以興趣激發為導向的動物遺傳學課程教學改革探討

羅文 聶慶華 劉滿清 張細權

摘要 動物遺傳學作為動物科學專業的一門專業基礎課，理論性較強，許多概念和定律較為抽象，降低學生學習的興趣。為提升學生對動物遺傳學課程的學習興趣，提高學習效率，通過組織學生參與科研課題、組織專題匯報和討論、組織課堂辯論、加入素材和案例式教學方式、開通動物遺傳學課程微信公眾號和微信討論組進行課后輔導等措施，激發了學生對該課程的興趣，并取得了良好的教學效果。

關鍵詞 動物遺傳學;興趣激發;案例式教學;微信公眾號;微信討論組

中圖分類號 S-01文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）14-0275-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.082

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract As a basic professional course in animal science specialty， animal genetics is more theoretical， and many concepts and laws are more abstract， which reduces the interest of students in learning. In order to enhance students interest in the course of animal genetics and improve their learning efficiency， a series of measures were taken，including organizing students to participate in scientific research projects， organizing special reports and discussions， organizing classroom debates， adding materials and casebased teaching methods， and conducting? afterschool tutoring by setting up WeChat public account and WeChat discussion group，which? stimulated students interest in the course of animal genetics and achieved good teaching results.

Key words Animal genetics;Interest stimulation;Case teaching;WeChat public account;WeChat discussion group

作者簡介 羅文（1988—），男，廣東興寧人，副教授，博士，從事動物遺傳育種研究。*通信作者，教授，博士，博士生導師，從事動物遺傳育種研究。

收稿日期 2019-02-16

動物遺傳學是一門集計算性、記憶性、實驗性、知識的前沿性和變化性于一體的課程。學生普遍認為該課程較為抽象、難以掌握。即使一開始對該課程有學習興趣，抽象的概念和復雜的知識點將逐漸消磨學生的學習熱情。同時，由于華南農業大學動物遺傳學課程理論課學時僅有32學時，豐富的內容與較短的課時之間的矛盾使得學生掌握課程內容的難度越來越大。此時，如果授課教師仍舊采用傳統的教學模式，單向地講授知識將會嚴重降低學生對該課程的興趣。如何豐富教學手段，持續激發學生的學習興趣，提高教學效果，一直是教研團隊積極尋求解決的問題。近年來，筆者通過組織學生參與科研課題、組織專題匯報和討論、組織學術辯論、加入素材和案例式教學方式、開通動物遺傳學微信公眾號和微信討論組進行課后輔導等措施，激發了學生的學習熱情，并取得了良好的教學效果，積累了新的教學經驗。

1 參與科研課題，由實驗帶動興趣

遺傳學是一門實驗性很強的專業基礎課，其主要的定律皆是通過實驗獲得的。由于受到課程改革以及學分制改革的影響，目前華南農業大學動物遺傳學理論課程與實驗課程是分開授課的。這里的分開授課不僅僅是指由不同授課教師上課，而且還有可能產生理論課和實驗課在不同學期授課的情況。另外，由于上課人數較多，實驗課只能進行傳統的果蠅雜交、DNA抽提、PCR擴增、血型鑒定及統計分析等基礎實驗，與相關專業研究生學習和應用的實驗技術相差甚遠，不能讓學生了解遺傳學的研究進展，并從中感受遺傳學實驗的樂趣。鑒于此，筆者所在教研團隊一方面組織學生參與任課教師科研課題，另一方面組織學生與任課教師參與大學生“創新創業訓練項目”和“挑戰杯”科技創新大賽，以了解遺傳學相關實驗操作和科學研究進展。學生以自愿參與為原則，每4～6人為1組，自由組合，整個科研項目參與過程可分為3個階段：①入門階段。學生陪同觀看和協助青年教師和研究生進行實驗操作，實驗內容包括DNA、RNA和蛋白抽提、RNA反轉錄為cDNA、常規PCR、瓊脂糖凝膠電泳、熒光定量PCR、SNP篩查及與性狀的關聯分析、限制性內切酶酶切分型、基因克隆、基因過表達載體構建、細胞培養與轉染、啟動子表達載體構建等。這些實驗不僅是研究生的日常實驗項目，而且能讓學生在實驗過程中進一步理解中心法則、PCR原理、DNA多態性、基因和基因組的功能和概念、基因表達與調控、分子標記輔助選擇、基因克隆等遺傳學內容。實驗過程中，一方面要讓學生熟悉實驗操作，另一方面還要讓學生理解實驗中的遺傳學原理，考察學生理論聯系實驗的能力。②獨立操作階段。授課教師給每組學生分配科研課題，比如某個基因的SNP篩查及其與性狀的關聯分析、基因的表達分析、基因克隆及功能驗證等，要求學生自己安排時間完成實驗，教師負責實驗答疑和實驗進展監控，期間詢問和考察學生對相關實驗遺傳學原理的掌握程度。③獨立設計和完成課題階段。學生掌握實驗操作和原理以后，便可以開始考察其對知識的應用能力。授課教師提供初步的研究課題，讓學生自由選題，查閱相關研究論文和進展、設計實驗方案、完成實驗、分析和整理實驗結果、撰寫科研論文，在此期間教師負責教授論文查閱方法、提供實驗方案修改意見、論文撰寫指導等，了解遺傳學研究進展、感受遺傳學理論應用于科研的過程、認識遺傳學中亟待解決的問題。

