研究导向型教学理念在细胞遗传学课程中的实践

吴健 孙勤富 王幼平

摘要    细胞遗传学是遗传学的重要分支学科，在人类健康、植物育种和基础研究等领域都具有巨大的应用前景。本文探讨了如何将以学生为中心的研究导向型教学理念应用于细胞遗传学教学中，最终改变以知识灌输为主导的传统教学模式，培养学生的自主学习能力，取得了更好的教学效果。

关键词    研究导向型;细胞遗传学;教学改革

中图分类号    G642         文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）21-0256-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

经济和社会的飞速发展对传统高等教学模式产生了巨大的冲击。当今社会越来越注重人的创新和创造能力，学生也更关注解决问题、沟通合作、批判性思维等能力的锻炼。因此，当前大学以知识灌输为主导的传统教学模式已经不能适应新一代学生的学习需求。目前，国内很多高校都开始关注高等教育教学创新，探索新的教学理念和思路，由“以教师为中心”的知识传授模式向“以学生为中心”的知识创造和能力培养模式转变[1]。

细胞遗传学是遗传学的重要分支学科，它将遗传现象与细胞行为联系起来进行遗传研究，是遗传学与细胞学交叉的一门学科[2]。细胞遗传学在人类健康、植物育种和基础研究等领域都具有巨大的应用前景，对该课程的学习可以为生物专业学生日后在相关行业工作打下坚实的基础。结合细胞遗传学的教学经验，笔者认为现阶段细胞遗传学的教学方法应在传统教学的基础上开拓新思路，探索研究导向型教学，实施最佳教学方案。

1    细胞遗传学教学存在的问题

扬州大学生物科学与技术学院在遗传学、细胞生物学、分子生物学等必修课程的基础上，开设了 32 学时的细胞遗传学作为本科生的一门专业选修课，系统地介绍生物的细胞学行为（主要指染色体行为）与遗传现象的关系及其发展动态前沿。

目前，细胞遗传学的教学较偏重于理论教学，以教师讲授为主。但由于该课程知识主要涉及到染色体行为，内容抽象性且比较难理解，导致学生提不起学习兴趣，知识点掌握比较困难，造成教师教得“辛苦”、学生听得“痛苦”的局面。如果细胞遗传学理论内容不能与实践有效结合，也容易导致学生学了一堆知识而不知道如何运用。

此外，细胞遗传学作为遗传学的一个分支学科，与遗传学课程的教学内容有部分重叠。如何进一步优化细胞遗传学课程安排，梳理好该课程的特色和侧重点，也是细胞遗传学教师需要深入考虑的问题。

细胞遗传学是一门基础理论学科，考核与评价方式单一，主要采用试卷考试的方式。学生通过死记硬背来应付考试，考试结束即忘记知识点，难以深入理解细胞遗传学基本理论，更缺乏应用细胞遗传学知识解决问题的能力。

2    研究导向型教学理念在细胞遗传学课程中的实践

以学生为中心的教学模式不仅关注学生的理论知识学习，更强调提升学生的学习能力、查阅资料的能力、分析和解决问题的能力以及团隊协作能力。研究导向型教学具体实施中包含研究导向型“学”与“教”2个部分[3]。笔者在细胞遗传学课程的教学中从研究导向型“学”与“教”2个方面均进行了探索和实践。

2.1    问题启发和引导学生学习

研究导向型学习指学生在有趣的现实问题的驱动下，通过教师的引导自主地搜索相关的文献和资料，通过团队合作和讨论提供问题解决方法的学习过程[1]。具体的教学流程大致分为如下几个步骤。

