OBE理念指导下研究生基因组学教学改革探索

摘 要 基因组学 是当今生命科学研究的热点，科学合理的课程体系及教学模式对于研究生培养质量的提高非常重要。课程组教师将OBE理念贯穿于教学的多个环节，构建了系统完整的教学内容，将多种教学方法相结合，建立了全面的考核方式，形成了适合本校生命科学相关专业研究生的基因组学课程教学模式。该教学模式可以提升学生的学习积极性，培养学生的科学思维方式及实践能力，对最终实现培养具有创新和实践能力的高素质生物技术专业人才的目标有重要意义。

关键词 OBE理念；基因组学；教学模式

中图分类号：G643 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.020

Teaching Reform of Genomics for Graduate Students under the Guidance of OBE

YIN Jun， WANG Zhilin， LIU Huirong

（College of Life Sciences， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010018）

Abstract "Genomics" is a hot topic in life science research today. Scientific and reasonable curriculum system and teaching mode are very important to improve the quality of graduate training. The teachers of the course team have integrated the OBE concept into many aspects of teaching， built a systematic and complete teaching content， combined a variety of teaching methods， established a comprehensive assessment method， and formed a teaching model of genomics that is suitable for graduate students of life science majors in our university. This teaching mode can enhance students' learning enthusiasm， cultivate students' scientific thinking mode and practical ability， and is of great significance to the ultimate goal of cultivating high-quality biotechnology professionals with innovative and practical ability.

Keywords OBE concept; Genomics; teaching mode

20世纪90年代，伴随着人类基因组计划的启动和实施，生命科学研究进入基因组学时代[1]。2001年，人类基因组草图公布，生命科学的研究进入后基因组学时代。到目前为止，包括人类在内的很多生物的基因组数据已被揭示，大量基因组数据的检测和积累为生命科学研究的深入开展奠定了基础。

基因组学作为一门综合性非常强的新兴学科，其内容涉及生物信息学、遗传学、分子生物学、细胞生物学、进化生物学等学科的知识，是当今生命科学研究的热点[2]。研究生教学不同于本科生教学，其具有知识的探究性，必须以“研究”为中心，强调基础理论和研究方法的训练及解决问题能力的提高，科学合理的研究生课程体系及教学模式对于研究生培养质量的提高具有重要意义[3]。

教学理念对课程教学质量有着非常重要的影响。传统教学是以教师为中心、以知识为导向（course-based education，CBE）的教学模式[4]。一般是教师在讲台上讲解课程核心内容，学生在下面被动听讲、记笔记，也即所谓的填鸭式教学方式。成果导向教育（outcome-based education，OBE）是一种以学生为中心并以“成果产出”为导向的教育模式[5]。其教学模式包括四个步骤：定义学习产出（defining）、实现学习产出（realizing）、 评估学习产出（assessing） 和使用学习产出（using）。该教学理念是20世纪90年代由美国学者 Spady W.D. 首次提出的，经过 30 余年的发展，形成了完整的理论体系[6-7]。该理念的核心思想是“以学生为本”，对学生进行针对性的培养，以满足社会经济发展大环境对人才的需求。在 OBE 教育理念中，驱动教育系统运行的动力并非教科书，而是来自学生产出，教育者要根据社会对专业人才的实际需求来设计教学体系[8-9]。

课程组教师尝试将OBE理念应用到基因组学的教学工作中，课程组教师、学生及相关学科教师进行充分研讨，收集各方意见，不断总结经验，从教学内容、教学方法、考核方式三个方面着手，建立了适合生命科学相关专业研究生的基因组学教学体系。

1 系统完整、重点突出并紧跟前沿发展的教学内容

1.1 教材的合理选用

为了细化教学内容而不失重点，课程组针对基因组学筛选一本主要教材。同时，为了扩展学生的知识面，在OBE理念指导下，让学生通过资料查询，确定辅助教材，以起到内容相互补充的作用。该活动大大增强了学生参与教学的成就感及学习的积极性。课程组选取结构体系比较完整、内容相对简洁的由杨焕明主编的《基因组学》为主要教材。由学生确定的辅助教材包括杨焕明主编的《基因组学方法》、于军译主编的《基因组学：核心实验方法》、乔纳森·佩夫斯纳编著的《生物信息学与功能基因组学》等教材。这些教材力图让学生了解基因组学的发展史、基本概念、核心技术，了解基因组学的测序技术和生物信息分析技术，以及我国在这一学科的目标、方向和重点任务等。

