基于师范认证的遗传学教学改革探索与实践

陈兆贵　马细兰　段中岗　李希陶

摘 要 师范认证是确保师范类专业人才培养质量的重要举措，在师范认证的背景下，对生物科学（师范）专业的遗传学课程改革进行探索，从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验教学体系、课程教学评价方式等方面进行综合改革，并取得一定成效，为人才培养提供了有力支撑。

关键词 师范认证 遗传学 教学改革

中图分类号：G642                                 文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.11.017

Exploration and Practice of Genetics Teaching Reform Based

on Teacher Certification

CHEN Zhaogui， MA Xilan， DUAN Zhonggang， LI Xitao

（School of Life Science， Huizhou University， Huizhou， Guangdong 516007）

Abstract Normal certification is an important measure to ensure the quality of talent training for normal majors. Under the background of normal certification， this paper explores the reform of genetics course for Biological Science （normal） majors， and carries out comprehensive reform from the aspects of syllabus， teaching content， teaching methods and means， experimental teaching system， course teaching evaluation method， etc.， and achieves certain results， which provides strong support for talent training.

Keywords normal certification; genetics; teaching reform

1 遗传学在生物科学（师范）专业人才培养中的作用

为规范引导师范类专业建设，建立健全教师教育质量保障体系，不断提高教师培养质量，教育部于2017年颁布了《普通高等学校师范类专业认证实施办法（暂行）》 ，认证以“学生中心、产出导向、持续改进”为基本理念，要求所有课程教学必须遵循认证理念，在课程资源配置，组织和实施、教学效果、教学评价等方面进行全方位的对标建设。[1]遗传学是研究生物遗传变异规律的学科，是生命科学的前沿学科之一，发展十分迅速。[2]

遗传学作为生物科学（师范）专业的核心专业课程，在传统的教学过程中，往往只注重学科知识的传授，而在师范生专业能力培养和育人方面重视不够，与师范认证的要求有一定的差距。因此生物科学（师范）专业的遗传学教学改革需要遵循师范认证的理念，按人才培养目标和毕业要求，重新修订课程教学大纲，优化教学内容，改革教学方法和手段，改革实验教学体系，改革教学评价方式。本文结合近几年我校生物科学（师范）专业的实践，探讨在师范认证背景下遗传学课程教学改革的措施，供同行参考借鉴。

2基于师范认证的遗传学教学改革的主要做法

2.1 修订课程教学大纲

课程教学大纲是组织课程实施的最重要的基础性文件，根据生物科学（师范）专业师范认证的要求，依据人才培养方案中培养目标和毕业要求的规定，首先确定课程目标。根据师范认证的要求，从知识、能力、情感和价值观三个维度确定了遗传学理论课的课程目标。课程目标1：掌握遗传学学科基本理论与基础知识，通过对遗传学的学习，使学生对遗传物质的本质、遗传物质的传递、遗传物质的变异等基本规律有比较全面的、系统的认识，对遗传信息的表达与调控、基因组学、遗传工程有一个较全面的了解;课程目标2：掌握遗传学研究的方法与遗传分析技能，能结合经典与现代知识解释遗传现象，能综合运用所学的知识分析问题和解决问题，能查阅文献、交流讨论、团队协作，撰写专题论文或研究方案;课程目标3：通过本课程的学习和训练，学生能了解我国科学家在遗传学、动植物引种驯化、遗传育种、基因组等研究成果与案例，能正确认识遗传学各流派的学术观点，能树立遗传科学发展与中华民族伟大复兴同向同行思想，具有正确的价值观和社会责任。三个课程目标对应着生物科学（师范）专业毕业要求中的学科素养和学会育人两个指标点。在确定好课程目标之后，根据遗传学的学科发展和人才培养的需求，合理确定教学内容、教学要求、考核评价方式、课程目标达到度实施方法等。

