浅谈农科院校《动物遗传学》课程教学内容的思考与设计

2022-03-17方美英何帅涵汤启国邓学梅吴克亮傅金銮张浩连玲凌遥吴常信

教育现代化 2022年13期

方美英，何帅涵，汤启国，邓学梅，吴克亮，傅金銮，张浩，连玲，凌遥，吴常信

（中国农业大学动物科技学院，北京）

一引言

动物遗传学是动物科学专业重要的基础课程，是一门集理论性、实验性、计算性和前沿性为一体的综合课程。动物遗传学是遗传学的重要分支，是动物科学专业学生后续进行猪、鸡、牛、羊等生产学学习的基础，也为广大育种、保种等动物遗传育种相关领域工作提供了必要的理论支持。在教学课时方面，就中国农业大学而言，《动物遗传学》目前仅有40 课时，课时的缩减与内容的不断增加和更新成为一对主要矛盾。这要求授课老师不断优化和凝练课堂内容，保“量”保“质”完成基础教学任务的同时，尽可能多地引入前沿和创新内容。通过对教学内容合理地统筹安排，才能让学生在有限的时间里学有所思、学有所获。此外，新时代高校课程要求融入“思政教育”的相关内容，本课程也自创立伊始一直秉持着培养新时代“顶天”“立地”优秀大学生的目标——“顶天”，谓之紧跟时代与专业前沿；“立地”，谓之脚踏实地，立足专业实际和社会需求，这早与思政教育的目标不谋而合。为了更好的完成动物遗传学教学任务，经过教研组内讨论，结合多年教学经验，从以下几个角度入手进行课程内容的优化和改进，使得《动物遗传学》真正成为一门能够对学生大有裨益的好课。

二做好与高中知识的衔接与深化

中学和大学是大多数学生学习生涯的必经之路，尽管二者在空间和时间上相互独立，但却在很多方面有千丝万缕的联系。中学教育是大学教育的基础，大学为中学教育延续创造了无限空间和可能。这不仅要求学生在大学及时调整自己的学习模式，尽快对未来学习做出规划，更重要的是需要各科老师不断优化课程内容和教学方式，做好大学与高中教育的衔接工作，找到一个“课时”与“课堂内容”平衡的点[1]。

考虑到部分地区“新高考改革”后生物成为选修课，部分同学因调剂等原因未选修过生物课程，所以不能完全忽略基础知识回顾和讲授。但同时也应参考高中生物教材，做到删繁就简，减少重复内容出现，使课堂内容更加主次分明，突出专业特色和专业教学的目的。高中课程内容一般是基础性的概述和介绍，内容相对宽泛。作为大学课程，教学内容安排应该更加的系统，具体来说就是要思考哪些部分需要略讲，哪些部分需要重复强调，哪些部分需要延伸和拓展。这样才能较好地利用仅有的课时和学生已有的基础达到更好的教学效果。在专业名词名称、重要科学家译名、科学规律等方面也应在准确的基础上尽量与高中保持一致。这样不仅能避免因表述的改变而导致概念的混淆，而且能有效帮助学生回顾、记忆和深化所学知识。

此外，中学教育模式相对来说比较死板，为追求教学效率和成绩，主要的方式还是以“一言堂”为主，即忽略的学生的主体地位，学生被动地接受课本内容；另一方面，学生自主学习意识差，很多同学“推一步走一步”，没有自主学习的意识。所以在课程内容安排上要尽可能的灵活，注重和学生的交互，从学生的角度转变学习的方式，提高学生自主学习和创新的意识[2]。例如可以利用思维导图的形式，用简明扼要的逻辑网络串联整个课程内容。无论是讲解一项理论或是一项技术的发展史都是很好的选择。同样，在课程教学中鼓励同学们对单元内容进行板块式总结，除了传统的文字梳理的方式，尤其鼓励同学们利用思维导图、表格的形式。这样不仅有利于快速梳理课堂脉络，更有利于复习时提纲挈领的回顾。并且，通过思维导图模块间的递进推进和主次关系罗列，可以很好地感知课程内容，锻炼同学们的逻辑思维，提高自主学习能力[3]。

总之，通过对高中生物学教材和课程的研究，根据农科大学生的基础和需求进行课程内容的重排、凝练和拓展，改变授课方式，真正做好高中和大学知识的衔接与深化，是我们教学优化的第一举措。

