基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的遺傳學(xué)實驗課程教學(xué)改革

王楠楠 勞 軍

吉林化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，吉林 吉林 132022

遺傳學(xué)實驗課程是生物技術(shù)專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)實驗課［1］，也是吉林化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院近兩年針對應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)方案新引入的一門實驗課程，遺傳學(xué)實驗課程和遺傳學(xué)理論課程的學(xué)習(xí)是相輔相成的，它是一門從理論學(xué)習(xí)過渡到應(yīng)用探究的橋梁課程，應(yīng)用型高校對于遺傳學(xué)實驗課程的開設(shè)和改革，為學(xué)生未來從事生物專業(yè)工作打下實踐基礎(chǔ)。通過遺傳學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)，不但能使學(xué)生掌握基本的實驗技術(shù)和方法，而且可以促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生融知識、能力、素質(zhì)于一體的實踐能力，對于卓越工程師的培養(yǎng)有著不可忽視的作用［2］。而對遺傳學(xué)實驗課程的改革探究，可以促進(jìn)實驗課程與網(wǎng)絡(luò)平臺的共建，對深度教育改革，起著重要的作用和影響。

一、遺傳學(xué)實驗課程

（一）遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)遺傳學(xué)課程的目標(biāo)為鞏固和加強(qiáng)理論課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生生物專業(yè)技能，初步培養(yǎng)學(xué)生觀察問題和解決問題的能力，力求鍛煉他們的實際操作能力［3］。隨著課程改革的推動和培養(yǎng)方案的逐步改進(jìn)，遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)目標(biāo)中在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了課程思政內(nèi)容的內(nèi)容，明確了導(dǎo)出課程思政的章節(jié)，進(jìn)一步清晰了“育人”的培養(yǎng)要求；在原有能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，增添了團(tuán)隊協(xié)作能力和多學(xué)科交叉思辨能力的培養(yǎng)目標(biāo)要點，上至本科生的培養(yǎng)方案，下至課程的教學(xué)大綱和授課計劃均做出調(diào)整和明確，力爭培養(yǎng)未來生物專業(yè)領(lǐng)域中，具備責(zé)任感、使命感及道德感的新時代人才。

（二）遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)方法

在教學(xué)方法上，傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課程主要是以教師講授與演示為主，學(xué)生則參照實驗步驟，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行實驗，學(xué)生們完成實驗應(yīng)有流程，完成實驗報告的撰寫工作，其中包括實驗數(shù)據(jù)的獲得流程、實驗數(shù)據(jù)的初步處理、實驗結(jié)果的呈現(xiàn)，實驗過程的呈現(xiàn)，實驗結(jié)果的討論等［4］。實驗課的流程性比較固定，學(xué)生完成實驗的團(tuán)隊協(xié)作性不高，團(tuán)隊合作完成課題的認(rèn)識性存在不足。

（三）遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容主要有兩類。第一類為觀察性實驗。例如，果蠅的形態(tài)和生活周期的飼養(yǎng)觀察，人類染色體組的分類整理與分析等；第二類為實踐性實驗。例如，大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂染色體標(biāo)本制備，大蔥花藥減數(shù)分裂染色體標(biāo)本制備，果蠅唾液腺巨大染色體的制備等。在每堂遺傳學(xué)實驗課后，教師會布置與本堂課相關(guān)的作業(yè)習(xí)題。例如，“上交植物細(xì)胞減數(shù)分裂細(xì)胞制片”“列出不同品系果蠅的性狀特點如：眼色、體色、翅形、性梳等特征”“每組上交一張合格的果蠅唾腺染色體制片”等。從內(nèi)容上來看，遺傳學(xué)實驗課程采用“直給”的情況較多，課后習(xí)題理論性比較強(qiáng)，而需要學(xué)生們通過討論，通過思考，通過自己積極參與動手去探索實踐，探究類的步驟環(huán)節(jié)卻較少。

（四）遺傳學(xué)實驗課程存在的問題

根據(jù)以上遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗都無法完全滿足吉林化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院應(yīng)用型培養(yǎng)方案的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗亟需調(diào)整和改革，迎合吉林化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院應(yīng)用型培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)的要求。傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗存在的凸出問題。首先，學(xué)生在遺傳學(xué)實驗課堂上的熱情不足，學(xué)生意愿協(xié)作完成實驗內(nèi)容的參與度不高，最后導(dǎo)致遺傳學(xué)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的呈現(xiàn)上問題較多，而學(xué)生對探究性的實驗過程和方法手段不夠關(guān)心和積極，學(xué)生往往把完成最后的實驗報告作為實驗課程的任務(wù)點；其次，遺傳學(xué)實驗課堂以教師的講解和演示為主，學(xué)生的主體地位比較弱化，這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生們的辯證思維能力及主動學(xué)習(xí)能力，因此導(dǎo)致課程思政的培養(yǎng)內(nèi)容沒有滲透的空間，新培養(yǎng)方案中課程思政的考量目標(biāo)難以完成；最后，在傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗的課堂上，教師對學(xué)生的實驗過程很難做到對應(yīng)的追蹤和把握，進(jìn)而對學(xué)生們遺傳學(xué)實驗課程的考查難以做到量化。因此，遺傳學(xué)實驗課程考核標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定和實施，不利于對學(xué)生們實驗課程的學(xué)習(xí)形成正反饋刺激，不利于做好課程過程中和課后的進(jìn)一步調(diào)節(jié)和改進(jìn)。

