基于信息時代談現(xiàn)代遺傳學(xué)課程教學(xué)改革

韓秀鋒 胡超越

摘? 要：隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，時代進(jìn)入信息化為主導(dǎo)的運(yùn)行模式。信息技術(shù)的飛速發(fā)展影響著人們生活的方方面面，這也使得當(dāng)前知識的傳播以及學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生了翻天覆地的變化。遺傳學(xué)作為高等院校生物科學(xué)類專業(yè)的一門重要的必修課程，更需要與信息技術(shù)相結(jié)合，在優(yōu)化資源利用的基礎(chǔ)上，搭建網(wǎng)絡(luò)平臺促使現(xiàn)代遺傳學(xué)課程達(dá)成優(yōu)化改革，提升知識教學(xué)和傳播的效率。

關(guān)鍵詞：信息時代? 現(xiàn)代遺傳學(xué)? 課程? 教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0203-04

On the Teaching Reform of Modern Genetics Course based on the Information Age

HAN Xiufeng? ?HU Chaoyue*

（College of Life Science， Tarim University， Alar， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 843300 China）

Abstract： With the development of information technology， the era has entered the information-based operation mode. The rapid development of information technology affects all aspects of people's lives， which also makes the current dissemination of knowledge and learning methods have undergone earth shaking changes. As an important compulsory course for biological science majors in Colleges and universities， genetics is more necessary to be combined with information technology. On the basis of optimizing the utilization of resources， it is necessary to build a network platform to promote the optimization reform of modern genetics curriculum and improve the efficiency of knowledge teaching and communication.

Key Words： Information age; Modern genetics; Curriculum; Teaching reform

遺傳學(xué)自形成一門獨(dú)立的科學(xué)至今僅有100多年的歷史，但一直保持加速度的發(fā)展趨勢，其每一階段的發(fā)展都與相應(yīng)時期的物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)成果的結(jié)合密不可分，并形成了一系列的分支學(xué)科。遺傳學(xué)是高等院校生物科學(xué)類專業(yè)的一門必修課程，在人才培養(yǎng)中的地位極為重要。當(dāng)前遺傳學(xué)發(fā)展進(jìn)入后基因組學(xué)時期，基因測序、生物遺傳信息存儲和分析均與信息技術(shù)密不可分，而隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在教學(xué)領(lǐng)域的推進(jìn)，現(xiàn)代遺傳學(xué)更需要順應(yīng)時代潮流，在發(fā)展優(yōu)化更新自身教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，更新網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)內(nèi)容，在提升資源豐沛的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的升級，逐步建立完善的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、反饋平臺，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)的高效發(fā)展，遺傳學(xué)課程教學(xué)改革勢在必行。

1? 信息化技術(shù)在現(xiàn)代遺傳學(xué)的主要應(yīng)用模式

信息化技術(shù)為當(dāng)前現(xiàn)代遺傳學(xué)課程學(xué)習(xí)提供了便捷的路徑，信息技術(shù)可貫穿于遺傳學(xué)理論以及實(shí)驗(yàn)層面的教學(xué)。目前在教學(xué)方法上一系列依托信息技術(shù)的教學(xué)模式涌現(xiàn)出來，例如，慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、精品視頻公開課、遠(yuǎn)程線上教學(xué)等方式最為流行。它們以教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒體為課堂教學(xué)系統(tǒng)四要素，成為提升教學(xué)質(zhì)量與效果的一種現(xiàn)代措施[1]。采用慕課這一開放式網(wǎng)絡(luò)規(guī)?；虒W(xué)方式定期對遺傳學(xué)授課內(nèi)容進(jìn)行集中歸納講解，不受地點(diǎn)限制，授課效率高。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，課前教師為學(xué)生提供視頻，并提供在線的輔導(dǎo)，提前完成授課內(nèi)容的信息傳遞，課堂上又可利用超新星等學(xué)習(xí)軟件完成師生間的互動，對學(xué)生答疑解問。促進(jìn)學(xué)生對于知識的吸收?；诮逃繉?shí)施一流課程“雙萬計劃”建設(shè)，國內(nèi)各大院校開始致力于打造各類課程在線開放精品課程以及微課建設(shè)，必將對于提升遺傳學(xué)在內(nèi)的各類課程教學(xué)質(zhì)量起到極大促進(jìn)作用。遠(yuǎn)程線上教學(xué)模式無須將學(xué)生集中于同一地點(diǎn)即可同步授課、答疑、測驗(yàn)，并通過實(shí)時提問、簽到等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督。以上這些模式都可以以信息化技術(shù)的形式進(jìn)行切實(shí)展現(xiàn)，能夠在學(xué)生面前直觀展現(xiàn)并獲取及時反饋，從而達(dá)到更加理想的教學(xué)效果[2]。

