水產動物遺傳學課程教學改革探索

冉照收　孔菲　曹嘉懿　張琳　解家松

摘? 要：我國是水產養殖大國，向水產養殖強國邁進的關鍵在于人才培養。水產動物遺傳學是水產養殖專業的核心課程之一，不斷提升其課程教學質量和效果是培養優秀水產人才的基礎。該文在總結水產動物遺傳學課程“前沿性強、邏輯性強、實操性強”的鮮明特點基礎上，圍繞課程教學中的三大主題，即“教材-教師-學生”，對當下水產動物遺傳學教學中存在的問題進行剖析并探索改革途徑，以期助推水產養殖專業人才的培養。

關鍵詞：水產動物遺傳學；教學改革；人才培養；前沿性；邏輯性

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）14-0140-04

Abstract： China is a major aquaculture country， and the key to moving towards a strong country in aquaculture lies in the cultivation of talents. Aquatic Animal Genetics is one of the core courses of the aquaculture major， the continuous improvement of its course teaching quality and effect is the basis for cultivating excellent aquatic talents. Herein， this article first summarized the distinctive characteristics of the course of Aquatic Animal Genetics， including "strong cutting-edge， logic， and practicality". Then focusing on the three major topics in the course teaching， namely "Teaching materials-Teachers-Student"， this article analyzed the problems in the current teaching and explored the reform ways， in order to promote the cultivation of aquaculture professionals.

Keywords： Aquatic Animal Genetics; teaching reform; talent cultivation; frontiers; logicality

我國是水產養殖大國，2020年全國水產養殖總面積7 036.11千公頃，總產值10 223.35億元[1]。水產養殖業已成為農業、農村經濟的重要產業，是鄉村振興的重要組成部分。同時，水產養殖業為人民群眾提供了優質的水產品（高蛋白、低脂肪、富含礦物質），是打造“藍色糧倉”的核心力量，發展水產養殖業大有可為。但新農科背景下對水產養殖業也提出了更高的挑戰和要求，例如2021年農業農村部印發的《“十四五”全國漁業發展規劃》中要求堅持穩產保供、創新增效、綠色低碳、規范安全、富裕漁民的工作思路，堅持數量質量并重、創新驅動、綠色發展、擴大內需、開放共贏、統籌發展和安全的基本原則，推進漁業高質量發展，統籌推動漁業現代化建設[2]。由粗放型、耗能型水產養殖大國向集約化、科技化水產養殖強國轉型大勢所趨。歸根結底，轉型升級的關鍵在于水產養殖專業人才的培養，而優秀水產養殖專業人才的培養離不開水產學科的創新改革和不斷完善。

水產動物遺傳學作為一流水產學科建設群的核心課程之一，是其他水產專業課程（如水產動物育種學、水產動物免疫學和水產動物養殖學）開展的理論基礎和知識前提，在水產學科專業建設中占有舉足輕重的地位。該課程面向水產養殖相關專業學生，通過該課程學習，學生將系統掌握遺傳學的發展歷程、遺傳學的分子生物學基礎以及遺傳學實驗設計和分析方法等，為其今后的科學研究奠定堅實的理論基礎和實驗技能。然而，由于水產動物遺傳學課程具有前沿性強、邏輯性強、實操性強的鮮明特點，筆者在教學實踐中發現該課程存在教學內容滯后、教學質量不高、教學效果不佳問題。基于此，本文圍繞課程教學中的三大主題，即“教材-教師-學生”，對以上問題進行了剖析并對如何提升水產動物遺傳學教學的質量和效果進行了改革途徑探索，以期助推水產養殖專業的人才培養。

一? 水產動物遺傳學課程的特點

（一）? 前沿性強

遺傳學是生命科學領域的一門基礎性和前沿性學科，聚焦于研究生命遺傳和變異的規律，而水產動物遺傳學是其不斷發展中的重要分枝。從早期經典的“三大遺傳定量”（分離定律、自由組合定律、連鎖與互換定律）到基因表達調控、轉錄后修飾、非編碼RNA，再到表觀遺傳、基因編輯CRISPR等等，遺傳學領域研究技術、熱點和成果日新月異，不斷沖擊和更新著人們的認知。