1.2 教学内容的精选

该课程开设在第一学期，共16学时。由于学时有限，课程组对课程内容进行精选，制订详细的教学计划。在该环节，同样践行了OBE理念，安排学生提前了解课程性质及主要内容。基因组学主要讲述生物基因组的基本结构和组成，基因组作图（遗传图谱、物理图谱、转录图谱），基因组序列解读、染色质结构与基因表达调控、基因组活性的调控、基因组复制、基因组进化等内容。在讲解基本概念、知识的基础上，介绍国内外相关领域的研究进展，为未来实际中的应用奠定基础。

1.3 教学内容及时更新与优化

在依托教材的同时，不断更新教学内容，以适应学科的发展。课程组通过线下及线上资料查询，收集相关领域最新研究成果，以一些有代表意义且让学生觉得很“有趣的研究”为例，详细讲解该研究的目的，研究获得的主要成果，研究成果的重要意义及今后的潜在价值等。在这个过程中同样践行OBE理念，由学生和教师共同完成资料查询及内容讲述。总之，教师要时刻站在学科发展的前沿，掌握国内外最新研究动态，及时更新教学内容，完善课程内容体系，努力把课程建设成一门紧密联系学科发展和研究应用实践的课程。

2 多种教学方法相结合促进学科知识的学习与理解

2.1 多媒体与板书相结合

在教学中将多媒体教学与板书演示有机结合，制作形象生动、图文并茂、条理清晰、重点突出的教学课件，在多媒体展示讲述的同时，针对个别难点、重点进行板书讲解补充，提高学生的注意力，加深其印象，充分发挥多媒体与板书各自的优点，大大提高了学生的学习积极性，更好地促进了学生对知识的理解与吸收。

2.2 案例教学法的运用

课程组在查阅大量文献的基础上，筛选合适的实际研究案例，通过对案例的研究目的、研究方法、研究结果进行深入剖析，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2.3 录像教学法的运用

结合讲授内容组织学生观看相关理论研究及技术方法的视频。比如，在讲授“基因组前后三代测序平台”等内容时，从多方渠道收集视频资料，组织学生在课堂上或课后进行观看，这对于学生形象地理解基因组测序等原理起到了很好的效果，对讲授为主的教学方法进行了有效的补充，提高了学生对知识的理解和掌握程度。

2.4 启发式教学法的运用

按照“提出问题、分析问题、解决问题”的思路，教师可以把根据课程内容设计好的问题交给学生进行分析讨论，并在讨论的适当环节进行提示，以促进讨论的深入进行，最后由教师进行总结。讨论中也可以邀请相关学科的科研一线教师参加，激发思维碰撞的火花。这种方法可调动学生的学习积极性，提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.5 网络教学法的运用

利用学校提供的网络教学平台，定时发送教学资料、课程作业等，使课程的教学活动超越课堂教学的时空限制，为学生提供了更大的学习空间。

3 全面的考核方式客观反映知识的掌握及运用情况

为充分考查学生的过程学习情况及对知识的理解和运用能力，本课程的考核采用了多种形式。除了平时的课堂提问、讨论外，还有两种期末考核的形式：一种是文献讲述活动。研究生选择自己课题所涉及领域的基因组学研究文献，制作PPT给大家讲述，要求阐明文献研究背景，拟解决什么问题，采用的实验方法，得到的实验结果与结论，其他学生就相关内容提问讨论。另一种是学生查文献写综述论文。要求学生查阅自己研究领域的基因组学研究文献，总结文献内容写综述论文，字数要求3000字以上，要满足综述论文的结构要求，题目、摘要、关键词、论文主体内容、参考文献，各部分缺一不可，论文内容要经过网络查重，重复率不能超过30%。期末考核成绩是这几部分成绩的汇总，主要目的是考查研究生对所学知识的掌握程度，对基因组领域最新文献的查阅、理解，以及对新技术的领悟能力。

