李玉暉，劉業(yè)好

（1.合肥學院生物與環(huán)境工程系，安徽合肥230601；2.安徽醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院，安徽合肥230032）

現(xiàn)代遺傳學課程是從分子水平研究基因的結(jié)構(gòu)和功能、生物遺傳和變異規(guī)律、探索生命起源和生物進化機制的科學，是生物學科中十分重要的基礎(chǔ)科學之一。本課程系統(tǒng)地講授普通遺傳學和分子生物學研究領(lǐng)域的研究內(nèi)容、研究方法和已經(jīng)取得的研究成果，讓學生全面系統(tǒng)掌握普通遺傳學和分子生物學的基本知識、基本概念、基本原理和方法、遺傳物質(zhì)及其傳遞過程、遺傳物質(zhì)和環(huán)境的關(guān)系、基因表達與調(diào)控的模式，正確理解生物的遺傳和變異的規(guī)律、分子基礎(chǔ)及辨證關(guān)系，了解現(xiàn)代遺傳學的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景。并通過實驗課訓練學生的實踐動手能力和啟發(fā)學生的研究思維，使學生能夠運用遺傳變異理論和分子生物學技術(shù)分析和解決生產(chǎn)實踐中的實際問題。

本課程主要在《普通生物學》《生物化學》《細胞生物學》《微生物學》等課程之后開設(shè)，這樣才能使學生具備足夠的生物專業(yè)基礎(chǔ)知識，能夠理解生物在細胞或分子水平的遺傳、變異的規(guī)律及特征，更好地把理論知識和實踐應(yīng)用聯(lián)系在一起，提高學生將現(xiàn)代遺傳學知識和技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的能力。本課程總學時為160學時，其中理論課時64學時，實驗課時24學時，自主學習課時72學時。然而，由于本課程所涉及的知識面較廣，要求學生具有一定的生物學基礎(chǔ)。同時它又是一門注重實踐性的學科，理論知識和生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密。此外，本課程講授的知識發(fā)展迅猛，新理論和新技術(shù)層出不窮，如何對新進展與基礎(chǔ)知識進行選擇和加工，然后傳授給學生，使其牢固掌握本課程的基礎(chǔ)知識，為今后進一步深入學習及在生產(chǎn)實踐中解決問題打下一個堅實的基礎(chǔ)，是擺在我們現(xiàn)代遺傳學教育工作者面前的一項艱巨任務(wù)[1]?，F(xiàn)針對當前存在的問題，作者以自己在教學工作中的體會提出一些建議及思考。

一、傳統(tǒng)課程教學中存在的問題

傳統(tǒng)的遺傳學課程在教學內(nèi)容、教學方法、教學過程和考核方式等方面都存在一些問題。（圖1）

圖1 傳統(tǒng)教學中存在的問題示意圖

（一）教學內(nèi)容與其它課程有重復并且銜接性不強

《現(xiàn)代遺傳學》有一部分內(nèi)容與《生物化學》和《細胞生物學》重復，生物類專業(yè)課之間雖然有一定的聯(lián)系，但都各成體系，往往過于強調(diào)本門專業(yè)課程知識的系統(tǒng)性，導致授課內(nèi)容的重復和課程先后順序不夠合理。依據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求，各專業(yè)課之間要有緊密的聯(lián)系。但是由于當前的教學模式存在一定的局限性，導致一些明顯有先后順序的課程很難根據(jù)實際安排，只能平行甚至顛倒順序排課，導致不同課程間有緊密聯(lián)系的知識無法有效地銜接。

（二）理論與實踐脫節(jié)，學生的實驗?zāi)芰τ写岣?/h3>

本課程內(nèi)容偏重基礎(chǔ)理論、原理、概念，缺乏對生物工程專業(yè)實際應(yīng)用的內(nèi)容。同時，傳統(tǒng)的課程教學方式主要是以教材為主導進行單一的理論知識的傳授，而且教學手段單一，所以理論教學相對比較枯燥，對學生來說是一門非常頭疼的課程，學生普遍有厭學心理。此外，實驗教學中存在實驗課內(nèi)容安排不合理、綜合性不強等問題，致使基礎(chǔ)性和驗證性實驗比例過高。學生缺乏實驗熱情，只能按部就班地操作，主動分析問題并解決問題的能力欠缺，特別是一旦在實驗過程中出現(xiàn)異常結(jié)果，則直接廢棄并重新開始。因此，傳統(tǒng)的實驗課不利于培養(yǎng)學生的動手能力和綜合應(yīng)用所學知識解決問題的能力。

