以項目為載體的“遺傳學”課程教學體系探索

［摘 要］ 遺傳學是研究生物遺傳和變異規律，探索生命起源和生物進化機理的科學，在高職高專院校生物類專業人才培養中占有非常重要的地位和作用。按照現代職業教育理念，深入探討和分析以項目為載體的“遺傳學”課程教學體系設計，對遺傳學的四大領域設計相應的學習情境，將學習情境項目化，旨在通過真實案例、真實項目激發學習者的學習興趣、探究興趣和職業興趣。期望對各高職院校“遺傳學”課程教學設計與實施具有一定的參考和借鑒意義。

［關鍵詞］ 項目教學法；遺傳學；高職高專；課程教學體系

［基金項目］ 2014年度云南省教育廳高等職業院校提升專業服務產業能力建設項目“麗江師范高等專科學校生物教育”（Sj122014011）；2016年度麗江師范高等專科學校特色課程“遺傳學”（Xj102016031）

［作者簡介］ 王石華（1983—），男，云南陸良人，博士，曲靖師范學院教育教學質量監控中心教授，主要從事生物學研究。

［中圖分類號］ G642.3 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）40-0156-04 ［收稿日期］ 2023-09-13

遺傳學是研究生物遺傳和變異規律，探索生命起源和生物進化機理的科學，是生命科學中十分重要的基礎科學，是高職高專院校生物類專業的主干課程，在人才培養中占據重要的地位。目前，各高校“遺傳學”課程教學總課時多安排為54～72課時，其中實踐教學占1/3左右［1］。如何科學、合理地取舍教學內容，如何在有限的課時內全面、系統地講授遺傳學的理論知識及技術，是各高?！斑z傳學”課程教學面臨的難題。為不斷提高教學質量，許多高校授課教師結合自身經驗及專業特點開展了一系列卓有成效的探索［2-9］。然而所有的探索和實踐均未將理論教學和實踐教學進行深入融合。《現代職業教育體系建設規劃（2014—2020年）》明確規定，職業院校要按照真實環境真學真做掌握真本領的要求開展教學活動。推動教學內容改革；推動教學方法改革，通過真實案例、真實項目激發學習者的學習興趣、探究興趣和職業興趣［10］。基于此理念和精神，本文將深入探討和分析以項目為載體的“遺傳學”課程教學體系設計。

一、高職高專院校生物類專業“遺傳學”課程設置

（一）課程定位與性質

“遺傳學”是高職高專院校生物類專業的核心課程。遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學，微生物、動物和植物都有遺傳和變異現象，從不同水平上闡明各類生物遺傳與變異規律，為改造生物的本性，創造新類型，更好地為人類服務，是控制與指導生物生命活動和生長發育的基礎。在“遺傳學”教學中應圍繞人類遺傳與優生、動植物改良等方面進行重點學習，通過本課程的學習，學生可以掌握有關遺傳學的基本理論、基本知識和基本技能及相關的實驗技術，初步具備分析和解決有關遺傳學問題的能力，為學習后續課程及今后從事相關方面的科研、教學、生產和開發工作建立比較牢固的遺傳學基礎。

（二）課程目標

1.認知目標。學生能夠從生物個體、細胞到群體等不同層次上，掌握生物遺傳和變異的基本現象和基本規律，了解遺傳學的最新發展動態。

2.職業能力目標。能初步運用所學的遺傳學知識和技能，闡明和解決生命科學中有關遺傳學的一般問題及與遺傳有關的人類健康問題；基本具備對遺傳學基本問題分析、推理的能力和一定的解決實際問題的能力。

3.職業素質目標。學生的科學素養得到有效提升；團隊合作能力、溝通能力、語言表達能力、創新意識等職業素養得到提高。

二、“遺傳學”課程項目體系設計

遺傳學發展很快，新內容不斷增加。教師既要把握好教學大綱所要求的基礎知識、基本理論的教學，又要引導學生了解學科進展，培養學生既能準確有效地把握遺傳學中較新知識動態的能力，又能有效地解決生物教學中遺傳問題的能力。因此，教學中應滲透現代教學理念，將傳統的以教師為中心的指令性課堂向以學生為主體的非指令性課堂轉換，從教師單純傳授知識向培養學生學習能力轉換，加強與生物課程教學的聯系，提高學生的遺傳學素養。本課程設計11個項目載體，在教學過程中將知識點融入項目載體，改變傳統的以知識點為主線的教學方式。

三、“遺傳學”課程項目教學要求

（一）項目一：大麥染色體的識別與核型分析

1.學習目標。掌握生殖細胞的形成過程；掌握減數分裂各時期染色體的行為特征；熟悉大麥染色體的組成特點；掌握染色體核型分析的方法。

2.學習內容。高等動物雌雄配子形成的過程、高等植物雌雄配子形成的過程；減數分裂各時期染色體的行為特征。

3.場地、資源等要求。實驗室、多媒體教室、網絡課程資源平臺；大麥染色體組圖片、尺子、剪刀、膠水等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；每組完成一份大麥染色體核型分析，提交分析報告。

