基因組學教學改革與思考

秦余香 楊新超 李慧

摘要：基因組學是研究生物體的整個基因組結構、功能及進化的一門學科，內容包括基因組作圖、序列分析、基因定位、基因功能分析、基因組的進化分析等，內容多且與其他課程內容相互滲透，緊跟時代發展前沿，發展變化較快。本研究從教學內容選擇、不同教學方法的運用、網絡課堂的構建及考核方式的改革等方面進行了探討，以期提高教學質量，培養具有創新和實踐能力的高素質生物技術專業人才。

關鍵詞：基因組學；教學改革；教學思考；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0223-02

一、優化教學內容，重點突出

基因組學是伴隨基因組計劃誕生、研究基因組的結構、序列組成以及功能的一門學科，課程一般設在遺傳學、分子生物學之后，而且部分內容出現了與遺傳學、分子生物學內容相互交叉，甚至重復的現象[1-3]。這樣在授課過程中就會出現學生厭學、課時緊的情況，為避免出現類似問題，在內容設計上筆者在總結多年授課經驗及學習、吸收國內外教學經驗的基礎上，主要做到了以下幾點：避免重復、重點突出、內容精練、提高興趣、緊跟前沿。希望通過本課程的學習，既讓學生掌握基因組學的基本知識體系，又不與前期所學的遺傳學、分子生物學重復，同時又緊跟學科發展前沿，讓學生了解最新的研究動態，培養解決問題、分析問題的綜合能力。例如在所選的楊金水先生主編的《基因組學》教材中第1章基因組，其部分內容與生物化學和分子生物學相似，第2章遺傳圖繪制與遺傳學部分內容重合，而第7、8、9章的內容又會在分子生物學中有所闡述。為了突出重點，減少學時，在授課過程中我們略講、不講或為了課程知識體系的完整和系統性，安排學生課下自學的處理方式。而第3、4、5、10、13是基因組學課程的特色內容，又緊跟時代發展前言，是本門課的重點內容，我們做到了在授課過程中精講。通過內容選擇大大提高了學生對本門課的學習興趣，取得了較好的教學效果。

二、根據教學內容，合理運用教學方法

目前課堂教學還是學生獲取知識的主要途徑，因此我們在基因組學的授課過程中還是要遵循以多媒體課件講授為主，并輔以板書講解，在講授過程中盡量多增加圖例、動畫等內容，使授課內容形象化，具有趣味性，以降低難度，增強可接受性。但針對不同章節的具體內容和特點，我們還是選用了特定的授課方法。比如第2章遺傳圖繪制，本章的部分內容在遺傳學課有所涉及，相對比較容易，但為了保持和體現基因組學的知識網絡體系的完整性，我們決定以學生自學為主。學生課下自學準備課件，課上抽取個別學生講解，讓學生在組織課件和講解的過程中掌握內容，鍛煉能力。再如第5章基因組序列注釋，本章內容涉及許多生物信息學網站、軟件的使用，如果只是理論講授，既會感到枯燥，又會感到深奧難于理解。鑒于此特點，我們充分利用網絡資源將課本內容通過在線操作和演練進行講解，將課堂“搬到”實驗室，充分利用實驗室的網絡資源和同學們自己手頭的電腦，將教師自己科研中獲得的基因序列當作素材，直接登錄NCBI數據庫進行在線分析，例如對基因的開放閱讀框進行查找、基因的同源比對，利用GeneScan軟件對基因進行搜尋，等等。這立刻增加了學生學習的趣味性，打破了課上只是揣摩教材文字意思的尷尬局面，降低了學習的難度，同時又將理論與科研實際聯系了起來，大大提高了學生的學習興趣，激發了學習熱情，甚至有可能由此影響學生未來的發展方向。比如有的同學在成功進行了基因搜尋、開放閱讀框查找、蛋白質結構域分析和練習了Genescan等幾個軟件之后，興奮的說：“我以后要考生物信息學方向的研究生”。關于充分利用網絡資源，增加學習資源和緊跟發展前沿的必要性，中國學者柏文琴等和美國學者A.Malcolm Campbell在基因組學的教學論文中也都有所闡述。這正說明了不同學者對依據教學內容合理選用教學方法觀點的一致性[2，4]。

