以兴趣激发为导向的动物遗传学课程教学改革探讨

罗文 聂庆华 刘满清 张细权

摘要 动物遗传学作为动物科学专业的一门专业基础课，理论性较强，许多概念和定律较为抽象，降低学生学习的兴趣。为提升学生对动物遗传学课程的学习兴趣，提高学习效率，通过组织学生参与科研课题、组织专题汇报和讨论、组织课堂辩论、加入素材和案例式教学方式、开通动物遗传学课程微信公眾号和微信讨论组进行课后辅导等措施，激发了学生对该课程的兴趣，并取得了良好的教学效果。

关键词 动物遗传学;兴趣激发;案例式教学;微信公众号;微信讨论组

中图分类号 S-01文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）14-0275-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.082

开放科学（资源服务）标识码（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

作者简介 罗文（1988—），男，广东兴宁人，副教授，博士，从事动物遗传育种研究。*通信作者，教授，博士，博士生导师，从事动物遗传育种研究。

收稿日期 2019-02-16

动物遗传学是一门集计算性、记忆性、实验性、知识的前沿性和变化性于一体的课程。学生普遍认为该课程较为抽象、难以掌握。即使一开始对该课程有学习兴趣，抽象的概念和复杂的知识点将逐渐消磨学生的学习热情。同时，由于华南农业大学动物遗传学课程理论课学时仅有32学时，丰富的内容与较短的课时之间的矛盾使得学生掌握课程内容的难度越来越大。此时，如果授课教师仍旧采用传统的教学模式，单向地讲授知识将会严重降低学生对该课程的兴趣。如何丰富教学手段，持续激发学生的学习兴趣，提高教学效果，一直是教研团队积极寻求解决的问题。近年来，笔者通过组织学生参与科研课题、组织专题汇报和讨论、组织学术辩论、加入素材和案例式教学方式、开通动物遗传学微信公众号和微信讨论组进行课后辅导等措施，激发了学生的学习热情，并取得了良好的教学效果，积累了新的教学经验。

1 参与科研课题，由实验带动兴趣

遗传学是一门实验性很强的专业基础课，其主要的定律皆是通过实验获得的。由于受到课程改革以及学分制改革的影响，目前华南农业大学动物遗传学理论课程与实验课程是分开授课的。这里的分开授课不仅仅是指由不同授课教师上课，而且还有可能产生理论课和实验课在不同学期授课的情况。另外，由于上课人数较多，实验课只能进行传统的果蝇杂交、DNA抽提、PCR扩增、血型鉴定及统计分析等基础实验，与相关专业研究生学习和应用的实验技术相差甚远，不能让学生了解遗传学的研究进展，并从中感受遗传学实验的乐趣。鉴于此，笔者所在教研团队一方面组织学生参与任课教师科研课题，另一方面组织学生与任课教师参与大学生“创新创业训练项目”和“挑战杯”科技创新大赛，以了解遗传学相关实验操作和科学研究进展。学生以自愿参与为原则，每4～6人为1组，自由组合，整个科研项目参与过程可分为3个阶段：①入门阶段。学生陪同观看和协助青年教师和研究生进行实验操作，实验内容包括DNA、RNA和蛋白抽提、RNA反转录为cDNA、常规PCR、琼脂糖凝胶电泳、荧光定量PCR、SNP筛查及与性状的关联分析、限制性内切酶酶切分型、基因克隆、基因过表达载体构建、细胞培养与转染、启动子表达载体构建等。这些实验不仅是研究生的日常实验项目，而且能让学生在实验过程中进一步理解中心法则、PCR原理、DNA多态性、基因和基因组的功能和概念、基因表达与调控、分子标记辅助选择、基因克隆等遗传学内容。实验过程中，一方面要让学生熟悉实验操作，另一方面还要让学生理解实验中的遗传学原理，考察学生理论联系实验的能力。②独立操作阶段。授课教师给每组学生分配科研课题，比如某个基因的SNP筛查及其与性状的关联分析、基因的表达分析、基因克隆及功能验证等，要求学生自己安排时间完成实验，教师负责实验答疑和实验进展监控，期间询问和考察学生对相关实验遗传学原理的掌握程度。③独立设计和完成课题阶段。学生掌握实验操作和原理以后，便可以开始考察其对知识的应用能力。授课教师提供初步的研究课题，让学生自由选题，查阅相关研究论文和进展、设计实验方案、完成实验、分析和整理实验结果、撰写科研论文，在此期间教师负责教授论文查阅方法、提供实验方案修改意见、论文撰写指导等，了解遗传学研究进展、感受遗传学理论应用于科研的过程、认识遗传学中亟待解决的问题。