華南農業大學動物科學專業學生每年都有40%～50%的考研率，加上部分出國留學的學生，超過50%的學生將繼續深造，進入科研領域。動物遺傳學作為一門科研性很強的課程，將科研實驗與理論課程相結合，不僅能加深學生對遺傳學知識的理解程度，而且對于學生科研能力和科研興趣的培養具有明顯的促進作用。同時，大部分本科生對于科研都有很強的好奇心和興趣，引導他們進入實驗室參與科研課題，相比于上實驗課要有更深遠的作用和更全面的體驗。此外，這種教學模式特別適合于研究生數量少但時間較為充裕的青年教師。本科生參與科研課題可以幫助完成部分科研任務，既有利于本科生對該課程的理解，又彌補了青年教師研究生不足的境況。近年來自實施該教學模式以來，已培養出3組穩定在實驗室進行科研實驗的團隊。3個團隊共15名學生，累計發表2篇SCI論文，獲得2項大學生創新創業課題。團隊成員學習成績優秀，實驗技能優于大部分一、二年級的研究生，且都有繼續讀研深造的意向，表明該教學模式對于教學效果的提升有明顯作用。

2 組織學術辯論，由辯論激發興趣

大學生參加辯論賽是比較常見的活動，但這些辯論賽的辯題通常是一些社會問題、情感問題或人生選擇問題，很少組織學術型辯論[1]。動物遺傳學課程教學內容中存在許多有待探討的知識點，比如基因突變真能產生哥斯拉和神奇四俠嗎？胚胎干細胞發育過程中，轉錄因子起主要作用，還是表觀遺傳因子起主要作用？基因編輯人的出現對人類的發展是好是壞？通過在教學大綱中設置學術辯論環節，可激發學生的學習熱情，推動學生主動學習，尋找辯論的關鍵知識點和反駁對方的文獻依據，從中感受課程學習樂趣。課堂辯論的設置要注意以下方面：①辯題要與遺傳學知識相關，要避免出現“先有雞還是先有蛋”這些偏哲學性的辯題，也要避免出現“先天遺傳重要，還是后天環境重要”這些較為籠統的辯題。同時，要避免出現使用百度即可搜索出答案的辯題。②辯題要緊跟課程進展，同時要能引起學生的興趣。比如講到“遺傳信息改變的分子機理”這一章，可設置辯題“基因突變真能產生哥斯拉和神奇四俠嗎？”，將好萊塢電影與課程知識點相結合，吸引學生對辯論的興趣;講到“動物遺傳操作”時，可設置辯題“基因編輯人的出現對人類的發展是好是壞？”，將近期科研圈的重大事件與課程內容相結合，鼓勵學生查閱資料以及自我思考。③采用激勵機制，參與辯論的學生可獲得積分，表現出色的學生可加分，積分直接與該次考核的平時成績掛鉤。④授課教師在辯論過程中要引導學生用論據說話，鼓勵學生提供論據，而不是善用“花言巧語”或采用“辯論式技巧”。有些學生好勝心強，辯論方式激進，情緒容易激動，此時要引導學生情緒，將辯論集中于學術探討。

通過學術辯論，可了解學生對課程參與的熱情以及對課程內容的掌握程度，也是除課后作業和期中小測以外另一種考察和了解學生的方式。通過對60名學生的匿名問卷調查發現，88.33%的學生喜歡這種學術辯論形式，81.67%的學生認為學術辯論能提高自己對相關知識點的理解和掌握程度。由此可見，學術辯論對于提高教學效果有積極作用。

3 開通動物遺傳學課程微信公眾號和討論組，通過掌上微課堂調動課外學習興趣

近些年網上流傳著這樣一句話：“歷史上有三個蘋果改變了世界，夏娃的蘋果帶我們看到這個新世界，牛頓的蘋果帶我們了解這個新世界，喬布斯的蘋果則讓我們體驗這個新世界”[2]。近年來，以喬布斯的“蘋果”為代表的移動互聯工具徹底改變了人們的日常生活和溝通方式，“手機黨”和“低頭族”隨處可見。同時，這種移動互聯技術也改變著人們的教育和學習方式。利用手機或平板等移動設備進行的學習逐漸在發達國家得到普及，成為未來學習模式發展的重要方向。盡管目前國內各大高校都明令禁止學生在課堂使用手機、平板等通訊設備，但仍有調查顯示大學生每天用在智能手機上的時間約5.28 h，占一天全部時間的22%[3]。因此，充分吸引和利用大學生每天使用手機的時間來進行課余學習，將為課程知識的傳播和學生學習成績的提高提供有效的途徑。

