《遗传学》教学创新的探索

-以西藏农牧学院农学专业为例

冯西博¹ ， 旺  姆¹ ，何  燕¹  

（1. 西藏农牧学院 植物科学学院 西藏自治区林芝 86000）

[摘  要]：《遗传学》是生物科学中一门基础理论科学，传统教学中重理论教学，轻实践教学；重知识传授轻能力培养和情感思政教育；在考核评价体系上，重结果评价，忽视过程评价；不接地气，学情分析不准，教学成了教师表演的舞台。通过遗传学教学创新改革，把教学目标转化为学习目标，突出了学生的主体地位；注重知识的连续性，打破章节限制，教学内容结构化、模块化、功能化；加大实验实践教学，进行分层教学，注重在实验实践中生成知识；课堂教学设计由讲授式向探究式转变，用团队生动的西藏科学研究案例让学生去思考、去发现问题，使学生不仅仅是遗传学知识的接受者，更是科学研究发现者。同时通过“接地气”的案例，培养其热爱西藏，献身西藏农业科学研究事业的情怀；在学生考核评价环节，加大过程评价，分组团队评价，使评价体系更加科学。团队合作能力得到有效的加强，通过分组教学，整体打分，个别评价，增强了团队合作意识。从原来的各干各的事，到相互协作，共同提高。

[关键词]：教学创新；能力培养；学习目标；探究式

[基金项目]：2019年度西藏自治区教育厅“农学专业开放式实践教学的研究”（JG2019-39）；2021年西藏自治区教育厅“乡村振兴背景下西藏新农牧专业教育模式改革的研究”（xzjkyt221006）;2020年国家自然基金项目“不同环境下西藏彩色青稞基因组的遗传变异分析及隆子黑青稞粒色QTL定位的研究”（32060482）。

[作者简介]： 冯西博（1973-），男，山东省临沂市人，硕士，西藏农牧学院植物科学学院副教授，硕士生导师，主要从事高原作物遗传育种研究；何燕（1970-），女，四川彭山市，硕士，西藏农牧学院植物科学学院副教授（通讯作者），硕士生导师，主要从事高原作物遗传育种研究。

［中图分类号］G642.0  ［文献标识码］A    

西藏农牧学院是以藏民族学生为主体的农业院校，由于西藏自治区基础教育教育落后，又加之为农业院校，学生的科学研究能力总体偏低。《遗传学》概念抽象，高等数学、数理统计学在遗传规律的运算中运用较多，学生普遍感觉到比较难学^[1]，有些同学失去了兴趣，上课逃课、睡觉等，教师教得也比较累，倍感苦恼。《遗传学》教学中主要有如下痛点：学情分析不准，教材偏难偏繁^[2,3]；教学活动中教师始终处于“舞台的中央”，既是导演，又是演员，忽视了学生的主体地位；重理论教学轻实践教学；重知识传授轻能力培养和情感思政教育^[4]；在考核评价体系上，重结果评价，忽视过程评价^[5]。《遗传学》是研究生物遗传变的异规律的科学，是农学专业专业基础课^[6]，其重要性毋庸讳言。怎样能够让学生对遗传学这门专业基础课既感兴趣，又能学好？我们遗传学教学团队针对教学中的“痛点”不断进行探索，在教学模式、教学内容、教学活动、教学组织、教学方法与手段、教学评价等进行探索，取得了良好的教学效果。现就《遗传学》教学创新的探索分述如下。

一、把“教学目标”转化为“学习目标”，突出学生的主体地位

教学目标是教师在教学活动中的“指挥棒”，教师的整个教学活动始终围绕实现教学目标而进行。教学目标的提出突出了教师的主体地位，把教师当作了教学活动的核心。实际上，教学活动是围绕学生展开的，评价一堂课的好坏，不是看教师的表演，而是看学生的学习效果。因此，突出学生的主体地位，应当把教学目标转化成学习目标，使学生对照学习目标能够考核自己学习效果。另外，把学习目标进行细化，分为知识目标、能力目标和思政情感目标。如《遗传学》第九章 近亲繁殖和杂种优势的教学目标为了解自交和回交的遗传效应；理解纯系学说内容与意义；掌握杂种优势的概念与表现特点等。转化学习目标表述为 象白菜型油菜×芥菜型油菜—F₁是否属于近亲繁殖？学会分析青稞完全显性基因粒色基因（A有色，a为无色或黄色）在自交5代后纯合体的几率是多少，学会分析自交的遗传效应……。能力目标为：能够利用回交、自交、杂交、纯系学说理论解释一些科学问题，学会运用上述理论应用于生产实践。思政情感目标为：学习袁隆平院士那样不怕吃苦，严谨认真的科学态度，百折不挠的精神等。通过以上教学目标和学习目标表述及分类比较看出，教学目标的表述抽象，学习目标的表述更加具体和温情，富有探究学习的理念，并把能力培养和课堂思政融入到课堂教学中。

