利用文献精读模式提升基因组学教学

谢小芳，鲍坚东，连玲丽

(福建农林大学　生命科学学院，福建　福州　350002)



利用文献精读模式提升基因组学教学

谢小芳，鲍坚东，连玲丽

(福建农林大学生命科学学院，福建福州350002)

基因组学是当今生命科学领域中一门快速发展的前沿学科，是生物信息专业和生命科学其他相关专业的重要课程。经过多年的教学实践，总结了文献精读模式在教学中的应用，全面分析了文献精读开设的背景、文献的选择，课程组织和考核评价等，为其他院校的基因组学课程教学提供参考。

基因组学；文献精读；教学改革

伴随着人类基因组计划的顺利开展与完成，人类对生命科学的研究很快进入了基因组时代。在这个阶段，人们采用了全新的视角来探索生物的分子机理，对生物的生长发育、结构功能，以及涉及健康与疾病相关的遗传与变异等问题，不再是传统的对单个基因的研究，而是转向对整个生物体的基因组的研究[1]，并由此形成了基因组学(genomics)。在这全新的基因组时代，许许多多模式的生物基因组的测序工作陆续完成，从而产生了海量的数据，然而，序列数据并不等于知识，人们迫切需要挖掘和分析这些巨量数据中蕴含的科学知识，由此催生了生物信息学这门全新的学科。国内外众多高校为顺应时代对人才的需求，培养跨生命科学、计算机科学和医学等不同领域、具备“大科学”素质的复合型人才，开设了生物信息学专业，而基因组学成了该专业必不可少的核心课程。

在目前的基因组学课程授课过程中，由于大多教师受的是“知识目标”教育，因而极其自然地将上课、备课的注意力都集中在知识的传授和积累上；所有的课堂活动，均会强调理解和掌握知识、进而巩固知识，几乎未曾考虑“能力训练”的问题。然而，对于前沿性极强、知识更新快速的基因组学课程的教学而言，要求教师不断更新教学内容，以适应学科的发展，而学生的任务不仅要广泛地接受知识、积累知识，更需要拥有自我主动学习新知识的能力，以期能为未来的深造或工作打下良好的基础，解决实际的问题。因此，如何使基因组学课程的教学紧跟学科发展的步伐，让学生在有限的学时中，既能掌握基础知识，又能培养学生自我学习新知识的能力，成为基因组学课程教学的核心问题。经过十多年来的教学实践，笔者对基因组学的教学内容和教学方法进行了合理的调整和优化，并紧密围绕教学内容开展文献精读提升教学效果，训练学生自我学习的能力，以期全面提高教学质量。

一、文献精读开设背景

高等教育需要培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。我校生物信息学专业的人才培养目标为：具有扎实的生物学与计算机科学基础知识，学习生物信息科学的基础理论与基本技能，并接受该领域技术与方法的训练，具有较好的生物信息学科学素养，能够在本专业领域继续深造，或从事相关领域的科学研究、技术开发、教学及管理等方面的工作。因而，教学中除了注重基础理论和基本技能外，科学素养的培养也是实现培养目标的重要因素。

与此同时，随着海量数据的不断产生，社会对基因组数据分析相关高级人才的需求不断增大，学生进一步深造的意愿不断增强。近年来，我校生物信息专业学生的考研率呈上升趋势，在2013届毕业生中，考取研究生的比例达26%；而在2014届毕业生中，考取研究生的比例已上升至40%。由此可见，自学能力和科学思维的训练极其必要。基因组学体现为系统思维，是对整个生命科学进行系统性和复杂性的探索[2,3]，因而该课程是生物信息学专业学生科学思维训练和创新能力培养的良好素材。

《基因组学》课程开设于生物信息专业的第五学期，该时期学生已经完成了基础课程的学习，具备一定的专业基础和英文阅读能力，为文献精读奠定了基础。此外，该课程近几年班级人数在15-25人左右，适合开展文献精读。

二、文献精读教学法

文献精读教学法一般采用教师提出问题，学生自行研究，然后组织讨论，师生共同交流的教学方式，近年来在国内外大学的教学中较为常见[4,5]。该教学法的核心是学生基于科研文献的自主学习和自我展示，在整个教学过程中，教师一般仅仅担任引导和启发的角色，学生在教师的引导下主动学习，最大限度地获得相关领域的知识并进行归纳总结，提高英语阅读能力，同时解决了学习内容和研究实践有机衔接的问题，避免出现学而不知所用的现象。

