問題式教學(xué)模式在動物遺傳學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

黃永震 陳寧博 姚治 黨瑞華 藍賢勇 雷初朝 陳宏

摘要 動物遺傳學(xué)是研究生物體遺傳和變異規(guī)律的一門科學(xué)。在“十四五”時期建設(shè)高質(zhì)量教育體系的背景下，動物遺傳學(xué)作為農(nóng)林類院校動物遺傳育種專業(yè)的一門核心課程，其課程教學(xué)質(zhì)量和效果的全面提升是促進高質(zhì)量一流學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵，而實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵是動物遺傳學(xué)教學(xué)方式的改革和探索。通過探究問題式（PBL）教學(xué)模式與動物遺傳學(xué)結(jié)合、實施的方法以及教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，以期為動物遺傳學(xué)課程教學(xué)提供新思路。

關(guān)鍵詞 PBL教學(xué)模式;動物遺傳學(xué);課程改革

中圖分類號 S-01?? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）06-0275-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.066

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Application of PBL Teaching Mode in the Teaching of Animal Genetics Course

HUANG Yong-zhen， CHEN Ning-bo， YAO Zhi et al （College of Animal Science and Technology， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling， Shaanxi? 712100）

Abstract Animal genetics is a science that studies the heredity and variation laws of organisms. Under the background of building high-quality education system in the period of Fourteenth Five-Year Plan， animal genetics as an core course in animal genetics and breeding specialty of agriculture and forestry universities， the teaching quality and effect’s comprehensive promotion is the key to promote the construction of high quality first-class disciplines，? and the key to achieve this goal is the? teaching methods reform and exploration of animal genetics. The combination and implementation methods of PBL teaching mode and animal genetics， as well as the existing problems in the teaching process were studied， so as to? provide a new idea for the teaching of animal genetics course.

Key words PBL teaching mode;Animal genetics;Curriculum reform

基金項目 西北農(nóng)林科技大學(xué)2019年校級教育教學(xué)改革研究項目;2021年校級研究生教育教學(xué)改革研究項目。

作者簡介 黃永震（1982—），男，河南南陽人，副教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事動物遺傳學(xué)教學(xué)科研工作。*通信作者，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事動物遺傳學(xué)教學(xué)和科研工作。

收稿日期 2021-06-18

動物遺傳學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，也是動物生產(chǎn)類專業(yè)的一門核心課程。近年來，隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，動物遺傳學(xué)課程內(nèi)容的深度和廣度也在不斷擴展。在高校課程體制改革、課程大量增加的情況下，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)很難讓學(xué)生掌握動物遺傳學(xué)繁雜的知識點。在當今多學(xué)科相互交融的情況下，對生命科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論的認知是從事畜牧生產(chǎn)的前提，也是畜禽資源保護利用、品種培育、畜牧業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，動物遺傳學(xué)課程應(yīng)結(jié)合當今時代的要求，深化教學(xué)模式改革，促進學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的有機融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維[1]。

教育改革是我國教學(xué)工作的重點。素質(zhì)教育的推行在一定程度上改善了學(xué)生家長和教師傳統(tǒng)的應(yīng)試教育觀念，開始重視學(xué)生德、智、體全面發(fā)展，同時促進了新課改的發(fā)展[2]。當前很多農(nóng)林類院校動物遺傳學(xué)的教學(xué)采取理論與室內(nèi)實踐相結(jié)合的授課策略：先在課堂上進行理論知識的講解，課后通過在模式動物（如小鼠）上進行實驗，鞏固相關(guān)理論知識，這在一定程度上忽略了該課程在實際生產(chǎn)中的作用。在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的背景下，加強對學(xué)生動物遺傳學(xué)基本理論和技術(shù)的掌握，將理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合，在發(fā)現(xiàn)問題過程中解決問題，充分發(fā)揮動物遺傳學(xué)學(xué)科的特點。

1 PBL教學(xué)模式

1.1 PBL概述

問題式學(xué)習(xí)（problem-based learing，簡稱PBL）是由加拿大麥克斯特大學(xué)的神經(jīng)學(xué)教授Barrows于1969年首先提出來的，倡導(dǎo)在各種復(fù)雜、有意義的問題情境下進行學(xué)習(xí)，學(xué)生之間通過合作解決問題，找到問題背后的科學(xué)知識[3]。這種基于問題的學(xué)習(xí)模式強調(diào)學(xué)生對知識的主動構(gòu)建，從學(xué)生角度來看，以學(xué)生為中心，以實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)為目標;從教師角度來看，反對傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中積極指導(dǎo)。PBL是一種教學(xué)方法，也是一門課程。作為一種方法，它類似于在工作生活中面對難題和挑戰(zhàn)的解決方法。作為一門課程，它要求學(xué)習(xí)者運用挑戰(zhàn)性思維、自我導(dǎo)向的學(xué)習(xí)策略、解決問題的能力，來完成一些精心挑選和設(shè)計的難題[4]。采用PBL教學(xué)模式，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、合作學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

