劉怡萱 馬紅梅

摘 要：21世紀(jì)以來，遺傳學(xué)研究進(jìn)入了從宏觀遺傳研究向微觀遺傳研究，從經(jīng)典遺傳學(xué)向分子遺傳學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。新的研究領(lǐng)域需要新型生物學(xué)人才，新型人才也需要通過新型教育來培養(yǎng)。文章著重探討在“一流學(xué)科”建設(shè)趨勢下以西藏大學(xué)為例的民族院校對遺傳學(xué)與分子生物學(xué)這兩門生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程進(jìn)行的一系列教學(xué)改革的初探。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)；分子生物學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）04-0061-03

Abstract： Since the 21st century， genetic research has entered a transition from macrogenetic research to microgenetic research， from classical genetics to molecular genetics. New research areas require new types of biological talents， and new types of talents need to be cultivated through new types of education. This paper focuses on a series of teaching reforms conducted by the Nationalities Institute of Tibet University， which is an important basic course of life sciences related to genetics and molecular biology， under the trend of "first-class disciplines".

Keywords： genetics； molecular biology； educational reformation

《遺傳學(xué)》及《分子生物學(xué)》兩門課程是2018年教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》[1]中明確規(guī)定的生命科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的核心課程?！斗肿由飳W(xué)》以核酸和蛋白質(zhì)等為基礎(chǔ)，在分子水平上研究生命活動的基本規(guī)律，而《遺傳學(xué)》包括經(jīng)典遺傳學(xué)及現(xiàn)代遺傳學(xué)兩部分，是研究生物遺傳和變異的學(xué)科，這兩門課程互為基礎(chǔ)，部分內(nèi)容重疊，均屬于生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，并且在大多數(shù)專業(yè)中已逐漸成為核心課程[2，3]?！斗肿由飳W(xué)》的學(xué)習(xí)對《遺傳學(xué)》具有先導(dǎo)性作用，而《遺傳學(xué)》的一些知識又是《分子生物學(xué)》中部分內(nèi)容的基礎(chǔ)[4]，學(xué)好這兩門課程對后續(xù)課程體系中《進(jìn)化生物學(xué)》和《生物信息學(xué)》等的課程的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用。

一、在民族院校中實施《遺傳學(xué)》與《分子生物學(xué)》課程改革的目的

隨著對生物大分子的認(rèn)識不斷深入，為了完善各自的課程體系，這兩門課程內(nèi)容之間逐漸滲透，相互交叉，在內(nèi)容設(shè)置上存在著許多重合，如《遺傳學(xué)》中的生物大分子的基礎(chǔ)、基因組及基因組學(xué)、DNA的重組與修復(fù)、基因突變與染色體突變、基因的表達(dá)與調(diào)控等內(nèi)容同樣出現(xiàn)在《分子生物學(xué)》的教學(xué)大綱中，導(dǎo)致課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)諸多問題。由于兩門課的授課教師往往不同，有些內(nèi)容在不同課程中重復(fù)講解，有些內(nèi)容在授課過程中卻彼此忽略，導(dǎo)致學(xué)生或?qū)χ貜?fù)內(nèi)容產(chǎn)生厭煩，或?qū)δ承?yīng)該掌握的知識點無法領(lǐng)會。有些基礎(chǔ)內(nèi)容在兩門課程中的排列順序不同，導(dǎo)致學(xué)生很難將知識體系連貫起來，逐漸失去學(xué)習(xí)的信心和興趣。

隨著測序技術(shù)的不斷發(fā)展，與基因及其表達(dá)調(diào)控相關(guān)各種組學(xué)的知識廣泛用于各類研究中，講解這些內(nèi)容的《遺傳學(xué)》和《分子生物學(xué)》課程教材的更新速度已遠(yuǎn)落后于學(xué)科發(fā)展速度。隨著諸如被命名為i-motifs的新DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)[5]、DNA復(fù)制過程中觀察到的隨機(jī)性[6]、對非編碼RNA認(rèn)識的不斷更新[7]，以及轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)的哺乳動物間的水平基因轉(zhuǎn)移可以引起人類進(jìn)化的新型遺傳方式[8]等改寫教科書的新發(fā)現(xiàn)不斷增多，相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)不斷進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

