案例式教學(xué) 讓《動(dòng)物遺傳學(xué)》課堂活起來

何珂 周曉龍

摘要：遺傳學(xué)是生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容也因此得到了飛速更新。基于此特點(diǎn)，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)農(nóng)林院校的教學(xué)特點(diǎn)，提出在教學(xué)中實(shí)施一種基于“案例教學(xué)”的教學(xué)模式，并介紹了該模式在《動(dòng)物遺傳學(xué)》課程教學(xué)中的實(shí)施方法和步驟。實(shí)踐教學(xué)表明，這種方法能夠很好地提高學(xué)生的課堂參與度，極大地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)觀察，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題的能力，較好地實(shí)現(xiàn)了《動(dòng)物遺傳學(xué)》課程的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：動(dòng)物遺傳學(xué)；案例式教學(xué)；課程

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）19-0176-03

遺傳學(xué)是一門闡述生物遺傳和變異規(guī)律及其理論的學(xué)科，其研究對(duì)象是調(diào)控生命的起源、發(fā)展和進(jìn)化，及其相關(guān)的物質(zhì)基礎(chǔ)和遺傳現(xiàn)象，是生物類專業(yè)的核心課程，是學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)整個(gè)知識(shí)體系過程中不可或缺的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，遺傳學(xué)也是生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容也因此得到了飛速更新。現(xiàn)代遺傳學(xué)教學(xué)重點(diǎn)已從以雜交分析為主的經(jīng)典遺傳學(xué)逐漸轉(zhuǎn)到分析基因的分子結(jié)構(gòu)與功能的基因?qū)W以及解析全部基因的組成與相互作用的基因組學(xué)，概念的不斷更新和內(nèi)容的不斷添加使得遺傳學(xué)教學(xué)比生命科學(xué)的其他課程更為困難。

一、遺傳學(xué)課堂中存在的問題

1.枯燥而且知識(shí)覆蓋廣。目前，遺傳學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)是：（1）知識(shí)點(diǎn)繁多，理論體系復(fù)雜；（2）需要掌握較多的基礎(chǔ)理論與相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能，如化學(xué)、生物化學(xué)、概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科；（3）要求學(xué)生能夠應(yīng)用所掌握的遺傳學(xué)知識(shí)解決實(shí)踐問題。所以遺傳學(xué)一直是學(xué)生普遍反映很難學(xué)習(xí)的課程之一，枯燥的理論知識(shí)若無法和實(shí)際相結(jié)合，則無疑是一本天書。這就要求任課教師必須采用合理而有效的教學(xué)方法，否則很難取得良好的教學(xué)效果[1]。

2.教材良莠不齊。教材是傳授知識(shí)的主要載體，其質(zhì)量和水平的高低必將影響到教學(xué)的質(zhì)量。國內(nèi)目前已有眾多遺傳學(xué)教材，根據(jù)調(diào)查顯示，國內(nèi)教材在某方面還存在不足之處，如：“內(nèi)容更新慢，教材結(jié)構(gòu)不夠合理”、“雖經(jīng)多次印刷，仍存在諸多問題”、“教材和專著不分”、“制定編寫大綱和具體編寫過程中缺乏必要的、應(yīng)有的集體研究、集體討論和集體審定的‘拼盤教材”、“仍舊是教師講義的‘延伸，其更適合教師用來講，并不適合學(xué)生自主閱讀”；而若一味地采用國外的教材，對(duì)于英語知識(shí)薄弱的部分學(xué)生來說，語言是很大的困擾，他們也很難理解遺傳學(xué)的精髓[2]。并且由于生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，研究范疇不斷拓寬，研究內(nèi)容不斷深化，遺傳學(xué)知識(shí)的積累量越來越大，迫切需要有一個(gè)好的教學(xué)體系和豐富的課外知識(shí)拓展，以規(guī)范和提高《動(dòng)物遺傳學(xué)》的教學(xué)過程。