2.2 教学内容的改革

2.2.1 整合教学内容

遗传学作为生命科学的基础学科，知识体系繁杂，主要内容包括遗传学的细胞和分子基础、三大遗传规律、细胞质遗传、数量性状遗传、细菌和病毒遗传分析、基因组学和功能基因组学、基因突变和染色体变异、转座子遗传、表观遗传学、基因表达调控、發育遗传学、免疫遗传学、行为遗传学、群体遗传与进化等。[3]由于遗传学所涉及理论知识较多，部分知识高中生物有所涉及，有些知识与生物化学、细胞生物学、分子生物学等课程的内容存在交叉重复。因此在教学中，根据师范认证的要求，以满足学生的学习需求为中心，结合教学的实际，对遗传学教学内容进行适当整合，对不同的知识采取不同的教学策略。第一种是与其他课程内容有重复的章节，比如遗传的细胞和分子基础、转座子遗传等等，主要讲授与遗传学发展主线紧密相关的知识框架，引导学生写出知识体系的思维导图，帮助学生巩固相关的学科知识;第二种是遗传学拓展知识的章节，如体细胞遗传学、发育遗传学、行为遗传学，主要让学生自学，以拓宽学生的知识面，第三部分是遗传学重点部分内容，主要包括三大遗传规律、细胞质遗传、数量性状遗传、细菌和病毒遗传分析、基因组学和功能基因组学、基因突变和染色体变异、基因表达调控、表观遗传学、群体遗传与进化等章节内容，授课时主要把握遗传学内容体系的相对完整性，对于遗传学延伸的知识及其应用，提出自学要求，引导学生进行课后自学。

2.2.2 增加学科前沿知识

遗传学学科发展十分迅速，新理论、新知识、新技术应用层出不穷，及时更新教学内容，增加学科前沿知识，可以激发学生的学习兴趣。比如在讲述表观遗传学有关内容时，讲述表观遗传变异的标记在癌症前期检测的实际应用案例;在讲病毒遗传分析时，结后新冠病毒的基因组的结构和序列特征，讲授新冠病毒的分类地位，结合不断报道出现病毒变异的情况，帮助学生分析不同变异株的遗传特性，引导学生分析不同病毒株之间变异产生的根本原因。在讲解新冠病毒核酸检测的基本原理时、分析检测试剂盒的引物设计应注意的问题及出现假阳性的原因，使学生能够综合应用遗传学;在讲授基因组学和功能基因组学内容时，根据近年来基因组学发展新动态，结合生物育种现状，讲授分子标记辅助选择育种技术、基因编辑育种技术、基因组关联育种技术的最新进展及应用，使学生及时了解遗传学在生物育种中的应用前景。

2.2.3 加大与中学内容的衔接

根据2017版《普通高中生物课程标准》，高中生物与遗传学密切相关的内容，包括概念3遗传信息控制生物性状，并代代相传。概念4 生物的多样性和适应性是进化的结果。这些内容与大学遗传学中的遗传的细胞和分子基础、孟德尔式遗传分析、连锁遗传分析、基因组学与功能基因组学、基因突变与DNA损伤修复、染色体畸变、基因表达调控、群体遗传与进化等章节内容衔接。因此在讲授这些章节内容时，对二者衔接点处教材内容进行比较分析，总结出各衔接点的异同，对与高中内容相关的知识进行拓展补充，增加相关遗传学规律及其应用的介绍，适当引入部分遗传学规律发现的历史，分析高中习题、高考题，给学生提出相关学习建议。如高中必修二《遗传与进化》第5章第二节《染色体变异》，高中教材简要介绍染色体变异的概念、染色体数目的变异的概念及应用，结合高中生物课程标准的要求，在桥梁课程的设计中适当突出中学教材强调的染色数目变异的类型，包括多倍体、单倍体的特点及在生产中的应用的案例，适当分析高中生物学相关习题或高考题，并提出本节内容在高中教学中可运用的学习策略或模式，如探究性学习策略、5E教学模式等。

2.2.4 加大课程思政教育

按师范认证的要求，遗传学教学除了传授知识、培养能力以外，需承担着综合育人的重要使命。在教学中，需要教师挖掘遗传学课程中的思政元素，形成课程思政教学案例。例如在基因组学和功能基因组学一章的教学过程中，根据课程内容，设计课程思政融入教学的案例。在教授第一节人类基因组计划时，介绍我家科学家在人类基因组计划项目及整个基因学发展中所做的贡献及意义。我国作为发展中国家，参与了人类基因组计划工作，完成1%的测序工作，为人类基因组测序做出了应用的贡献。目前我国测序技术在世界处于领先水平，在新冠疫情防控期间，我国科学家最先对病毒进行序列测序，为后面的核酸检测、疫苗研发打下坚实的基础。在课程教学中，有机融入思政元素，有助于学生提高民族自豪感，增强责任心，激励学生努力学习，以后有机会为国争光。

