OBE理念指導(dǎo)下研究生基因組學(xué)教學(xué)改革探索

摘 要 基因組學(xué) 是當(dāng)今生命科學(xué)研究的熱點，科學(xué)合理的課程體系及教學(xué)模式對于研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高非常重要。課程組教師將OBE理念貫穿于教學(xué)的多個環(huán)節(jié)，構(gòu)建了系統(tǒng)完整的教學(xué)內(nèi)容，將多種教學(xué)方法相結(jié)合，建立了全面的考核方式，形成了適合本校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的基因組學(xué)課程教學(xué)模式。該教學(xué)模式可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式及實踐能力，對最終實現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力的高素質(zhì)生物技術(shù)專業(yè)人才的目標(biāo)有重要意義。

關(guān)鍵詞 OBE理念；基因組學(xué)；教學(xué)模式

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.020

Teaching Reform of Genomics for Graduate Students under the Guidance of OBE

YIN Jun， WANG Zhilin， LIU Huirong

（College of Life Sciences， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010018）

Abstract "Genomics" is a hot topic in life science research today. Scientific and reasonable curriculum system and teaching mode are very important to improve the quality of graduate training. The teachers of the course team have integrated the OBE concept into many aspects of teaching， built a systematic and complete teaching content， combined a variety of teaching methods， established a comprehensive assessment method， and formed a teaching model of genomics that is suitable for graduate students of life science majors in our university. This teaching mode can enhance students' learning enthusiasm， cultivate students' scientific thinking mode and practical ability， and is of great significance to the ultimate goal of cultivating high-quality biotechnology professionals with innovative and practical ability.

Keywords OBE concept; Genomics; teaching mode

20世紀(jì)90年代，伴隨著人類基因組計劃的啟動和實施，生命科學(xué)研究進(jìn)入基因組學(xué)時代[1]。2001年，人類基因組草圖公布，生命科學(xué)的研究進(jìn)入后基因組學(xué)時代。到目前為止，包括人類在內(nèi)的很多生物的基因組數(shù)據(jù)已被揭示，大量基因組數(shù)據(jù)的檢測和積累為生命科學(xué)研究的深入開展奠定了基礎(chǔ)。

基因組學(xué)作為一門綜合性非常強(qiáng)的新興學(xué)科，其內(nèi)容涉及生物信息學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)等學(xué)科的知識，是當(dāng)今生命科學(xué)研究的熱點[2]。研究生教學(xué)不同于本科生教學(xué)，其具有知識的探究性，必須以“研究”為中心，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論和研究方法的訓(xùn)練及解決問題能力的提高，科學(xué)合理的研究生課程體系及教學(xué)模式對于研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高具有重要意義[3]。

教學(xué)理念對課程教學(xué)質(zhì)量有著非常重要的影響。傳統(tǒng)教學(xué)是以教師為中心、以知識為導(dǎo)向（course-based education，CBE）的教學(xué)模式[4]。一般是教師在講臺上講解課程核心內(nèi)容，學(xué)生在下面被動聽講、記筆記，也即所謂的填鴨式教學(xué)方式。成果導(dǎo)向教育（outcome-based education，OBE）是一種以學(xué)生為中心并以“成果產(chǎn)出”為導(dǎo)向的教育模式[5]。其教學(xué)模式包括四個步驟：定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出（defining）、實現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出（realizing）、 評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出（assessing） 和使用學(xué)習(xí)產(chǎn)出（using）。該教學(xué)理念是20世紀(jì)90年代由美國學(xué)者 Spady W.D. 首次提出的，經(jīng)過 30 余年的發(fā)展，形成了完整的理論體系[6-7]。該理念的核心思想是“以學(xué)生為本”，對學(xué)生進(jìn)行針對性的培養(yǎng)，以滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展大環(huán)境對人才的需求。在 OBE 教育理念中，驅(qū)動教育系統(tǒng)運行的動力并非教科書，而是來自學(xué)生產(chǎn)出，教育者要根據(jù)社會對專業(yè)人才的實際需求來設(shè)計教學(xué)體系[8-9]。

課程組教師嘗試將OBE理念應(yīng)用到基因組學(xué)的教學(xué)工作中，課程組教師、學(xué)生及相關(guān)學(xué)科教師進(jìn)行充分研討，收集各方意見，不斷總結(jié)經(jīng)驗，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式三個方面著手，建立了適合生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的基因組學(xué)教學(xué)體系。