三明确与大学关联课程的区别与联系

《动物生物化学》和《动物遗传学》是绝大多数农科院校动物科学及其相关专业的必修课程。就中国农业大学的课程安排来看，《动物生物化学》安排在大二上学期而《动物遗传学》安排在大二下学期，这样的课程安排是有一定道理的。《动物生物化学》是一门以生物学、化学为主线的基础学科，只不过研究对象聚焦于动物，主要研究动物机体的化学组成、结构与功能以及相关物质和能量新陈代谢的过程。通过优先学习《动物生物化学》，可以为后续动物科学专业课程的学习打好基础，有效提高后续课程的学习效率。

《动物生物化学》与《动物遗传学》的课程互相补充但又各有特色，相辅相成却又侧重不同，作为授课老师，一定要有效利用课时，避免重复和冗余，尽可能地精简重复内容。例如，在分子生物学部分，有关生物大分子功能、细胞结构及核心代谢反应等已在《动物生物化学》课程中重点学习，则无需在《动物遗传学》课程中赘述。而《动物遗传学》课程主要应聚焦在“遗传物质”为主线的生命规律的探寻方面，着重讲授“遗传物质”的遗传规律和作用机理，并突出农科家养动物的遗传特点和规律。

农科院校的《动物遗传学》课程设置应做好与高中和大学关联课程，如《动物生物化学》和高中生物内容的区别和联系，一方面着重围绕“动物遗传物质”进行课程特色内容设计，另一方面加强课程间“相辅相成”的联系，以达到对农用动物遗传本质深入认识的目的。

四加强课程内容与专业学习的联系

作为动物科学专业课程，《动物遗传学》的课程内容应与专业实际和生产相结合。一方面，教学内容及实例应聚焦在专业相关的家畜上面，使学生能够在学习《动物遗传学》课程的同时，对各种家畜进行了解，直观地看到课程学习内容与生产实际的联系，有利于加深学生对专业的认知。如：在讲解自由组合规律扩展的互补作用时，可举出鸡冠型遗传的例子加以说明；在讲述重叠作用时，可以列举猪阴囊疝的例子对该效应进行阐述。

另一方面，还可援引已有的专业代表性研究成果、进展或是应用，让同学们对晦涩难懂的课堂内容有更加直观和明确的理解。在讲述分子遗传标记时（历年来此部分内容学生都反映较难理解），我们通常从畜禽遗传检测、个体及亲缘关系鉴定以及标记辅助选种等专业相关应用入手，利用本课题组的相关研究成果作为实例进行讲解。例如，在讲解利用PCR-RFLP 标记进行不同猪种遗传特性解析时，利用本组博士课题内容从试验设计、结果分析和应用意义等方面进行详细介绍，让学生感知遗传学基础知识的实际应用价值。

除了加强授课内容与专业的联系外，还可布置有关联的课后作业和课堂讨论，让学生自身动起来，激发学习兴趣，全身心投入到课程学习中。我们采用的做法是：让同学们自行查阅有关《密码子发现过程》《遗传标记在动科专业中的应用》等的资料和论文，整理成一个简单的综述作业；或是以《中国地方种质资源的保护和培育现状及前景》等为题，进行课堂讨论。同学们藉由多媒体技术、演讲、互动提问的方式以加深对理论知识的理解[4]，不仅有助于启发学生独立思考，相互交流意见，培养他们独立分析问题、解决问题的能力和训练口头表达能力。通过同学们选题和讨论的情况，还能够考核同学们对课程内容的掌握，两者双向互补，反馈给老师们必要的信息，以此不断改进和提高教学方法和内容，一举两得[5]。

五注重学科前沿内容的引入

大多数大学课程都有其参考教材作为课堂教学的主要内容。随着学科的发展，尽管教师会及时更新参考教材版本，但教材中的内容往往是不能及时体现学科前沿。拿我们的课程来说，使用的是高等教育出版社吴常信主编的《动物遗传学》，目前更新到第二版（2016 年），其更新速度与专业相关杂志相比是远远滞后的。所以，在专业教学中，如果只局限于照本宣科而不在课程内容中安排和融入专业前沿的话，是不利于培养和拓展学生的科研和创新思维，这也与培养前沿、高水平人才目的不一致[6]。