（二）項目二：植物花粉育性的鑒定

1.學習目標。掌握分離定律、獨立分配定律及其意義；掌握分離定律、獨立分配定律在育種和醫學中的應用；掌握植物花粉育性鑒定的方法。

2.學習內容。分離定律、獨立分配定律。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、實驗室、網絡課程資源平臺；教材、顯微鏡、植物花、載玻片、碘-碘化鉀溶液等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式完成，每組鑒定10種以上植物花粉的形狀和育性，提交一份花粉育性鑒定的分析報告。

（三）項目三：常見人類遺傳病的調查及分析

1.學習目標。掌握連鎖遺傳及其意義，在育種上的應用；掌握調查和統計人類遺傳病的方法；能熟練說出人類遺傳病的主要類型、特征和危害。

2.學習內容。連鎖遺傳和性連鎖。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、紙筆等學習資料。

4.學習方法。課堂講授；課外完成調查分析報告，進行課堂匯報。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；每組調查不低于20種的人類遺傳病并進行分析，包括單基因遺傳病（常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、性連鎖遺傳）、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病等，提交調查分析報告并在課堂進行匯報，全班互評。

（四）項目四：果蠅形態特征及雌雄鑒定

1.學習目標。理解基因突變的特征；掌握基因突變的鑒定方法；熟悉成蠅的外部形態特征；能熟悉鑒別雌雄果蠅方法。

2.學習內容?；蛲蛔兊母拍詈皖悇e、時期部位、一般特征、顯性突變和隱性突變的表現；基因突變的篩選與鑒定方法。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、實驗室、網絡課程資源平臺；教材、成熟的果蠅、放大鏡、鑷子等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式完成，每組調查10只以上成蠅（包含雌雄蠅），找出雌雄蠅的特征，辨別雌蠅和雄蠅，提交果蠅形態及雌雄鑒定報告。

（五）項目五：無籽水果的培育

1.學習目標。掌握染色體結構變異和數目變異的類型；理解染色體結構變異、數目變異的遺傳效應；掌握多倍體的形成途徑及其利用；掌握無籽水果的選育方法和流程。

2.學習內容。染色體結構變異的類型、形成途徑、細胞學鑒定及遺傳效應；染色體數目變異的類型、同源多倍體的聯會、非整倍體的分離。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、紙筆等學習資料。

4.學習方法。課堂講授；課外完成調查報告，進行課堂匯報。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式調查無籽西瓜、香蕉、葡萄等無籽水果的染色體倍數及其形成途徑，選擇3種無籽水果，分析其選育的方法和流程，提交調查分析報告并在課堂進行匯報，全班互評。

（六）項目六：水稻遺傳率的估算

1.學習目標。掌握遺傳率的計算方法；掌握遺傳率在動植物育種中的應用。

2.學習內容。數量性狀的特征、主要遺傳參數、數量性狀的多基因假說；遺傳率的估算方法。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、相關數據、計算器等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式計算水稻5個以上性狀的廣義遺傳率和狹義遺傳率，調查遺傳率在動植物育種中的應用，提交遺傳率計算的分析報告。

（七）項目七：水稻雜種優勢及自交衰退分析

1.學習目標。理解近親繁殖、雜種優勢的遺傳效應；掌握雜種優勢、自交衰退等的計算；掌握雜種優勢、植物雄性不育在育種中的應用。

2.學習內容。近親繁殖及其遺傳效應；純系學說、雜種優勢；近親繁殖與雜種優勢在育種中的利用。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、相關數據、計算器等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式計算水稻5個以上性狀的雜種優勢和自交衰退率，調查雜種優勢、植物雄性不育在植物育種中的應用，提交雜種優勢及自交衰退計算的分析報告。

（八）項目八：雜交水稻的生產

1.學習目標。理解細胞質遺傳的現象和特征；掌握植物雄性不育的應用原理；了解不同細胞質類型的雜交水稻；掌握雜交水稻的生產技術。

2.學習內容。學習細胞質遺傳的概念、特點、母性遺傳等；學習植物雄性不育的遺傳。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、紙筆等學習資料。

4.學習方法。課堂講授；課外完成調查報告，課堂匯報。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式調查3種不同細胞質類型的雜交水稻，對其特征及生產技術進行總結分析，提交調查分析報告并在課堂進行匯報，全班互評。

（九）項目九：植物基因組DNA的提取

1.學習目標。掌握半保留復制、密碼子、簡并、轉錄、翻譯、中心法則等相關知識；理解DNA是主要的遺傳物質；掌握植物DNA提取的原理及方法。

2.學習內容。DNA是主要的遺傳物質；DNA的復制、RNA的轉錄；遺傳密碼與蛋白質的翻譯。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、實驗室、網絡課程資源平臺；教材、植物幼嫩組織、DNA提取液、冷凍離心機、水浴鍋、移液槍等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式提取3種以上植物的基因組DNA，提交DNA提取的報告。

（十）項目十：克隆與轉基因食品

1.學習目標。能熟練區分克隆食品和轉基因食品的差異；掌握細胞全能性、基因工程的應用。

2.學習內容。細胞全能性、基因工程。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、可上網查詢資料的平臺；紙筆等學習資料。

