基于成果导向的《普通遗传学》教学改革研究

(山东农业工程学院，山东 济南 250100)

遗传学是涉农专业一门十分重要的专业基础课程，知识点多且较为繁杂，部分内容与细胞生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程等学科交叉渗透，多数内容比较抽象，需要缜密的推理才能理解掌握，其教学质量对于《植物育种学》、《动物育种学》、《分子育种学》等课程的教学和学生的知识构成、动手能力、科研技能的提高有重要的作用。

目前农业院校的遗传学教学，一方面学生水平参差不齐、基础薄弱、学习兴趣不高，另一方面面临课程学时减少与教学内容增加、传统教学手段与现代教学手段的不融合矛盾。如何构建遗传学的理论教学体系，提高教学质量，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力，是遗传学教学亟需解决的现实问题。

1 成果导向教学模式(OBE)与课程

成果导向教育OBE(Outcomes-based Education)是一种以学生为中心、以成果为导向的工程教育认证下人才培养的核心理念，其教学活动是围绕明确的学习成果来组织，从教学目标制定、教学内容完善、教学计划实施到教学结果评价都围绕学生需要达到的知识、素质、能力来组织实施[1-2]。

在《普通遗传学》课程总课时不变的情况下，如何利用OBE理念对课程反向设计，把以“教”为中心转变为以“学”为中心，明确每一章节的预期学习产出，围绕产出成果来设定教学目标，优化教学内容，改革教学方法、考核方式等，以激发学生的学习兴趣和学习主动性。

2 基于OBE理念的遗传学教学改革

2.1 优化教学内容

遗传学是生物领域中发展最快的学科之一，研究范畴不断拓宽，内容不断深化，知识积累越来越多，这就需要秉承“以学生为中心、以成果产出为导向、持续改进”的OBE理念建立教学内容体系3，整合和优化《普通遗传学》课程的教学内容(表1)，以提高课堂教学效率4。

2.1.1 根据专业特点取舍教学内容

遵从以学生为中心的理念，按照强化基础知识的原则，从专业特点实际出发取舍教学内容，舍弃数据统计分析、遗传与发育等内容，让学生课下自学;重点讲授遗传学三大定律方面内容(贯穿遗传学整本教材);连锁遗传部分重点讲解三点测验，可使学生很好地理解掌握构建遗传连锁图、数量性状位点作图、微生物遗传分析等内容。学生掌握了遗传学基本原理和分析方法，才能更好的学习其他的知识单元，更好地了解遗传学的最新发展动态和成果;才会在后面学习植物育种和栽培类专业课程时得心应手。

2.1.2 整合有关章节内容

涉农科专业的遗传学内容注重生产实践与学科前沿的紧密结合，着重讲授经典遗传学、数量遗传学、群体遗传学、分子遗传学及基因组学等内容，要求教师在教学过程中要总体把握，整合关键章节，如将“基因的表达调控”与“基因工程”和“基因突变”进行知识再组合，从而形成对基因的全面理解、应用以及遗传机制的掌握。通过整合有关章节内容，在压缩课时的情况下，不影响学生对遗传学知识系统的掌握。

2.1.3 调整有关内容讲授顺序

传统遗传学的内容编排是按照遗传学的学科发展顺序安排，遗传与变异、细胞水平与分子水平交叉进行，不利于学生对遗传知识的系统掌握。在讲授过程中，可调整讲授顺序，比如在讲授突变内容时，把基因突变、染色体结构变异、染色体数目变异放在一起讲授，学生可以理解变异从小到大的变异类型，也为植物多倍体、辐射、不育系等育种方法打下坚实的理论基础。再如把数量遗传的内容安排在后半部分进行讲授，将经典遗传学的孟德尔遗传、基因表达调控、质量性状等知识点也融入到本章节中，使学生能从整体上把控现代遗传学的内容及发展方向，对于遗传工程、基因组学等内容也会有直观地理解。

表1 基于OBE理念改革后的《普通遗传学》教学内容

2.2 改革教学方法

2.2.1 课堂讲授和实验相融合

对于交叉学科知识和验证性实验，可采取课堂讲授和实验融合进行的方法，如对于有丝分裂、减数分裂、染色体结构变异、植物雄性不育特征等教学内容，可让学生携带教材进入实验室实验，同时完成理论知识的讲授和实验验证，培养学生在实践中验证理论的能力。

2.2.2 建立完善翻转课堂

传统教学是课堂上教师进行“知识传授”，课后学生自主进行“吸收内化”。翻转课堂以学生的“学”为主，强调的是课前预习和课后复习。学生首先通过网站上的课件与视频进行预习、提出问题，然后在课堂中一起讨论解决这些问题，针对遗传学中经典、难懂的问题和习题，如连锁遗传定律、物理图谱的构建、染色体的结构变异与数量变异等，就比较适合翻转课堂教学。在教学过程中录成单独的小视频，通过二维码或网络发布，视频具有暂停、多次回放等优点，便于学生课后巩固和复习。这种“以学生为中心”的教学模式可使学生根据自身情况主动调整学习进度。

