略谈本科生遗传学综合能力的培养

朱艳萍，陈 超，谭洁琼

（中南大学生命科学学院 湖南 长沙 410078）

1 注重专业结合的遗传学课程建设

生物科学专业的本科生毕业后绝大多数会选择继续深造，而少部分学生则会去生物技术相关行业就业，这两者都需要学生拥有扎实的理论基础知识和较高的专业技能，因此，课程建设的进行对学生的培养至关重要。做好课程建设不仅有助于学生实施创新创业项目及撰写毕业论文，而且对其后期就业等方面也有所帮助。以遗传学课程为例，其建设主要包含以下几个方面：

1.1 思政教学融入课堂

课程团队通过发掘、树立一批优秀师德典型，将思政育人的理念和方法融入教学的同时，有机地将优秀的遗传学、医学家事迹引入课堂，使学生树立正确的世界观、人生观和价值观，指明其前行的科研道路。夏家辉院士是我国现代人类与医学遗传学的开拓者、临床遗传学奠基人。在担任医学遗传学国家重点实验室主任期间，每周工作7天，每天12小时，于1998年成功克隆了神经性耳聋疾病基因GJB3，实现了我国克隆遗传病致病基因零的突破。截至目前，由夏家辉院士带领的团队已完成了70多万个胎儿的筛查，对3000多个患有先天性致病的胎儿进行了及时干预，在出生缺陷防控上取得显著的经济和社会效益。夏家辉院士认为，作为科研工作者，必须实事求是，拥有严谨的科学态度、扎实的专业基础及自我奉献精神。一走进实验室的大门，就可以看到他题词的“正直、责任、良心”六字室训，这六个字一直激励着大家。在课堂教学中融入思政元素，树立模范榜样，既可以激发学生的求知欲，又有助于学生自身精神和行为的磨炼和修养，无形中起到了育人的作用。

1.2 增加临床遗传学相关知识的讲解

遗传学主要研究人类遗传疾病的发病机制、传递规律，并辅助临床诊断，从而达到预防与治疗遗传疾病的目的。遗传学涉及的学科很多，包括植物学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、发育生物学和进化生物学等所有分支的生命学科，还涉及临床医学，是介于基础医学和临床医学之间的交叉学科。该学科在高校生物科学专业被划分为基础专业学科，学院一般不会开设临床医学相关课程，但会运用遗传学的原理与方法研究遗传疾病。针对生物科学专业，教师会额外讲授遗传学相关的临床知识、经典的临床病例等，甚至组织学生参观遗传咨询门诊。这种现场教学有利于学生更好地掌握家系图的绘制、了解患者的临床特征、遗传方式等，使原本比较抽象、模糊的内容变得生动、形象。

如有学生未理解清楚某些知识点，或者想了解更多相关知识，可以通过微信开展第二课堂，建立师生答疑群，针对问题，教师在群内一一解答并推荐相关的书籍、文献以及慕课链接，增强学生对知识的理解与运用，为学生以后的工作做了重要的铺垫作用。

1.3 增加常见生物信息学数据库及相关软件资源的学习、使用

遗传学研究涉及大量数量遗传学、生物统计学和生物信息学软件的操作以及数据库资源的利用，属于遗传学研究的必备方法和技能，但是生物科学专业的学生在本科阶段很多基础课程都不会涉及相关的知识，或者即使个别课程涉及，但也因为内容大幅度偏向理论教学且过于简单，因此并不能满足学生日后的科研及工作需求。为了更好地打开学生的科研思路，课程增加了生物信息学相关的教学内容，教师一一讲述相关基础知识、重点、难点，比如常用数据库与资源、测序技术基础与数据分析、R基本画图、R与统计分析等并指导实践，还邀请国内外专家给学生讲座。因此，受过训练的学生具备一定的处理和分析生命科学研究中产生的实验数据的能力，大大提高了学生的科研水平。

1.4 增设讨论课

根据班级总人数分小组（卓越班1人一组，普通班2人一组合作完成），学生选取与教学内容相关的一个主题，完成资料的收集、PPT制作、汇报等，平均每小组持续40分钟，每位教师平均带领6―9位学生对所做的汇报开展讨论，学生有争议的问题或者需要拓展的知识点，由教师补充总结。这种“以学生为中心，围绕主题讨论”的形式很受学生的欢迎。

1.5 录制实验教学微视频

部分实验耗时较长不易在课堂中呈现，教师需要提前完成，为了让学生更直观地了解全过程，教师对实验内容分段录制微视频，防止学生观看时间较长产生疲劳感，每个视频时间控制在10―15分钟，内容包括材料准备、操作流程，课前一个星期上传到网络硬盘，学生可自行下载学习，这样既可以把传统的课堂学习过程变成学生在课外时间的在线课程学习，又可以有效地实现学生在实验课前的预习工作，从而加强学生的自主学习能力。