二、改变教材难繁偏的现象，使教材内容连贯系统。加大实验实践教学，注重在实验实践中生成知识

现使用《遗传学》教材受众群体主要面对区外，相对于我校学生偏难偏繁，知识链条缺乏系统性，难易跨度大。在教学中，我团队打破章节顺序，对相关章节进行整合，把紧密相联的知识点串联起来作为一模块。如把第一章 遗传的细胞学基础、第六章染色体结构变异、第七章 染色体数目变异放在一起作为一个模块。把第二章遗传物质的分子基础、第五章 基因突变作为一个模块；第三章 孟德尔遗传、第四章 连锁遗传和性连锁数量性状的遗传作为一个模块等。通过模块化的学习，使知识更加连续和系统，便于学生理解和学习。另外对于教材中偏难偏繁的知识点，大胆地删除。如《遗传学》第十章 细菌和病毒的遗传因与农学类专业关联度小，且与微生物遗传学内容重复，故对该部分内容进行适当删减，保留细菌与病毒的特点及有关转化、接合、性导、转导的相关内容；第十四章 基因表达与调控因与生物化学有关内容重叠，但该部分与遗传育种联系紧密，对该部分内容进行整合，删除了原核生物基因表达与调控，保留了真核生物的基因表达。第八章 数量性状的遗传与统计学知识紧密关联，民族生源的学生统计学知识欠缺，属于偏难、偏繁的部分，并且相关运算可通过软件进行。对此部分内容，重在讲原理和方法，让同学们了解有关QTL定位方法和遗传率的概念及估算方法即可。对现代遗传学知识如第十三章 基因组学，增加现代遗传信息学知识，拓宽学生知识面。通过删减繁、难及与专业关联度不大有关内容，增加现代遗传学知识，使学生的学习信心和积极性大幅提高，视野更加开阔。

另外，为了使复杂的知识点更有利于学生理解掌握和应用，我团队加大实践实验教学的力度，把理论学时降低，实践实验学时增加，实践实验的学时比例由原来的25%，提高到45%。把实验实践部分分为基础必修实验实践、设计性与综合性必修实验实践、设计性与综合性选修实验实践。通过基础必修实验强基固本，提高动手能力。通过设计性与综合性必修实验进行能力提升；通过设计性与综合性选修实验在能力提升的同时，分层教学，培养其创新实践能力和科学研究能力。同时，通过分类实验分层教学，有利于因材施教，提高学生的兴趣，使不同层次的学生创新实践能力都得以提高。

三、课堂教学设计由讲授式向探究式转变，用团队生动的西藏科学研究案例让学生去思考、去发现问题，使学生不仅仅是遗传学知识接受者，更是科学研究发现者。同时通过“接地气”的案例，培养其热爱西藏，献身西藏农业科学研究事业的情怀

传统教学模式是教师授课，学生听课记笔记，学生仅仅是知识的被动的接受者。采用此教学模式，课堂教学往往死气沉沉，缺乏生机和活力。更为重要的是，学生失去发现科学知识探究的乐趣，最终影响到学生科学研究能力和知识获取能力的培养。我团队对课堂教学进行初步尝试，初步改革讲授式教学模式为探究式教学模式，学生由被动的接受者为主动学习者，重温科学家发现理论的过程，并进行积极的思考，经历头脑风暴，提出许多质辩性的问题。不仅仅使课堂充满生机与活力，而且培养学生科学研究的创新实践能力。如我团队在《遗传学》第九章 “近亲繁殖和杂种优势”课堂教学中，首先用达尔文和他表妹埃玛近亲结婚，生下十个孩子，三个孩子夭折，七个孩子不健康的家庭悲剧引出近亲繁殖的危害，再用袁隆平院士的杂交水稻的科研成果激发学生思考杂种优势的作用，从而引起学生对“近亲繁殖和杂种优势”的兴趣。然后用我团队隆子县黑青稞选种困惑，如在执行隆子黑青稞增产增效项目时，对种植的黑青稞性状较好的材料进行大量的选种工作，但筛选出来的绝大部分高产材料第二年种植时，性状没有变化，产量并未明显提高，仅有3-5份材料产量有明显的提高。让学生深入思考“纯系学说”内容。另外，为提升学生思维能力和探究性实验能力，在进行纯系学说讲解时，不仅仅是简单讲解纯系学说内容和意义，而是通过课堂实验让学生重温约翰生纯系学说实验验证过程，让学生作为一名“科学家”体验发现问题-提出问题-作出假设-设计实验验证假设-得出结论的过程。让学生在探究中发现学习的乐趣，增强其扎根于西藏大地的科研情怀，寓教于德育教育。