华南农业大学动物科学专业学生每年都有40%～50%的考研率，加上部分出国留学的学生，超过50%的学生将继续深造，进入科研领域。动物遗传学作为一门科研性很强的课程，将科研实验与理论课程相结合，不仅能加深学生对遗传学知识的理解程度，而且对于学生科研能力和科研興趣的培养具有明显的促进作用。同时，大部分本科生对于科研都有很强的好奇心和兴趣，引导他们进入实验室参与科研课题，相比于上实验课要有更深远的作用和更全面的体验。此外，这种教学模式特别适合于研究生数量少但时间较为充裕的青年教师。本科生参与科研课题可以帮助完成部分科研任务，既有利于本科生对该课程的理解，又弥补了青年教师研究生不足的境况。近年来自实施该教学模式以来，已培养出3组稳定在实验室进行科研实验的团队。3个团队共15名学生，累计发表2篇SCI论文，获得2项大学生创新创业课题。团队成员学习成绩优秀，实验技能优于大部分一、二年级的研究生，且都有继续读研深造的意向，表明该教学模式对于教学效果的提升有明显作用。

2 组织学术辩论，由辩论激发兴趣

大学生参加辩论赛是比较常见的活动，但这些辩论赛的辩题通常是一些社会问题、情感问题或人生选择问题，很少组织学术型辩论[1]。动物遗传学课程教学内容中存在许多有待探讨的知识点，比如基因突变真能产生哥斯拉和神奇四侠吗？胚胎干细胞发育过程中，转录因子起主要作用，还是表观遗传因子起主要作用？基因编辑人的出现对人类的发展是好是坏？通过在教学大纲中设置学术辩论环节，可激发学生的学习热情，推动学生主动学习，寻找辩论的关键知识点和反驳对方的文献依据，从中感受课程学习乐趣。课堂辩论的设置要注意以下方面：①辩题要与遗传学知识相关，要避免出现“先有鸡还是先有蛋”这些偏哲学性的辩题，也要避免出现“先天遗传重要，还是后天环境重要”这些较为笼统的辩题。同时，要避免出现使用百度即可搜索出答案的辩题。②辩题要紧跟课程进展，同时要能引起学生的兴趣。比如讲到“遗传信息改变的分子机理”这一章，可设置辩题“基因突变真能产生哥斯拉和神奇四侠吗？”，将好莱坞电影与课程知识点相结合，吸引学生对辩论的兴趣;讲到“动物遗传操作”时，可设置辩题“基因编辑人的出现对人类的发展是好是坏？”，将近期科研圈的重大事件与课程内容相结合，鼓励学生查阅资料以及自我思考。③采用激励机制，参与辩论的学生可获得积分，表现出色的学生可加分，积分直接与该次考核的平时成绩挂钩。④授课教师在辩论过程中要引导学生用论据说话，鼓励学生提供论据，而不是善用“花言巧语”或采用“辩论式技巧”。有些学生好胜心强，辩论方式激进，情绪容易激动，此时要引导学生情绪，将辩论集中于学术探讨。

通过学术辩论，可了解学生对课程参与的热情以及对课程内容的掌握程度，也是除课后作业和期中小测以外另一种考察和了解学生的方式。通过对60名学生的匿名问卷调查发现，88.33%的学生喜欢这种学术辩论形式，81.67%的学生认为学术辩论能提高自己对相关知识点的理解和掌握程度。由此可见，学术辩论对于提高教学效果有积极作用。

3 开通动物遗传学课程微信公众号和讨论组，通过掌上微课堂调动课外学习兴趣

近些年网上流传着这样一句话：“历史上有三个苹果改变了世界，夏娃的苹果带我们看到这个新世界，牛顿的苹果带我们了解这个新世界，乔布斯的苹果则让我们体验这个新世界”[2]。近年来，以乔布斯的“苹果”为代表的移动互联工具彻底改变了人们的日常生活和沟通方式，“手机党”和“低头族”随处可见。同时，这种移动互联技术也改变着人们的教育和学习方式。利用手机或平板等移动设备进行的学习逐渐在发达国家得到普及，成为未来学习模式发展的重要方向。尽管目前国内各大高校都明令禁止学生在课堂使用手机、平板等通讯设备，但仍有调查显示大学生每天用在智能手机上的时间约5.28 h，占一天全部时间的22%[3]。因此，充分吸引和利用大学生每天使用手机的时间来进行课余学习，将为课程知识的传播和学生学习成绩的提高提供有效的途径。

为了让学生能充分利用课余时间学习遗传学知识，笔者所在教研团队创建了动物遗传学课程微信公众号和讨论组。公众号主要用于发布学习要点，首次课时推送教学大纲，每周课前2 d推送预习要点，课后推送复习要点。此外，公众号还不定期推送与动物遗传学相关的产学研新闻和热点，让学生了解该课程的研究进展和应用前景。除了创建的公众号外，还给学生推荐多个科普类公众号，比如知识分子、赛先生、奇点网、我是科学家iScientist等，让学生多接触最新的科普知识，培养学生的科学思维和爱好。此外，还创建了课程的微信讨论组，进行课后答疑、提醒学生学习要点、发送电子问卷调查、收集教学反馈意见、转发遗传学相关的各类新闻和热点等。这种微信讨论组特别适合现在的学生，他们每天手机不离身，习惯用微信交流。有些较为内向的同学在课堂或课后不习惯直接与教师对话，在微信讨论组中却很活跃，能积极发言和提问，授课教师也能在交流过程中获取学生对上课内容的理解和消化情况，制定改进措施。