（二）? 邏輯性強

遺傳學不僅涉及眾多的理論知識，而且涉及大量的統計學知識，在實驗設計方面還需要縝密的思維。比如多對性狀的遺傳分析、細菌遺傳物質的交換、基因的連鎖圖譜分析、遺傳變異率和近交系數分析等等。只有在扎實的理論知識基礎上，腳踏實地、認真鉆研、細心嚴謹，方可真正理會生命遺傳的奧秘，為今后科研之路奠定基礎，切切實實把科研落到實處，為水產動物遺傳學發展“添磚加瓦”。

（三）? 實操性強

遺傳學不同于其他一般的專業課程，具有很強抽象性，純粹的理論知識講解完全不能滿足學生的理解和學習需求。因此，在實際教學中融入了水產動物遺傳學實驗課程，以求加強對理論知識的理解并加以實踐運用。比如減數分裂的觀察、核型分析、果蠅的雜交/測交/回交、果蠅唾液腺染色體的制備與觀察等等。只有親自動手操作，才能讓學生體會到遺傳學發展成果的不易以及實驗成功時的喜悅，最終培養學生的學習興趣并促進學科的發展，做到學以致用。

二? 水產動物遺傳學課程教學中存在的問題

（一）? 教學內容滯后，教材與水產專業脫節嚴重

在生命科學發展日新月異的今天，水產動物遺傳學教材面臨著內容滯后、前沿熱點未能及時傳授學生問題，不利于學生創新思維培養和眼界開闊。比如，涵蓋水產動物遺傳學領域的研究期刊多達幾十種，以周刊和月刊綜合計算，每天發表相關文章多達近百篇。同時，至今針對水產動物遺傳學課程的專用教材尚未看到，多以劉祖洞等著的《遺傳學》或李寧等著的《動物遺傳學》作為教材進行教學，教材內容缺少水產元素或水產元素不足，與課程名稱嚴重脫節。而且遺傳學知識內容體系龐大，以劉祖洞等著的《遺傳學》[3]為例，全書19個章節，總計512頁，知識點不僅與相關生物學課程存在重復，而且與水產專業銜接不夠緊密，不能讓學生直觀地感受到“所學即可為其所用”，容易引起學生厭學和抵制情緒，從而不利于教學。甚至有些水產類高校將其與水產動物育種學合并為水產動物遺傳育種學進行教學，分為遺傳學和育種學兩部分教學，造成了課程內容更加龐大，不利于學生對知識點的掌握和梳理。此外，在水產動物遺傳學實驗教學中，多以李雅娟等著的《水產動物遺傳育種學實驗指導》和張文霞等著的《遺傳學實驗指導》為教材進行教學，前者注重育種而后者涉及水產動物遺傳的實驗不足，不能很好起到針對水產動物遺傳的認知和實踐的作用。

（二）? 教學質量不高，教師教學模式和技能欠缺

教師的教是整個教學過程中最重要的一環，起到承上啟下的作用。只有“有效”的教學才能將教材知識真正傳授給學生，使學生領悟并學以致用。當下水產動物遺傳學教學幾乎已全部由傳統板書教學轉向了現代網絡化教學，更多注重了教學效率而忽視了教學質量；同時也面臨著教師“更新換代”的特殊時期，由教學經驗豐富的“60”一代轉向科研水平突出的“70”“80”甚至“90”一代，注重了科研知識而忽視了教學技能。這種情況下，很容易導致教學過于“現代化”，教學模式單一，教師（尤其是青年教師）更多關注于教完了沒有、教好了沒有、自己發揮的怎么樣，卻忽視了學生學的怎么樣，步入教育桎梏的老路。此外，鑒于水產動物遺傳學課程實驗的特殊性，如實驗材料受限、實驗周期長、實驗室設施受限等，導致傳統實驗教學不能有效開展，無法使學生的實驗技能在實戰中得到提升，無法滿足學生對實驗技術技能和新方法的學習和掌握。