為了讓學生能充分利用課余時間學習遺傳學知識，筆者所在教研團隊創建了動物遺傳學課程微信公眾號和討論組。公眾號主要用于發布學習要點，首次課時推送教學大綱，每周課前2 d推送預習要點，課后推送復習要點。此外，公眾號還不定期推送與動物遺傳學相關的產學研新聞和熱點，讓學生了解該課程的研究進展和應用前景。除了創建的公眾號外，還給學生推薦多個科普類公眾號，比如知識分子、賽先生、奇點網、我是科學家iScientist等，讓學生多接觸最新的科普知識，培養學生的科學思維和愛好。此外，還創建了課程的微信討論組，進行課后答疑、提醒學生學習要點、發送電子問卷調查、收集教學反饋意見、轉發遺傳學相關的各類新聞和熱點等。這種微信討論組特別適合現在的學生，他們每天手機不離身，習慣用微信交流。有些較為內向的同學在課堂或課后不習慣直接與教師對話，在微信討論組中卻很活躍，能積極發言和提問，授課教師也能在交流過程中獲取學生對上課內容的理解和消化情況，制定改進措施。

4 組織專題匯報和討論，從自主學習中感受樂趣

現今的教育方式仍然以教師授課、學生被動吸收為主。被動性的學習只能形成短時記憶，不利于學生對課程的理解[4]。為了引導學生主動學習，筆者所在教研團隊嘗試組織專題匯報和討論，將教學班分成若干小組，由授課教師發布多個討論題目，每個小組由成員們協商選擇其中一個專題進行資料收集、PPT制作和匯報。其他組成員則在匯報后進行提問和討論，讓學生在匯報中提出觀點，在討論中各抒己見。專題的題目必須與近期授課內容相關，結合新的研究熱點或新聞。比如講到非孟德爾遺傳章節時，可結合近期發現的線粒體DNA父系遺傳現象[5]，設置題目“線粒體DNA母系和父系遺傳機制”;講到動物遺傳操作章節時，可結合當前熱點人類胚胎基因編輯事件，設置題目“畜禽基因編輯的應用前景和面臨的問題”。學生通過進行專題匯報和討論，從被動學習轉為主動學習。前期準備和匯報的過程能讓學生主動尋求知識點，鍛煉其PPT制作、語言組織和臨場應變等能力。在組內討論中可讓組員之間擴展知識點、信息共享、互通有無。在組間討論中可讓匯報組成員解答問題并發現新問題，讓其他組成員學習新知識。

5 通過素材和案例式教學，提高學生的聽課興趣

遺傳學是一個不斷發展和更新的學科，每天都有新的研究進展，很多現象和理論都在被改寫和修訂。同時，由于網絡的發達，世界各地每天都在發生和傳播著各種與遺傳學相關的現象、新聞、甚至是電視和電影。為了活躍課堂氣氛，在每次課程開始時就能吊起學生的胃口和興趣，筆者所在教研團隊將各種與遺傳學相關的研究進展、現象、新聞和電影等作為素材或案例，在每次課開始時以這些作為開頭，并從中提出問題，讓學生帶著這些問題來聽課和學習。比如在講授表觀遺傳調控時，以“二戰過后的荷蘭，一些經歷過饑荒的孕婦，生下來的后代肥胖率明顯偏高”為例[6]，同時加入拉馬克利用“用進廢退”和“獲得性遺傳”來解釋長頸鹿的形成，以此作為鋪墊，讓學生對表觀遺傳有個初步印象，再進行概念解釋和機理闡明。在講授遺傳信息改變的分子機理時，以閃電俠、神奇四俠、哥斯拉、X戰警等科幻電影片段開頭，然后詢問學生：這些怪物或英雄有什么共同特點？他們都是由基因突變產生。什么是基因突變？引起他們突變的因素是什么？為什么輻射會導致基因突變？其中的原理是什么？在上課開始階段以這些案例或“刺激性”內容來吸引學生注意，引起他們的興趣，并且帶著問題去聽課，課程中授課教師再逐一進行課程內容的介紹和解釋，可起到事半功倍的效果。

6 結語

除以上教學手段外，近年來不斷涌現出多種輔助課堂互動、吸引學生學習興趣的工具或軟件，比如雨課堂、微助教、課堂派等[7-10]。授課教師可通過對這些工具軟件進行操作，實現抓鬮、點名、實時課堂統計、互動答題、作業批閱等，不僅能豐富教師授課方式，而且能活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣。但不論教學手段如何豐富，輔助工具如何新鮮，教師個人知識的淵博、口才的伶俐以及對授課內容的熟練把握才是關鍵。教師的每一次授課其實也是在學習和總結，只有不斷去完善和推陳出新，授課技巧和能力才會不斷提高，才能提高學生聽課的興趣。

參考文獻

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[10] 景雯.課堂教學設計輔助工具的設計與制作[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2013.