四、 充分利用在线教学软件、钉钉、微信、仿生实验室等信息技术软件，进行课堂教学、实验实践及教学评价

改革前，我校民族生源较多，网络及现代信息技术了解较少，学生视野不开阔。教师不擅长对现代网络技术的运用，教学过程、课堂评价体系与时代脱轨，影响了课堂教学质量和课堂教学的评价反馈。改革后，特别在疫情发生以来，我团队充分利用“微信”、“钉钉”“仿生实验室”等现代信息技术软件，进行在线实践实验教学、有奖竞答、在线测验等，使学生如“玩游戏”一样去做实验，去学习，提高了学生学习兴趣。现代网络技术的运用，也使学生学会充分利用网络的优势，视野、知识面有很大的提高，使学生在现代技术视觉盛宴中学习知识，培养能力。   

五、在学生考核评价环节，加大过程评价，分组团队评价，使评价体系更加科学

专业课科学的评价体系建立，是提高教学质量的关键环节。改革前，我遗传学团队更多的是“一考定终身”，重结果评价，忽视过程评价。重个体评价，忽视团队评价，导致学生平时不好好学，临考抱佛脚，团队合作意识差。改革后，我们在课堂教学和实验实践教学中，对学生进行全方位考核评价，平时考核成绩占60%，期末考核成绩占40%。考虑区域差异，我们在平时考核成绩中设置了分组考核评价成绩。平时考核成绩包括：课前预习、小组考核成绩、考勤、作业、课堂表现、实验实践成绩。这里我重点谈一下小组考核成绩的形成。我们的学生大部分来自西藏区内，少部分来自区外。区内外学生差异，区内发达地区和农牧区的差异，导致学生学习能力不平衡是我校典型特点。为使他们共同提高，我们把区内、区外、区内不同地区之间混合编组，优势互补。教师对每个小组的评价成绩是每位学生平时表现成绩的重要组成部分，如学生平时成绩中小组成绩占30%，组内学生差异由组长和其他组员根据其在组内表现进行打分。因此组内学生只有好好表现，才能获得组内认可，组员之间只有团结协作、互相帮助、共同提高才能使自己的小组考核评价较高。通过分组评价体系的改革，团队合作意识得到了增强，使每位同学都得到一定的提高。

六、结语

通过我校创新性教学模式改革，学生学习遗传学兴趣、积极性大幅提高，问卷调查显示，学习遗传学积极性由40%提高到70%。学生对遗传方面探究性实验能力得到有效提高，由以前学生仅仅对验证性实验感兴趣，到学生主动设计探究性实验，探究性实验能力得到有效提升。

[参考文献]

[1] 范晓磊, 李钱峰,等. 遗传学课程教学存在的问题及对策[J]. 现代农业科技,2021(8):249-251

[2] 王玉, 徐倩倩. 研究性教学模式在遗传学实验教学中的改革探析[J]. 安徽农业科学, 2021,49(10):268-269

[3] 贺竹梅, 池昇达. 遗传学教学角度下对生物多样性的理解[J]. 高校生物学教学研究:电子版, 11(3):60-65.

[4] 唐辉武,梁雪莲,等.以培养创新型人才为导向的遗传学教学模式改革探索[J]. 产业与科技论坛,2021,20(9):144-145

[5]孟凡娟,张秀丽,等. “参与性教学”在农林类院校遗传学实验教学改革中的初步探索与应用.黑龙江畜牧兽医,2019,(9):175-178

[6]吴凯, 罗朝晖. 昆虫学案例在遗传学教学中的应用[J]. 遗传, 2019, 41(4):83-92.

Exploration of the Teaching Innovation to "Genetics"-Taking the Agronomy Major of  Tibet Agriculture & Animal Husbandry University as an example

Xibo Feng, Yan He

College of Plant Science XiZang Agriculture and Animal Husbandry university, Linzhi 860000)

Abstract: "Genetics" is a basic theoretical science in biological sciences. Traditional teaching is more inclined to theoretical teaching than practical teaching,more knowledge teaching than ability training and emotional ideological and political education, more emphasizes result evaluation than process evaluation in the evaluation system,Without being "the common touch", analysis of student situation is not accurate, and teaching has become a stage for teachers to perform. Through the innovative reform of genetics teaching, the teaching goals are transformed into learning goals, highlighting the principal part of students，and breaking the chapter restrictions, teaching content is structured, modularized, and functional,and focusing on the continuity of knowledge. Experimental and practical teaching and Hierarchical teaching is increased,and focus on generating knowledge in experimental practice. Classroom teaching design is changed from lecture to inquiry, and the team uses vivid Tibetan scientific research cases to let students think and discover problems, so that students are not only accepting genetic knowledge but also a scientific discoverer. At the same time, through the "down-to-earth" case, cultivate their love of Tibet and dedication to Tibet's agricultural scientific research.In the student evaluation link, increase the process evaluation, group team evaluation, and make the evaluation system more scientific.Team cooperation ability has been effectively strengthened. Through group teaching, overall scoring and individual evaluation, team cooperation awareness has been enhanced.From the original each do their own things, to mutual cooperation, improve together.

Keywords: teaching innovation; ability training; learning objectives; inquiry