信息技術(shù)對于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到很直觀的作用，例如，對于植物花粉涂抹制片這一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作難度較大，學(xué)生一次性成功率較低，課堂上學(xué)生無法全部近距離觀摩教師的操作，教師可利用攝影機(jī)提前錄制操作影像，對操作難度大的切割花藥、涂抹花粉細(xì)胞等操作進(jìn)行近景鏡頭特寫，配以詳細(xì)地講解及文字說明。在課堂上進(jìn)行播放，讓學(xué)生進(jìn)行觀看，同時還可以收集學(xué)生的及時反饋，加強(qiáng)教師和學(xué)生之間的即時互動。有些學(xué)校為了提升學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的觀察能力，還專門建立了顯微網(wǎng)絡(luò)互動的多媒體教學(xué)體系，借此將學(xué)校中的顯微鏡鏡頭演示給其他學(xué)生，以此進(jìn)行優(yōu)化的文件分發(fā)，保障學(xué)生及時不在現(xiàn)場，或者演示時間段不在也能夠回放高質(zhì)量的錄制內(nèi)容，保障學(xué)生能夠直觀地、深入地了解現(xiàn)代遺傳學(xué)中的實(shí)驗(yàn)過程，提升學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)效率，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代遺傳學(xué)的積極性[3]。同時還可以將PBL教學(xué)以及科研教學(xué)融入到信息化技術(shù)之中，便于學(xué)生查詢相應(yīng)的資料，促使現(xiàn)代遺傳學(xué)課程改革優(yōu)化完成。

由于現(xiàn)代遺傳學(xué)課程內(nèi)容在各個年齡段、各個院校中都有普及，其中全日制本科學(xué)生、七年制醫(yī)學(xué)學(xué)生、研究生以及成人教育等各個渠道都需要針對現(xiàn)代遺傳學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此就可以采用信息化技術(shù)發(fā)展因材施教的教育模式，提供有針對性的現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)資源完成信息的共享，促使現(xiàn)代遺傳學(xué)的內(nèi)容發(fā)揮改革成效。比如如果是面向七年制的醫(yī)科學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)代遺傳學(xué)教育，要顧及他們的活躍性以及學(xué)習(xí)的主動性，在強(qiáng)化學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，給予學(xué)生足夠的推演、探索以及自主分析的機(jī)會，學(xué)生能夠通過信息化技術(shù)課程完成現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的學(xué)習(xí)，借此培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)問題、分析問題、解決問題的能力，提升學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力，在現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)方面，使其受益一生[4]。

2? 落實(shí)信息化技術(shù)現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的必要性

目前現(xiàn)代遺傳學(xué)課程利用信息化技術(shù)實(shí)施的主要模式是多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)，其中網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)因其不斷發(fā)展，應(yīng)現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)的發(fā)展要求，建立完善的網(wǎng)絡(luò)組織，確定統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)，支持現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)遺傳學(xué)教學(xué)環(huán)境。其中作為互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)支持環(huán)境主要就是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)所需的軟件、現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)資源以及網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)活動[5]?，F(xiàn)代遺傳學(xué)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行課程教學(xué)時具備了交互性、共享性、開放性以及自主性等相應(yīng)的特征，內(nèi)容與形式都根據(jù)當(dāng)前學(xué)生自主化學(xué)習(xí)的需要發(fā)生優(yōu)化改變。在建立出抽象的現(xiàn)代遺傳學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)之后，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容設(shè)計、現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)資源開發(fā)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量等保障信息化教學(xué)質(zhì)量，在遵守互聯(lián)網(wǎng)課程規(guī)律的基礎(chǔ)上達(dá)成教學(xué)內(nèi)容的有序整理以及傳播[6]。

