基于SPOC模式的动物遗传学教学改革与实践

刘志红，兰茗熙，高丽霞，赵艳红，王志新

[摘           要]  为了与“互联网+高等教育”发展的新形态与时俱进，作为传统线下教学课程的动物遗传学教学也随之发生改变。动物遗传学侧重于各种动物性状遗传机制解析以及遗传改良方式研究，其教学不仅要求学生要对生命现象进行理解，还需要运用动物遗传学知识解析与其相关的育种、营养、生产和疾病产生的相关机制。因此动物遗传学课程具有抽象性、难理解性和前沿性的特点。结果证明，利用SPOC教学模式突破了传统教学在时空方面的界限，促使教学过程中的教、学、评、测发生了颠覆式改变，进一步提高了教学质量，实现了人才培养目标。

[关    键   词]  动物遗传学;SPOC教学模式;教学改革;教学应用;教学方法

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）50-0100-02

互联网大数据技术的发展使即时性、交互性、开放性与跨域性得到了有效实现，动物遗传学教学方式需要突破传统教学在时空方面的界限，促使教学过程发生改变。动物遗传学是遗传学的分支，是生物学科相关学科的重要基础课程[1]。尽管近年来遗传学教学方法和教学技巧在不断丰富，但当下动物遗传学的传统教学模式仍太过单一，即教师强制性的知识传授和学生被动式的知识接受[2]现象普遍存在。针对内蒙古农业大学遗传学教学的现状，本教学团队进行SPOC线下教学模式的探索。

一、我国动物遗传学线上MOOC课程建设现状

在动物遗传学教学中，目前有三所院校进行了慕课的建设，其他大部分院校还是利用传统PPT讲授方式进行。扬州大学李碧春、中国农业大学邓雪梅教授和河南农业大学李春丽等建设了动物遗传学MOOC课，扬州大学李碧春建设了动物遗传学的国家级精品课程，引领了动物遗传学新型课程建设。动物遗传学作为遗传学的分支，也有其他遗传学相关课程，例如复旦大学的遗传学国家精品课程、厦门大学的现代遗传学和遗传与分子生物学实验国家精品课程、武汉大学的分子生物学国家精品课程等一批国家级课程[3]。还有中国农业大学的遗传学、西北农林科技大学的遗传学（英文）等一批优质的课程资源，为我校建设动物遗传学提供了宝贵的线上资源。但作为内蒙古自治区，动物遗传学的教学与学生的学习匹配还需要进一步建设。

二、动物遗传学课程内容的现状与建设方向

随着生物学相关知识、育种新技术理论等的快速发展，动物遗传学课程发展具有时代性特征，动物遗传学课程内容有了大幅扩充，从传统的孟德尔遗传，扩展了分子生物学、细胞生物学和基因组学的内容，同时随着近现代转基因、基因编辑等新兴技术的出现，动物遗传学课程内容的广度和深度有了大幅度拓展，但教材相对滞后，课程内容亟须在原有课程内容上结合线上线下资源进行建设。一方面要充实和紧跟研究的前沿，结合近年来相关研究进展进行内容完善和扩充。重点在分子遗传学的复制、转录、蛋白翻译和加工上引入线上资源和最新研究进展[4];细胞遗传学配子的发生和动物性别决定[5];基因的表达调控;非孟德尔遗传;基因组研究等原有课程结合最新的科研进展进行深度建设，另一方面要兼顾原有课程的基础，引入优质线上线下资源，尤其是微观部分的视频资源，将难以理解的内容讲透彻，提升学生的理解程度。

在建设上探索多类型课程内容的设计，利用理论和实践综合授课。理论课程内容包含分子遗传学原理与方法，遗传基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、细胞遗传的原理与方法、群体遗传学、基因组学等内容，内容实现分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平的内容跨越[6]。根据最新研究方向完善数量性状形成的个体及群体的分子遗传机制，动物数量性状功能基因的筛选与鉴定的前沿内容。

三、SPOC教学模式在动物遗传学中的探索应用

（一）SPOC教学模式

SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）教学模式是加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的[7]。SPOC是融合了MOOC与校园课堂教学的一种混合式教学模式，是对教学模式的重构与创新[8]。当前的SPOC教学模式针对在校学生开展，其是课堂教学与在线教学相结合的学习模式。目前针对性较强的在线教学资源，如MOOC视频、雨课堂或采用通过教学适用性评估的在线资源及相关评价等功能，实施在校翻转课堂教学。

SPOC教学模式分为线上、线下两个部分，线上首先要求教师把在线教学资源（如视频材料或互动课件）布置给学生，学生进入学习模块，根据学习任务通过在线视频学习、在线测试、讨论等自主学习的模式进行线上学习。线下课堂教学中回答学生的问题，了解学生已经吸收了哪些知识，哪些还没有被吸收，在课上与学生一起处理作业或其他任务。这种混合式教学方式可以使教师及时了解学生对课程的掌握程度，针对重点及难点教学，自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统。

（二）动物遗传学教学模式现状

目前大多數教学均采用线下教学，以教师讲授结合线上资源。本教学团队课堂除了传统讲授内容外，重点在于探索SPOC线上线下教学模式的应用，如何提升未来可以结合线上线下混合式教学和虚拟仿真教学开发我校动物遗传学视频资源和虚拟仿真课件，达到线上课堂教学、学生互动、随堂测验等，真正做到以学生为主，及时掌握学生的学习动态，充分发挥学生的学习主动性。