三、授课内容与过程管理

文献来源：文献选择大多数为研究论文，少部分为近期发表的综述性文章。为保证文献质量，同时能够让学生了解本学科的部分主要期刊，一般选择在本专业内有影响力的学术期刊论文。虽然不片面强调文献最新最好，但是内容要求与课程教学内容紧密联系。以2015年的授课文献为例，共选择了6篇文献(见下表)，文献精读的教学环节与理论课讲授穿插进行，即每讲授完一个完整的专题内容之后开展相应的文献精读讨论课。例如：在表观基因组学的授课内容中，教师讲授了表观遗传的相关概念、类型，表观遗传的研究内容和作用机制，学生在此基础知识上，理解文献的大部分内容，还可自学该领域的主要研究方法，包括基因组甲基化测序的主流方法、原理，及其相应的分析思路等，既巩固了基础知识，又熟悉了利用基础知识解决科学问题的方法和思路，培养了学生的科学素养。

表　2015年授课文献

具体操作流程为：教师在开课之前，根据授课内容选好精读的文献；随后，在开课之初将文献精读的操作方式告知学生，学生自行组合(3-4人组)，选择自己感兴趣的文献进行阅读与讨论，该过程由专门的研究生助教为他们随时指导与答疑，并制作相应的PPT。在助教指导的基础上，教师进一步在课外与小组成员讨论，学生理解清晰并按教师要求修改PPT后，方可进入课堂汇报与讨论环节。汇报讨论环节内容包括：文献中涉及的教材基础知识内容，文献的研究背景，思路以及涉及的主要研究方法，与此同时，鼓励学生结合相关视频资源进行讲解。

四、开展考试改革，提高主动性

科学合理的考核方式对教学质量和学生学习主动性的提高和培养创新思维具有重要的促进作用。目前大多数课程的考核方式均为闭卷考试，容易导致学生把期末考试当成学习的最终目标，难以培养学生将所学知识用于解决实际问题的能力。因此，教学考核方式的改革显得极其重要。本课程结合文献精读教学法，申请学校考试改革项目，加强对学生平时成绩的考核。除了对学生进行基本理论知识考核外，将期末总评成绩与文献精读环节挂钩。该环节不仅重视学生的课堂汇报表现，还重视其他同学的参与问答情况，同时还跟踪学生课外参与及投入情况，具体考核方法如下图所示。与此同时，为避免主观性，平时成绩由学生自评、互评和老师(含助教)评分组成。该考核方法能充分激发学生的课外自学兴趣，在很大程度上改变学生的学习方式和学习目标，增强学生的实践能力和创新能力。

图　期末总评成绩分布

五、结语

近年来，基因组学发展极为迅速，它不仅是生物信息学专业的核心课程，同时也逐渐成为其他生物学专业必备的基础课程之一。该课程具有发展快、综合性强、应用领域广，对英文基础和先修专业知识的综合性要求高等特点。文献精读教学法不仅可以让学生加深对基础知识的理解，提高综合运用的能力，同时还能培养学生独立学习的能力和创新精神。

另一方面，在文献精读的教学过程中，教师也需要不断地学习，丰富自身的知识结构，累积教学经验，增强教学的深度、开拓教学的广度，最终达到教学相长的目的。

(责任编辑：夏璐)

[1]黄飞飞，舒坤贤.基因组学教学改革的思考与实践[J]. 中国电力教育，2012(35): 36-37.

[2]范冬萍.人类基因组计划的方法论理念[J]. 自然辩证法研究，2001，l7(8)：45-48．

[3]YANG X H，KALLURI U C，Di FAZIO S P, et al．Poplar genomics：State of the science[J]．Crit Rev Plant Sci，2009，28(5)：285-308．

[4]梁世倩，冀勇，胡映呖，等.基于科研文献精读的本科生自主学习式教学法的探索和实践[J]. 中华神经外科疾病研究杂志，2015，14(4)：353-356.

[5]梁亮，梁世倩，秦鸿雁，等.利用文献精读教学新模式优化遗传学教学[J]. 遗传，2015，37(6)：599-600.

Improvement of Genomics Teaching Using Literature-based Learning Model

XIE Xiao-fang,BAO Jian-dong,LIAN Ling-li

(College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002,China)

Genomics, a rapid developing frontiers discipline in the life science field,is Biological Information and life science and other related professional courses. Based on long term teaching practices, this paper sumarized the literature-based learning model on the application of the teaching, analyzed this model including background，literature selection，course organization and assessment. The reform will provide a reference for the teaching work of Genomics in other colleges．

genomics；literature-based learning；teaching reform

G642

A

1671-9719(2016)9-0047-03

谢小芳(1978-)，女，福建龙岩人，博士，副教授，研究方向为植物基因组学和植物遗传学。

2016-06-10

2016-06-30

福建农林大学2015年校级教改资助项目“利用文献精读模式优化基因组学教学”。