現(xiàn)代遺傳學(xué)經(jīng)歷了百年發(fā)展，知識體系已經(jīng)形成，知識內(nèi)容從對生命群體的研究無限延伸，其中包含了細(xì)胞、染色體、基因各個層次宏觀到微觀的內(nèi)容，其中還形成了諸多分支，包含了群體遺傳、細(xì)胞遺傳、分子遺傳、基因組以及生物信息相關(guān)理論等各個學(xué)科的分支，涵蓋著非常多的內(nèi)容[7]。從內(nèi)容層面講，其中現(xiàn)代遺傳學(xué)備受關(guān)注，也最能引起學(xué)生們對遺傳學(xué)的關(guān)注，但是由于現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)需要具備一定的邏輯思維能力，同時本身內(nèi)容較為抽象且要學(xué)習(xí)需要一定的基礎(chǔ)知識，因此在進(jìn)行現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)過程中很容易使得學(xué)生產(chǎn)生畏懼情緒，無法將教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化整合，此時就應(yīng)當(dāng)借由信息化技術(shù)的力量加強(qiáng)現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的主觀性以及生動性，在激發(fā)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生主動探究現(xiàn)代遺傳學(xué)內(nèi)容的能力，提升現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)的效率[8]。另外，現(xiàn)代遺傳學(xué)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)具有一定的延伸性，要在互聯(lián)網(wǎng)中突出內(nèi)容的重要性，由此擴(kuò)大現(xiàn)代遺傳學(xué)內(nèi)容的涵蓋范圍。

3? 利用信息化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)的準(zhǔn)則

現(xiàn)代遺傳學(xué)課程要與信息化技術(shù)相結(jié)合，就需要明確現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)改革的主要內(nèi)容，其中包括現(xiàn)代遺傳學(xué)課程本身的教學(xué)目標(biāo)、未來課程內(nèi)容設(shè)計、面向的學(xué)生人群、現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、選擇的多媒體以及信息技術(shù)模式，借由集成化的技術(shù)形成完善的教學(xué)體系，在體系的末端加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的交互，形成雙向的評價以及反饋機(jī)制[9]。信息化技術(shù)提升了現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的交互性，要保障學(xué)生能夠簡單便捷地參與到現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)中來，以互聯(lián)網(wǎng)和多媒體設(shè)備為基礎(chǔ)，提升課程的內(nèi)容價值，加強(qiáng)課程中的交互性，保障現(xiàn)代遺傳學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)生能夠獲得一定的實(shí)踐機(jī)會?；ヂ?lián)網(wǎng)提供給學(xué)生足夠的空間進(jìn)行現(xiàn)代遺傳學(xué)課程內(nèi)容交互，在此基礎(chǔ)上完成教學(xué)改革，有效提升現(xiàn)代遺傳學(xué)的教學(xué)效率，以多元化載體推進(jìn)教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展[10]。