（三）? 教學效果不佳，學生學習熱情和成效不高

水產養殖專業屬于農學，聽起來不如金融科技類專業“高大上”，導致學生對自己專業認可度差進而引起學習熱情低下，教學效果不佳，這種觀念亟待得到糾正。其次，如何從對水產動物遺傳學理論知識的講解轉變為培養學生探索水產動物生命遺傳奧秘的興趣，提高學生學習的熱情與主動性，促進學生個性和思維的發展，是當下教師應當思考的問題。此外，無規矩不成方圓。目前在水產動物遺傳學教學效果評價上，過程性評價（平時成績）加試卷考試成績（多為4∶6，甚至1∶1）已成為考核學生學習成效的主流方式，該方式注重了學生學習過程并確實調動了多數學生的學習積極性。但平時成績的過重比例也增加了一些同學“投機取巧”的機會，往往出現試卷考試成績極差，但通過“循規蹈矩”式的平時表現勉強及格，讓眾多教師無所適從，不能有效起到督促學生學習并最終掌握知識的目的。

三? 水產動物遺傳學課程教學改革途徑

（一）? 緊跟學科前沿，體現水產特色

隨著時代和技術的不斷推進，水產動物遺傳學領域得到了迅猛發展。水產動物分子遺傳學、細胞遺傳學和基因組學等領域的研究成果在遺傳學領域大放異彩，為理解/揭示基因功能多樣性和物種演化奧秘提供了證據和契機。為了讓學生及時跟進學科發展態勢，教師在教學中應引入遺傳學領域，尤其是水產動物遺傳學方面的最新研究成果。比如90分鐘的課堂，劃出20分鐘講解與當次課堂教學內容緊密相關而課本中沒有涉及的新內容，尤其是在水產動物上的研究進展，以增加水產特色。這就需要教師在課前做好資料收集和準備工作，也可以推薦給學生一些國際主流刊物，如《Nature Genetics》《Journal of Genetics and Genomics》《Aquaculture》和《Marine Biotechnology》，或一些領域內頂尖實驗室讓學生課前查詢資料、跟蹤研究前沿進行個人/小組討論匯報。

同時，針對水產動物遺傳學課程的專用教材亟待推出，目前我國水產類高校眾多，應通力協作撰寫既體現遺傳學前沿又兼具水產特色的專用教材，用水產動物講好遺傳學“故事”。比如，在講解經典遺傳學事件/理論和發展歷程的過程中，以水產動物遺傳學為主線，分別在相應章節的引言部分融入水產動物遺傳學現象，提出科學問題；根據科學問題，進一步引出對應的經典遺傳學事件進行理論講解；更進一步回答前言中水產動物遺傳學的科學問題，并討論遺傳學在物種間的差異性以加深對遺傳學知識點的認識和理解，真正做到“靈活掌握、學以致用”。而且應壓縮或凝練傳統遺傳學教學內容，增加學科前沿內容，刪除或縮減與其他課程重復部分章節，如與分子生物學課程內容重復的遺傳的分子基礎和基因表達與基因表達調控章節，與發育生物學課程重復的個體發育章節。此外，在水產動物遺傳學實驗教學中，實驗取材應盡量選擇水產動物以增加水產特色，如核型分析、減數分裂觀察、細胞培養、免疫熒光、免疫組化和雜交實驗應取材于水產動物而非果蠅模式生物。例如，利用不同表型的斑馬魚進行雜交/測交實驗取代常規的果蠅實驗進行后代表型的觀察和基因型分析，一方面體現了水產元素，激發了學生的學習興趣，另一方面掌握了斑馬魚孵化和養殖等常規技術，為今后利用斑馬魚模型進行水產動物遺傳學相關研究奠定了基礎，具有重要的實際應用意義。

