基因组学教学改革与思考

秦余香 杨新超 李慧

摘要：基因组学是研究生物体的整个基因组结构、功能及进化的一门学科，内容包括基因组作图、序列分析、基因定位、基因功能分析、基因组的进化分析等，内容多且与其他课程内容相互渗透，紧跟时代发展前沿，发展变化较快。本研究从教学内容选择、不同教学方法的运用、网络课堂的构建及考核方式的改革等方面进行了探讨，以期提高教学质量，培养具有创新和实践能力的高素质生物技术专业人才。

关键词：基因组学；教学改革；教学思考；教学质量

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0223-02

一、优化教学内容，重点突出

基因组学是伴随基因组计划诞生、研究基因组的结构、序列组成以及功能的一门学科，课程一般设在遗传学、分子生物学之后，而且部分内容出现了与遗传学、分子生物学内容相互交叉，甚至重复的现象[1-3]。这样在授课过程中就会出现学生厌学、课时紧的情况，为避免出现类似问题，在内容设计上笔者在总结多年授课经验及学习、吸收国内外教学经验的基础上，主要做到了以下几点：避免重复、重点突出、内容精练、提高兴趣、紧跟前沿。希望通过本课程的学习，既让学生掌握基因组学的基本知识体系，又不与前期所学的遗传学、分子生物学重复，同时又紧跟学科发展前沿，让学生了解最新的研究动态，培养解决问题、分析问题的综合能力。例如在所选的杨金水先生主编的《基因组学》教材中第1章基因组，其部分内容与生物化学和分子生物学相似，第2章遗传图绘制与遗传学部分内容重合，而第7、8、9章的内容又会在分子生物学中有所阐述。为了突出重点，减少学时，在授课过程中我们略讲、不讲或为了课程知识体系的完整和系统性，安排学生课下自学的处理方式。而第3、4、5、10、13是基因组学课程的特色内容，又紧跟时代发展前言，是本门课的重点内容，我们做到了在授课过程中精讲。通过内容选择大大提高了学生对本门课的学习兴趣，取得了较好的教学效果。

二、根据教学内容，合理运用教学方法

目前课堂教学还是学生获取知识的主要途径，因此我们在基因组学的授课过程中还是要遵循以多媒体课件讲授为主，并辅以板书讲解，在讲授过程中尽量多增加图例、动画等内容，使授课内容形象化，具有趣味性，以降低难度，增强可接受性。但针对不同章节的具体内容和特点，我们还是选用了特定的授课方法。比如第2章遗传图绘制，本章的部分内容在遗传学课有所涉及，相对比较容易，但为了保持和体现基因组学的知识网络体系的完整性，我们决定以学生自学为主。学生课下自学准备课件，课上抽取个别学生讲解，让学生在组织课件和讲解的过程中掌握内容，锻炼能力。再如第5章基因组序列注释，本章内容涉及许多生物信息学网站、软件的使用，如果只是理论讲授，既会感到枯燥，又会感到深奥难于理解。鉴于此特点，我们充分利用网络资源将课本内容通过在线操作和演练进行讲解，将课堂“搬到”实验室，充分利用实验室的网络资源和同学们自己手头的电脑，将教师自己科研中获得的基因序列当作素材，直接登录NCBI数据库进行在线分析，例如对基因的开放阅读框进行查找、基因的同源比对，利用GeneScan软件对基因进行搜寻，等等。这立刻增加了学生学习的趣味性，打破了课上只是揣摩教材文字意思的尴尬局面，降低了学习的难度，同时又将理论与科研实际联系了起来，大大提高了学生的学习兴趣，激发了学习热情，甚至有可能由此影响学生未来的发展方向。比如有的同学在成功进行了基因搜寻、开放阅读框查找、蛋白质结构域分析和练习了Genescan等几个软件之后，兴奋的说：“我以后要考生物信息学方向的研究生”。关于充分利用网络资源，增加学习资源和紧跟发展前沿的必要性，中国学者柏文琴等和美国学者A.Malcolm Campbell在基因组学的教学论文中也都有所阐述。这正说明了不同学者对依据教学内容合理选用教学方法观点的一致性[2，4]。

