

揚州大學生物科學與技術學院在遺傳學、細胞生物學、分子生物學等必修課程的基礎上，開設了 32 學時的細胞遺傳學作為本科生的一門專業(yè)選修課，系統(tǒng)地介紹生物的細胞學行為（主要指染色體行為）與遺傳現(xiàn)象的關系及其發(fā)展動態(tài)前沿。

目前，細胞遺傳學的教學較偏重于理論教學，以教師講授為主。但由于該課程知識主要涉及到染色體行為，內容抽象性且比較難理解，導致學生提不起學習興趣，知識點掌握比較困難，造成教師教得“辛苦”、學生聽得“痛苦”的局面。如果細胞遺傳學理論內容不能與實踐有效結合，也容易導致學生學了一堆知識而不知道如何運用。

此外，細胞遺傳學作為遺傳學的一個分支學科，與遺傳學課程的教學內容有部分重疊。如何進一步優(yōu)化細胞遺傳學課程安排，梳理好該課程的特色和側重點，也是細胞遺傳學教師需要深入考慮的問題。

細胞遺傳學是一門基礎理論學科，考核與評價方式單一，主要采用試卷考試的方式。學生通過死記硬背來應付考試，考試結束即忘記知識點，難以深入理解細胞遺傳學基本理論，更缺乏應用細胞遺傳學知識解決問題的能力。

2? ? 研究導向型教學理念在細胞遺傳學課程中的實踐

以學生為中心的教學模式不僅關注學生的理論知識學習，更強調提升學生的學習能力、查閱資料的能力、分析和解決問題的能力以及團隊協(xié)作能力。研究導向型教學具體實施中包含研究導向型“學”與“教”2個部分[3]。筆者在細胞遺傳學課程的教學中從研究導向型“學”與“教”2個方面均進行了探索和實踐。

2.1? ? 問題啟發(fā)和引導學生學習

研究導向型學習指學生在有趣的現(xiàn)實問題的驅動下，通過教師的引導自主地搜索相關的文獻和資料，通過團隊合作和討論提供問題解決方法的學習過程[1]。具體的教學流程大致分為如下幾個步驟。

一是結合細胞生物學的重要知識點提出生活中的問題引導學生自主學習。大致設計了5個引導性問題：①常見的染色體異常遺傳病有哪些？如何進行產(chǎn)前胎兒染色體診斷？這些技術用到了細胞遺傳學的哪些知識？②已知人的一個細胞核中有23對染色體，基因組大小2.91 Gbp。每條染色體的DNA雙螺旋若伸展開，平均長為5 cm，核內全部DNA連結起來為1.7～2.0 m，這些DNA如何裝入直徑不足10 μm的細胞核？③黑猩猩與人類同源，但是黑猩猩比人類多1對染色體。在進化的過程中染色體可能發(fā)生了什么變異？采用哪些技術可以去探究？④什么是組蛋白密碼？組蛋白修飾在癌癥的發(fā)展過程中扮演什么樣的角色？利用組蛋白修飾原理是否可以用來開發(fā)抗腫瘤藥物？⑤2019年1月中國農(nóng)科院中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室王克劍團隊成功克隆出雜交稻種子，令雜交稻性狀可以穩(wěn)定遺傳到下一代，該研究主要利用了哪些細胞遺傳學知識和技術？二是學生對引導性問題進行選擇并分小組討論，教師引導學生查找學習資料，協(xié)助學生尋找問題的答案（該過程大概持續(xù)2周時間）。三是學生經(jīng)過一段時間的思考和查閱資料，制作PPT進行分組展示小組討論結果。匯報完畢后其他小組的學生提問并討論。四是教師進行點評和補充，并歸納出所需要掌握的知識點，同時根據(jù)學生的完成情況給予平時成績。

經(jīng)過上述引導問題，發(fā)現(xiàn)學生對這一類關乎人類健康、進化和分子細胞遺傳學最新技術非常感興趣，發(fā)言踴躍，課堂氣氛也活躍。上述教學過程改變了被動式的知識灌輸方式，引導學生自主學習，讓學生主動掌握部分細胞遺傳學的基本概念和原理，了解了細胞遺傳學的最新發(fā)展方向，鍛煉了學生獲取知識的能力、合作溝通的能力和解決問題的能力;同時使學生發(fā)現(xiàn)細胞遺傳學與普通遺傳學的異同，雖然有部分知識點重疊，但是細胞遺傳學更強調染色體的變異和功能，更關注相關知識在人類健康、作物育種、生物進化中的應用。

2.2? ? 以學生為中心的研究導向型教學，由“講授者”向“引導者”轉變

研究導向型教學中的“教”則要求教師不再采用教師主導的灌輸式教學方法，而是作為學生學習的引導者和支持者，在學生自主學習的過程中提供必要的輔助[1]。研究導向的教學要求教師轉變以往的教學觀念，突出學生在教學中的主體地位，改革教學方法、教學手段多樣化，創(chuàng)設研討式教學環(huán)境和氛圍[3]。

細胞遺傳學涉及的知識點很多，大多比較抽象，難以理解，灌輸式的教學必然讓學生覺得枯燥，難以集中注意力，最終喪失學習興趣。因此，在教學中思考的重點是如何讓學生有興趣，吸引學生的持續(xù)關注，引導學生主動學習。教學過程主要分為以下幾步。①每節(jié)課前提供參考資料，學生進行必要的預習，讓學生帶著問題來課堂。特別是提供一些課本上沒有的本學科知識和科研的前沿。如在講授單倍體的產(chǎn)生及應用這一節(jié)前，給學生準備了目前研究非常火熱的玉米和水稻單倍體誘導技術的最新文獻及其相關新聞報道。②教師通過幻燈片和短視頻的形式講解基本的知識點和難點，隨后提出思考問題，比如單倍體有哪些遺傳行為？單倍體有哪些應用？玉米單倍體誘導系產(chǎn)生的原因可能有哪些？③引導學生思考和討論或者通過網(wǎng)絡平臺搜索相關知識進行自主學習，最終學生整合知識并表述各自的觀點;④教師對學生自主學習的效果進行評價、補充和總結，并根據(jù)學生參與課堂的表現(xiàn)給予平時成績。研究導向教學課堂上學生自主學習和教師講解的時間各占一半，突出學生在教學中的主體地位，讓學生更多地參與到教學中來。課堂以學生解決問題為中心，以培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新精神為目的[4]。

3? ? 結語

以學生為中心的研究導向型教學是細胞遺傳學課教學過程中的一種積極的嘗試和改革，取得了較好的教學效果，在一定程度上培養(yǎng)了學生的自主學習能力、創(chuàng)新思維能力和團隊合作能力，也訓練了學生檢索、整合和應用知識的能力，激發(fā)了學生自身的好奇心以及學習、研究和探索的興趣和動力。

4? ? 參考文獻

[1] 張曉軍，席酉民，趙璐.研究導向型教育：以學生為中心的教學創(chuàng)新及案例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2017.

[2] 李集臨，徐香玲.細胞遺傳學[M].北京：科學出版社，2006.

[3] 王晶，趙冬燕，張敬.研究導向型教學理念在經(jīng)管類本科雙語課程中的實踐[J].教育教學論壇，2019（9）：169-170.

[4] 趙燕，黃麗華，李健，等.遺傳學實驗課程教學內容的優(yōu)化與實施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（19）：295-296.