曹睿 葛偉娜 吳彤 宋小明

摘?要：基因組學是在基因組水平上研究基因組結構和功能的一門科學。其研究內容涉及當今生命科學的熱點，隨著大數據時代的到來，它已成為現代生命科學研究的前沿。因此，培養(yǎng)具有基因組學知識的人才也將是高校生命學院培養(yǎng)人才的重點方向。為適應新形勢下的教學要求，本文從研究性教學的角度出發(fā)，結合傳統(tǒng)教學和創(chuàng)新性教學手段，對課堂教學模式進行了合理改進。以期提高教學質量，方便學生及時掌握最新研究進展，更好的培養(yǎng)高水平人才。

關鍵詞：基因組學;教學;個性化改革;人才培養(yǎng)

基因組學是隨著人類等基因組計劃的完成，獨立形成的一門重要的生物學科，該學科研究生物基因組信息的開發(fā)和利用，通過系統(tǒng)分析相關信息和數據，試圖解決生物、醫(yī)學和工業(yè)領域的重大問題。醫(yī)學生物信息學和生物分子組學這兩個專業(yè)都是生物學、數學、統(tǒng)計學、計算機科學等學科交叉形成的新興的邊緣科學^[1]。它們圍繞生物學問題，基于基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組等大規(guī)模數據的獲取和分析，對各種生物大分子的功能、結構、進化、相關性、互作性等數據進行搜集、儲存、整理計算和分析，為生物學不同方向的發(fā)展提供全方位的支持^[2]?；蚪M學課程正是通過學習數據分析的理念、掌握數據分析的方法和技術，從而發(fā)現數據背后隱藏的醫(yī)學和生物學規(guī)律，解釋醫(yī)學和生物學問題的一門學科^[3]，基因組學這門課程是醫(yī)學生物信息學和生物分子組學的核心課程，是一門必須掌握的理論和技術。由于它是一門比較新的學科，又具有全新的研究思路和策略，且在不斷更新發(fā)展，故該課程的教學有其特有的模式。因此，我系教學團隊針對該課程的特殊性，開展了基因組學課程改革探索。

一、傳統(tǒng)與現代教學相結合的教學方式

課堂是在校學生學習的主要場所，課堂教學方法的改革應該放在重要的位置。我們采用的是傳統(tǒng)與現代教學相結合的教學手段。

（一）傳統(tǒng)教學

雖然現代教學手段被大量應用在課堂上，但不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學。首先，傳統(tǒng)的教學模式更加人性化，便于學生消化吸收;其次，在教學動畫還不充分的情況下，應用成熟的傳統(tǒng)教學方法：比如邊畫流程圖邊講解的方式，比單純放一張流程圖更生動、更直接;此外，實驗基本技能的學習更離不開教師的示教和手把手的指導。

（二）多媒體教學

除使用自制的幻燈片和自拍教學片外，還利用大量的英文教學課件，包括動畫、錄像等輔助教學。

（三）網絡教學

我們正在研制基因組學分析網站，將基因組分析中常用的軟件集合到一個網站，同時我們還將基因組學中相關的最新研究進展制作成網頁，配合教學使用，達到理論和實踐的統(tǒng)一，真正做到學以致用。此外，我們充分利用學校建立的超星泛雅網絡教學平臺進行該課程的建設。

（四）多功能實驗室

實驗室建立了獨立的運算服務器，每個學生有各自的登錄賬號，可以隨時登錄進行學習和練習，教師可以查看每位學生的運算情況，及時對學生進行指導，同時學生可以隨時通過計算機和教師溝通，這樣一種人性化的教學方式，提高了學生的動手操作能力和解決科研問題的能力。

（五）開設第二課堂

鼓勵學生盡早參與導師的課題，同時，授課期間，學生可以隨時去各實驗室參觀和見習，比如，在學習基因組測序相關知識時，學生隨時可以到測序實驗室觀摩，這樣做的目的主要是使學生加深對理論知識的理解，使干巴巴的理論變成看得見摸得著的具體過程。