3.課程在農(nóng)林院校中缺乏針對(duì)性。《動(dòng)物遺傳學(xué)》是多門課程的基礎(chǔ)，如《基因工程》、《表觀遺傳學(xué)》等，但在農(nóng)林類院校中，在該方面的課程開設(shè)情況不是很全面，因此缺乏針對(duì)目前研究領(lǐng)域中的技術(shù)的講授和介紹[3]。

針對(duì)以上問題，本教改團(tuán)隊(duì)結(jié)合最新的研究資訊作為案例教學(xué)，讓學(xué)生接觸最前沿的遺傳學(xué)發(fā)展知識(shí)，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生更好地掌握該課程。

二、案例式教學(xué)，提高教學(xué)效果

1.拓展教學(xué)內(nèi)容，采用最新的文章作為案例，做到與時(shí)俱進(jìn)。教材只是在講解過程提供部分或大量信息，不可能在內(nèi)容上面面俱到。因此，在課堂講解過程中，教師應(yīng)緊跟學(xué)科前沿，及時(shí)將遺傳學(xué)發(fā)展過程中形成的新知識(shí)、新發(fā)現(xiàn)及時(shí)穿插于課堂教學(xué)內(nèi)容中。（1）在課程介紹過程中，加入當(dāng)前遺傳學(xué)相關(guān)的經(jīng)濟(jì)案例，如癌癥相關(guān)基因、人類私人測(cè)序等內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生熱情；在介紹染色體是一種超級(jí)壓縮的結(jié)構(gòu)時(shí)，介紹目前全新的概念，能用DNA當(dāng)作數(shù)據(jù)儲(chǔ)備的材料，如1克DNA能存700TB數(shù)據(jù)；介紹青春期環(huán)境壓力的表觀遺傳學(xué)影響時(shí)，兒時(shí)貧困和壓力影響基因和免疫系統(tǒng)，精神疾病存在著強(qiáng)烈的遺傳選擇，小麥A基因組測(cè)序和草圖繪制，控制重要農(nóng)藝性狀的優(yōu)良基因的發(fā)掘及功能基因組學(xué)研究等前沿研究內(nèi)容，既能誘發(fā)學(xué)生興趣，又能拓展遺傳學(xué)內(nèi)容。（2）讓學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)“教育資源”。目前我們已經(jīng)建立了《動(dòng)物遺傳學(xué)》課程在校園網(wǎng)絡(luò)上的建設(shè)，上傳了課程的教學(xué)大綱、課件、作業(yè)和教學(xué)視頻等。除了這些基本的資源，教學(xué)團(tuán)隊(duì)還上傳了時(shí)下最新的一些報(bào)道及評(píng)論，讓學(xué)生接受最前沿的“知識(shí)風(fēng)暴”。

2.設(shè)置某些熱點(diǎn)知識(shí)的專題，系統(tǒng)且重點(diǎn)地介紹一些重大研究進(jìn)展。生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，在短短幾年內(nèi)，快速發(fā)展出了一些重要而有深遠(yuǎn)意義的技術(shù)等，而這些在教科書中更新速度較慢，因此在課堂和課外上專門設(shè)置了多個(gè)熱點(diǎn)專題，能夠讓學(xué)生接觸最前沿的研究發(fā)展，這對(duì)于學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展和提升有很好的基礎(chǔ)作用。每個(gè)專題由熟悉該領(lǐng)域的教師主講，主要內(nèi)容包括研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)、專家意見。（1）在課堂中設(shè)置的專題有以下幾方面，每2個(gè)課時(shí)（1次課程）抽出10分鐘進(jìn)行講解。①轉(zhuǎn)基因技術(shù)：包含目前轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物原理的介紹、轉(zhuǎn)基因安全性問題、目前市面上存在的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品介紹、如何正確地對(duì)待轉(zhuǎn)基因及用轉(zhuǎn)基因蚊子對(duì)抗登革熱是否能夠發(fā)揮作用等。②RNA干擾：包含RNAi的原理介紹和其廣闊的應(yīng)用前景，如賽諾菲（Sanofi）合作開發(fā)的RNAi新藥patisiran治療多發(fā)神經(jīng)病變性遺傳性ATTR型淀粉樣變，RXi公司和Wave Life Sciences公司都在研究采用RNAi藥物治療更加廣泛的疾病類型，包括癌癥。③CRISPR-cas9技術(shù)：包含操作原理和基因編輯動(dòng)物。如敲除FGF5可以使動(dòng)物產(chǎn)毛量增多、MSTN基因天然缺失或敲除使動(dòng)物肌肉暴增，胚胎原核期基因敲除等，該技術(shù)沒有病毒引入，安全高效將大大提高農(nóng)業(yè)優(yōu)良品種選育的速度，目前該技術(shù)還廣泛地應(yīng)用于癌癥治療中。④CAR-T技術(shù)：包含技術(shù)原理和CAR-T技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。嵌合抗原受體T細(xì)胞，是目前較為有效的晚期惡性腫瘤的治療方式之一。（2）在課外教學(xué)過程中，開設(shè)專題講座，邀請(qǐng)合適的教授等以講座的形式給學(xué)生進(jìn)行知識(shí)傳播，主要目的是為了讓學(xué)生明確目前科學(xué)家都真正在“研究什么”。