為適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要，《遺傳學(xué)》和《分子生物學(xué)》等專業(yè)課課時在各高校培養(yǎng)方案的不斷修訂中大幅減少[9]，以西藏大學(xué)為例，《遺傳學(xué)》課時數(shù)在2010版培養(yǎng)方案中為108學(xué)時，在2014版培養(yǎng)方案中減至72學(xué)時，而在2018版培養(yǎng)方案中已減至54學(xué)時，《分子生物學(xué)》也由最初的72學(xué)時減至54學(xué)時。課時數(shù)的減少與新研究進(jìn)展不斷涌現(xiàn)所帶來的教學(xué)內(nèi)容增加之間的矛盾，使這兩門課程的教學(xué)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

澳大利亞悉尼大學(xué)、首都師范大學(xué)、江蘇師范大學(xué)、武漢大學(xué)等國內(nèi)外諸多院校已逐漸把遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及基因組學(xué)等相關(guān)課程進(jìn)行整合[10]，以便學(xué)生更為系統(tǒng)的掌握所學(xué)內(nèi)容。因此，對《遺傳學(xué)》與《分子生物學(xué)》課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、教學(xué)方式加以改革，有助于民族院校與時俱進(jìn)，提高教學(xué)效率與效果。

二、遺傳學(xué)與分子生物學(xué)課程的教學(xué)方法改革

《遺傳學(xué)》及《分子生物學(xué)》兩門課程為西藏大學(xué)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課程，根據(jù)生命科學(xué)和生物技術(shù)兩個專業(yè)的培養(yǎng)方案（2014版），以2014級生物學(xué)科班、2015級生物技術(shù)班及2015級生物科學(xué)班為實驗對象，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有師資力量，在整合教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對這兩門課程的設(shè)置、教材選擇及教學(xué)法等進(jìn)行了一系列改革，改變過去傳統(tǒng)的理論研究，通過具體的實驗數(shù)據(jù)，取得了更具有說服力和有效性的顯著效果。

（一）教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

在西藏大學(xué)目前使用的南京大學(xué)出版社出版楊榮武主編的《分子生物學(xué)》[11]及高等教育出版社出版戴灼華等主編的《遺傳學(xué)》（第3版）[12]教材基礎(chǔ)上，結(jié)合朱玉賢主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》[13]、劉祖洞等主編的《遺傳學(xué)》[14]及楊金水主編的《基因組學(xué)》（第3版）[15]等國內(nèi)高校常用教材，以及《Lewin's Genes XI》[16]等國外高校相關(guān)專業(yè)常用教材，在保證學(xué)科完整性和系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，將兩門課程中交叉部分，如遺傳物質(zhì)的分子本質(zhì)、基因與基因組學(xué)、中心法則相關(guān)內(nèi)容、基因表達(dá)的調(diào)控等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整合，理清各知識點間的邏輯關(guān)系，并將基本知識與科學(xué)前沿相聯(lián)系，使學(xué)生更好地理解生物大分子之間的各種聯(lián)系，了解遺傳及變異背后的分子機(jī)制，激發(fā)對課程的學(xué)習(xí)興趣與熱情，同時為日后研究生階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)方式的改革

教學(xué)團(tuán)隊中2位老師共同承擔(dān)理論知識的介紹，課程體系清晰，重點突出。通過前后章節(jié)相關(guān)知識點的響應(yīng)，對課程體系的完整性和系統(tǒng)性進(jìn)行評價。由于西藏大學(xué)地處祖國西南邊陲，生源以區(qū)內(nèi)少數(shù)民族學(xué)生為主，在教學(xué)過程中，對于一些需要空間思維及邏輯思維的名詞及機(jī)制的解釋需要額外注意，因此在教學(xué)過程中，除使用多媒體課件及常規(guī)動畫演示之外，通過小組討論的形式，利用思維導(dǎo)圖及海報展示，讓學(xué)生自己對知識點進(jìn)行整理歸納，加深印象。在課堂上引入對開放式問題的討論，使學(xué)生在掌握知識的同時拓展思維。通過引入最新研究案例，修正課本中傳統(tǒng)內(nèi)容更新不及時的缺點，提供拓展閱讀文獻(xiàn)和學(xué)習(xí)資源，充分滿足學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的需求。

（三）考核內(nèi)容的轉(zhuǎn)變

把課堂討論及海報展示情況計入考核評分體系，根據(jù)學(xué)生對知識點的理解和貫通程度打分，兼顧平衡作業(yè)成績、課堂表現(xiàn)及期末考試成績。在學(xué)生平時作業(yè)及期末的考核中加大了知識整合應(yīng)用的比重，命題時充分考慮綜合分析題型，培養(yǎng)學(xué)生對各知識點在兩個學(xué)科之間的綜合理解和應(yīng)用能力。