1.6 增加学生可参与的实验项目

与传统的“遗传学”教学方式不同，课程改革后，学生可用自己的血液标本进行课程体系中设置的相关遗传病检测，或者作为老师某项课题的研究对象，学生需详细了解课题的研究目的及意义，自愿签署知情同意书方可实施。这种方式极大地调动了学生的积极性，且对课题所涉及的实验也会去做更多的了解与学习。学生在自主实践练习中加强与教师的互动，及时解决实验中遇到的困难，有利于学生自信心的增强。

1.7 巧妙结合理论与实践布置课后习题

每个章节讲授后，教师会总结知识的难点、重点以及学生在实验中遇到的问题，并巧妙地将理论与实践知识相结合布置思考题，学生在思考过程中不仅能有效地梳理所学知识，而且还会自行补习欠缺的知识碎片。比如针对某些实验需要设计引物、构建质粒等，有助于学生建立“从脑到手”的联系，真正将理论学习运用于实践。

1.8 设置多元化考核模式

一个学期的知识量，仅凭一份试卷，有限的答题时间，难以充分检验学生对知识掌握的程度，同时也不能全面、客观地体现教学成果。为有效杜绝学生仅通过考前临时突击复习，不重视过程培养的现象，考核形式不再由单一的期末笔试成绩决定，理论课考核增加了课堂表现成绩、讨论课成绩、随堂测试成绩、撰写综述的成绩，实验课考核也增加了动手能力的考核、实验结果分析等。教师通过多元化的考核模式潜移默化地激励学生学习，同时又提高了教学质量。

2 加强创新创业工作推广及实施

创新创业项目的申报需要导师结合学生的专业背景和兴趣爱好，引导他们查阅文献、合理选题、撰写项目书，包括对所选课题进行创新性、可行性分析，实施计划并预计实施完成的时间及成果。学生有一定的理论和实践基础才能申报，实践过程是在导师的指导下独立完成，此过程把高校教育与实践创新结合起来，将创新创业教育融入专业人才培养全过程，学生的综合素质得以提升，能更好地适应创新型社会建设发展的需要。我们主要从以下几方面的能力着手。

2.1 提高文献检索、阅读文献能力

大学生创新创业项目是学生将所学的理论知识在实践中应用，导师可要求学生加入实验室开展实践研究，明确团队成员分工，定期开展工作进展汇报。为了学生能够打开科研思路，导师应要求学生学习如何检索与课题相关的文献并阅读学习，以便拓展专业知识的深度和广度。

2.2 提高科研创新、独立解决问题的能力

学生通过导师、前人对课题的指导或者自己在实践过程中总结的经验，受到新的启发，对课题有了更深层次的了解、规划或创新，从而培养了发现问题、分析问题、独立解决问题的能力，研究与创新能力均得到升华。

2.3 提高团队合作意识、增强责任感

在一个团队内，学生能力水平不均匀，能力弱的学生主动性差、积极性低，容易导致实验周期延长，甚至不能按时结题。课程改革后，项目实施前期所有学生都由导师或者前人带教，根据每个人的特长合理分配工作，并要求小组定期汇报实验进展，这样可以起到相互监督的作用，如任务没跟上进度，也能及时查找原因，增强大家的紧迫感和责任感。

3 注重毕业设计（论文撰写）能力的培养

由于大部分生物科学专业的学生毕业后仍然想继续深造学业，而花费较多时间用于研究生入学考试复习，或者个别学生纯粹对此环节不重视，懒散拖拉抱着混日子也想毕业的态度，部分学生在毕业环节只花费很少的时间在实验室做课题，导致实验不完善或数据量极少。由于达到毕业要求的论文需要一个完整系统的实验和一定量的数据体现，绝不能是凭空想象捏造的数据，所以毕业环节是不可替代的综合培养过程，所有学生都必须全程参与。为了保障学生有条不紊、保质保量地完成毕业论文，教研室可仿效研究生培养体系，强化指导教师责任，加强对选题、开题、中期考核、答辩等环节的全过程管理，要求学生积极参加课题组的组会，加强学习管理，导师严把各阶段质量关，且要求指导教师必须具备相应的高级职称。同时为了保障指导教师有足够的精力带教学生，对指导学生的人数也应有严格控制。

4 结语

加强课程建设是学校提高整体教学水平和人才培养的重要措施，课程团队通过增加临床遗传学相关知识、生物信息学相关知识的讲解、实验课的改革等措施，加深学生对专业知识的理解，将学生的注意力从实验“怎么做”转移到“为什么做”，尤其是可以用自己的血液标本检测课程设置的遗传病，大大增加了学生对知识的兴趣和求知欲。通过汇报主题开展讨论的形式，激励学生自主学习，增强归纳知识点的能力。教师将思政元素融入课堂，充分发挥了课程价值教育的功能。

在创新创业项目和毕业设计（论文）实施过程中，导师要加强管理并言传身教传授知识与技能，这样不仅培养了学生严谨的科研思维、实事求是的科研作风和创新意识，还为学生未来的科学研究工作或就业后从事的相关技术工作作了铺垫。

随着科学技术的不断发展和遗传学水平的日新月异，课程团队的教师要不断更新知识传授给学生，探索新的教学方式、教学理念，以便更好地提升教学质量。