1.2 PBL在各專業(yè)學(xué)科中的應(yīng)用

PBL教學(xué)模式在國內(nèi)首先應(yīng)用于生理學(xué)、醫(yī)學(xué)影像、藥學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。張小輝等[5]將PBL教學(xué)模式應(yīng)用到醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中。實踐中，通過提前設(shè)置經(jīng)典案例，激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情，通過查閱文獻、組內(nèi)討論等方式制訂最佳解決方案。陳文苑[6]在解剖學(xué)教學(xué)中通過對比PBL與講授式教學(xué)法（lecture-based learning，簡稱LBL）2種教學(xué)模式，證實了PBL教學(xué)模式的優(yōu)越性。PBL教學(xué)模式可以提高學(xué)生對解剖學(xué)理論知識和實驗操作技能的掌握程度、綜合素質(zhì)、教學(xué)滿意度。PBL與其他學(xué)科結(jié)合的研究主要集中在PBL在英語學(xué)科的應(yīng)用實踐，此外還包括俄語、生物學(xué)等學(xué)科。傳統(tǒng)的英語寫作，寫作題目由教師設(shè)定。教師往往會受到理念、年齡、精力等因素的限制，寫作話題過于傳統(tǒng)或陳舊，無法激起學(xué)生的寫作興趣。PBL寫作教學(xué)中，設(shè)置真實情境，如觀賞影片、討論當下熱點、組內(nèi)討論等，讓學(xué)生參與到時效性強、普適性高、符合當代學(xué)生喜愛的話題討論中，學(xué)生的寫作熱情會得到激發(fā)[7]。PBL教學(xué)模式相較于線性的傳統(tǒng)教學(xué)，強調(diào)信息的交互，建立新知識與老概念之間的聯(lián)系，調(diào)動學(xué)生的自身能動性，在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中使學(xué)生的自主認知能力、溝通協(xié)作能力、創(chuàng)新性及批判能力得到鍛煉和發(fā)展。

2 PBL 教學(xué)模式在動物遺傳學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

隨著生物學(xué)理論與生物技術(shù)的飛速發(fā)展，遺傳學(xué)的學(xué)科中心地位日益凸顯。動物遺傳學(xué)與畜禽保種、利用和新品種培育密切相關(guān)。該課程內(nèi)容豐富，包括經(jīng)典細胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)和基因組學(xué)等方面的內(nèi)容，且具有理論性強、信息量大、涉及面廣等特點。在高校課程增加、課時縮短的大背景下，這無疑給該課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)增加了很大難度[8]。借鑒PBL教學(xué)模式，結(jié)合動物遺傳學(xué)課程的特點，教學(xué)過程中注重教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換，讓學(xué)生參與科研課題，由實驗帶動興趣，多開展調(diào)查與參觀，對考核方式進行創(chuàng)新，讓學(xué)生之間互相評價，注重過程考核，客觀、全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

2.1 參與科研課題，由實驗帶動興趣

動物遺傳學(xué)是一門實驗性的基礎(chǔ)學(xué)科，主要研究成果都是通過實驗得到的。受課程改革、上課人數(shù)較多等因素的影響，實驗課只能進行果蠅雜交、染色體鑒定、DNA提取等基礎(chǔ)實驗，無法接觸到最新的實驗研究，容易對課程失去興趣。可根據(jù)學(xué)生的不同意愿，選擇不同研究方向的遺傳學(xué)實驗室，在實驗中進一步理解基因、基因組、DNA多態(tài)性的概念，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。授課教師可以提供初步的研究課題，讓學(xué)生自由選題、查閱資料、開展實驗、分析結(jié)果、撰寫論文，了解遺傳學(xué)領(lǐng)域的最新進展，將遺傳學(xué)的理論應(yīng)用于科研和實際生產(chǎn)中[9]。

