《动物遗传学》国家精品资源共享课的改革与创新

蓝贤勇，党瑞华，潘传英，袁 明，雷初朝，陈 宏

（西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌712100）

为推动高等学校优质课程教学资源共建共享，“十二五”期间教育部启动实施了精品资源共享课建设工作。以此为锲机，西北农林科技大学动物科技学院动物科学专业《动物遗传学》课程，着眼于国际学科前沿，从学校建设世界一流农业大学的目标定位出发，积极开展了国家精品资源共享课建设工作，并在国家级、省级和校级等多个课程建设项目资助下［1］，在2013年获国家精品资源共享课建设立项。截至目前，该课程已进行了近一年的建设，为深入推进动科专业的专业基础课建设，为更好地适应国家新形势条件下高等教育改革与创新的要求，本文对《动物遗传学》国家精品资源共享课改革与创新的必要性、成效与作用、举措和建议等进行论述，期望为动物遗传学课程的理论与实践建设提供参考。

1 改革与创新的必要性

动物科学专业是西北农林科技大学的老牌专业之一，其基础雄厚，历史悠久。作为狭义畜牧专业的延伸，涉及动物科学相关专业的广义畜牧学一级学科被建立，包括动物遗传育种学与繁殖等4个二级学科。作为动物科学专业的延伸，西北农林科技大学动物遗传育种与繁殖专业于1984年获博士学位授予权，2007年被评为国家重点学科。随着改革的深入，2005年西北农林科技大学动物科技学院建立了教育部畜禽养殖与重大疾病防治“985”创新平台，2007年获批国家级实验教学示范中心，2008年获批国家肉牛改良中心，这些为近期承担省级以上教改项目29项提供了强有力支撑，如：获批国家级动物科学实验教学示范中心（2007）、国家级第4批动物科学特色专业建设点（2009年）。随着新形势下我国高等学校课程改革与发展，动物科学专业相关课程建设不能完全适应国家对全面提高人才培养质量的总体要求和创建世界一流农业大学的目标任务，为此，需要加大动物科学专业的专业基础课和专业课程的建设。

动物遗传学主要研究动物遗传与变异，包括基因结构、功能及其变异、传递和表达规律等内容，是一门飞速发展的重要课程。近年来，该课程发展迅猛，在新理论、新概念、新技术、新方法方面日新月异。目前，动物科学专业的《动物遗传学》课程建设取得了长足的进步与发展［1］，但也发现不少问题，主要集中在以下四个方面：①经典遗传理论与实验设置多，分子遗传的理论与实验设置少；②理论课时多，实验课时少，而且理论与实验结合不紧密；③课堂内讲授多，课外任务少；④阅读文献能力差，讲读文献能力弱；⑤人均教学经费缺乏，尤其是实验教学方面。为此，改革与创新《动物遗传学》国家精品资源共享课，不仅非常必要，而且迫在眉睫。

2 改革与创新的举措

针对《动物遗传学》课程建设中存在的主要问题，实施了如下改革与创新举措：

（1）压缩经典遗传理论与实验课时，增加分子遗传学理论与实验课时。将经典遗传学理论课授课时数由原来的12学时减少为8学时，同时考虑到高中生物学中涉及分离规律与自由组合规律，故本课程重点讲解自由组合规律的延伸、连锁交换部分；在实验教学方面，新理论教学计划中新增4学时的分子遗传学教学内容，而且增加了相应的分子遗传基础实验，即山羊肌肉组织DNA 的提取、PAGE 电泳、PCR 实验。

（2）减少理论教学课时数，增加计算机与网络结合的动物遗传学实验教学内容，并使之合理结合。例如：笔者开设了“生物信息学理论与实践初步”，其内容之一为“怎样查找人、小鼠、牛、山羊和绵羊POU1F1基因序列？”。作为理论与实验教学内容的这一选题，在理论上考察学生对基因结构及相关分子遗传学概念的理解程度，在实践上主要考察学生从NCBI数据库中寻找基因序列的检索能力、使用生物软件设计引物的能力。又如：将“如何利用群体遗传软件研究牛TMEM95基因C161X 位点的等位基因频率［2］（从2014年《PLoS Genetics》的一篇SCI论文”A nonsense mutation in TMEM95encoding a nondescript transmembrane protein causes idiopathic male subfertility in cattle“中给定品种基因型频率［2］）？”作为综合性理论与实践教学的选题范围，以此考察学生对基因分型的理解、对群体遗传学的了解、对生物软件的熟悉程度。

（3）增加大学生科技创新实验时间，减少课堂理论讲授时间，鼓励学生充分利用课外时间。利用科创项目活动，讲授申请书的撰写、实验前期准备、实验技能操作、实施研究计划、实验结果分析和实验总结等内容，并积极开发与利用“第二”课堂，增加学生的专业课程知识。指导动物遗传学相关内容的大学生科创项目共计25项（含国家级3项），涉及本科生100人，提高了大学生的实践操作能力。

（4）增加国内、外关于动物遗传学最新研究进展的文献阅读量，训练本科生讲读文献（尤其是英文文献）的能力。从2012年开始，开始引入英文讲读活动，并将此内容考核成绩作为本科生《动物遗传学》课程总成绩的组成部分（一般占5%）［3］。通过近3年的改革实践，本课程的教学效果得到了极大提升，一方面锻炼了学生阅读最新文献的能力，跟进了学科研究进展，另一方面极大提升了学生讲解学科前沿的能力。