三、以西藏大學(xué)為例進(jìn)行課程改革后的教學(xué)效果

2017年至2018年間，分別以2014級生物科學(xué)班及2015級生物技術(shù)班為對照組，以2015級生物科學(xué)班為實驗組進(jìn)行兩門課程的講授。在對照組中，根據(jù)培養(yǎng)方案的要求，2014級生物科學(xué)班的《分子生物學(xué)》及《遺傳學(xué)》課程在同一學(xué)期開設(shè)，而2015級生物技術(shù)班的兩門課程在不同學(xué)期開設(shè)，兩個班級均按照傳統(tǒng)教學(xué)大綱進(jìn)行授課，不加入課堂討論環(huán)節(jié)。在實驗組中，2015級生物科學(xué)班的兩門課程在同一學(xué)期開設(shè)，并進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容整合等形式的課程改革。兩組作業(yè)內(nèi)容完全相同，學(xué)期末從題庫中調(diào)取難度水平相同的期末試卷考查學(xué)生對知識點的掌握及綜合運用情況，并通過問卷調(diào)查方式了解學(xué)生對授課情況的反饋。研究結(jié)果顯示，實驗組學(xué)生的期末平均成績顯著提升，80分以上高分段學(xué)生人數(shù)穩(wěn)步增加，不及格率明顯降低，體現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用能力的論述題得分率有很大加強(qiáng)，說明實施教學(xué)改革后多數(shù)學(xué)生對知識的掌握程度有所提升。學(xué)期末問卷調(diào)查結(jié)果表明，實驗組中73%的學(xué)生喜歡課程改革后的課堂討論環(huán)節(jié)；77%的學(xué)生認(rèn)為對教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化有助于增加對課程內(nèi)容的理解；83%的學(xué)生認(rèn)為對知識內(nèi)容的整理歸納有效幫助了對知識點的記憶，為期末復(fù)習(xí)節(jié)制了時間；87%的學(xué)生認(rèn)為可以輕松完成作業(yè)，與對照組相比增加了15%；66%的學(xué)生認(rèn)為考試內(nèi)容簡單，比對照組增加了7%。

四、結(jié)束語

西藏大學(xué)擁有生態(tài)學(xué)專業(yè)的碩士點及博士點，并獲批教育部“生態(tài)學(xué)”一流學(xué)科建設(shè)單位，生源分為區(qū)內(nèi)及區(qū)外兩部分，區(qū)內(nèi)生源主要以藏族等少數(shù)民族為主，區(qū)外生源來自山東、河南、甘肅、陜西、四川、青海等省，以漢族學(xué)生為主，在教學(xué)過程中要兼顧不同生源學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握程度及理解能力的差異。近年來，我校生物專業(yè)的本科畢業(yè)生報考我?；蚱渌咝Ｉ鷳B(tài)學(xué)、生物學(xué)碩士研究生的人數(shù)越來越多，但成績往往不盡人意，因此提高我校生物相關(guān)專業(yè)本科課程的教學(xué)質(zhì)量就極為重要。另外，我校生物科學(xué)專業(yè)主體是少數(shù)民族（藏族為主）學(xué)生，作為師范類學(xué)生，他們將承擔(dān)未來西藏各地區(qū)初、高中生物教學(xué)任務(wù)。因此，重構(gòu)課程的知識體系，將各教材相互補(bǔ)充，取長補(bǔ)短，編寫出適合西藏不同生源學(xué)生使用、內(nèi)容精練的講義，合理安排教學(xué)內(nèi)容的先后順序，做到重點突出，難易合理，且授課內(nèi)容符合學(xué)科快速發(fā)展的要求，對推進(jìn)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)中《遺傳學(xué)》及《分子生物學(xué)》兩門課程教學(xué)的順利進(jìn)行有重要意義，同時能夠為醫(yī)學(xué)專業(yè)中這兩門課程的教學(xué)起到一定的借鑒作用。本次課程改革的研究也有利于授課教師總結(jié)經(jīng)驗，掌握分子生物學(xué)和經(jīng)典遺傳學(xué)的教學(xué)方法及規(guī)律，探索合理而又有效的教學(xué)方式，對西藏大學(xué)乃至西藏自治區(qū)其他高校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)課程改革的研究具有現(xiàn)實意義。

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