一是结合细胞生物学的重要知识点提出生活中的问题引导学生自主学习。大致设计了5个引导性问题：①常见的染色体异常遗传病有哪些？如何进行产前胎儿染色体诊断？这些技术用到了细胞遗传学的哪些知识？②已知人的一个细胞核中有23对染色体，基因组大小2.91 Gbp。每条染色体的DNA双螺旋若伸展开，平均长为5 cm，核内全部DNA连结起来为1.7～2.0 m，这些DNA如何装入直径不足10 μm的细胞核？③黑猩猩与人类同源，但是黑猩猩比人类多1对染色体。在进化的过程中染色体可能发生了什么变异？采用哪些技术可以去探究？④什么是组蛋白密码？组蛋白修饰在癌症的发展过程中扮演什么样的角色？利用组蛋白修饰原理是否可以用来开发抗肿瘤药物？⑤2019年1月中国农科院中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室王克剑团队成功克隆出杂交稻种子，令杂交稻性状可以稳定遗传到下一代，该研究主要利用了哪些细胞遗传学知识和技术？二是学生对引导性问题进行选择并分小组讨论，教师引导学生查找学习资料，协助学生寻找问题的答案（该过程大概持续2周时间）。三是学生经过一段时间的思考和查阅资料，制作PPT进行分组展示小组讨论结果。汇报完毕后其他小组的学生提问并讨论。四是教师进行点评和补充，并归纳出所需要掌握的知识点，同时根据学生的完成情况给予平时成绩。

经过上述引导问题，发现学生对这一类关乎人类健康、进化和分子细胞遗传学最新技术非常感兴趣，发言踊跃，课堂气氛也活跃。上述教学过程改变了被动式的知识灌输方式，引导学生自主学习，让学生主动掌握部分细胞遗传学的基本概念和原理，了解了细胞遗传学的最新发展方向，锻炼了学生获取知识的能力、合作沟通的能力和解决问题的能力;同时使学生发现细胞遗传学与普通遗传学的异同，虽然有部分知识点重叠，但是细胞遗传学更强调染色体的变异和功能，更关注相关知识在人类健康、作物育种、生物进化中的应用。

2.2    以学生为中心的研究导向型教学，由“讲授者”向“引导者”转变

研究导向型教学中的“教”则要求教师不再采用教师主导的灌输式教学方法，而是作为学生学习的引导者和支持者，在学生自主学习的过程中提供必要的辅助[1]。研究导向的教学要求教师转变以往的教学观念，突出学生在教学中的主体地位，改革教学方法、教学手段多样化，创设研讨式教学环境和氛围[3]。

细胞遗传学涉及的知识点很多，大多比较抽象，难以理解，灌输式的教学必然让学生觉得枯燥，难以集中注意力，最终丧失学习兴趣。因此，在教学中思考的重点是如何让学生有兴趣，吸引学生的持续关注，引导学生主动学习。教学过程主要分为以下几步。①每节课前提供参考资料，学生进行必要的预习，让学生带着问题来课堂。特别是提供一些课本上没有的本学科知识和科研的前沿。如在讲授单倍体的产生及应用这一节前，给学生准备了目前研究非常火热的玉米和水稻单倍体诱导技术的最新文献及其相关新闻报道。②教师通过幻灯片和短视频的形式讲解基本的知识点和难点，随后提出思考问题，比如单倍体有哪些遗传行为？单倍体有哪些应用？玉米单倍体诱导系产生的原因可能有哪些？③引导学生思考和讨论或者通过网络平台搜索相关知识进行自主学习，最终学生整合知识并表述各自的观点;④教师对学生自主学习的效果进行评价、补充和总结，并根据学生参与课堂的表现给予平时成绩。研究导向教学课堂上学生自主学习和教师讲解的时间各占一半，突出学生在教学中的主体地位，让学生更多地参与到教学中来。课堂以学生解决问题为中心，以培养学生自主学习能力和创新精神为目的[4]。

3    結语

以学生为中心的研究导向型教学是细胞遗传学课教学过程中的一种积极的尝试和改革，取得了较好的教学效果，在一定程度上培养了学生的自主学习能力、创新思维能力和团队合作能力，也训练了学生检索、整合和应用知识的能力，激发了学生自身的好奇心以及学习、研究和探索的兴趣和动力。

4    参考文献

[1] 张晓军，席酉民，赵璐.研究导向型教育：以学生为中心的教学创新及案例[M].北京：机械工业出版社，2017.

[2] 李集临，徐香玲.细胞遗传学[M].北京：科学出版社，2006.

[3] 王晶，赵冬燕，张敬.研究导向型教学理念在经管类本科双语课程中的实践[J].教育教学论坛，2019（9）：169-170.

[4] 赵燕，黄丽华，李健，等.遗传学实验课程教学内容的优化与实施[J].现代农业科技，2016（19）：295-296.