謝小芳，鮑堅(jiān)東，連玲麗

(福建農(nóng)林大學(xué)　生命科學(xué)學(xué)院，福建　福州　350002)

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利用文獻(xiàn)精讀模式提升基因組學(xué)教學(xué)

謝小芳，鮑堅(jiān)東，連玲麗

(福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建福州350002)

基因組學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)快速發(fā)展的前沿學(xué)科，是生物信息專業(yè)和生命科學(xué)其他相關(guān)專業(yè)的重要課程。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了文獻(xiàn)精讀模式在教學(xué)中的應(yīng)用，全面分析了文獻(xiàn)精讀開(kāi)設(shè)的背景、文獻(xiàn)的選擇，課程組織和考核評(píng)價(jià)等，為其他院校的基因組學(xué)課程教學(xué)提供參考。

基因組學(xué)；文獻(xiàn)精讀；教學(xué)改革

伴隨著人類基因組計(jì)劃的順利開(kāi)展與完成，人類對(duì)生命科學(xué)的研究很快進(jìn)入了基因組時(shí)代。在這個(gè)階段，人們采用了全新的視角來(lái)探索生物的分子機(jī)理，對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育、結(jié)構(gòu)功能，以及涉及健康與疾病相關(guān)的遺傳與變異等問(wèn)題，不再是傳統(tǒng)的對(duì)單個(gè)基因的研究，而是轉(zhuǎn)向?qū)φ麄€(gè)生物體的基因組的研究[1]，并由此形成了基因組學(xué)(genomics)。在這全新的基因組時(shí)代，許許多多模式的生物基因組的測(cè)序工作陸續(xù)完成，從而產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，然而，序列數(shù)據(jù)并不等于知識(shí)，人們迫切需要挖掘和分析這些巨量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)，由此催生了生物信息學(xué)這門(mén)全新的學(xué)科。國(guó)內(nèi)外眾多高校為順應(yīng)時(shí)代對(duì)人才的需求，培養(yǎng)跨生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和醫(yī)學(xué)等不同領(lǐng)域、具備“大科學(xué)”素質(zhì)的復(fù)合型人才，開(kāi)設(shè)了生物信息學(xué)專業(yè)，而基因組學(xué)成了該專業(yè)必不可少的核心課程。

在目前的基因組學(xué)課程授課過(guò)程中，由于大多教師受的是“知識(shí)目標(biāo)”教育，因而極其自然地將上課、備課的注意力都集中在知識(shí)的傳授和積累上；所有的課堂活動(dòng)，均會(huì)強(qiáng)調(diào)理解和掌握知識(shí)、進(jìn)而鞏固知識(shí)，幾乎未曾考慮“能力訓(xùn)練”的問(wèn)題。然而，對(duì)于前沿性極強(qiáng)、知識(shí)更新快速的基因組學(xué)課程的教學(xué)而言，要求教師不斷更新教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展，而學(xué)生的任務(wù)不僅要廣泛地接受知識(shí)、積累知識(shí)，更需要擁有自我主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，以期能為未來(lái)的深造或工作打下良好的基礎(chǔ)，解決實(shí)際的問(wèn)題。因此，如何使基因組學(xué)課程的教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中，既能掌握基礎(chǔ)知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，成為基因組學(xué)課程教學(xué)的核心問(wèn)題。經(jīng)過(guò)十多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，筆者對(duì)基因組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了合理的調(diào)整和優(yōu)化，并緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容開(kāi)展文獻(xiàn)精讀提升教學(xué)效果，訓(xùn)練學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力，以期全面提高教學(xué)質(zhì)量。

一、文獻(xiàn)精讀開(kāi)設(shè)背景

高等教育需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門(mén)人才。我校生物信息學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)為：具有扎實(shí)的生物學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)生物信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論與基本技能，并接受該領(lǐng)域技術(shù)與方法的訓(xùn)練，具有較好的生物信息學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，能夠在本專業(yè)領(lǐng)域繼續(xù)深造，或從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、教學(xué)及管理等方面的工作。因而，教學(xué)中除了注重基礎(chǔ)理論和基本技能外，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要因素。