（二）? 豐富教學模式，提升教學質量

在教學方法上，由于遺傳學內容抽象性和邏輯性強，教師要善用互聯網教學，多用圖片、案列、動畫和視頻進行闡釋或演繹水產動物遺傳學中的問題或理論，而不是僅僅用PPT簡單代替黑板板書。同時也不能完全摒棄板書教學，板書關鍵標題更能凝練課堂知識點，體現整個課堂的邏輯性和完整性，增強代入感，使學生隨時可以加深和回顧已講內容，從而更好地理解、把握和掌握課堂知識。面對新冠病毒感染疫情時，線上教學摒棄純粹的視頻教學，采用雨課堂、超星學習通[4]等平臺進行互動式教學，發布圖片、視頻、文檔等教學材料，與學生進行課堂互動討論，讓學生參與進來，切實提高線上教學質量，并通過發布課后作業等形式跟蹤學生的學習情況。再者，線下教學時，亦可采取線上線下相結合的混合式教學方法，通過學習平臺發布搶答、提問、投票和隨機點名等活動，既活躍了課堂氛圍又提高了課堂聽課效率。此外，繼續要求學生做課堂筆記是鞏固和加深記憶的一種有效手段，俗話說“好記憶不如爛筆頭”，這種有益的傳統教學方法不應丟棄。

在教學理念上，應引入先進的以學生為中心的教學理念，如OBE成果導向理念、GTM游戲化教學理念、PBL問題和項目導向理念、PAD對分課堂理念及BOPPPS有效教學理念。以OBE成果導向理念為例[5]，OBE成果導向理念以人才培養和學習成果為核心，首先教師協助學生充分認知水產動物遺傳學的發展歷程和對所學專業的價值，然后結合自身興趣等情況制定長遠職業規劃，明確學習目標，讓學生在課程教學開始前，就要理清自己要取得的學習成果是什么、為什么要取得這樣的學習成果、如何有效地取得這些學習成果、如何考核自己是否已經取得了理想的學習成果。基于此，教師進行教學目標定位、教學內容體系設計、教學方法設計和教學考核體系建立等，從而實現教學效率提高和人才培養質量提升。又如BOPPPS有效教學理念[6]，作為一種體驗式和陪伴式的教學方法，包括六個教學設計模塊，通過導言來吸引和激發學生的學習興趣，讓學生知曉課程的主題和重要性；通過學習目標，從學生角度明確適當、可達成和可測量，涉及認知、技能和情感的教學期望；通過前測了解學生的興趣與先備知識，調整后續的難易程度與進度，讓課程的目標更加聚焦；通過參與式學習實現主動學習、深入思考、強化印象，激發學生學習積極性；通過后測驗收學生學習成果，檢測學習目標，反思教學模式；最后通過對課程教學內容的摘要回顧、知識點總結，進一步鞏固學習效果，延伸思考，順利完成本節課的教學目標。教師應對這些先進的教學理念進行深入學習和實踐，進而形成有效且具自身特色的教學方法，最終提升水產動物遺傳學教學質量。

在教學手段上，基于水產動物遺傳學實驗的特殊性，虛擬仿真技術以實帶虛、以虛助實、虛實結合，具有“高沉浸感、高構想性、高交互性”的特點[7]，彌補了水產動物遺傳學實驗材料、設施、時間和空間的局限，降低了實驗成本，增強了趣味性、直觀性、安全性和共享性，使學生隨時隨地進行實驗學習和操作，極大提高了學生的學習能力和實驗技能。因此，統籌已有的實驗數據和材料構建虛擬仿真實驗室，是提升水產動物遺傳學實驗教學的有力工具和有效手段。比如在雜交/測交試驗時，通過虛擬仿真技術設置多類別的魚類物種，讓學生自主選取物種和設計表型，并自行查閱資料設計養殖環境參數進行養殖，通過加速孵化和養殖時間設置及時進行后代表型統計和基因型分析，深入理解遺傳規律，以期提高學生參與度和自主能動性及學習效果。

