略談本科生遺傳學綜合能力的培養

朱艷萍，陳 超，譚潔瓊

（中南大學生命科學學院 湖南 長沙 410078）

1 注重專業結合的遺傳學課程建設

生物科學專業的本科生畢業后絕大多數會選擇繼續深造，而少部分學生則會去生物技術相關行業就業，這兩者都需要學生擁有扎實的理論基礎知識和較高的專業技能，因此，課程建設的進行對學生的培養至關重要。做好課程建設不僅有助于學生實施創新創業項目及撰寫畢業論文，而且對其后期就業等方面也有所幫助。以遺傳學課程為例，其建設主要包含以下幾個方面：

1.1 思政教學融入課堂

課程團隊通過發掘、樹立一批優秀師德典型，將思政育人的理念和方法融入教學的同時，有機地將優秀的遺傳學、醫學家事跡引入課堂，使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，指明其前行的科研道路。夏家輝院士是我國現代人類與醫學遺傳學的開拓者、臨床遺傳學奠基人。在擔任醫學遺傳學國家重點實驗室主任期間，每周工作7天，每天12小時，于1998年成功克隆了神經性耳聾疾病基因GJB3，實現了我國克隆遺傳病致病基因零的突破。截至目前，由夏家輝院士帶領的團隊已完成了70多萬個胎兒的篩查，對3000多個患有先天性致病的胎兒進行了及時干預，在出生缺陷防控上取得顯著的經濟和社會效益。夏家輝院士認為，作為科研工作者，必須實事求是，擁有嚴謹的科學態度、扎實的專業基礎及自我奉獻精神。一走進實驗室的大門，就可以看到他題詞的“正直、責任、良心”六字室訓，這六個字一直激勵著大家。在課堂教學中融入思政元素，樹立模范榜樣，既可以激發學生的求知欲，又有助于學生自身精神和行為的磨煉和修養，無形中起到了育人的作用。

1.2 增加臨床遺傳學相關知識的講解

遺傳學主要研究人類遺傳疾病的發病機制、傳遞規律，并輔助臨床診斷，從而達到預防與治療遺傳疾病的目的。遺傳學涉及的學科很多，包括植物學、動物學、微生物學、細胞生物學、生物化學、發育生物學和進化生物學等所有分支的生命學科，還涉及臨床醫學，是介于基礎醫學和臨床醫學之間的交叉學科。該學科在高校生物科學專業被劃分為基礎專業學科，學院一般不會開設臨床醫學相關課程，但會運用遺傳學的原理與方法研究遺傳疾病。針對生物科學專業，教師會額外講授遺傳學相關的臨床知識、經典的臨床病例等，甚至組織學生參觀遺傳咨詢門診。這種現場教學有利于學生更好地掌握家系圖的繪制、了解患者的臨床特征、遺傳方式等，使原本比較抽象、模糊的內容變得生動、形象。

如有學生未理解清楚某些知識點，或者想了解更多相關知識，可以通過微信開展第二課堂，建立師生答疑群，針對問題，教師在群內一一解答并推薦相關的書籍、文獻以及慕課鏈接，增強學生對知識的理解與運用，為學生以后的工作做了重要的鋪墊作用。

1.3 增加常見生物信息學數據庫及相關軟件資源的學習、使用

遺傳學研究涉及大量數量遺傳學、生物統計學和生物信息學軟件的操作以及數據庫資源的利用，屬于遺傳學研究的必備方法和技能，但是生物科學專業的學生在本科階段很多基礎課程都不會涉及相關的知識，或者即使個別課程涉及，但也因為內容大幅度偏向理論教學且過于簡單，因此并不能滿足學生日后的科研及工作需求。為了更好地打開學生的科研思路，課程增加了生物信息學相關的教學內容，教師一一講述相關基礎知識、重點、難點，比如常用數據庫與資源、測序技術基礎與數據分析、R基本畫圖、R與統計分析等并指導實踐，還邀請國內外專家給學生講座。因此，受過訓練的學生具備一定的處理和分析生命科學研究中產生的實驗數據的能力，大大提高了學生的科研水平。

1.4 增設討論課

根據班級總人數分小組（卓越班1人一組，普通班2人一組合作完成），學生選取與教學內容相關的一個主題，完成資料的收集、PPT制作、匯報等，平均每小組持續40分鐘，每位教師平均帶領6―9位學生對所做的匯報開展討論，學生有爭議的問題或者需要拓展的知識點，由教師補充總結。這種“以學生為中心，圍繞主題討論”的形式很受學生的歡迎。

1.5 錄制實驗教學微視頻

部分實驗耗時較長不易在課堂中呈現，教師需要提前完成，為了讓學生更直觀地了解全過程，教師對實驗內容分段錄制微視頻，防止學生觀看時間較長產生疲勞感，每個視頻時間控制在10―15分鐘，內容包括材料準備、操作流程，課前一個星期上傳到網絡硬盤，學生可自行下載學習，這樣既可以把傳統的課堂學習過程變成學生在課外時間的在線課程學習，又可以有效地實現學生在實驗課前的預習工作，從而加強學生的自主學習能力。