與此同時(shí)，隨著海量數(shù)據(jù)的不斷產(chǎn)生，社會(huì)對(duì)基因組數(shù)據(jù)分析相關(guān)高級(jí)人才的需求不斷增大，學(xué)生進(jìn)一步深造的意愿不斷增強(qiáng)。近年來(lái)，我校生物信息專業(yè)學(xué)生的考研率呈上升趨勢(shì)，在2013屆畢業(yè)生中，考取研究生的比例達(dá)26%；而在2014屆畢業(yè)生中，考取研究生的比例已上升至40%。由此可見(jiàn)，自學(xué)能力和科學(xué)思維的訓(xùn)練極其必要。基因組學(xué)體現(xiàn)為系統(tǒng)思維，是對(duì)整個(gè)生命科學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)性和復(fù)雜性的探索[2,3]，因而該課程是生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生科學(xué)思維訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的良好素材。

《基因組學(xué)》課程開(kāi)設(shè)于生物信息專業(yè)的第五學(xué)期，該時(shí)期學(xué)生已經(jīng)完成了基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)和英文閱讀能力，為文獻(xiàn)精讀奠定了基礎(chǔ)。此外，該課程近幾年班級(jí)人數(shù)在15-25人左右，適合開(kāi)展文獻(xiàn)精讀。

二、文獻(xiàn)精讀教學(xué)法

文獻(xiàn)精讀教學(xué)法一般采用教師提出問(wèn)題，學(xué)生自行研究，然后組織討論，師生共同交流的教學(xué)方式，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外大學(xué)的教學(xué)中較為常見(jiàn)[4,5]。該教學(xué)法的核心是學(xué)生基于科研文獻(xiàn)的自主學(xué)習(xí)和自我展示，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師一般僅僅擔(dān)任引導(dǎo)和啟發(fā)的角色，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)學(xué)習(xí)，最大限度地獲得相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)并進(jìn)行歸納總結(jié)，提高英語(yǔ)閱讀能力，同時(shí)解決了學(xué)習(xí)內(nèi)容和研究實(shí)踐有機(jī)銜接的問(wèn)題，避免出現(xiàn)學(xué)而不知所用的現(xiàn)象。

三、授課內(nèi)容與過(guò)程管理

文獻(xiàn)來(lái)源：文獻(xiàn)選擇大多數(shù)為研究論文，少部分為近期發(fā)表的綜述性文章。為保證文獻(xiàn)質(zhì)量，同時(shí)能夠讓學(xué)生了解本學(xué)科的部分主要期刊，一般選擇在本專業(yè)內(nèi)有影響力的學(xué)術(shù)期刊論文。雖然不片面強(qiáng)調(diào)文獻(xiàn)最新最好，但是內(nèi)容要求與課程教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系。以2015年的授課文獻(xiàn)為例，共選擇了6篇文獻(xiàn)(見(jiàn)下表)，文獻(xiàn)精讀的教學(xué)環(huán)節(jié)與理論課講授穿插進(jìn)行，即每講授完一個(gè)完整的專題內(nèi)容之后開(kāi)展相應(yīng)的文獻(xiàn)精讀討論課。例如：在表觀基因組學(xué)的授課內(nèi)容中，教師講授了表觀遺傳的相關(guān)概念、類型，表觀遺傳的研究?jī)?nèi)容和作用機(jī)制，學(xué)生在此基礎(chǔ)知識(shí)上，理解文獻(xiàn)的大部分內(nèi)容，還可自學(xué)該領(lǐng)域的主要研究方法，包括基因組甲基化測(cè)序的主流方法、原理，及其相應(yīng)的分析思路等，既鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，又熟悉了利用基礎(chǔ)知識(shí)解決科學(xué)問(wèn)題的方法和思路，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

表　2015年授課文獻(xiàn)

具體操作流程為：教師在開(kāi)課之前，根據(jù)授課內(nèi)容選好精讀的文獻(xiàn)；隨后，在開(kāi)課之初將文獻(xiàn)精讀的操作方式告知學(xué)生，學(xué)生自行組合(3-4人組)，選擇自己感興趣的文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀與討論，該過(guò)程由專門(mén)的研究生助教為他們隨時(shí)指導(dǎo)與答疑，并制作相應(yīng)的PPT。在助教指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步在課外與小組成員討論，學(xué)生理解清晰并按教師要求修改PPT后，方可進(jìn)入課堂匯報(bào)與討論環(huán)節(jié)。匯報(bào)討論環(huán)節(jié)內(nèi)容包括：文獻(xiàn)中涉及的教材基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容，文獻(xiàn)的研究背景，思路以及涉及的主要研究方法，與此同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合相關(guān)視頻資源進(jìn)行講解。