（三）課程考核方式僵化，過于側(cè)重理論知識

學生的最終成績通常采用平時考核（出勤率5%，課堂表現(xiàn)5%，實驗課成績30%，合計40%）和筆試成績（60%）組成。學生雖然憑借考前死記硬背都能基本過關(guān)，但高分考生所占比例較少，考過之后很快就忘記，無法真正在后續(xù)各專業(yè)課的學習和實踐中應(yīng)用本學科的知識。

基于以上存在的問題，傳統(tǒng)的《遺傳學》和《分子生物學》教學已經(jīng)不能很好的培養(yǎng)學生在專業(yè)實踐中應(yīng)用本學科各知識點的能力，不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，故而對授課手段及考核方式的改革勢在必行。

有鑒于此，我校從2011年開始，引入模塊化教學，通過建立模塊化教學體系，并根據(jù)課程的特點優(yōu)化教學方法，將該課程的教學改革逐步深化。

二、模塊化教學建設(shè)的目標

首先，構(gòu)建教學內(nèi)容使其滿足“地方性、應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標要求，建設(shè)體系新、特色鮮明的課程內(nèi)容體系；其次，形成“通俗易懂、易教易學、解決問題”的生物工程素質(zhì)教學模式；再次，優(yōu)化課程教學內(nèi)容，引進新的教學研究成果，合理安排理論體系，克服教學內(nèi)容的局限性和不適應(yīng)性；最后，推進教學方法和教學手段的改革并積極開展考試方式的探索與實踐。

三、模塊化教學內(nèi)容和方法的改革

（一）調(diào)整課堂教學內(nèi)容，優(yōu)化教學內(nèi)容體系

本課程模塊屬于生物工程專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案的第二模塊——生物學基礎(chǔ)模塊中的一部分，旨在拓寬學生的遺傳學和分子生物學基礎(chǔ)，使學生具有本學科較好的遺傳學和分子生物學基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)體系，將現(xiàn)代分子生物技術(shù)與原有的普通遺傳學內(nèi)容、生產(chǎn)實踐內(nèi)容有機結(jié)合，為適應(yīng)企業(yè)需求，培養(yǎng)掌握生物遺傳工程及其產(chǎn)業(yè)化的科學原理、工藝技術(shù)過程和工程設(shè)計等基礎(chǔ)理論、基本技能，具備能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)能力的應(yīng)用型人才。

通過調(diào)研，確定現(xiàn)行課程內(nèi)容和教材體系；修訂教學大綱，改革傳統(tǒng)教學內(nèi)容。先后到安徽華恒生物工程有限公司、安徽江淮園藝種業(yè)股份有限公司等企業(yè)進行調(diào)研，了解社會上對生物工程專業(yè)人才現(xiàn)代遺傳學知識背景的要求（圖2）；并與國內(nèi)同類院校遺傳學和分子生物學課程的設(shè)置和教學內(nèi)容要求進行比較；另外，還收集了學生對現(xiàn)代遺傳學教學內(nèi)容和教學方法的建議。

圖2 企業(yè)需求與模塊化的對應(yīng)關(guān)系示意圖

鑒于理論教學學時非常有限，我們在實際教學中將內(nèi)容進行有機組合，大膽地刪減相關(guān)專業(yè)課程中重復的內(nèi)容?？紤]到本課程模塊授課之前該專業(yè)學生已經(jīng)主修過《普通生物學》《生物化學》《細胞生物學》《微生物學》等課程模塊，以及在本課程模塊授課之后該專業(yè)學生還將主修《基因工程》課程模塊，故本模塊進行了課程內(nèi)容的調(diào)整，把與已修模塊及后續(xù)模塊中重疊的內(nèi)容刪除掉（圖3）。例如，染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目及其在細胞有絲分裂、減數(shù)分裂過程中的動態(tài)變化規(guī)律幾部分在《細胞生物學》模塊中講述，在本模塊中不再講授；DNA的結(jié)構(gòu)、DNA的復制、RNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的翻譯過程，以及轉(zhuǎn)座子的分類、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)座機理和遺傳學效應(yīng)幾部分內(nèi)容在《生物化學》模塊中講授過，細菌和噬菌體的遺傳和轉(zhuǎn)導內(nèi)容在《微生物學》模塊中講授過，DNA重組技術(shù)相關(guān)內(nèi)容在《基因工程》模塊中將詳細講述，在本模塊中均不再講授。