3.1 堅持現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的實(shí)用性原則

現(xiàn)代遺傳學(xué)落實(shí)到互聯(lián)網(wǎng)課程的開發(fā)教學(xué)，主要參與者是進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)課程的教師以及學(xué)生，課程的開發(fā)基礎(chǔ)就是要堅持實(shí)用性的原則，界面和功能都選用樸素簡單的即可，只需要學(xué)生能夠進(jìn)行基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)[11]。學(xué)生在使用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)所要耗費(fèi)的精力越少，能夠獲取的知識效率就會越高。界面設(shè)計不需過于花哨，但是內(nèi)容必須堅持現(xiàn)代遺傳學(xué)的核心內(nèi)容，要能夠吸引學(xué)生的注意力，尤其是專業(yè)課程，如果單純?nèi)缤n堂教學(xué)一樣進(jìn)行照本宣科的教學(xué)，很容易分散學(xué)生的注意力，不僅無法起到相應(yīng)的提示作用，還可能分散了學(xué)生的集中力[12]。因此教師在準(zhǔn)備現(xiàn)代遺傳學(xué)課件內(nèi)容時要認(rèn)清當(dāng)前授課的重點(diǎn)，其中整體教學(xué)大綱、教學(xué)思路以及教學(xué)目標(biāo)都是制作課件之前需要教師厘清的內(nèi)容，教師切忌不能完全照搬網(wǎng)絡(luò)上已有的課件內(nèi)容，這種內(nèi)容一般是依照具體教師的具體情況制作的，不論是講授課程的教師還是要面對的學(xué)生群體都存在差異，教師應(yīng)當(dāng)針對自己的實(shí)際情況制定相應(yīng)的課件內(nèi)容大綱，以大綱為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，融入自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及面向?qū)W生的實(shí)際情況進(jìn)行課件制作，這樣才能提升整體現(xiàn)代遺傳學(xué)的教學(xué)效率。

從學(xué)生的角度來講，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)課程時要保障自己獲取的知識是具有連貫性、體系性以及流暢性，要根據(jù)當(dāng)前課程的內(nèi)容發(fā)展逐步深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中最能夠引起學(xué)生注意的內(nèi)容就是圖片、視頻，尤其是以動畫模式進(jìn)行現(xiàn)代遺傳學(xué)內(nèi)容的展示，不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，還能夠?qū)ζ渲休^為抽象的內(nèi)容，比如細(xì)胞核、DNA或者RNA內(nèi)容進(jìn)行講解，采用動畫模式可以使得整個過程更加直觀，不僅提升了現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)的新穎性，還增添了課程的藝術(shù)性以及實(shí)用性。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)課程堅持生本教育原則

當(dāng)前不少高校在設(shè)置互聯(lián)網(wǎng)課程時所采用的方式多是為了響應(yīng)當(dāng)前國家政策對信息化現(xiàn)代遺傳學(xué)教育的要求，本身缺乏強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)課程進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前不少學(xué)校都在開發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)課網(wǎng)站，但是并未真正與課堂教育相融合[13]?？紤]到現(xiàn)代遺傳學(xué)課程教學(xué)的廣泛適用性，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，在保障教學(xué)適用性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多元化教學(xué)的推進(jìn)，促使教學(xué)內(nèi)容與形式相統(tǒng)一，其中包含了現(xiàn)代遺傳學(xué)課程中的現(xiàn)象描繪、觀點(diǎn)闡述、數(shù)據(jù)支持以及資料支持，給予學(xué)生自由發(fā)現(xiàn)問題內(nèi)容的空間，借此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，借此彌補(bǔ)由于網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)而下降的學(xué)生學(xué)習(xí)情況的監(jiān)督作用，提升進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)的效率。

同時要注意現(xiàn)代遺傳學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計要避免以教師的主觀臆斷為主，由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的作用，發(fā)展教學(xué)改革的基礎(chǔ)就是要堅持以生本教育為主，這一點(diǎn)不論是在課堂教育還是在網(wǎng)絡(luò)課程教育上都需要體現(xiàn)出來，教師不能會使學(xué)生自身的主觀能動性，要以有趣的內(nèi)容激發(fā)學(xué)生自身的創(chuàng)造力，保障學(xué)生在進(jìn)行遠(yuǎn)程課程訊息、課程內(nèi)容瀏覽以及進(jìn)行視頻課程學(xué)習(xí)過程中都對課程抱有強(qiáng)烈的興趣，而興趣是引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)最有效的催化劑，可以有效提升這種半自學(xué)教學(xué)模式中互動量減少的缺失感[7]。

