基于网络教学平台的遗传学实验课程教学改革

王楠楠 劳 军

吉林化工学院生物与食品工程学院，吉林 吉林 132022

遗传学实验课程是生物技术专业一门重要的基础实验课［1］，也是吉林化工学院生物与食品工程学院近两年针对应用型大学培养方案新引入的一门实验课程，遗传学实验课程和遗传学理论课程的学习是相辅相成的，它是一门从理论学习过渡到应用探究的桥梁课程，应用型高校对于遗传学实验课程的开设和改革，为学生未来从事生物专业工作打下实践基础。通过遗传学实验课程的学习，不但能使学生掌握基本的实验技术和方法，而且可以促进培养学生融知识、能力、素质于一体的实践能力，对于卓越工程师的培养有着不可忽视的作用［2］。而对遗传学实验课程的改革探究，可以促进实验课程与网络平台的共建，对深度教育改革，起着重要的作用和影响。

一、遗传学实验课程

（一）遗传学实验课程的教学目标

传统遗传学课程的目标为巩固和加强理论课堂教学内容，提高学生生物专业技能，初步培养学生观察问题和解决问题的能力，力求锻炼他们的实际操作能力［3］。随着课程改革的推动和培养方案的逐步改进，遗传学实验课程的教学目标中在原有教学内容的基础上，增加了课程思政内容的内容，明确了导出课程思政的章节，进一步清晰了“育人”的培养要求；在原有能力培养的基础上，增添了团队协作能力和多学科交叉思辨能力的培养目标要点，上至本科生的培养方案，下至课程的教学大纲和授课计划均做出调整和明确，力争培养未来生物专业领域中，具备责任感、使命感及道德感的新时代人才。

（二）遗传学实验课程的教学方法

在教学方法上，传统遗传学实验课程主要是以教师讲授与演示为主，学生则参照实验步骤，在教师的引导下进行实验，学生们完成实验应有流程，完成实验报告的撰写工作，其中包括实验数据的获得流程、实验数据的初步处理、实验结果的呈现，实验过程的呈现，实验结果的讨论等［4］。实验课的流程性比较固定，学生完成实验的团队协作性不高，团队合作完成课题的认识性存在不足。

（三）遗传学实验课程的教学内容

教学内容主要有两类。第一类为观察性实验。例如，果蝇的形态和生活周期的饲养观察，人类染色体组的分类整理与分析等；第二类为实践性实验。例如，大蒜根尖细胞有丝分裂染色体标本制备，大葱花药减数分裂染色体标本制备，果蝇唾液腺巨大染色体的制备等。在每堂遗传学实验课后，教师会布置与本堂课相关的作业习题。例如，“上交植物细胞减数分裂细胞制片”“列出不同品系果蝇的性状特点如：眼色、体色、翅形、性梳等特征”“每组上交一张合格的果蝇唾腺染色体制片”等。从内容上来看，遗传学实验课程采用“直给”的情况较多，课后习题理论性比较强，而需要学生们通过讨论，通过思考，通过自己积极参与动手去探索实践，探究类的步骤环节却较少。

（四）遗传学实验课程存在的问题

根据以上遗传学实验课程的教学目标、教学内容和教学方式，传统的遗传学实验都无法完全满足吉林化工学院生物与食品工程学院应用型培养方案的标准。传统的遗传学实验亟需调整和改革，迎合吉林化工学院生物与食品工程学院应用型培养方案和培养目标的要求。传统遗传学实验存在的凸出问题。首先，学生在遗传学实验课堂上的热情不足，学生意愿协作完成实验内容的参与度不高，最后导致遗传学实验数据结果的呈现上问题较多，而学生对探究性的实验过程和方法手段不够关心和积极，学生往往把完成最后的实验报告作为实验课程的任务点；其次，遗传学实验课堂以教师的讲解和演示为主，学生的主体地位比较弱化，这样不利于培养学生们的辩证思维能力及主动学习能力，因此导致课程思政的培养内容没有渗透的空间，新培养方案中课程思政的考量目标难以完成；最后，在传统的遗传学实验的课堂上，教师对学生的实验过程很难做到对应的追踪和把握，进而对学生们遗传学实验课程的考查难以做到量化。因此，遗传学实验课程考核标准的设定和实施，不利于对学生们实验课程的学习形成正反馈刺激，不利于做好课程过程中和课后的进一步调节和改进。

二、基于网络平台的课程教学改革

（一）线上网络平台教学的特点

针对传统遗传学实验教学中存在的问题，网络教学平台的建立可以有针对性地进行解决和补充。我们利用的是超星“学习通”平台，目前平台的学习模块已经构建得比较全面［5］，利用“学习通”平台，教师可以设置开课的提醒，通知同学们做好课前准备；建立班级群，在群里进行课后答疑和讨论，建立章节以及资料库，教师的教学大纲、教学计划、课程信息、课件PPT和拓展视频等内容都可以进行归类上传，平台还具备投票、问答测试和头脑风暴等功能，是比较突出和强调师生互动性的一个线上平台［6］。如今，“学习通”平台在理论课堂上的使用较为普遍，并且深受一线授课教师的认可，但在实验课程的使用方面并不普及。通过线上网络教学平台的建立，可以突显学生们的主体地位。可以说，网络平台教学的融入，能为传统遗传学实验课程的实施提供良性的支撑。