（二）開展教學方法和教學手段的革新與實踐，提高教學效果

圖3 現(xiàn)代遺傳學模塊化課程設(shè)置示意圖

本課程模塊理論課授課在多媒體教室中進行，在教學方法上，逐步改變傳統(tǒng)的以理論知識傳授為主、滿堂灌、單一測試等方式，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂以及PBL(Problem-based learning)教學等先進教學理念[2,3]，引入案例討論法、練習法、基于問題學習法、互動法、自助法等一系列動態(tài)性的、開放性的、師生互動的教學方法和手段，充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的獨立思考和創(chuàng)新能力[4]。在理論課的講授過程中，在講解完各模塊后，預(yù)留一部分時間先提出與該模塊相關(guān)的問題（實例），再將班級分成若干個小組，讓每組學生對本模塊的問題進行探究，在老師的協(xié)助下開展討論，共同尋找解決問題的方法，創(chuàng)造出一套能解決問題的可行性方案，最后老師對提出的方案進行總結(jié)和點評。在實驗課授課過程中，將實驗分為基礎(chǔ)模塊、提高模塊和綜合設(shè)計模塊，三大模塊依次遞進，強調(diào)實驗的連貫性和漸進性。在實驗前教師根據(jù)模塊內(nèi)容制作講義和幻燈片，錄制微視頻并布置學習任務(wù)清單，通過建立微信群或QQ群將上述內(nèi)容讓學生共享。在實驗過程中讓學生自主進行實驗，學生在整個實驗過程中起主導作用，教師起輔導作用，只在學生遇到困難時才施以幫助。在實驗課后讓學生再次復習教師共享的課程資源，讓學生與教師以及其他學生進行互動交流，分享各自在實驗中遇到的問題及解決方法和心得，最后動手完成實驗報告。通過以上措施，讓學生直接地體會到這些模塊是很實用和有效的，從而激發(fā)學生學習的濃厚興趣。

（三）改革課程模塊考核方法，激發(fā)學生自主學習興趣

采取“N+2”考核方式，總成績（100%）=期終筆試（40%）+筆記（10%）+實驗成績（20%）+過程考核N（30%），其中過程考核N包括三項考核內(nèi)容：1次過程測試（采用開卷筆試，測試題目類型為名詞解釋題+填空題+判斷題+選擇題+計算題，時間為50分鐘），1篇綜述論文（讓學生查閱文獻，了解近三年現(xiàn)代遺傳學各研究領(lǐng)域的進展情況，就自己感興趣的領(lǐng)域?qū)懸黄C述論文）和1次專題匯報（針對教師給定的關(guān)于PCR及其衍生技術(shù)、核酶、人類基因組中轉(zhuǎn)座子、基因治療手段在癌癥臨床治療上的應(yīng)用、模式生物基因組測序等專題內(nèi)容，全班同學分成若干小組討論，每組任選一題，查閱文獻，討論并完成小組專題匯報）。通過課后習題訓練及測試，督促學生深入學習現(xiàn)代遺傳學知識，鍛煉學生應(yīng)用現(xiàn)代遺傳學知識分析、解決實際問題的能力。通過小論文和專題匯報的考核方式，指導學生查閱科技文獻，促使學生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，拓寬學生的學術(shù)視野，使其了解現(xiàn)代遺傳學領(lǐng)域研究的新進展，激發(fā)學生自主學習的興趣，培養(yǎng)學生通過團隊合作解決問題和學術(shù)交流的能力。羅培高等認為，在本科教學中應(yīng)注重提高學生主動學習的能力，以提高學生自學能力和邏輯思維能力，為培養(yǎng)具有一定競爭力的復合型人才奠定堅實的基礎(chǔ)[5,6]。

四、結(jié)語

以打好基礎(chǔ)，專業(yè)夠用為原則，通過一段時間的現(xiàn)代遺傳學課程模塊化建設(shè)，我們已制定出適合生物工程專業(yè)的《現(xiàn)代遺傳學》模塊；確立了“少教多學、精講多練”的教學策略，研究實施了“案例導入式”“小組討論式”“聯(lián)想比喻式”等多種形式的教學方法；加強學習方法的研究和指導，鼓勵學生進行合作式學習和討論式學習；同時積極申報各類教、科研項目，以科研推動教學，鼓勵學生參與教師科研實踐，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。實踐表明，《現(xiàn)代遺傳學》模塊化教學克服了傳統(tǒng)教學的缺點，精簡了課程內(nèi)容，激發(fā)了學生的學習熱情，顯著提升了教學質(zhì)量，對促進學生專業(yè)素養(yǎng)具有積極的意義。