基于SPOC模式的動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

劉志紅，蘭茗熙，高麗霞，趙艷紅，王志新

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為了與“互聯(lián)網(wǎng)+高等教育”發(fā)展的新形態(tài)與時(shí)俱進(jìn)，作為傳統(tǒng)線下教學(xué)課程的動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)也隨之發(fā)生改變。動(dòng)物遺傳學(xué)側(cè)重于各種動(dòng)物性狀遺傳機(jī)制解析以及遺傳改良方式研究，其教學(xué)不僅要求學(xué)生要對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行理解，還需要運(yùn)用動(dòng)物遺傳學(xué)知識(shí)解析與其相關(guān)的育種、營(yíng)養(yǎng)、生產(chǎn)和疾病產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制。因此動(dòng)物遺傳學(xué)課程具有抽象性、難理解性和前沿性的特點(diǎn)。結(jié)果證明，利用SPOC教學(xué)模式突破了傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)空方面的界限，促使教學(xué)過程中的教、學(xué)、評(píng)、測(cè)發(fā)生了顛覆式改變，進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 動(dòng)物遺傳學(xué);SPOC教學(xué)模式;教學(xué)改革;教學(xué)應(yīng)用;教學(xué)方法

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）50-0100-02

互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展使即時(shí)性、交互性、開放性與跨域性得到了有效實(shí)現(xiàn)，動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)方式需要突破傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)空方面的界限，促使教學(xué)過程發(fā)生改變。動(dòng)物遺傳學(xué)是遺傳學(xué)的分支，是生物學(xué)科相關(guān)學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程[1]。盡管近年來遺傳學(xué)教學(xué)方法和教學(xué)技巧在不斷豐富，但當(dāng)下動(dòng)物遺傳學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式仍太過單一，即教師強(qiáng)制性的知識(shí)傳授和學(xué)生被動(dòng)式的知識(shí)接受[2]現(xiàn)象普遍存在。針對(duì)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行SPOC線下教學(xué)模式的探索。

一、我國(guó)動(dòng)物遺傳學(xué)線上MOOC課程建設(shè)現(xiàn)狀

在動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)中，目前有三所院校進(jìn)行了慕課的建設(shè)，其他大部分院校還是利用傳統(tǒng)PPT講授方式進(jìn)行。揚(yáng)州大學(xué)李碧春、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)鄧雪梅教授和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)李春麗等建設(shè)了動(dòng)物遺傳學(xué)MOOC課，揚(yáng)州大學(xué)李碧春建設(shè)了動(dòng)物遺傳學(xué)的國(guó)家級(jí)精品課程，引領(lǐng)了動(dòng)物遺傳學(xué)新型課程建設(shè)。動(dòng)物遺傳學(xué)作為遺傳學(xué)的分支，也有其他遺傳學(xué)相關(guān)課程，例如復(fù)旦大學(xué)的遺傳學(xué)國(guó)家精品課程、廈門大學(xué)的現(xiàn)代遺傳學(xué)和遺傳與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)國(guó)家精品課程、武漢大學(xué)的分子生物學(xué)國(guó)家精品課程等一批國(guó)家級(jí)課程[3]。還有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的遺傳學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)的遺傳學(xué)（英文）等一批優(yōu)質(zhì)的課程資源，為我校建設(shè)動(dòng)物遺傳學(xué)提供了寶貴的線上資源。但作為內(nèi)蒙古自治區(qū)，動(dòng)物遺傳學(xué)的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)匹配還需要進(jìn)一步建設(shè)。