4 教学效果调查

课程组在教学过程中，针对各个环节，在教师、学生中进行了比较广泛的调查问卷活动，以实际了解大家的感受及看法，以根据实际情况及时调整教学内容及方法。调查发现，90%以上的师生认为基本教材、辅助教材的选择合理，教学内容能够跟得上学科的最新发展，且90%以上的学生赞同由学生参与探讨教材的选择。所有师生都认为，多种教学方法相结合更能有效促进对学科知识的理解与吸收，其中90%以上的师生对案例教学法、录像教学法、启发式教学法给予了充分的肯定。在课程考核方面，90%以上的师生认为平时考核中的课堂提问、讨论客观合理，制作PPT汇报、写文献综述能够有效促进学生的学习积极性，并能够提高汇报及写作能力。但是，也有少部分学生不赞同现在的考核模式，有12.45%的学生赞同传统的考试方式，根据课后调查，这些学生反映，开设的课程太多，课程安排占用了较多时间，所以不赞同现在的考核方式。还有一部分学生以前的学习经历大部分属于被动学习，所以自主学习能力较弱，现在的教学安排让他们有些吃力，学生更适应传统的考试方式。针对这些学生，教师需要在平时的教学过程中，通过知识传授、信息分享等让学生明白该课程学科知识的重要性，以及如何才能更好地理解并应用这些知识，并让学生产生认同感，这样才能最大限度调动学生的积极性。调查结果显示，目前课程的教学内容、教学方法、考核方式符合大多数师生的需求。

5 结语

为了使学生跟上生命科学蓬勃发展的步伐，课程组教师在多年的教学中，从教学内容、教学方法及考核方式等方面不断总结经验，形成了适合本校生命科学相关专业研究生的基因组学课程教学模式。从教材的合理选用、加强教学内容改革、及时更新与优化教学内容几个方面着手，构建了系统完整的教学内容。在实际教学活动中，将多媒体与板书教学、案例教学法、录像教学法、启发式教学法、网络教学法有机结合，并将OBE理念贯穿于教学的各个环节，形成多种方法相结合的教学方法。通过平时课堂提问、讨论、制作PPT讲述、查阅文献写综述论文等多个环节，建立了全面的考核体系。实践证明，该教学模式可以提升学生的学习积极性，培养学生的科学思维方式及科研实践能力。当然，教学模式不是一成不变的，要随着时代的变化、院校不同、专业不同及学生的具体情况，不断进行调整和完善，这对培养具有创新和实践能力的高素质生物技术专业人才具有重要意义。

*通信作者：刘惠荣

基金项目：2021年度内蒙古农业大学研究生教育教学改革项目“OBE理念指导下研究生基因组学与蛋白质组学教学改革探索”（YJG2021005）；2018年度国家自然科学基金项目“性激素 2调控的疫霉菌有性生殖细胞信号转导通路的初步研究”（31760252）。

参考文献

[1] 杨焕明.人类基因图将奠定整个生命科学的基础[J].科学世界，2000（7）：3.

[2] 李阳，姚文，宋颂.高等农业院校基因组学课程建设探索[J].科教文汇，2022，575（23）：77-80.

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[3] 张秀芬，朱明新，蔚刚，等.研究生教学模式现状分析与策略研究[J].教育现代化，2017，4（40）：1-3.

[4] 秦加阳，王秀文，姚庆收，等.OBE理念下基因组学与生物信息学分析技术教学改革探索[J].基础医学教育，2021，23（3）：155-157.

[5] 卞立红，张琦，宁德利，等.基于OBE理念的应用型大学生物化学课程混合式教学探索与实践[J].黑龙江农业科学，2023，345（3）：98-103.

[6] 朱希西，赵良辉.基于OBE理念改进硕士研究生教育模式——以五邑大学为例[J].教育教学论坛，2020（4）：328-330.

[7] LAM J.A thematic analysis of the blended learning experiences of undergraduate students in Hong Kong [M].Berlin：Springer，2015.

[8] 李文勇，廉冠，王涛，等.OBE理念下研究生培养质量达成机制研究[J].科技风，2022，504（28）：167-169.

[9] 肖中俊，高韩.基于OBE理念的研究生培养质量达成机制研究[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（17）：88-89.