针对目前传统教学内容与前沿脱节的现状，将前沿知识和最新科技成果渗透到课程教学中，可以使学生了解学科前沿、掌握最新的研究动态，并且能拓展其学术视野，对于培养学生的科研思路、提高解决问题的能力很有帮助。另外，学生通过不断接触专业前沿，可以满足其求知的欲望，激发学习兴趣和学习的积极性。并且以学科前沿为导向的教学，比单纯的讲授理论知识更加容易让学生理解和接受。如在介绍基因组进展和重大成果时，可以不拘泥于仅介绍人类基因组计划，可以选择更为新颖的有关ENCODE 联盟的内容；此外，在介绍分子辅助标记时可以选择介绍一些国内新近研究成果，如中国科研人员发现的仔猪腹泻基因、酸肉基因、多肋基因都已获得专利授权并已成功应用于中国猪的分子标记辅助选择中，取得了显著的经济效益；鱼腥味基因FMO3 检测技术也被应用于中国蛋鸡、鹌鹑的分子育种中，通过剔除鱼腥味敏感等位基因去除禽蛋鱼腥味。此外，《基因编辑技术（动物）在农业中的应用》《干细胞研究现状及前景》《动物转基因克隆技术研究现状及前景》《表观遗传发展及研究现状》《宏基因组学研究现状》等作为课堂授课内容或是小组讨论都是专业前沿和热点话题，值得同学们深挖。

此外，为弥补课本更新慢的问题，教研组经过细心编排和筹划，在总结和凝练课本内容的同时，引进较为前沿的内容，精心录制了中国大学MOOC《动物遗传学》，供同学们课前课后反复学习和进行题目测试。《动物遗传学》MOOC 是课程“精品化”“精细化”的结果，不同的同学可以针对自己的学习情况，随时随地，反复观看掌握不牢靠的点，做到课前有效预习，课后复习巩固，凸显教学的“个别化”和“个性化”[7-8]。

总而言之，保证课程内容与时俱进是帮助学生理解课程基础知识和产业前沿的好帮手，也是激发学生学习兴趣的重要方式之一。将专业前沿恰当融入到课程之中是作为专业一线教师必须考虑的问题之一。

六发挥专业课思政教育功能

党的十九大确立了中国特色社会主义进入新时代的历史方位，也提出了高校应践行“新时代大学生思想政治教育”的使命。2019 年9 月《给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信》中，习近平主席尤其提到：“中国现代化离不开农业农村现代化，农业农村现代化关键在科技、在人才。希望你们继续以立德树人为根本，以强农兴农为己任，拿出更多科技成果，培养更多知农爱农新型人才[9]。”

《动物遗传学》课程的核心和初心早与习近平总书记对农业工作者的希冀不谋而合——理论与实践相结合，培养学生的务实、求真精神，提高学生的创新能力。例如课程中学生通过重复遗传学经典实验，深刻感悟前人面对问题时的创新能力，并在具体的过程中体会科研的务实、严谨的精神。同时也鼓励学生积极的去设计实验验证自己的想法，无论成功与否，都要深刻总结，改进后再提高。

此外，“家国情怀”“国家意识”的树立也是课程内容优化的一大部分。为实现三全育人的目标，立足立德树人之根本，教学课题组根据自身学科的特色和优势，充分提炼学科的学术内涵和价值基础，在不断优化知识层面和能力层面教育教学的同时，努力尝试从价值观层面培养学生的爱国情怀和科学精神，以及“学农、知农、爱农”的三农情怀。在教学全过程中以课程相关知识点为基础，紧密结合相关科学家事迹、遗传学重大突破等，多种形式自然切入相关思政要素，培养学生的爱国情怀和科学精神，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，树立远大理想，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命。例如在介绍基因组学研究进展中，可以介绍中国是唯一参与“人类基因组计划”的发展中国家。尽管仅完成了3 号染色体约占总工作量1% 的测序任务，却对那时的中国意义深远。此外，动物遗传育种领域有一批老的学者和科学家，他们的事迹值得同学们的学习。通过讲解我国动物遗传学的发展让同学们了解中国科学发展的艰辛历程。使学生深刻感悟老一辈科研人为了中国科学的发展披星戴月，呕心沥血，不畏艰险，勇于钻研的精神。在授课同时，还可邀请思政老师一起进行互动、交流，可以结合动物遗传学的发展开展专门的座谈会或者主题汇报，让同学有更深刻的理解。

教研组根据实际情况在教学中不断优化课程内容，将思政教育和人文精神融入到教学内容中。课程内容在此基础上不断变得“有血有肉”，与专业知识相辅相成，提高学生专业素质的同时有效培养了学生的科学精神。