二、動(dòng)物遺傳學(xué)課程內(nèi)容的現(xiàn)狀與建設(shè)方向

隨著生物學(xué)相關(guān)知識(shí)、育種新技術(shù)理論等的快速發(fā)展，動(dòng)物遺傳學(xué)課程發(fā)展具有時(shí)代性特征，動(dòng)物遺傳學(xué)課程內(nèi)容有了大幅擴(kuò)充，從傳統(tǒng)的孟德爾遺傳，擴(kuò)展了分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和基因組學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)隨著近現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因、基因編輯等新興技術(shù)的出現(xiàn)，動(dòng)物遺傳學(xué)課程內(nèi)容的廣度和深度有了大幅度拓展，但教材相對(duì)滯后，課程內(nèi)容亟須在原有課程內(nèi)容上結(jié)合線上線下資源進(jìn)行建設(shè)。一方面要充實(shí)和緊跟研究的前沿，結(jié)合近年來相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行內(nèi)容完善和擴(kuò)充。重點(diǎn)在分子遺傳學(xué)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白翻譯和加工上引入線上資源和最新研究進(jìn)展[4];細(xì)胞遺傳學(xué)配子的發(fā)生和動(dòng)物性別決定[5];基因的表達(dá)調(diào)控;非孟德爾遺傳;基因組研究等原有課程結(jié)合最新的科研進(jìn)展進(jìn)行深度建設(shè)，另一方面要兼顧原有課程的基礎(chǔ)，引入優(yōu)質(zhì)線上線下資源，尤其是微觀部分的視頻資源，將難以理解的內(nèi)容講透徹，提升學(xué)生的理解程度。

在建設(shè)上探索多類型課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，利用理論和實(shí)踐綜合授課。理論課程內(nèi)容包含分子遺傳學(xué)原理與方法，遺傳基本規(guī)律及其擴(kuò)展、非孟德爾遺傳、細(xì)胞遺傳的原理與方法、群體遺傳學(xué)、基因組學(xué)等內(nèi)容，內(nèi)容實(shí)現(xiàn)分子水平、細(xì)胞水平、個(gè)體水平、群體水平的內(nèi)容跨越[6]。根據(jù)最新研究方向完善數(shù)量性狀形成的個(gè)體及群體的分子遺傳機(jī)制，動(dòng)物數(shù)量性狀功能基因的篩選與鑒定的前沿內(nèi)容。

三、SPOC教學(xué)模式在動(dòng)物遺傳學(xué)中的探索應(yīng)用

（一）SPOC教學(xué)模式

SPOC（Small Private Online Course小規(guī)模限制性在線課程）教學(xué)模式是加州大學(xué)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與校園課堂教學(xué)的一種混合式教學(xué)模式，是對(duì)教學(xué)模式的重構(gòu)與創(chuàng)新[8]。當(dāng)前的SPOC教學(xué)模式針對(duì)在校學(xué)生開展，其是課堂教學(xué)與在線教學(xué)相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。目前針對(duì)性較強(qiáng)的在線教學(xué)資源，如MOOC視頻、雨課堂或采用通過教學(xué)適用性評(píng)估的在線資源及相關(guān)評(píng)價(jià)等功能，實(shí)施在校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

SPOC教學(xué)模式分為線上、線下兩個(gè)部分，線上首先要求教師把在線教學(xué)資源（如視頻材料或互動(dòng)課件）布置給學(xué)生，學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)模塊，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)通過在線視頻學(xué)習(xí)、在線測(cè)試、討論等自主學(xué)習(xí)的模式進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。線下課堂教學(xué)中回答學(xué)生的問題，了解學(xué)生已經(jīng)吸收了哪些知識(shí)，哪些還沒有被吸收，在課上與學(xué)生一起處理作業(yè)或其他任務(wù)。這種混合式教學(xué)方式可以使教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)課程的掌握程度，針對(duì)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)，自由設(shè)置和調(diào)控課程的進(jìn)度、節(jié)奏和評(píng)分系統(tǒng)。

（二）動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)模式現(xiàn)狀

目前大多數(shù)教學(xué)均采用線下教學(xué)，以教師講授結(jié)合線上資源。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)課堂除了傳統(tǒng)講授內(nèi)容外，重點(diǎn)在于探索SPOC線上線下教學(xué)模式的應(yīng)用，如何提升未來可以結(jié)合線上線下混合式教學(xué)和虛擬仿真教學(xué)開發(fā)我校動(dòng)物遺傳學(xué)視頻資源和虛擬仿真課件，達(dá)到線上課堂教學(xué)、學(xué)生互動(dòng)、隨堂測(cè)驗(yàn)等，真正做到以學(xué)生為主，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

（三）SPOC教學(xué)模式在動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.完善課程內(nèi)容，豐富SPOC模式的課程資源

