高校基因组学研究型教学改革的探索

刘腾飞++马珊珊

基因组学是在基因组水平上研究基因组结构和功能的一门科学。为适应新形势下的教学要求，提高人才培养的水平，从研究型教学的角度出发，在教学实践中结合传统教学方法，对基因组学的教学内容和方式、教学方法以及考核方式等进行探索和改革，以期全面提高教学质量，培养出高素质的专业人才，同时也为兄弟院校基因组学的教学工作提供一定参考。

基因组学研究型教学教学改革一、引言

基因组学的发展可分为前基因组时代、基因組时代和后基因组时代。前基因组时代也称为分子生物学时代，其开启的标志是DNA双螺旋结构的发现；人类基因组计划的实施则标志着基因组学时代的开始；而功能基因组学、蛋白质组学的兴起则标志着后基因组学时代的到来。基因组学的内容包括基因的结构、组成、存在方式、表达调控模式、基因的功能和相互作用等，其研究涉及到当今生命科学的热点与前沿，对于培养学生的创新意识和能力有着重要影响。目前，许多高校已经将《基因组学》列入本科生的专业课程。自从郑州大学生命科学学院（以下简称“我院”）2011年开设生物信息学专业以来，《基因组学》一直是该专业学生的必修课程，共设置了32学时。实践证明，基因组学课程的开设有助于学生了解当今生命科学发展的前沿，为学生毕业后从事基因组学方面的工作奠定了坚实基础，还能为继续研究生阶段的学生开展相关课题研究提供良好的知识背景和实验思路。本文从研究型教学的角度出发，结合传统教学方法，对基因组学的教学内容和方式、教学方法以及考核方式等进行探索，为寻找高校基因组学教学改革的有效措施奠定基础。

二、基因组学教学中存在的问题

结合本校学生的教学大纲和实际授课情况，我们选择宋方洲教授主编的《基因组学》作为教材，同时利用多本参考书，授课内容将基因组学基本理论、实验操作、技术进展及其应用相结合。经过两三年的教学和实践，我们的教学改革取得了良好的效果，但是仍然存在较多问题。主要表现在：（1）基因组学具有发展快、内容多、难点多、对英文基础和先修专业知识的综合性要求高等特点，这会使一部分学生由于基础薄弱而对一些内容难以理解。（2）DNA重组技术、分子杂交技术和RNAi技术等原理抽象、枯燥，虽然使用多媒体教学尽可能生动、形象，但是由于缺少实践教学，学生对实验技术没有直观认识，因此理解起来相对困难。

三、创新教学内容和方式

1.突出教学重点，避免重复教学

基因组学与其他学科相互联系、相互渗透。基因组学涉及到遗传学、分子生物学、生物信息学等课程内容。我院安排的基因组学的授课时间大多是在这些课程之后，或者是同时讲授。因此，在授课过程中既要避免与现行课程的内容重复，又要突出本学科的特有内容，为此我们进行了基因组学授课内容的优化。总结基因组学的主要教学内容包括基因组学概论、基因组多态性、基因组作图、基因组序列的诠释、基因组的进化与分子系统学、重组DNA技术及其应用、分子杂交与印迹技术、PCR技术及其应用、转基因动物技术的应用与发展、生物芯片的应用与发展、新基因功能研究的策略与方法和RNAi技术的应用与发展。

2.实施“多媒体+板书”教学

板书教学在逻辑推导过程中可以启发学生思维，引领学生理解教学内容，但比较耗时，加上基因组学课程本身具有内容多、难点多等特点，所以完全采用板书会影响其教学的进度。多媒体教学具有图像、文字、声音并茂的效果， 可以把抽象的、枯燥的、微观的、复杂的内容形象展示出来，但如果学生的思维速度和思维水平无法跟上多媒体的讲解速度，则也会大大地降低教学效果。因此，我们采用“多媒体+板书”的授课方式。具体做法是：授课提纲在黑板上保留，使学生课后能有一个总体印象。多媒体课件解释不清楚的问题，要用板书解释说明，以及重点难点内容，也使用板书进行详细讲解。