1 系統(tǒng)完整、重點突出并緊跟前沿發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容

1.1 教材的合理選用

為了細(xì)化教學(xué)內(nèi)容而不失重點，課程組針對基因組學(xué)篩選一本主要教材。同時，為了擴(kuò)展學(xué)生的知識面，在OBE理念指導(dǎo)下，讓學(xué)生通過資料查詢，確定輔助教材，以起到內(nèi)容相互補(bǔ)充的作用。該活動大大增強(qiáng)了學(xué)生參與教學(xué)的成就感及學(xué)習(xí)的積極性。課程組選取結(jié)構(gòu)體系比較完整、內(nèi)容相對簡潔的由楊煥明主編的《基因組學(xué)》為主要教材。由學(xué)生確定的輔助教材包括楊煥明主編的《基因組學(xué)方法》、于軍譯主編的《基因組學(xué)：核心實驗方法》、喬納森·佩夫斯納編著的《生物信息學(xué)與功能基因組學(xué)》等教材。這些教材力圖讓學(xué)生了解基因組學(xué)的發(fā)展史、基本概念、核心技術(shù)，了解基因組學(xué)的測序技術(shù)和生物信息分析技術(shù)，以及我國在這一學(xué)科的目標(biāo)、方向和重點任務(wù)等。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的精選

該課程開設(shè)在第一學(xué)期，共16學(xué)時。由于學(xué)時有限，課程組對課程內(nèi)容進(jìn)行精選，制訂詳細(xì)的教學(xué)計劃。在該環(huán)節(jié)，同樣踐行了OBE理念，安排學(xué)生提前了解課程性質(zhì)及主要內(nèi)容。基因組學(xué)主要講述生物基因組的基本結(jié)構(gòu)和組成，基因組作圖（遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄圖譜），基因組序列解讀、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)調(diào)控、基因組活性的調(diào)控、基因組復(fù)制、基因組進(jìn)化等內(nèi)容。在講解基本概念、知識的基礎(chǔ)上，介紹國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，為未來實際中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1.3 教學(xué)內(nèi)容及時更新與優(yōu)化

在依托教材的同時，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展。課程組通過線下及線上資料查詢，收集相關(guān)領(lǐng)域最新研究成果，以一些有代表意義且讓學(xué)生覺得很“有趣的研究”為例，詳細(xì)講解該研究的目的，研究獲得的主要成果，研究成果的重要意義及今后的潛在價值等。在這個過程中同樣踐行OBE理念，由學(xué)生和教師共同完成資料查詢及內(nèi)容講述。總之，教師要時刻站在學(xué)科發(fā)展的前沿，掌握國內(nèi)外最新研究動態(tài)，及時更新教學(xué)內(nèi)容，完善課程內(nèi)容體系，努力把課程建設(shè)成一門緊密聯(lián)系學(xué)科發(fā)展和研究應(yīng)用實踐的課程。

2 多種教學(xué)方法相結(jié)合促進(jìn)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)與理解

2.1 多媒體與板書相結(jié)合

在教學(xué)中將多媒體教學(xué)與板書演示有機(jī)結(jié)合，制作形象生動、圖文并茂、條理清晰、重點突出的教學(xué)課件，在多媒體展示講述的同時，針對個別難點、重點進(jìn)行板書講解補(bǔ)充，提高學(xué)生的注意力，加深其印象，充分發(fā)揮多媒體與板書各自的優(yōu)點，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地促進(jìn)了學(xué)生對知識的理解與吸收。

2.2 案例教學(xué)法的運用

課程組在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，篩選合適的實際研究案例，通過對案例的研究目的、研究方法、研究結(jié)果進(jìn)行深入剖析，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.3 錄像教學(xué)法的運用

結(jié)合講授內(nèi)容組織學(xué)生觀看相關(guān)理論研究及技術(shù)方法的視頻。比如，在講授“基因組前后三代測序平臺”等內(nèi)容時，從多方渠道收集視頻資料，組織學(xué)生在課堂上或課后進(jìn)行觀看，這對于學(xué)生形象地理解基因組測序等原理起到了很好的效果，對講授為主的教學(xué)方法進(jìn)行了有效的補(bǔ)充，提高了學(xué)生對知識的理解和掌握程度。

2.4 啟發(fā)式教學(xué)法的運用

按照“提出問題、分析問題、解決問題”的思路，教師可以把根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)計好的問題交給學(xué)生進(jìn)行分析討論，并在討論的適當(dāng)環(huán)節(jié)進(jìn)行提示，以促進(jìn)討論的深入進(jìn)行，最后由教師進(jìn)行總結(jié)。討論中也可以邀請相關(guān)學(xué)科的科研一線教師參加，激發(fā)思維碰撞的火花。這種方法可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.5 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法的運用

利用學(xué)校提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，定時發(fā)送教學(xué)資料、課程作業(yè)等，使課程的教學(xué)活動超越課堂教學(xué)的時空限制，為學(xué)生提供了更大的學(xué)習(xí)空間。