四、開(kāi)展考試改革，提高主動(dòng)性

科學(xué)合理的考核方式對(duì)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的提高和培養(yǎng)創(chuàng)新思維具有重要的促進(jìn)作用。目前大多數(shù)課程的考核方式均為閉卷考試，容易導(dǎo)致學(xué)生把期末考試當(dāng)成學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)，難以培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，教學(xué)考核方式的改革顯得極其重要。本課程結(jié)合文獻(xiàn)精讀教學(xué)法，申請(qǐng)學(xué)校考試改革項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生平時(shí)成績(jī)的考核。除了對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本理論知識(shí)考核外，將期末總評(píng)成績(jī)與文獻(xiàn)精讀環(huán)節(jié)掛鉤。該環(huán)節(jié)不僅重視學(xué)生的課堂匯報(bào)表現(xiàn)，還重視其他同學(xué)的參與問(wèn)答情況，同時(shí)還跟蹤學(xué)生課外參與及投入情況，具體考核方法如下圖所示。與此同時(shí)，為避免主觀性，平時(shí)成績(jī)由學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和老師(含助教)評(píng)分組成。該考核方法能充分激發(fā)學(xué)生的課外自學(xué)興趣，在很大程度上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

圖　期末總評(píng)成績(jī)分布

五、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，基因組學(xué)發(fā)展極為迅速，它不僅是生物信息學(xué)專業(yè)的核心課程，同時(shí)也逐漸成為其他生物學(xué)專業(yè)必備的基礎(chǔ)課程之一。該課程具有發(fā)展快、綜合性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣，對(duì)英文基礎(chǔ)和先修專業(yè)知識(shí)的綜合性要求高等特點(diǎn)。文獻(xiàn)精讀教學(xué)法不僅可以讓學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高綜合運(yùn)用的能力，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新精神。

另一方面，在文獻(xiàn)精讀的教學(xué)過(guò)程中，教師也需要不斷地學(xué)習(xí)，豐富自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，累積教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)教學(xué)的深度、開(kāi)拓教學(xué)的廣度，最終達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。

(責(zé)任編輯：夏璐)

[1]黃飛飛，舒坤賢.基因組學(xué)教學(xué)改革的思考與實(shí)踐[J]. 中國(guó)電力教育，2012(35): 36-37.

[2]范冬萍.人類基因組計(jì)劃的方法論理念[J]. 自然辯證法研究，2001，l7(8)：45-48．

[3]YANG X H，KALLURI U C，Di FAZIO S P, et al．Poplar genomics：State of the science[J]．Crit Rev Plant Sci，2009，28(5)：285-308．

[4]梁世倩，冀勇，胡映嚦，等.基于科研文獻(xiàn)精讀的本科生自主學(xué)習(xí)式教學(xué)法的探索和實(shí)踐[J]. 中華神經(jīng)外科疾病研究雜志，2015，14(4)：353-356.

[5]梁亮，梁世倩，秦鴻雁，等.利用文獻(xiàn)精讀教學(xué)新模式優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)[J]. 遺傳，2015，37(6)：599-600.

Improvement of Genomics Teaching Using Literature-based Learning Model

XIE Xiao-fang,BAO Jian-dong,LIAN Ling-li

(College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002,China)

Genomics, a rapid developing frontiers discipline in the life science field,is Biological Information and life science and other related professional courses. Based on long term teaching practices, this paper sumarized the literature-based learning model on the application of the teaching, analyzed this model including background，literature selection，course organization and assessment. The reform will provide a reference for the teaching work of Genomics in other colleges．

genomics；literature-based learning；teaching reform

G642

A

1671-9719(2016)9-0047-03

謝小芳(1978-)，女，福建龍巖人，博士，副教授，研究方向?yàn)橹参锘蚪M學(xué)和植物遺傳學(xué)。

2016-06-10

2016-06-30

福建農(nóng)林大學(xué)2015年校級(jí)教改資助項(xiàng)目“利用文獻(xiàn)精讀模式優(yōu)化基因組學(xué)教學(xué)”。