三、構建網絡課堂，延伸學生的學習空間

大學課堂與中學課堂明顯的區別是大學課堂有講授內容多、信息量大、內容新穎、教材不唯一等特點。這就導致部分學生課上對個別內容理解不透、記憶不牢，而課下復習又無所依，課本上找不到相應內容，等等問題，使學生學習遇到了障礙[5]。為解決類似問題，我們及時構建網絡課堂，建立基因組學課程網站，將課程簡介、教學大綱、授課計劃、課件及時上傳。在網站中設立課程資源區、師生互動區、生物領域新進展介紹等不同欄目，讓學生可隨時上網查詢課程相關資源，了解研究動態，將學生的學習空間延展到了課堂之外。這大大方便了學生的學習，增加了學生學習的自主性和靈活性，提高了學習效果。

四、改革考核方式，重在平時掌握落實

合理、科學的考核方式是教學質量保障和教學過程順利進行的依據。目前閉卷考試還是我院課程考核的主要方式，該方式以學生最終記住了多少知識點為關鍵，常常造成有些同學考前臨時突擊、死記硬背知識點的情況，這樣不利于學生平時對所學內容的學習和掌握，不利于能力的培養，主要表現在考試時基礎知識題得分較高，理論聯系實際、解決實際問題的題目得分較低。鑒于此，我們考慮到基因組學是專業選修課，在符合學校考試管理規定的前提下，對考核方式進行了大膽改革，取消了以前期末的閉卷考試考核方式，改為注重平時學習，期末以大論文的方式進行考查的考核方式。學生成績由平時考勤、課堂表現、平時小作業、大作業以及期末大論文等幾部分組成。把學生的學習中心轉移到平時對所學知識的掌握和理解、消化的軌道上來。學生沒有了期末的閉卷考試，學習壓力顯著降低，卻大大提高了學生平時對基因組學課程的學習興趣，表現在學生聽課比較輕松、參與問題討論的積極性較高、自己查閱資料解決問題的主動性增強，出現了期末學生對知識和問題的掌握程度反而比往屆學生掌握程度較好的良好現象。

五、教學效果

從課上、課下學生的表現，平時作業的完成情況，期末大論文寫作情況以及期末學生書面反饋結果來看，目前基因組學的教學改革是成功的。98%以上的學生對教學非常滿意，現摘錄學生反饋意見如下：學生1：“老師，我特喜歡你現在的講課風格，主題清晰、思路明確、重點突出。”學生2：“老師的授課方式很不錯，上課先講重點知識，同學們能記住重點，防止在后面疲勞的時候學不進去，我們學得多，也不累。”學生3：“這書太厚了，但老師講得很好，就應該平時多努力，不把寶壓在期末考試。”師：“同學們，你們的滿意是對老師是最大的鼓勵，但我同時清楚的知道，這些都是老師應該做到的。”

六、存在的問題

雖然目前基因組學的教學改革看來是成功的，但還是存在一定的問題，分析起來主要有以下幾點：（1）個別學生有點疲沓。通過三年的學習，學生對教師、同學很熟悉，有點放松自己，表現為個別學生上課有遲到的現象。（2）知難而退。部分學生開始學習有些不認真，隨著內容的增多，部分內容不能很好的理解，出現了放棄聽課學習的情況。

七、采取的措施

針對以上問題，采取措施如下：（1）好的措施要發揚，比如重點突出、精講等。（2）多鼓勵，給予學生希望，讓他們重拾信心。（3）采取談話或課下輔導的形式，幫助掉隊的同學。（4）從思想上讓學生認識到學生學習也是一種責任和義務。學生目前主要還是一位消費者，父母辛苦耕耘供著他們在學校深造，同時學生的學習也在消費同學們的青春，我們有義務對父母負責，有義務對自己負責。同時，青年學生是祖國的未來，我們今天有責任和義務努力學習，掌握專業知識，明天用自己的一技之長報效祖國，為祖國的明天負責。

總之，學生的意見和建議是教學改革的原動力，而教學改革的實施離不開教師的精心設計，二者的結合是教學改革成功的關鍵。

參考文獻：

[1]劉志祥，徐剛標，曾超珍，王愛云，吳若炎.遺傳學與基因組學整合課程探討[J].遺傳，2011，33（7）：801-806.

[2]柏文琴，郜剛.基因組學教學改革與實踐[J].微生物學通報，2012，39（6）：848-852.

[3]趙陽，江海洋.后基因組時代農林院校基因組學教學改革探析[J].現代農業科技，2015，（3）：337-338.

[4]A.Malcolm Campbell. Public Access for Teaching Genomics，Proteomics，and Bioinformatics[J]. Cell Biology Education，2003，（2）：98-111.

[5]李雅軒，張飛雄，趙昕，蔡民華，晏月明，胡英考.利用網絡平臺輔助遺傳學教學的探索與實踐[J].遺傳，2010，32（4）：393-396.