二、基于網(wǎng)絡(luò)平臺的課程教學(xué)改革

（一）線上網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)的特點

針對傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立可以有針對性地進(jìn)行解決和補(bǔ)充。我們利用的是超星“學(xué)習(xí)通”平臺，目前平臺的學(xué)習(xí)模塊已經(jīng)構(gòu)建得比較全面［5］，利用“學(xué)習(xí)通”平臺，教師可以設(shè)置開課的提醒，通知同學(xué)們做好課前準(zhǔn)備；建立班級群，在群里進(jìn)行課后答疑和討論，建立章節(jié)以及資料庫，教師的教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、課程信息、課件PPT和拓展視頻等內(nèi)容都可以進(jìn)行歸類上傳，平臺還具備投票、問答測試和頭腦風(fēng)暴等功能，是比較突出和強(qiáng)調(diào)師生互動性的一個線上平臺［6］。如今，“學(xué)習(xí)通”平臺在理論課堂上的使用較為普遍，并且深受一線授課教師的認(rèn)可，但在實驗課程的使用方面并不普及。通過線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立，可以突顯學(xué)生們的主體地位。可以說，網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)的融入，能為傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課程的實施提供良性的支撐。

（二）線上網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)的設(shè)置與實施

首先，在課程教學(xué)前，線上網(wǎng)絡(luò)平臺投入使用的準(zhǔn)備。我們對生物技術(shù)2018級參加遺傳學(xué)實驗課程的同學(xué)進(jìn)行了調(diào)研問卷，調(diào)研學(xué)生們希望實驗課融合線上平臺的意愿，調(diào)研本身也是利用學(xué)習(xí)通平臺的問卷系統(tǒng)，結(jié)果表明87%的同學(xué)支持線上教學(xué)融入傳統(tǒng)實驗課堂，10%的同學(xué)表示比較支持，僅有3%的同學(xué)表示沒有意見，無人持反對或排斥使用。可見大多數(shù)同學(xué)對于實驗課程的改革以及新形勢的融入表示期待和支持。

其次，線上線下遺傳學(xué)實驗課的具體教學(xué)設(shè)計。課前教師會將實驗方案傳入學(xué)習(xí)通章節(jié)中，同學(xué)們可以選擇觀看教師推送的實驗演示視頻，同學(xué)們對實驗原理和步驟做到心中有數(shù)。線下實驗課的過程中，教師會組織學(xué)生分組討論，用學(xué)習(xí)通設(shè)置“頭腦風(fēng)暴”［7］，從教師的“講”為主，到學(xué)生的“學(xué)”為主［8］，學(xué)生可以把實驗過程收集到的數(shù)據(jù)和討論內(nèi)容實時傳入學(xué)習(xí)通中，進(jìn)行記錄。而不是傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課堂只在課程結(jié)束后，通過實驗報告進(jìn)行一次上成績的弊端。師生之間的互動頻率顯著增加，學(xué)生參與到課堂討論中的興趣增加，實踐出真知，實踐課的順利進(jìn)行可以調(diào)動學(xué)生們自身的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，實踐課程的應(yīng)用促進(jìn)學(xué)生對遺傳學(xué)理論課程的學(xué)習(xí)。

最后，教師對學(xué)生的實驗課成績量化考核。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是在公開透明的APP中呈現(xiàn)，教師對學(xué)生每次的報告進(jìn)行批改，每次的討論發(fā)言進(jìn)行評價，并通過平臺記錄進(jìn)行量化加分［9］，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程性，解決了實驗課程很難量化的問題。重要的是學(xué)生可以在平臺中每次得到成績反饋，從而鼓勵學(xué)生下次實驗課更加積極地參與。這樣推動整門課程的正向發(fā)展。