（三）? 融入思政教育，完善評價體系

教師首先要明確水產動物遺傳學課程“為誰培養人”（為社會主義現代化建設水產養殖強國培養人）、“培養什么樣的人”（培養高素質復合型水產人才）和“如何培養人”（學高為師，身正為范），樹立正確的教學價值觀，加強師德師風建設，充實自身的教學情感和激情。其次，在水產動物遺傳學教學中融入人物故事，由鮮活的人物故事引出課堂教學內容，既貼近實際生活又反應教學目標，既增強了專業使命感和趣味性，也提高了學生對專業的認可度進而提升學生的學習熱情，實現水產動物遺傳學專業知識教育與思想價值教育的有機統一[8]。再者，水產動物遺傳學課程概念性和邏輯性強，存在一定的學習困難。在面對層次各異的學生進行教學中，教師應注意因材施教，逐步打造有深度、有難度、有挑戰度的專業設置，讓所有學生都能掌握住基本知識和技能，并引導學生往高階層次去探索，提高學生們的學習激情和興趣，切實夯實專業基礎和培養創新思維。

此外，完善考核評價體系。一方面，注重考核學生對專業知識和實驗技能方法的掌握和熟練程度，以及在原有技術方法流程上的創新思維，培養學生“發現問題、分析問題、解決問題”的科學思維。引導學生不能只停留在“表面”，而更要注重“質”的提升，不能為了教而教，教師的教學成效不能止步于課堂上。另一方面，“釘是釘，鉚是鉚”，實事求是地記錄課堂表現，檢查學生課堂筆記，并及時準確地公開當次課堂的平時成績并給出評定依據，讓學生心中有數并及時調整自身學習狀態，不能課程結業時再對平時成績測算總結，做到“有章可依、有章必依、獎懲分明、公開公正”，使制定的考核體系切實起到督促和引導學生學習的作用。

四? 結束語

“教材-教師-學生”是教學活動中永恒的三大主題。體現學科前沿和水產專業特色、提升教師教學技能和教學理念、融入思政教育和激發學生學習熱情是提高水產動物遺傳學課程教學質量和效果的關鍵。本文在總結水產動物遺傳學課程鮮明特點的基礎上，就以上方面進行了探討，旨在培養高素質復合型優秀水產人才，助推我國由水產養殖大國向水產養殖強國轉型升級，同時也為水產養殖其他專業課程教學改革提供思路和借鑒。

參考文獻：

[1] 王丹，吳反修，宋丹丹，等.中國漁業統計年鑒[M].北京：中國農業出版社，2021.

[2] 農業農村部印發《“十四五”全國漁業發展規劃》[EB/OL].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-01/07/content_5666850.htm.

[3] 劉祖洞，吳燕華，喬守怡，等.遺傳學[M].北京：高等教育出版社，2021.

[4] 張峰，劉曉丹，車傳燕.基于“超星學習通”平臺的動物遺傳學線上線下混合式教學實踐與探索[J].教學探索，2022（3）：50-53.

[5] WILLIAM G S. Outcome-based education： critical issues and answers[M].Arlington， VA： American Association of School Administrators， 1994.

[6] 魏曙寰，耿俊豹，劉曉威.BOPPPS教學模型的內涵及運用方法探析[J].教育教學論壇，2019（1）：198-199.

[7] 劉志紅，王步鈺，馬金偉，等.虛擬仿真技術在動物遺傳學教學中的應用[J].專業教學，2019（25）：94-95.

[8] 戴偉.“水產動物遺傳育種學”課程思政教學的探索與實踐[J].高教學刊，2020（33）：91-94.

基金項目：國家自然科學基金青年項目“營養感知分子Ubxd8調控縊蟶HUFA合成的作用及機制研究”（32102763）；教育部產學合作協同育人項目“虛擬仿真技術在《水產動物遺傳學》教學中的應用探索”（220602368020558）；寧波大學課堂教學改革項目“基于BOPPPS有效教學理念的《水產動物遺傳學》課堂教學改革研究”（JYXMXZD2022187）

第一作者簡介：冉照收（1990-），男，漢族，山東菏澤人，博士，助理研究員。研究方向為水產動物遺傳與分子營養。