1.6 增加學生可參與的實驗項目

與傳統的“遺傳學”教學方式不同，課程改革后，學生可用自己的血液標本進行課程體系中設置的相關遺傳病檢測，或者作為老師某項課題的研究對象，學生需詳細了解課題的研究目的及意義，自愿簽署知情同意書方可實施。這種方式極大地調動了學生的積極性，且對課題所涉及的實驗也會去做更多的了解與學習。學生在自主實踐練習中加強與教師的互動，及時解決實驗中遇到的困難，有利于學生自信心的增強。

1.7 巧妙結合理論與實踐布置課后習題

每個章節講授后，教師會總結知識的難點、重點以及學生在實驗中遇到的問題，并巧妙地將理論與實踐知識相結合布置思考題，學生在思考過程中不僅能有效地梳理所學知識，而且還會自行補習欠缺的知識碎片。比如針對某些實驗需要設計引物、構建質粒等，有助于學生建立“從腦到手”的聯系，真正將理論學習運用于實踐。

1.8 設置多元化考核模式

一個學期的知識量，僅憑一份試卷，有限的答題時間，難以充分檢驗學生對知識掌握的程度，同時也不能全面、客觀地體現教學成果。為有效杜絕學生僅通過考前臨時突擊復習，不重視過程培養的現象，考核形式不再由單一的期末筆試成績決定，理論課考核增加了課堂表現成績、討論課成績、隨堂測試成績、撰寫綜述的成績，實驗課考核也增加了動手能力的考核、實驗結果分析等。教師通過多元化的考核模式潛移默化地激勵學生學習，同時又提高了教學質量。

2 加強創新創業工作推廣及實施

創新創業項目的申報需要導師結合學生的專業背景和興趣愛好，引導他們查閱文獻、合理選題、撰寫項目書，包括對所選課題進行創新性、可行性分析，實施計劃并預計實施完成的時間及成果。學生有一定的理論和實踐基礎才能申報，實踐過程是在導師的指導下獨立完成，此過程把高校教育與實踐創新結合起來，將創新創業教育融入專業人才培養全過程，學生的綜合素質得以提升，能更好地適應創新型社會建設發展的需要。我們主要從以下幾方面的能力著手。

2.1 提高文獻檢索、閱讀文獻能力

大學生創新創業項目是學生將所學的理論知識在實踐中應用，導師可要求學生加入實驗室開展實踐研究，明確團隊成員分工，定期開展工作進展匯報。為了學生能夠打開科研思路，導師應要求學生學習如何檢索與課題相關的文獻并閱讀學習，以便拓展專業知識的深度和廣度。

2.2 提高科研創新、獨立解決問題的能力

學生通過導師、前人對課題的指導或者自己在實踐過程中總結的經驗，受到新的啟發，對課題有了更深層次的了解、規劃或創新，從而培養了發現問題、分析問題、獨立解決問題的能力，研究與創新能力均得到升華。

2.3 提高團隊合作意識、增強責任感

在一個團隊內，學生能力水平不均勻，能力弱的學生主動性差、積極性低，容易導致實驗周期延長，甚至不能按時結題。課程改革后，項目實施前期所有學生都由導師或者前人帶教，根據每個人的特長合理分配工作，并要求小組定期匯報實驗進展，這樣可以起到相互監督的作用，如任務沒跟上進度，也能及時查找原因，增強大家的緊迫感和責任感。

3 注重畢業設計（論文撰寫）能力的培養

由于大部分生物科學專業的學生畢業后仍然想繼續深造學業，而花費較多時間用于研究生入學考試復習，或者個別學生純粹對此環節不重視，懶散拖拉抱著混日子也想畢業的態度，部分學生在畢業環節只花費很少的時間在實驗室做課題，導致實驗不完善或數據量極少。由于達到畢業要求的論文需要一個完整系統的實驗和一定量的數據體現，絕不能是憑空想象捏造的數據，所以畢業環節是不可替代的綜合培養過程，所有學生都必須全程參與。為了保障學生有條不紊、保質保量地完成畢業論文，教研室可仿效研究生培養體系，強化指導教師責任，加強對選題、開題、中期考核、答辯等環節的全過程管理，要求學生積極參加課題組的組會，加強學習管理，導師嚴把各階段質量關，且要求指導教師必須具備相應的高級職稱。同時為了保障指導教師有足夠的精力帶教學生，對指導學生的人數也應有嚴格控制。

4 結語

加強課程建設是學校提高整體教學水平和人才培養的重要措施，課程團隊通過增加臨床遺傳學相關知識、生物信息學相關知識的講解、實驗課的改革等措施，加深學生對專業知識的理解，將學生的注意力從實驗“怎么做”轉移到“為什么做”，尤其是可以用自己的血液標本檢測課程設置的遺傳病，大大增加了學生對知識的興趣和求知欲。通過匯報主題開展討論的形式，激勵學生自主學習，增強歸納知識點的能力。教師將思政元素融入課堂，充分發揮了課程價值教育的功能。

在創新創業項目和畢業設計（論文）實施過程中，導師要加強管理并言傳身教傳授知識與技能，這樣不僅培養了學生嚴謹的科研思維、實事求是的科研作風和創新意識，還為學生未來的科學研究工作或就業后從事的相關技術工作作了鋪墊。

隨著科學技術的不斷發展和遺傳學水平的日新月異，課程團隊的教師要不斷更新知識傳授給學生，探索新的教學方式、教學理念，以便更好地提升教學質量。