（三）SPOC教学模式在动物遗传学教学中的应用

1.完善课程内容，丰富SPOC模式的课程资源

收集课程需要的各种资源，包括教学大纲、文本教程、电子教案、教学课件、MOOC视频，其他教学内容相关视频、动物遗传学资源库、自测试题等方面的内容，简历资源库，保证教学中课程内容的系统性和实践性[9]。

2.根据章节内容进行不同章节的多类型课程内容的设计

理论课程内容包含分子遗传学原理与方法，遗传基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、细胞遗传的原理与方法、群体遗传学、基因组学等内容，内容实现分子水平、细胞水平、个体水平、群体水平的内容跨越[10]。根据原理类型分子遗传学原理与方法，细胞遗传的原理与方法、基因组学设计微观部分，网络视频和动画内容丰富，进行视频观看、动画示范及理论讲解[11]。遗传基本规律及其扩展、非孟德尔遗传、群体遗传学等宏观部分，相对视频资源匮乏，布置作业，提前学习MOOC课相关资料，再进行理论讲解。理论与实践结合的内容为分子遗传和细胞遗传部分，其中DNA的提取、基因扩增、基因检测、性别鉴定和物种鉴别五个为实验内容。

3.综合利用三段式教学方法

在提升教学理念的同时，提出在动物遗传学中采用三段式教学方法，通过启发式教学导入新课，利用演示法教学进行理论和实践演示，通过任务驱动法在视频资源相对少的章节，布置作业，提前预习，加强学生对所学内容的理解[12]。结合OBE教学理念[13]的应用，加强基础理论与实践教学的统一。

4.SPOC教学模式探索

采用针对性较强的在线教学资源让学生进行预习，并利用教学适用性评估的在线资源及相关评价等功能，实施课堂测试。根据偏好和学生的需求，自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统，进行灵活的课程讲授，在分子遗传学、细胞遗传学、遗传物质改变、基因表达调控等难以直观理解内容的学习中，引入如麻省理工等最新的动画、视频资源，通过先讲授内容，再观看的方式，加深理解的准确性[14]。

动物遗传学教学侧重于各种动物性状遗传机制解析以及遗传改良方式研究，其教学不仅要求学生对生命现象进行理解，还需要运用动物遗传学知识解析与其相关的育种、营养、生产和疾病产生的相关机制。因此动物遗传学课程具有抽象性、难理解性和前沿性的特点。因此采用基于SPOC教学模式的动物遗传学教学，具有明显的线下教学效果。

四、结语

动物遗传学是高等农业院校畜牧专业一门十分重要的专业基础课，奠定了后续开展专业核心课程学习的理论基础。随着教育部门对高校教学改革的重视，同时针对实践教学中存在的问题，越来越多的高校教师开始重视教学改革的研究和应用。本教学团队在进行SPOC线下教学模式的探索中发现将遗传学的实践内容渗透到教学内容中，利用线上线下混合式教学，可以充分激发学生的学习兴趣，提高人才培养质量，培养真正适合畜牧业发展需要的人才。

参考文献：

[1]蓝贤勇，黄永震，党瑞华，等.农林高校《动物遗传学》课程教学的改革与探索[J].中国牛业科学，2019，45（2）：94-96.

[2]黄永震，雷佩佩，贺花，等.后MOOC时代《动物遗传学》SPOC教学模式探索和实践[J].中国牛业科学，2017，43（6）：84-88.

[3]陈德富，卢大儒，张飞雄，等.中国遗传学教学40年发展及展望[J].遗传，2018，40（10）：916-932.

[4]郑爱泉.现代生物技术概论[M].重庆：重庆大学出版社，2016.

[5]陈婕，罗觅，陶敏，等.动物和植物远缘杂交比较研究[J].中国科学（生命科学），2016，46（10）：1139-1161.

[6]农向.地方师范院校《遗传学实验》教学改革的探索[J].读与写（教育教学刊），2013，10（1）：72.

[7]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”：SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[8]李桂峰，徐建国，郑亚军，等.基于SPOC的食品营养与健康混合教学模式探索和实践[J].食品工业，2021，42（4）：408-411.

[9]北京市教育委员会，北京高等教育学会教材工作研究会.构建高等教育教材建设体系，提高高等教育教学与人才培养质量[M].北京：中国人民大学出版社，2015.

[10]蒋钦杨，郭亚芬，兰干球.动物遗传学课程教学的改革探索与分析[J].教育观察，2013，2（1）：46-48.

[11]吴磊磊.基于网络成人教育立体化教学资源建设[J].现代职业教育，2016（16）：101.

[12]高飞，付守鹏，关继羽，等.动物实验方法学课程教学改革的探索[J].黑龙江畜牧兽医，2021（7）：145-146，152.

[13]閻俊爱，刘璐，荆树伟，等.基于OBE新时代本科教育课堂教学改革研究[J].忻州师范学院学报，2021，37（2）：101-107.

[14]王朋娇，崔璨，姜爽.引领式SPOC教学模式构建及在开放大学中的应用研究[J].中国电化教育，2018（9）：123-131.

◎编辑 薛直艳