（六）互動-討論式教學

挑選最新且最有代表性的基因組學前沿進展，通過Seminar的形式，使學生課前預習，制作PPT，課堂上進行講解，然后學生分組進行討論并提出問題，由主講學生進行解答，最后，由老師進行點評和總結。通過這樣的形式，既使學生們掌握了科學研究進展，也鍛煉了學生閱讀文獻的能力，有效的實現了教學與科研的互相促進。

二、開展基因組學個性化教學探索

為了體現課程特點和教學風格，我們開展新型教學方法的創(chuàng)新與探究，同時，在教學過程中解讀最新基因組學前沿科技成果，與學生進行討論式教學。

（一）PBL教學

以問題為基礎學習（problem-based learning）的教學方法是目前被廣泛認同的一種醫(yī)學課程模式，它是將問題作為基本因素，將課程的內容相互聯系起來^[4]，使學生在不斷的提出問題和解決問題中完成學習，并實現教學目標，這種方法在培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生自主學習能力，并養(yǎng)成終生學習習慣方面具有極大的促進作用^[5]。

那么這種方法在基因組學這門課程中是否適合呢？基因組學在內容上我們按數據的采集、分析這兩大模塊將問題逐漸分解成若干小問題，如基因組測序的方法有哪些？采集到的基因組數據格式有幾種？基因組作圖方法有幾種？為什么要繪制基因組的物理圖譜和基因圖譜？基因組數據分析的常用方法有哪些？諸如此類等等。然后先讓學生們通過解決小問題，掌握每個知識點的主要內容，等小的問題解決后，拋給他們一個大一點的生物學問題，比如如何對玉米進行測序，測序后的數據怎樣組裝。這樣讓他們將小的知識點融入到生物學問題，從而將知識與能力結合起來，前后融會貫通，知識不再是記憶的產物，能力也將得到迅速提升，最為重要的是，他們掌握了自主學習的能力和方法，這是研究生培養(yǎng)的一個重要內容。

（二）網絡教學

基因組學很重要的一部分內容是數據的搜集和分析，因此它用到最多的實驗儀器就是計算機。在信息化時代，最為廣泛的資源就是網絡，因此，將網絡和教學通過計算機聯系起來，會擴大教學的地點、空間和資源。

目前，我們已經建立了具有獨立運算服務器的實驗室，并且在校園網實現隨時隨地登錄服務器進行練習和實驗，我們正在努力將其建設成一個在校外也可以登錄供學生使用的服務平臺，這樣學生可以隨時隨地復習、練習課堂上學到的知識，同時，教師也可以通過這個平臺發(fā)布一些與授課相關的內容，如最新的前沿進展，最火熱的科研問題等等，供學生們課后練習使用。

近年來，基因組學，尤其是人類基因組學、農作物基因組學、蛋白組學、大腦連接組學的研究獲得了快速發(fā)展，成為整個生命科學學科發(fā)展創(chuàng)新的最重要的推動力^[6]。因此，具有基因組學知識的人將是新時代最需要的人才。通過上述教學措施，提高了學生學習的積極性和實踐能力，同時，也做到了科研與教學相輔相成。在今后的教學實踐中，通過經驗積累，我們會不斷完善、創(chuàng)新基因組學的教學工作，希望對各位老師有所裨益。

參考文獻

[1]?黃飛飛，舒坤賢.基因組學教學改革的思考與實踐[J].中國電力教育，2012（35）：36-37.

[2]?柏文琴，郜剛.基因組學教學改革與實踐[J].微生物學通報，2012，39（6）：848-852.

[3]?呂占軍，王秀芳，謝英，等.醫(yī)學基因組學教學中創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)[C].中國遺傳學會、首都師范大學、安徽師范大學.高等院校遺傳學教學改革探索.中國遺傳學會、首都師范大學、安徽師范大學：中國遺傳學會，2010：79-81.

[4]?張子良，遠黃，熊太農.PBL教學法在我國醫(yī)學教育中的應用及存在問題[J].求知導刊，2017（12）：134.

[6]?郭剛，鄒全明.面對基因組時代臨床微生物學教學改革勢在必行[J].中國高等醫(yī)學教育，2001（3）：46-47.