4 组织专题汇报和讨论，从自主学习中感受乐趣

现今的教育方式仍然以教师授课、学生被动吸收为主。被动性的学习只能形成短时记忆，不利于学生对课程的理解[4]。为了引导学生主动学习，笔者所在教研团队尝试组织专题汇报和讨论，将教学班分成若干小组，由授课教师发布多个讨论题目，每个小组由成员们协商选择其中一个专题进行资料收集、PPT制作和汇报。其他组成员则在汇报后进行提问和讨论，让学生在汇报中提出观点，在讨论中各抒己见。专题的题目必须与近期授课内容相关，结合新的研究热点或新闻。比如讲到非孟德尔遗传章节时，可结合近期发现的线粒体DNA父系遗传现象[5]，设置题目“线粒体DNA母系和父系遗传机制”;讲到动物遗传操作章节时，可结合当前热点人类胚胎基因编辑事件，设置题目“畜禽基因编辑的应用前景和面临的问题”。学生通过进行专题汇报和讨论，从被动学习转为主动学习。前期准备和汇报的过程能让学生主动寻求知识点，锻炼其PPT制作、语言组织和临场应变等能力。在组内讨论中可让组员之间扩展知识点、信息共享、互通有无。在组间讨论中可让汇报组成员解答问题并发现新问题，让其他组成员学习新知识。

5 通过素材和案例式教学，提高学生的听课兴趣

遗传学是一个不断发展和更新的学科，每天都有新的研究进展，很多现象和理论都在被改写和修订。同时，由于网络的发达，世界各地每天都在发生和传播着各种与遗传学相关的现象、新闻、甚至是电视和电影。为了活跃课堂气氛，在每次课程开始时就能吊起学生的胃口和兴趣，笔者所在教研团队将各种与遗传学相关的研究进展、现象、新闻和电影等作为素材或案例，在每次课开始时以这些作为开头，并从中提出问题，让学生带着这些问题来听课和学习。比如在讲授表观遗传调控时，以“二战过后的荷兰，一些经历过饥荒的孕妇，生下来的后代肥胖率明显偏高”为例[6]，同时加入拉马克利用“用进废退”和“获得性遗传”来解释长颈鹿的形成，以此作为铺垫，让学生对表观遗传有个初步印象，再进行概念解释和机理阐明。在讲授遗传信息改变的分子机理时，以闪电侠、神奇四侠、哥斯拉、X战警等科幻电影片段开头，然后询问学生：这些怪物或英雄有什么共同特点？他们都是由基因突变产生。什么是基因突变？引起他们突变的因素是什么？为什么辐射会导致基因突变？其中的原理是什么？在上课开始阶段以这些案例或“刺激性”内容来吸引学生注意，引起他们的兴趣，并且带着问题去听课，课程中授课教师再逐一进行课程内容的介绍和解释，可起到事半功倍的效果。

6 结语

除以上教学手段外，近年来不断涌现出多种辅助课堂互动、吸引学生学习兴趣的工具或软件，比如雨课堂、微助教、课堂派等[7-10]。授课教师可通过对这些工具软件进行操作，实现抓阄、点名、实时课堂统计、互动答题、作业批阅等，不仅能丰富教师授课方式，而且能活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。但不论教学手段如何丰富，辅助工具如何新鲜，教师个人知识的渊博、口才的伶俐以及对授课内容的熟练把握才是关键。教师的每一次授课其实也是在学习和总结，只有不断去完善和推陈出新，授课技巧和能力才会不断提高，才能提高学生听课的兴趣。

参考文献

[1] 穆杨.试论辩论活动对大学校园“公共论坛”的搭建[J].今日中国论坛，2013（9）：81，83.

[2] 陈漠.夏娃牛顿乔布斯：三个苹果改变的世界[EB/OL].（2011-04-20）[2018-12-20].https：//news.qq.com/a/20110420/000557.htm.

[3] 王俊秀，杨宜音.社会心态蓝皮书：中国社会心态研究报告（2015）[M].北京：社会科学文献出版社，2015.

[4] 王秋红.创设“灵动课堂”，让学生爱上学习：初中语文教学激发学习兴趣探索[J].语文学刊，2012（18）：150-151.

[5] LUO S Y，VALENCIA C A，ZHANG J L，et al.Biparental inheritance of mitochondrial DNA in humans [J].Proc Natl Acad Sci USA，2018，115（51）：13039-13044.

[6] VEENENDAAL M V，PAINTER R C，DE ROOIJ S R，et al.Transgenerational effects of prenatal exposure to the 1944-45 Dutch famine [J].BJOG，2013，120（5）：548-553.

[7] 楊光莹.“雨课堂”支持下的智慧课堂教学模式探究[J].西部素质教育，2019（8）：128.

[8] 董伟.微助教在大班教学中的应用[J].教育教学论坛，2019（12）：110-111.

[9] 盘俊春.一款实用的互动课堂管理平台：课堂派[J].中国信息技术教育，2019（2）：85-86，105.

[10] 景雯.课堂教学设计辅助工具的设计与制作[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2013.