（二）线上网络平台教学的设置与实施

首先，在课程教学前，线上网络平台投入使用的准备。我们对生物技术2018级参加遗传学实验课程的同学进行了调研问卷，调研学生们希望实验课融合线上平台的意愿，调研本身也是利用学习通平台的问卷系统，结果表明87%的同学支持线上教学融入传统实验课堂，10%的同学表示比较支持，仅有3%的同学表示没有意见，无人持反对或排斥使用。可见大多数同学对于实验课程的改革以及新形势的融入表示期待和支持。

其次，线上线下遗传学实验课的具体教学设计。课前教师会将实验方案传入学习通章节中，同学们可以选择观看教师推送的实验演示视频，同学们对实验原理和步骤做到心中有数。线下实验课的过程中，教师会组织学生分组讨论，用学习通设置“头脑风暴”［7］，从教师的“讲”为主，到学生的“学”为主［8］，学生可以把实验过程收集到的数据和讨论内容实时传入学习通中，进行记录。而不是传统遗传学实验课堂只在课程结束后，通过实验报告进行一次上成绩的弊端。师生之间的互动频率显著增加，学生参与到课堂讨论中的兴趣增加，实践出真知，实践课的顺利进行可以调动学生们自身的学习内驱力，实践课程的应用促进学生对遗传学理论课程的学习。

最后，教师对学生的实验课成绩量化考核。由于学生的学习过程是在公开透明的APP中呈现，教师对学生每次的报告进行批改，每次的讨论发言进行评价，并通过平台记录进行量化加分［9］，体现学习的过程性，解决了实验课程很难量化的问题。重要的是学生可以在平台中每次得到成绩反馈，从而鼓励学生下次实验课更加积极地参与。这样推动整门课程的正向发展。

这里，我们拿遗传学实验中“植物细胞有丝分裂及减数分裂制片”这一节课为例，说明线上线下遗传学实验课的相辅相成与融会贯通。在实验课之前，教师会将这节课的教学大纲、授课计划、实验目的与实验步骤等实验方案传入到学习通的“章节”中，同时，教师为同学们选择了“植物细胞有丝分裂及减数分裂过程”的演示视频，供同学们进行遗传学理论知识的复习，衔接遗传学实验课程的同章节内容，教师会录制小视频，为同学们展示本节实验所需要准备的材料和药品，对实验原理和实验步骤进行简单的整理。同学们通过线上的学习，带着预习的理论知识储备并且带着问题进行实验课程的学习，会大大提高实验课程的授课效果，实验课堂上的流程也会更加顺利。

在线下遗传学实验“植物细胞有丝分裂及减数分裂制片”这一节课中，我们将生物技术2018班级的40名学生每5人一组，分成了8组来进行遗传学实验，每组中有学生负责拍摄实验过程的vlog视频，并上传到学习通平台上，这样做教师可以追踪学生的整个实验过程。有的同学还自学了视频的剪辑和动画特效，这是课程本身的改革给同学们创造的附加价值，不仅使得理论学习联系实践应用，而且使得实践应用结合职业应用。实验流程完成之后，教师会使用学习通设置“头脑风暴”，同学们分组讨论“有丝分裂和减数分裂的异同”“观察实验如何选择最优实验材料”等问题，每小组之间采用竞争加分的形式来进行，分值在网络平台上有所显示和记录，整个课堂由于线上平台的使用活络了起来。下课之后，也是同学们吸收和消化课堂内容的重要时刻，是不能忽视的一个关键环节，传统遗传学实验课堂只在课程结束后，通过实验报告进行，教师难以评价学生的学习效果，结合了线上平台之后，学生们需要上传实验过程VLOG视频、实验过程中收集到的数据和课堂讨论内容时时的传入学习通中，供存留记录和检验评价。

（三）融入网络教学平台的效果评价

通过对遗传学实验教学过程的考核结果显示，表明2018级生物技术专业的学生均在课堂上使用了网络教学平台，实验课前的预习视频包括实验原理、实验步骤、实验拓展等内容的观看完成率高达80%。实验过程中的视频记录完备细致，实验课堂上教师和学生之间的交流和互动明显增加，学生和学生之前的讨论氛围良好。从作业的完成情况来看，学生对实验过程和手段方法更清晰，能很好地解决实验中的问题和作业任务。大多数同学因自身的课堂参与感增强而更加喜爱学习遗传学实验课程，效果反哺于遗传学理论课程的学习。网络平台的融入，使得教师能够更好地完成实验课教学目标，促成达到培养新时代应用性人才的教育教学改革要求［10］。

以上研究可见，基于网络教学平台的遗传学实验课程教学改革，可以突出网络教学平台的优势作用，扎实巩固遗传学理论课上的重点与难点问题，很好地调动学生在遗传学实验课程中的学习参与度和主体性［11］，解决传统遗传学实验课程中的教学方式单一性和考核标准不全面性等问题。在遗传学实验课程的教学改革过程中，教师力争将网络平台很好地去融入到传统实验课堂［12］，做到线上和线下相互结合补充，线上辅助与线下课堂教学，达到一加一大于二的教学效果。但是，线上的网络教学平台在传统遗传学实验课堂的使用还处在不断摸索和改进之中，网络教学平台在生物技术专业和其他传统教学课堂中的优化和效果论证仍在进行中，这需要更多的一线教师们的参与、探索和不断的努力。