三、构建网络课堂，延伸学生的学习空间

大学课堂与中学课堂明显的区别是大学课堂有讲授内容多、信息量大、内容新颖、教材不唯一等特点。这就导致部分学生课上对个别内容理解不透、记忆不牢，而课下复习又无所依，课本上找不到相应内容，等等问题，使学生学习遇到了障碍[5]。为解决类似问题，我们及时构建网络课堂，建立基因组学课程网站，将课程简介、教学大纲、授课计划、课件及时上传。在网站中设立课程资源区、师生互动区、生物领域新进展介绍等不同栏目，让学生可随时上网查询课程相关资源，了解研究动态，将学生的学习空间延展到了课堂之外。这大大方便了学生的学习，增加了学生学习的自主性和灵活性，提高了学习效果。

四、改革考核方式，重在平时掌握落实

合理、科学的考核方式是教学质量保障和教学过程顺利进行的依据。目前闭卷考试还是我院课程考核的主要方式，该方式以学生最终记住了多少知识点为关键，常常造成有些同学考前临时突击、死记硬背知识点的情况，这样不利于学生平时对所学内容的学习和掌握，不利于能力的培养，主要表现在考试时基础知识题得分较高，理论联系实际、解决实际问题的题目得分较低。鉴于此，我们考虑到基因组学是专业选修课，在符合学校考试管理规定的前提下，对考核方式进行了大胆改革，取消了以前期末的闭卷考试考核方式，改为注重平时学习，期末以大论文的方式进行考查的考核方式。学生成绩由平时考勤、课堂表现、平时小作业、大作业以及期末大论文等几部分组成。把学生的学习中心转移到平时对所学知识的掌握和理解、消化的轨道上来。学生没有了期末的闭卷考试，学习压力显著降低，却大大提高了学生平时对基因组学课程的学习兴趣，表现在学生听课比较轻松、参与问题讨论的积极性较高、自己查阅资料解决问题的主动性增强，出现了期末学生对知识和问题的掌握程度反而比往届学生掌握程度较好的良好现象。

五、教学效果

从课上、课下学生的表现，平时作业的完成情况，期末大论文写作情况以及期末学生书面反馈结果来看，目前基因组学的教学改革是成功的。98%以上的学生对教学非常满意，现摘录学生反馈意见如下：学生1：“老师，我特喜欢你现在的讲课风格，主题清晰、思路明确、重点突出。”学生2：“老师的授课方式很不错，上课先讲重点知识，同学们能记住重点，防止在后面疲劳的时候学不进去，我们学得多，也不累。”学生3：“这书太厚了，但老师讲得很好，就应该平时多努力，不把宝压在期末考试。”师：“同学们，你们的满意是对老师是最大的鼓励，但我同时清楚的知道，这些都是老师应该做到的。”

六、存在的问题

虽然目前基因组学的教学改革看来是成功的，但还是存在一定的问题，分析起来主要有以下几点：（1）个别学生有点疲沓。通过三年的学习，学生对教师、同学很熟悉，有点放松自己，表现为个别学生上课有迟到的现象。（2）知难而退。部分学生开始学习有些不认真，随着内容的增多，部分内容不能很好的理解，出现了放弃听课学习的情况。

七、采取的措施

针对以上问题，采取措施如下：（1）好的措施要发扬，比如重点突出、精讲等。（2）多鼓励，给予学生希望，让他们重拾信心。（3）采取谈话或课下辅导的形式，帮助掉队的同学。（4）从思想上让学生认识到学生学习也是一种责任和义务。学生目前主要还是一位消费者，父母辛苦耕耘供着他们在学校深造，同时学生的学习也在消费同学们的青春，我们有义务对父母负责，有义务对自己负责。同时，青年学生是祖国的未来，我们今天有责任和义务努力学习，掌握专业知识，明天用自己的一技之长报效祖国，为祖国的明天负责。

总之，学生的意见和建议是教学改革的原动力，而教学改革的实施离不开教师的精心设计，二者的结合是教学改革成功的关键。

参考文献：

[1]刘志祥，徐刚标，曾超珍，王爱云，吴若炎.遗传学与基因组学整合课程探讨[J].遗传，2011，33（7）：801-806.

[2]柏文琴，郜刚.基因组学教学改革与实践[J].微生物学通报，2012，39（6）：848-852.

[3]赵阳，江海洋.后基因组时代农林院校基因组学教学改革探析[J].现代农业科技，2015，（3）：337-338.

[4]A.Malcolm Campbell. Public Access for Teaching Genomics，Proteomics，and Bioinformatics[J]. Cell Biology Education，2003，（2）：98-111.

[5]李雅轩，张飞雄，赵昕，蔡民华，晏月明，胡英考.利用网络平台辅助遗传学教学的探索与实践[J].遗传，2010，32（4）：393-396.