2.3 教学方法与手段的改革

遗传学知识相对抽象，如果采用传统的单纯课堂讲授的教学方法，学生学习积极性不高，对学生的学习效果有较大的影响。[4]在课堂教学过程，根据不同的内容，结合学生的学习实际情况，不断改进教学方法，综合应用讲授学、案例教学法、讨论教学法、小组合作学习等多种教学方法。比如在讲授分子标记知识时，首先应用讲授法讲解分子标记的概念及基本原理，然后布置学生课后收集分子标记在遗传育种、生物医学中的应用的案例，2-3个同学为一个小组合作完成文献的收集和整理，并制作PPT课件，随机抽取一位成员在课堂上讲解，其他成员回答教师或同学提出的问题。这种课堂教学综合应用了讲授法、案例教学法、讨论教学和小组合作学习等方法，一方面可以拓展学生的知识面，使学生能够更好地做到理论联系实际，提高了学生的学习积极性，另一方面也培养学生自主学习能力、合作学习能力、课件制作能力、讲课能力等综合能力，对于学生今后从事教育工作具有重要的作用。

在教学手段上，充分利用现代信息技术的优势，一是优化教学课件，将视频、图片、动画等教学素材融入课件。二是建立在线学习平台，利用超星系统的学习通平台，丰富线上学习资源，包括教学大纲、学习课件、作业、讨论题、教学视频、自测题、遗传学专业网站、其他高校的在线开放课程等教学资源。在教学过程中，充分利用线上资源和线下讲课相结合的优势，使学生在课前预习、课堂教学、课后作业、复习、自我检测等方面有机结合起来，满足不同学生的个性化学习的需求。

2.4 实验教学改革

遗传学实验开设有助学生理解遗传规律的原理及应用，并有助于培养学生的创新能力。[5]除了开设经典的遗传学实验项目以外，不断探索综合性和设计性的实验项目，先后开设了果蝇综合杂交实验、人类DNA指纹图谱的应用、植物遗传转化实验等实验项目。在开设果蝇综合杂交实验项目过程中，先由学生分小组自主设计实验方案，自主完成亲本果蝇的饲养、雌性果蝇的鉴定、亲本杂交、后代性状的鉴别、遗传规律的验证、实验结果的分析等，并将结果进行整理汇总成PPT，分小组汇报实验进展和结果，综合性项目使学生对于遗传规律和原理有更深刻的理解，提高了学生的自主设计能力、实验操作技能、综合分析解决问题能力。在此基礎上，为了满足学生个性发展的需求，遗传学课程组教师指导4-5组学生开展与遗传学相关的大学生创新训练项目，培养学生的创新能力。

2.5 教学评价的改革

教学评价是评价检验学生学习效果的主要方式，按师范认证的要求，课程的评价需要采用多种的评价方式，包括定量评价和定性评价。定性评价通过在校生问卷调查、毕业生满意度调查等形式开展，定量评价主要通过综合成绩来体现，综合成绩由过程性考核和期末考试两部分组成，各占50%。过程性评价包括考勤5%、课堂综合表现10%、期中测验10%、课堂作业15%、开放性作业10%。在期末考试试题中，除了考查学生对遗传学知识的掌握以外，还需要对遗传学知识的应用能力、情感和价值观等方面的考核，考试的试题的权重比例需要符合教学大纲的要求。在考试结束后，需要对考试情况进行分析和评价，评价内容包括对考试试题的难易程度分析、学生掌握知识、能力、情感、价值观等课程目标的达成情况、学生得失分情况、教学改进等情况进行全面的分析。最后需要根据平时成绩和考试成绩，对课程目标达成度进行综合分析和评价。

3 结语

遵循师范认证的理念，遗传学课程教学改革经过探索和实践，在课程目标、教学内容、教学方法和手段、实验教学、教学评价等方面进行均积累了有益的经验，教学效果较为明显，学生的学习主动性、积极性得到提高，通过课程目标的达成度来为促进生物科学（师范）专业人才培养目标的实施，使学生的培养符合师范认证的要求，为学生今后从教和终身发展打下良好基础。

基金项目：2017年惠州学院本科教学工程项目，课题名称：《遗传学》教学改革与实践探究，（编号JG2018009）

参考文献

[1] 马福全.地方高校教师教育内涵式发展路径探析——基于师范类专业认证标准的思考[J].教师教育学报，2021，（1）：119-126.

[2] 丁毅.遗传学教学面临的挑战和机遇——关于当前遗传学教学的几点思考[J].高校生物学教学研究，2018，8（6）：18-21.

[3] 戴灼华，王亚馥，丁毅，等.遗传学（第三版）[J].北京：高等教育出版社，2016.

[4] 杨美娟，邱奉同，闫丽.高校遗传学课程教学改革[J].黑龙江农业科学，2020（3）：98-99.

[5] 罗岸，田志宏.遗传学实验教学中培养学生创新能力探讨[J].长江大学学报（自科版），2017（10）：83-84.