在制作視頻課件的過程中，教師要站在學(xué)生的角度優(yōu)化教學(xué)體系的設(shè)置，界面和導(dǎo)航盡可能的簡單方便，學(xué)生可以輕易的找到自己想要學(xué)習(xí)的信息內(nèi)容，在制作課程時要以簡潔風(fēng)格為主，尤其是對于PPT課件的版面設(shè)置，要以簡約的風(fēng)格保障整體內(nèi)容體系化、一致化。同時制作現(xiàn)代遺傳學(xué)課件或者視頻文件時，要注意現(xiàn)代遺傳學(xué)中知識內(nèi)容的分類拓展，將相應(yīng)的圖片、動畫以及拓展的資料內(nèi)容融入其中，其中標(biāo)明必修與選修，能夠讓學(xué)生自由選擇知識的拓展內(nèi)容，幫助學(xué)生建立完善的現(xiàn)代遺傳學(xué)知識體系。

3.3 落實(shí)現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)改革應(yīng)該堅持開放原則

現(xiàn)代遺傳學(xué)本身課程內(nèi)容涵蓋多個方面的內(nèi)容，因此學(xué)習(xí)過程中也會產(chǎn)生多個路徑的學(xué)習(xí)方略，在進(jìn)行教學(xué)時學(xué)生要根據(jù)自己的實(shí)際情況、發(fā)展方向進(jìn)行選擇，網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容要涵蓋現(xiàn)代遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及教學(xué)實(shí)踐活動，要堅持開放性原則，保障學(xué)生能夠及時了解現(xiàn)代遺傳學(xué)知識的更新變化，了解咨詢的更新?lián)Q代，同時能夠下載相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)生同步或者異步的學(xué)習(xí)模式[14]。

當(dāng)代學(xué)生對于現(xiàn)代遺傳學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)是從多個角度入手的，學(xué)生的歸屬感以及成就感都是依賴自身的興趣以及學(xué)習(xí)需求進(jìn)行規(guī)劃的，因此教師要落實(shí)現(xiàn)代遺傳學(xué)的教學(xué)改革就需要建立一個較為開放的學(xué)習(xí)氣氛，在這種氣氛下學(xué)生能夠進(jìn)行全面性、開放性的學(xué)習(xí)。

為了提升現(xiàn)代遺傳學(xué)課程的開放性，在進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)置時，應(yīng)當(dāng)設(shè)置即時反饋系統(tǒng)，教師能夠針對課程進(jìn)度安排、課程結(jié)構(gòu)定位以及教學(xué)目標(biāo)的制定。學(xué)生可以在線參與討論、咨詢教師問題，教師也能夠針對課程內(nèi)容提出相應(yīng)的解答以及問題意見，學(xué)生可以不受時間、地域的限制進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成長效的虛擬交流，有效拉近師生之間的距離，提升現(xiàn)代遺傳學(xué)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的效率。

4? 結(jié)語

自從新世紀(jì)來臨，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和文化急速發(fā)展，以數(shù)字化為基礎(chǔ)的信息技術(shù)也獲得了更廣闊的發(fā)展空間，專業(yè)課程教學(xué)也引入了信息化技術(shù)內(nèi)容，并逐步與專業(yè)課程教學(xué)相結(jié)合，形成了多媒體課間教學(xué)以及互聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)，當(dāng)前隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息化終端的普及，網(wǎng)課也成為人們認(rèn)可的知識傳播手段，憑借其強(qiáng)大的傳播性、交互性以及海量的信息內(nèi)容占據(jù)了專業(yè)課程教學(xué)的半壁江山?，F(xiàn)代遺傳學(xué)互聯(lián)網(wǎng)課程教學(xué)是將教授與學(xué)習(xí)相融合，借助信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)不受時間以及空間限制的教學(xué)模式，提升遠(yuǎn)程教學(xué)的質(zhì)量以及學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

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