3.组织学生参与科学研究

基因组学课程涉及许多研究方法和技术，有些技术原理深奥、难以理解，最佳的学习方法是让学生亲自参与实验。因此，我们组织学生建立了基因组学科研兴趣小组，让学生利用课余时间参与老师的课题研究。学生通过亲自参与并完成基因组学相关实验，可以牢固掌握这些技术的原理和具体操作方法，以达到将所学理论知识与实践相结合的目的，同时也可帮助教师完成科研工作。

四、多种教学方法相结合

我们在基因组学的教学实践中，所采用的教学方法应根据每一节课程的特点、每一个学生的基础和学习能力的差别、课堂规模等因素具体而论，在使用教学方法上，应尽量避免为了方法而使用方法的教条主义，要真正做到具体问题具体分析。下面我们介绍两种比较常用的教学方法——启发式教学和互助式教学。

1.启发式教学

启发式教学是中国具有古老传统和现代生命力的教学方法，它与传统的注入式、

灌输式教学相对立。有研究者认为它源自《论语·述而》中的“不愤不启，不悱不发”。这也是一种教学哲学思想，既具有“教是为了不教”的境界，又具有现代建构主义教学思想中“学生主体”的意味。在基因组学的教学实践中，我们应抓住学生的心理，从学生的立场出发，引导学生的兴趣，使得学生们从自己心里喜欢这门学科，激发学生的积极性。例如，对于基因组多态性这一教学内容，我们可以先让学生思考什么是人与人差异的根源，什么决定了发育成某一个具体的人，让学生带着这些问题去听讲、思考和分析讨论，然后教师再进一步讲解有关知识，这样一来就可以促进学生更加积极主动地思考，还可以进一步加深学生对相关知识的理解。

2.互动式教学

互动式教学是指在教学过程中充分发挥教师和学生双方的主观能动性，形成师生之间相互对话、相互讨论、相互观摩、相互交流和相互促进的一种教学方法。基因组学的教学强调对课程内容和前续知识的活学活用，仅仅靠课堂讲授是不能达到的，和启发式教学一样，教师也需要积极调动学生自主学习的积极性。因此，我们在教学大纲中设计了许多启发性思考题，要求学生以小组为单位并通过查阅文献和背景资料进行自学和讨论，然后制作和展示PPT，以此来增强教学互动。此举不但加深了学生对知识的理解，而且锻炼了学生站在讲台上讲话的能力。

五、应用灵活多样的考核办法

考试是保证教学质量的重要环节，通过考试可以督促学生全面、系统的复习，巩固所学的知识。传统的考试客观题较多，主要检测学生的学习能力，不能真实体现学生对这门课的理解和应用。改革后的基因组学考核方式分为理论考试和平时成绩两部分，其中理论课占60%（其中主观题占20%，客观题占40%）；平时成绩占40%（其中课堂讨论占25%，实验实践占15%）。这种安排既提高学生平时课堂学习的积极性，又培养学生的创新意识，还很好地锻炼了学生有关基因组学实验的动手能力。

六、结束语

基因组学是一门新兴的热门学科，其内容新颖、发展迅速、技术手段先进、应用范围广而且与其他课程交叉性强。因此，教师在教学过程中应不断跟踪学科发展动态，创新教学内容和方式，采用多种教学方法，锻炼和培养学生的学习能力、思维能力和科研能力，努力提高教学水平和本科人才培养质量。

参考文献：

[1]周倩，朱宏建.《基因组学》本科教学体会[J].价值工程，2010，（05）：189-190.

[2]欧阳立明，张惠展.基因组学课程体系与教学实践[J].遗传，2011，（03）：278-282.

[3]黄飞飞，舒坤贤.基因组学教学改革的思考与实践[J].中国电力教育，2012，（35）：36-37.

[4]廖明帜.基因组学与蛋白质组学课程教学实践与体会[J].安徽农业科学，2014，（02）：632-633.

[5]邵士权.我国高等学校教学方法创新研究[D].华中科技大学，2011.endprint