3.啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)觀察，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題的能力。啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，促使他們生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想。只有將興趣化的教學(xué)方法和多樣化的教學(xué)手段相結(jié)合，才能培養(yǎng)出學(xué)生的興趣以及獨(dú)立分析、解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力。根據(jù)生物學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，教師采取科學(xué)的教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（1）在課程中，我們將近些年的重大發(fā)現(xiàn)或有意思的論文，以課程論文的形式布置給學(xué)生，按照小組的形式，進(jìn)行討論和展示（例如表1，每年我們將更換論文）。選擇部分上課時(shí)間，安排一組學(xué)生做該論文的展示，而其他同學(xué)提出問題，一起深入討論。在該過程中，學(xué)生不僅要深刻理解論文的設(shè)計(jì)和結(jié)果，更重要的是學(xué)會(huì)如何去思考一個(gè)科學(xué)問題，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題的能力。（2）采用更加先進(jìn)的多媒體技術(shù)，使得教學(xué)過程更加豐富多彩。例如遺傳學(xué)課程中“染色體的畸變”中，可以用不同的動(dòng)畫形式更逼真地展示出基因的缺失、重復(fù)、融合，并結(jié)合生活中哪些疾病與這些基因相關(guān)；同時(shí)，在教學(xué)過程中采用提問的方式來激發(fā)學(xué)生的探知欲望，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由簡(jiǎn)單的接受型轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)。（3）結(jié)合目前學(xué)院的科研內(nèi)容，讓其能夠參與到簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中，獲取課堂中領(lǐng)悟不到的知識(shí)，并且能夠?qū)W以致用。由于專業(yè)的特異性，我們專業(yè)培養(yǎng)的人才偏向于市場(chǎng)方向，因此在教學(xué)過程中，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)殖基地進(jìn)行實(shí)習(xí)及參觀，了解市場(chǎng)需求，培養(yǎng)出更適合市場(chǎng)的人才。

三、總結(jié)

有效提高學(xué)生的積極性是一個(gè)長期的過程，對(duì)教師有著嚴(yán)格的要求，必須要始終以學(xué)生為中心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)積極性，聯(lián)系時(shí)代發(fā)展。本教改團(tuán)隊(duì)通過在教學(xué)體系、課外知識(shí)拓展、教學(xué)方法上進(jìn)行多方面的改進(jìn)，針對(duì)現(xiàn)在教材的局限性，結(jié)合最新的研究資訊作為案例教學(xué)，讓學(xué)生接觸最前沿的遺傳學(xué)發(fā)展知識(shí)；同時(shí)針對(duì)教學(xué)脫離實(shí)際的情況，采用多種教學(xué)手段和理論聯(lián)系實(shí)際的方式，刺激學(xué)生的知識(shí)探索欲望，提高他們自主學(xué)習(xí)的積極性。堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生興趣以及獨(dú)立分析、解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力為導(dǎo)向，為后期專業(yè)課程的學(xué)習(xí)鋪墊。

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