2.2 注重教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換

PBL模式中教師的角色定位也發(fā)生了改變。不同于填鴨式教學(xué)，PBL教學(xué)模式中教師是學(xué)習(xí)活動的策劃者、指導(dǎo)者，也是知識理論體系的構(gòu)建者，讓學(xué)生自主在這個體系中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、獲取知識[10]。教師在關(guān)注學(xué)生本學(xué)科知識獲取的同時，更要注重學(xué)習(xí)能力和探索能力的培養(yǎng)。PBL教學(xué)活動中，知識不再是教師和學(xué)生之間的簡單傳遞，教師和學(xué)生都是教學(xué)活動的平等參與者。對于教學(xué)計劃的制訂，教師要主動與學(xué)生協(xié)商。對于不同的問題，要允許學(xué)生有不同的理解和思路，解放學(xué)生的思想。教師和學(xué)生角色轉(zhuǎn)換，強調(diào)學(xué)生的主觀能動性，并不意味著忽略教師的積極作用。教師作為學(xué)習(xí)活動的引導(dǎo)者，要根據(jù)學(xué)生的興趣、特長和原有知識結(jié)構(gòu)，選擇其適合的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)情境作為PBL教學(xué)模式中極為重要的一個環(huán)節(jié)，是問題式教學(xué)需要解決的首要問題。創(chuàng)造以靈活性、合作性、積極性為特點的學(xué)習(xí)情境，能夠拓展學(xué)生的思維，使學(xué)生的思想不會發(fā)生僵化[11]。

2.3 課程與生產(chǎn)實際相結(jié)合

動物遺傳學(xué)作為動物生產(chǎn)類專業(yè)的一門核心課程，與生產(chǎn)實際密切相關(guān)。動物生產(chǎn)類專業(yè)作為應(yīng)用性較強的農(nóng)科專業(yè)，專業(yè)課程的教學(xué)方法對于學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)和實踐能力培養(yǎng)極為重要[12]。加強對生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，對理論課程中的問題要深入生產(chǎn)實際，尋找解決辦法;對于生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的問題，可利用理論課和實驗課探究解決方法。另外，動物遺傳學(xué)中孟德爾遺傳、減數(shù)分裂等知識體系在高中課程和大學(xué)動物生物化學(xué)課程

中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，傳統(tǒng)講授很難引起學(xué)生的興趣。通過對畜牧產(chǎn)業(yè)的調(diào)查實踐、理論和實踐相結(jié)合，加強對應(yīng)用能力的培養(yǎng)，加強對產(chǎn)業(yè)的認識。通過最新科研進展和育種實踐案例提出關(guān)鍵問題，能更好地提高動物遺傳學(xué)的教學(xué)效果。

2.4 考核方式的多元化

考核是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的一種手段，也是檢驗教學(xué)成果的一種方法。傳統(tǒng)的考核方式往往根據(jù)考勤和實驗報告質(zhì)量進行評分。這種考核方式缺乏對創(chuàng)新型思維的鼓勵，忽略了實驗中學(xué)生動手、動腦的重要過程[13]。學(xué)生運用創(chuàng)新性思維完成實驗，即使結(jié)果不理想，教師也應(yīng)給予肯定，并對結(jié)果進行分析和討論。PBL教學(xué)模式中，學(xué)習(xí)評價個性化逐步代替學(xué)習(xí)評價標準化。成績評定方案要注重“技能”和“理解”。根據(jù)動物遺傳學(xué)的特點，制訂一套科學(xué)的考核標準[14]。降低實驗報告在成績中所占的比重，平時成績包括出勤、課堂提問、在線測試、組內(nèi)討論表現(xiàn)等。實驗課著重考察學(xué)生的實驗動手能力以及對實驗技能的掌握程度，學(xué)生之間相互打分。針對課程的每一章節(jié)，學(xué)生可自由選擇相關(guān)領(lǐng)域的論文進行匯報講解。從多角度衡量學(xué)生對動物遺傳學(xué)相關(guān)知識的掌握程度，同時拓展學(xué)生對動物遺傳學(xué)領(lǐng)域的理解、邏輯思維能力和科學(xué)創(chuàng)新能力。

3 小結(jié)

在動物遺傳學(xué)的教學(xué)中，筆者通過借鑒PBL教學(xué)模式，對現(xiàn)有的教學(xué)模式提出一些改革建議。根據(jù)PBL的特點，對教學(xué)方式、考核方式等進行改革。教師應(yīng)對學(xué)生加以引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，擴展學(xué)生的思維方式，增強學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新性，有效提高了學(xué)生對理論知識和實驗技能的掌握程度，提高了學(xué)習(xí)效率，同時有效提高了學(xué)生對教學(xué)的滿意度。每個學(xué)科都有其各自的特點，對于PBL教學(xué)模式，不能盲目模仿、生搬硬套，應(yīng)結(jié)合課程本身的特點，制訂合理的教學(xué)方案。

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