4.學習方法。課外完成調查報告，課堂匯報。

5.考核評價。以小組形式對克隆食品和轉基因食品的差異、細胞全能性、基因工程等進行調查分析，提交調查分析報告并在課堂進行匯報，全班互評。

（十一）項目十一：水稻遺傳變異及遺傳多樣性分析

1.學習目標。了解生物進化的基本歷程，理解遺傳、變異和選擇是生物進化的基本因素；掌握物種的概念，了解物種的形成方式；掌握遺傳多樣性分析的原理與技術。

2.學習內容。生物進化相關知識；物種的概念與形成方式。

3.場地、資源等要求。多媒體教室、機房、網絡課程資源平臺；教材、相關數據等。

4.學習方法。課堂講授、課堂實踐。

5.考核評價。網絡課程平臺完成作業；以小組形式對不同群體的水稻進行遺傳多樣性分析，提交遺傳多樣性分析報告。

四、“遺傳學”課程項目教學實施

（一）教學方法

強化項目教學，注重以項目引發學生興趣，學生在項目活動中掌握相關的知識和技能；選用較為典型的案例進行學習，激發學生的學習興趣，使教學過程向學生自覺學習過程轉化；改變傳統以教師為主體的教學模式，在本課程教學中，學習的主體是學生，教師從知識傳授者的角色轉為學習過程的組織者和指導者。教師提前分解任務，學生以團隊形式領取任務，集體研討如何完成任務，解決和分析存在的問題，有效提高學生團隊合作的能力和分析問題、解決問題的能力。

（二）教學手段

教學手段靈活多樣，課上學生可利用電腦、手機等查詢資料，主要以討論學習、實踐操作等形式完成項目任務，利用網絡課程資源平臺進行課后作業、期中測驗、期末考核，過程與目標相結合進行學習和評價。

（三）教學資源

利用網絡課程資源平臺進行教學、作業、討論、考核，需要具有豐富的課程資源；此外，需要能夠完成各項項目的校內外實驗實訓基地。

（四）課程考核

在教學效果考核上，采取形成性評價與結果性評價相結合的方式，重點考核學生的職業能力和職業素質。形成性評價包括在教學過程中對學生的學習態度（考勤、課堂表現等）、作業提交情況、實驗項目完成情況等進行評價；總結性評價包括在項目完成后及課程結束時，對學生的整體知識和技能進行評價。通過本課程的學習，學生的各項能力能夠得到有效提升，可為后續課程的學習及工作奠定良好的基礎。

參考文獻

［1］石竹，張才波.遺傳學課程教學設計與構想［J］.齊魯師范學院學報，2012，27（2）：127-130.

［2］石春海，吳建國，馬秋蘭，等.《遺傳學》課程的建設與優化［J］.遺傳，2005（6）：124-127.

［3］吳瑞娟.遺傳學綜合性、設計性實驗課程的開設與研究［J］.東華理工大學學報（社會科學版），2008（1）：84-86.

［4］姜余梅，谷超，李光.遺傳學實驗課程形成性考核體系的構建［J］.中國高等醫學教育，2010（9）：55-56.

［5］郭曉華，王劍峰.生物科學專業遺傳學課程教學改革探索［J］.沈陽教育學院學報，2011，13（5）：46-48.

［6］張傳博，谷曉明，陳慶富.遺傳學課程教學改革與實踐［J］.安徽農業科學，2013，41（13）：6077-6079.

［7］黎真，劉永章，梁萬東，等.遺傳學課程網絡教學初探［J］.衛生職業教育，2013，31（12）：48-49.

［8］龔競，朱勇.遺傳學課程教學體系的構建與改革研究［J］.蠶學通訊，2014，34（1）：59-62.

［9］饒友生，柴學文，周敏，等.普通師范學院生物專業遺傳學課程教學體系的優化與創新［J］.南昌師范學院學報，2014，35（6）：38-41.

［10］教育部等六部門.關于印發《現代職業教育體系建設規劃（2014—2020年）》的通知：教發〔2014〕6號［A/OL］.（2014-06-23）［2023-08-16］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A03/moe_1892/moe_630/201406/t20140623_170737.html.

Exploration of Genetics Teaching System Based on Project

WANG Shi-hua

（Monitoring Center of Teaching Quality， Qujing Normal University， Qujing， Yunnan 655011， China）

Abstract： Genetics is a science that studies the laws of biological heredity and variation， explores the origin of life and the mechanism of biological evolution， and plays a very important role in the cultivation of biological talents in higher vocational colleges. According to the concept of modern vocational education， this paper discusses and analyzes the teaching system design of genetics course based on project， designs the corresponding learning situation in the four fields of genetics， and projects the learning situation to stimulate learners’ interest in learning， inquiry and occupation through real cases and real projects. It is expected to have certain reference significance for the teaching design and implementation of genetics courses in higher vocational colleges.

Key words： project-based teaching method; Genetics; higher vocational colleges; curriculum teaching system