2.2.3 传统、现代教学方法相结合

在微课[5]、慕课、翻转课堂[6]、在线教学盛行的当下，教师也倾向于采用多媒体授课，如各种染色体结构变异以及配子异常的机理、DNA复制、mRNA转录、翻译、基因工程等都可用ppt、动画来形象展示，以加深学习印象。但多媒体课件信息量大，展示的时间短，导致学生跟不上教师的授课进度，往往出现一个环节没弄懂而影响整堂内容学习的现象，降低了学生的学习兴趣和自信心，对教学产生负面影响。对于逻辑性较强的遗传学课程而言，传统教学过程中板书内容保留的时间比多媒体课件长，各个知识点的内在逻辑可以通过板书过程很好地展示.把遗传关键知识点和它们相互关系设计成板书，整节课堂教学过程中一直呈现在学生面前。例如在讲解三点测验时，可以将三点测验的5个关键步骤设计成板书呈现在黑板上，学生可以录制视频或拍成照片，根据实际情况课下可反复学习。又如在讲授数量遗传中的遗传力时，教师采用板书逐步导出公式，分析并解释公式中各部分的含义，可显著加深学生对知识点的理解掌握。板书可以突出知识点的内在逻辑，便于教师把控课堂节奏。因此，在遗传学教学过程中，正确处理好粉笔、黑板、普通教具、多媒体等教学手段之间的关系，可以更好地实现的教学目标。

2.2.4 多种教学方法相结合

遗传学主要研究配子形成过程中的基因及其传递规律，无法直接观测，只能根据实验数据进行推理，学习过程抽象，这就要求教师在教学过程中基于问题学习(PBL，Problem Based Learning)，采用提问、启发式、讨论式、分享式的教学方式[7]，从具体现象开始，引导学生逐步思考，最终掌握遗传规律。比如连锁遗传部分的学习，通过香豌豆花色和花粉形态两对相对性状的遗传不符合自由组合定律，进而启发学生思考控制性状的基因可能通过什么方式传递，然后导出连锁遗传这一新概念，让学生讨论怎样判定两对基因独立遗传还是连锁遗传。

2.2.5 及时对课程内容归纳总结

针对农业院校《遗传学》的具体章节、内容，采取总结式的教学方法，深入地分析各个部分的联系和区别，如总结遗传学核心内容是配子的形成，总结分离定律中的几种关系(表2)、遗传三大规律的主要内容和相互联系(表3)、质量性状和数量性状、细胞质遗传和细胞核遗传的联系和区别等等，以达到最佳的教学效果。

表2 分离定律中的几种关系

表3 三大遗传规律的主要内容和相互联系

2.2.6 加强学生自主学习能力

由于遗传学内容日益丰富，目前仅靠老师讲、学生记笔记的传统教学方法已经不能满足和适应课堂教学的需要。因此，在囊括基本遗传学理论教学的同时，教师针对与高中《生物学》重叠知识(分离定律和自由组合定律)和交叉学科的教学内容8，如细胞学基础、分离定律、独立分配定律、蛋白质组学、基因组学等内容提前给学生列出一些课外阅读书籍，让学生选择一个问题去研读9，要求学生做好ppt或撰写专题论文，并安排在相应内容节次上台分享，培养学生自主学习有关知识、阅读文献、新闻等的能力，加强学生对遗传知识的系统化掌握10。

2.3 改进课程考核内容和考核方式

涉农类专业遗传学课程的考核突出过程考核、自主学习能力考核等与课堂教学改革相匹配的综合性考核体系，主要考核学生对遗传基本概念、规律、理论等知识的掌握，又要注重考核学生综合运用所学遗传学知识分析、解决问题的能力11。

课程考核组成为：闭卷笔试成绩(60%)+实验成绩(20%)+课堂平时成绩(20%)12。在闭卷命题中，注重理论与实践的结合，灵活多变，少出“死记硬背”题、多出“遗传分析”和“理解应用”题，其中基础知识占60%，综合性考察知识占40%，使卷面成绩能够充分体现学生的基础和遗传分析能力;实验成绩包括学生实验报告(25%)、实验操作能力(30%)、观察能力(15%)、创新能力(15%)、分析解决问题的能力(15%);课堂平时成绩包括出勤率(40%)、自学情况(30%)、课堂表现情况 (10%)、课堂回答问题积极性(10%)、正确与否(10%)。通过过程性考核，可提高学生学习的积极性，增强学生利用所学遗传知识解决分析实际问题的能力。

3 结语

本研究以《普通遗传学》为例，根据涉农专业特点，为使遗传学教学紧贴农业需求和学科发展要求，基于OBE理念改革《普通遗传学》课程教学。但遗传学教学的改革是一项任重而道远的工作，在教学实践过程中，面对不断出现的新问题，需不断总结经验，及时调整教学思路及教学方法，改革优化教学内容和考核评价方式，稳步提升教学质量和培养效果，促进学生的全面发展，以培养满足社会需求的高素质应用型农业人才。