（5）充分利用其他科研经费，解决教学经费匮乏问题。从国家精品资源共享课建设经费、国家级动物科学实验教学示范中心建设项目经费和国家级科研经费中适当资助《动物遗传学》实验教学活动，如购置实验仪器等。

3 成效和作用

所谓“精品资源共享课”就是以高校教师和学生为服务主体，同时面向社会学习者的基础课和专业课等各类网络共享课程。该课程旨在推动高等学校优质课程教学资源共建共享，着力促进教育教学观念转变、教学内容更新和教学方法改革，提高人才培养质量，服务学习型社会建设。围绕“精品课程”和“资源共享”的建设思路，动物科技学院《动物遗传学》教学团队一直致力于全面、系统而深入的课程建设，逐步实现了优质教学资源的开放与共享，持续促进了西北农林科技大学教学水平的提高。目前，《动物遗传学》课题组已成功建立了一个面向社会免费开放的网站，并完成了56学时的理论课与实验课的视频录制，指导大学生毕业论文70余篇，培养了一批具有创新能力的本科生。此外，该课程建设还完成了教育部、陕西省、学校和学院的12项教改内容，发表了15篇与“动物遗传学”相关的研究论文（包括3篇SCI论文）［1］。

随着《动物遗传学》课程的深入建设与发展，该课程已从“校级”成长为“国家级”，已从校内公开发展为国内免费开放，在国内具有很高的地位，同时，它在高质量师资队伍培养、教学、科研、科研与教学结合等方面发挥了重要作用：①培育了高质量师资队伍：4 位主讲教师均具有博士学位、均为高级职称人员、均具有海外留学经历；②极大提升了教学效果：丰富了教学形式与教学手段，紧密地将教学内容与学科前沿结合，增加了大学生的学习兴趣，对教与学两方面同时起到了积极促进作用。③极大推动了科研的进步：本课程组还承担各类科研项目50余项，指导大学生科创项目25 项（其中国家级3项），研究内容涉及动物遗传学体系中的基因遗传变异、群体遗传学、数量遗传学、分子进化和基因工程，为提升西北农林科技大学本科生实践操作能力，起到了积极促进作用；④极大促进了教学与科研的有机融合：本课题组将许多动物遗传学中最新研究成果融入教材、《动物遗传学实验指导》和《基因工程实验技术》中，实现了科研与教学的融合。

4 建议

4.1 完善已有教学内容，发展新的内容

随着分子遗传学技术的飞速发展，本课程已有的一些理论与实践内容有些陈旧，需要发展更新。本课程建议将“有丝分裂”和“减数分裂”合并为一次实验，即细胞分裂实验；将“果蝇性状观察与雌雄鉴别”和“唾腺染色体制备”合并为一次实验，即果蝇发育与唾腺染色体制备；将利用分子标记技术获得的基因型遗传效应分析替代质量性状分析内容；增加分子遗传学实验的份量，如：从西农萨能奶山羊或秦川牛肌肉组织中提取DNA。此外，删除、合并经典遗传学中与过于简单的分离规律与自由组合规律相关的内容，发展新的国际前沿内容，如：表观遗传学［3］。讲解表观遗传学的概念、研究内容、特点、表观遗传学现象、表观遗传机制，以及表观遗传学的实际应用价值。

4.2 选择贴近生活的实例，培养大学生对动物遗传学的兴趣

就教学效果来说，培养大学生的兴趣极其重要。那么，如何选择贴近生活的实例，是目前我国动物遗传学教师需要认真思考的问题。笔者建议利用陕西省和学校特色，提高我校动物科学专业《动物遗传学》课程的教学效果。如：以陕西地方品种、国内著名品种秦川牛为材料，研究肉牛功能相关基因，为陕西肉牛产业服务。

4.3 探索符合学校校情的双语教学模式

目前多数本科生已有很好的英语基础，为此，建议适当增加遗传学英语科技词汇，提升学生对英文研究论文的解读能力［4］。如此一来，本科生的国际视野可以开阔。由于现在实验教学中涉及的生物技术具有数年滞后性，其技术的滞后性对本科生进入研究生层次的学习不利，而通过阅读国际前沿实验论文中涉及的生物技术、原理与方法，可以极大地拓展学生的思维，培养实验严谨的好习惯，为进一步深造奠定良好基础。

4.4 坚持课外指导，培养大学生的创新思维能力

建议大学生参加“第二课程”的科研活动，充分利用课外时间，培养大学生的创新能力。指导大学生科技创新实验，培训学生如何撰写申请书、如何进行实验前期准备、如何进行实验技能操作、如何正式实施研究计划、如何分析实验结果、如何进行实验总结，获得良好效果。截止2014年5月，课题组已为16人（其中动科10人，生命6人）开设了暑假“第二课堂”，很好地训练了他们的科研能力，其中6位同学顺利保送到北京大学、清华大学、中山大学等国内一流大学攻读硕、博士研究生。

［1］潘传英，蓝贤勇，陈 宏，等.《动物遗传学》国家精品课程建设及其成效［J］.西北农林科技大学学报：社会科学版，2010（S1）：99－102.

［2］Pausch H，Kölle S，Wurmser C，et al.A nonsense mutation in TMEM95encoding a nondescript transmembrane protein causes idiopathic male subfertility in cattle［J］.PLoS Genet，2014，10（1）：e1004044.

［3］Byler S，Sarkar S.Do epigenetic drug treatments hold the key to killing cancer progenitor cells［J］.Epigenomics，2014，6（2）：161－165.

［4］党瑞华，衣雪梅，蓝贤勇，等.英文文献讲读在动物科学专业基础课教学中的应用［J］.中国牛业科学，2012，38（6）：97－100.