這里，我們拿遺傳學(xué)實驗中“植物細(xì)胞有絲分裂及減數(shù)分裂制片”這一節(jié)課為例，說明線上線下遺傳學(xué)實驗課的相輔相成與融會貫通。在實驗課之前，教師會將這節(jié)課的教學(xué)大綱、授課計劃、實驗?zāi)康呐c實驗步驟等實驗方案傳入到學(xué)習(xí)通的“章節(jié)”中，同時，教師為同學(xué)們選擇了“植物細(xì)胞有絲分裂及減數(shù)分裂過程”的演示視頻，供同學(xué)們進(jìn)行遺傳學(xué)理論知識的復(fù)習(xí)，銜接遺傳學(xué)實驗課程的同章節(jié)內(nèi)容，教師會錄制小視頻，為同學(xué)們展示本節(jié)實驗所需要準(zhǔn)備的材料和藥品，對實驗原理和實驗步驟進(jìn)行簡單的整理。同學(xué)們通過線上的學(xué)習(xí)，帶著預(yù)習(xí)的理論知識儲備并且?guī)е鴨栴}進(jìn)行實驗課程的學(xué)習(xí)，會大大提高實驗課程的授課效果，實驗課堂上的流程也會更加順利。

在線下遺傳學(xué)實驗“植物細(xì)胞有絲分裂及減數(shù)分裂制片”這一節(jié)課中，我們將生物技術(shù)2018班級的40名學(xué)生每5人一組，分成了8組來進(jìn)行遺傳學(xué)實驗，每組中有學(xué)生負(fù)責(zé)拍攝實驗過程的vlog視頻，并上傳到學(xué)習(xí)通平臺上，這樣做教師可以追蹤學(xué)生的整個實驗過程。有的同學(xué)還自學(xué)了視頻的剪輯和動畫特效，這是課程本身的改革給同學(xué)們創(chuàng)造的附加價值，不僅使得理論學(xué)習(xí)聯(lián)系實踐應(yīng)用，而且使得實踐應(yīng)用結(jié)合職業(yè)應(yīng)用。實驗流程完成之后，教師會使用學(xué)習(xí)通設(shè)置“頭腦風(fēng)暴”，同學(xué)們分組討論“有絲分裂和減數(shù)分裂的異同”“觀察實驗如何選擇最優(yōu)實驗材料”等問題，每小組之間采用競爭加分的形式來進(jìn)行，分值在網(wǎng)絡(luò)平臺上有所顯示和記錄，整個課堂由于線上平臺的使用活絡(luò)了起來。下課之后，也是同學(xué)們吸收和消化課堂內(nèi)容的重要時刻，是不能忽視的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課堂只在課程結(jié)束后，通過實驗報告進(jìn)行，教師難以評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，結(jié)合了線上平臺之后，學(xué)生們需要上傳實驗過程VLOG視頻、實驗過程中收集到的數(shù)據(jù)和課堂討論內(nèi)容時時的傳入學(xué)習(xí)通中，供存留記錄和檢驗評價。

（三）融入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的效果評價

通過對遺傳學(xué)實驗教學(xué)過程的考核結(jié)果顯示，表明2018級生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生均在課堂上使用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實驗課前的預(yù)習(xí)視頻包括實驗原理、實驗步驟、實驗拓展等內(nèi)容的觀看完成率高達(dá)80%。實驗過程中的視頻記錄完備細(xì)致，實驗課堂上教師和學(xué)生之間的交流和互動明顯增加，學(xué)生和學(xué)生之前的討論氛圍良好。從作業(yè)的完成情況來看，學(xué)生對實驗過程和手段方法更清晰，能很好地解決實驗中的問題和作業(yè)任務(wù)。大多數(shù)同學(xué)因自身的課堂參與感增強(qiáng)而更加喜愛學(xué)習(xí)遺傳學(xué)實驗課程，效果反哺于遺傳學(xué)理論課程的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)平臺的融入，使得教師能夠更好地完成實驗課教學(xué)目標(biāo)，促成達(dá)到培養(yǎng)新時代應(yīng)用性人才的教育教學(xué)改革要求［10］。

以上研究可見，基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的遺傳學(xué)實驗課程教學(xué)改革，可以突出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的優(yōu)勢作用，扎實鞏固遺傳學(xué)理論課上的重點與難點問題，很好地調(diào)動學(xué)生在遺傳學(xué)實驗課程中的學(xué)習(xí)參與度和主體性［11］，解決傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課程中的教學(xué)方式單一性和考核標(biāo)準(zhǔn)不全面性等問題。在遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)改革過程中，教師力爭將網(wǎng)絡(luò)平臺很好地去融入到傳統(tǒng)實驗課堂［12］，做到線上和線下相互結(jié)合補(bǔ)充，線上輔助與線下課堂教學(xué)，達(dá)到一加一大于二的教學(xué)效果。但是，線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗課堂的使用還處在不斷摸索和改進(jìn)之中，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在生物技術(shù)專業(yè)和其他傳統(tǒng)教學(xué)課堂中的優(yōu)化和效果論證仍在進(jìn)行中，這需要更多的一線教師們的參與、探索和不斷的努力。