3 全面的考核方式客觀反映知識的掌握及運用情況

為充分考查學(xué)生的過程學(xué)習(xí)情況及對知識的理解和運用能力，本課程的考核采用了多種形式。除了平時的課堂提問、討論外，還有兩種期末考核的形式：一種是文獻(xiàn)講述活動。研究生選擇自己課題所涉及領(lǐng)域的基因組學(xué)研究文獻(xiàn)，制作PPT給大家講述，要求闡明文獻(xiàn)研究背景，擬解決什么問題，采用的實驗方法，得到的實驗結(jié)果與結(jié)論，其他學(xué)生就相關(guān)內(nèi)容提問討論。另一種是學(xué)生查文獻(xiàn)寫綜述論文。要求學(xué)生查閱自己研究領(lǐng)域的基因組學(xué)研究文獻(xiàn)，總結(jié)文獻(xiàn)內(nèi)容寫綜述論文，字?jǐn)?shù)要求3000字以上，要滿足綜述論文的結(jié)構(gòu)要求，題目、摘要、關(guān)鍵詞、論文主體內(nèi)容、參考文獻(xiàn)，各部分缺一不可，論文內(nèi)容要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)查重，重復(fù)率不能超過30%。期末考核成績是這幾部分成績的匯總，主要目的是考查研究生對所學(xué)知識的掌握程度，對基因組領(lǐng)域最新文獻(xiàn)的查閱、理解，以及對新技術(shù)的領(lǐng)悟能力。

4 教學(xué)效果調(diào)查

課程組在教學(xué)過程中，針對各個環(huán)節(jié)，在教師、學(xué)生中進(jìn)行了比較廣泛的調(diào)查問卷活動，以實際了解大家的感受及看法，以根據(jù)實際情況及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及方法。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，90%以上的師生認(rèn)為基本教材、輔助教材的選擇合理，教學(xué)內(nèi)容能夠跟得上學(xué)科的最新發(fā)展，且90%以上的學(xué)生贊同由學(xué)生參與探討教材的選擇。所有師生都認(rèn)為，多種教學(xué)方法相結(jié)合更能有效促進(jìn)對學(xué)科知識的理解與吸收，其中90%以上的師生對案例教學(xué)法、錄像教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法給予了充分的肯定。在課程考核方面，90%以上的師生認(rèn)為平時考核中的課堂提問、討論客觀合理，制作PPT匯報、寫文獻(xiàn)綜述能夠有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并能夠提高匯報及寫作能力。但是，也有少部分學(xué)生不贊同現(xiàn)在的考核模式，有12.45%的學(xué)生贊同傳統(tǒng)的考試方式，根據(jù)課后調(diào)查，這些學(xué)生反映，開設(shè)的課程太多，課程安排占用了較多時間，所以不贊同現(xiàn)在的考核方式。還有一部分學(xué)生以前的學(xué)習(xí)經(jīng)歷大部分屬于被動學(xué)習(xí)，所以自主學(xué)習(xí)能力較弱，現(xiàn)在的教學(xué)安排讓他們有些吃力，學(xué)生更適應(yīng)傳統(tǒng)的考試方式。針對這些學(xué)生，教師需要在平時的教學(xué)過程中，通過知識傳授、信息分享等讓學(xué)生明白該課程學(xué)科知識的重要性，以及如何才能更好地理解并應(yīng)用這些知識，并讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感，這樣才能最大限度調(diào)動學(xué)生的積極性。調(diào)查結(jié)果顯示，目前課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式符合大多數(shù)師生的需求。

5 結(jié)語

為了使學(xué)生跟上生命科學(xué)蓬勃發(fā)展的步伐，課程組教師在多年的教學(xué)中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面不斷總結(jié)經(jīng)驗，形成了適合本校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的基因組學(xué)課程教學(xué)模式。從教材的合理選用、加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容改革、及時更新與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容幾個方面著手，構(gòu)建了系統(tǒng)完整的教學(xué)內(nèi)容。在實際教學(xué)活動中，將多媒體與板書教學(xué)、案例教學(xué)法、錄像教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法有機(jī)結(jié)合，并將OBE理念貫穿于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，形成多種方法相結(jié)合的教學(xué)方法。通過平時課堂提問、討論、制作PPT講述、查閱文獻(xiàn)寫綜述論文等多個環(huán)節(jié)，建立了全面的考核體系。實踐證明，該教學(xué)模式可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式及科研實踐能力。當(dāng)然，教學(xué)模式不是一成不變的，要隨著時代的變化、院校不同、專業(yè)不同及學(xué)生的具體情況，不斷進(jìn)行調(diào)整和完善，這對培養(yǎng)具有創(chuàng)新和實踐能力的高素質(zhì)生物技術(shù)專業(yè)人才具有重要意義。

*通信作者：劉惠榮

基金項目：2021年度內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項目“OBE理念指導(dǎo)下研究生基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)教學(xué)改革探索”（YJG2021005）；2018年度國家自然科學(xué)基金項目“性激素 2調(diào)控的疫霉菌有性生殖細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的初步研究”（31760252）。

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