收集課程需要的各種資源，包括教學(xué)大綱、文本教程、電子教案、教學(xué)課件、MOOC視頻，其他教學(xué)內(nèi)容相關(guān)視頻、動(dòng)物遺傳學(xué)資源庫(kù)、自測(cè)試題等方面的內(nèi)容，簡(jiǎn)歷資源庫(kù)，保證教學(xué)中課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和實(shí)踐性[9]。

2.根據(jù)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行不同章節(jié)的多類型課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

理論課程內(nèi)容包含分子遺傳學(xué)原理與方法，遺傳基本規(guī)律及其擴(kuò)展、非孟德爾遺傳、細(xì)胞遺傳的原理與方法、群體遺傳學(xué)、基因組學(xué)等內(nèi)容，內(nèi)容實(shí)現(xiàn)分子水平、細(xì)胞水平、個(gè)體水平、群體水平的內(nèi)容跨越[10]。根據(jù)原理類型分子遺傳學(xué)原理與方法，細(xì)胞遺傳的原理與方法、基因組學(xué)設(shè)計(jì)微觀部分，網(wǎng)絡(luò)視頻和動(dòng)畫內(nèi)容豐富，進(jìn)行視頻觀看、動(dòng)畫示范及理論講解[11]。遺傳基本規(guī)律及其擴(kuò)展、非孟德爾遺傳、群體遺傳學(xué)等宏觀部分，相對(duì)視頻資源匱乏，布置作業(yè)，提前學(xué)習(xí)MOOC課相關(guān)資料，再進(jìn)行理論講解。理論與實(shí)踐結(jié)合的內(nèi)容為分子遺傳和細(xì)胞遺傳部分，其中DNA的提取、基因擴(kuò)增、基因檢測(cè)、性別鑒定和物種鑒別五個(gè)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.綜合利用三段式教學(xué)方法

在提升教學(xué)理念的同時(shí)，提出在動(dòng)物遺傳學(xué)中采用三段式教學(xué)方法，通過啟發(fā)式教學(xué)導(dǎo)入新課，利用演示法教學(xué)進(jìn)行理論和實(shí)踐演示，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在視頻資源相對(duì)少的章節(jié)，布置作業(yè)，提前預(yù)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解[12]。結(jié)合OBE教學(xué)理念[13]的應(yīng)用，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐教學(xué)的統(tǒng)一。

4.SPOC教學(xué)模式探索

采用針對(duì)性較強(qiáng)的在線教學(xué)資源讓學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，并利用教學(xué)適用性評(píng)估的在線資源及相關(guān)評(píng)價(jià)等功能，實(shí)施課堂測(cè)試。根據(jù)偏好和學(xué)生的需求，自由設(shè)置和調(diào)控課程的進(jìn)度、節(jié)奏和評(píng)分系統(tǒng)，進(jìn)行靈活的課程講授，在分子遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、遺傳物質(zhì)改變、基因表達(dá)調(diào)控等難以直觀理解內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，引入如麻省理工等最新的動(dòng)畫、視頻資源，通過先講授內(nèi)容，再觀看的方式，加深理解的準(zhǔn)確性[14]。

動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)側(cè)重于各種動(dòng)物性狀遺傳機(jī)制解析以及遺傳改良方式研究，其教學(xué)不僅要求學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行理解，還需要運(yùn)用動(dòng)物遺傳學(xué)知識(shí)解析與其相關(guān)的育種、營(yíng)養(yǎng)、生產(chǎn)和疾病產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制。因此動(dòng)物遺傳學(xué)課程具有抽象性、難理解性和前沿性的特點(diǎn)。因此采用基于SPOC教學(xué)模式的動(dòng)物遺傳學(xué)教學(xué)，具有明顯的線下教學(xué)效果。

四、結(jié)語

動(dòng)物遺傳學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校畜牧專業(yè)一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，奠定了后續(xù)開展專業(yè)核心課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)。隨著教育部門對(duì)高校教學(xué)改革的重視，同時(shí)針對(duì)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，越來越多的高校教師開始重視教學(xué)改革的研究和應(yīng)用。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行SPOC線下教學(xué)模式的探索中發(fā)現(xiàn)將遺傳學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容滲透到教學(xué)內(nèi)容中，利用線上線下混合式教學(xué)，可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)真正適合畜牧業(yè)發(fā)展需要的人才。

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◎編輯 薛直艷