齊·阿拉達(dá)爾， 依明·蘇來曼， 劉玲玲， 邵勇鋼， 劉武軍

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

《動物遺傳學(xué)》是畜牧學(xué)領(lǐng)域一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是動物育種學(xué)、動物繁殖學(xué)、動物生產(chǎn)學(xué)等各類課程的理論基礎(chǔ)，對新品種選育和良種繁育、新育種技術(shù)研發(fā)、動物遺傳疾病防治等方面有重要的指導(dǎo)作用[1]。隨著生命科學(xué)和基因組測序技術(shù)的快速發(fā)展，《動物遺傳學(xué)》在畜牧學(xué)中的應(yīng)用地位也日益凸顯?！秳游镞z傳學(xué)》的課程主要研究家畜、家禽等經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳分子機(jī)制、遺傳改良的原理與方法，其主要內(nèi)容包括分子生物學(xué)基礎(chǔ)、細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)、經(jīng)典遺傳學(xué)定律、群體遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)等，還涉及動物基因組學(xué)和動物基因工程等現(xiàn)代前沿的知識，具有理論抽象、邏輯思維強(qiáng)、知識涵蓋廣和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)[2-4]。在課程講授中，老師容易把教學(xué)重心放在理論知識的講授上，而往往忽略培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用和解決問題能力上。中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化需要的是創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型等新型農(nóng)林人才[5]。高等教育的目標(biāo)也要著力培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，包括信息查詢、批判性思維、應(yīng)對新情況、管理項(xiàng)目、解決問題、合作交流以及具有全球視野等等的能力。如何探討新農(nóng)科課程的設(shè)置以及教學(xué)方法是目前各農(nóng)科院校教師需要考慮的問題。在這里我們探討在《動物遺傳學(xué)》課程教學(xué)中可以激發(fā)學(xué)生積極性和參與感，增加學(xué)生文獻(xiàn)查詢、閱讀和分析能力的教學(xué)方法。

1 講授式教學(xué)方法的優(yōu)化

講授式教學(xué)方法最古老，也是最廣泛使用的教學(xué)方法之一。老師對學(xué)生進(jìn)行直接的知識傳授，對學(xué)生掌握知識性和記憶性知識點(diǎn)比較有效，還可以進(jìn)行直接的思想品德教育。教師在講授過程中的主要作用應(yīng)該是知識體系的構(gòu)建，串聯(lián)知識點(diǎn)，推動學(xué)生對某個主題產(chǎn)生興趣。但如果教師在課堂中給學(xué)生填鴨過多的信息，很少給學(xué)生留下足夠的機(jī)會來消化、整合和處理所提供的信息，有時一堂課只是一個教師的筆記變成了學(xué)生筆記的過程，這樣會使學(xué)習(xí)變得枯燥乏味，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)逐漸失去興趣。

一場精彩的授課過程是一種智力和情感上的挑戰(zhàn)，要注意諸多環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，課程內(nèi)容設(shè)置應(yīng)主題清晰，易于學(xué)生理解且內(nèi)容生動。應(yīng)時刻提醒自己授課不僅是為了提供信息，還要激勵和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因此我們在教學(xué)過程要保證與學(xué)生有眼神交流、講課聲音洪亮、確保PPT內(nèi)容從教室的最后一排座位可以清楚的被觀看、字體大小至少為24磅或更大。教學(xué)過程包括以下幾個部分的設(shè)計(jì)：展示教學(xué)大綱要點(diǎn)；用問題引入一個教學(xué)主題；解釋關(guān)鍵知識點(diǎn)；使用配圖或視頻吸引注意力；理論聯(lián)系實(shí)際的舉例；最后對本課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，在此過程中還要穿插加強(qiáng)學(xué)生參與感的討論環(huán)節(jié)。有充分參與感的教學(xué)環(huán)節(jié)，會有效增強(qiáng)教學(xué)效果。

在課堂講授過程中留出一部分時間進(jìn)行課堂提問和討論。課堂中的小討論，我們起名為“嗡嗡小組”，一般在相鄰座位2個人中展開，要求討論時間為幾分鐘，可以對授課內(nèi)容討論或分析一個問題，或者讓學(xué)生比較他們的筆記。這樣可以適當(dāng)調(diào)節(jié)課堂氣氛，會提高他們對主題的理解。小組討論之后老師可以抽查某個小組的討論結(jié)果與全部同學(xué)分享。一次授課過程可以包含幾個小組討論。

上課時應(yīng)該鼓勵學(xué)生記筆記，這樣可以增加學(xué)生的注意力。視頻和圖片在授課中對引起學(xué)生的注意力和加深印象很有幫助，但高速呈現(xiàn)大量圖片會使學(xué)生抓不住重點(diǎn)，可能只會引起沮喪。如果講授內(nèi)容與課本內(nèi)容差異較大時，作為老師也需要考慮如何幫助學(xué)生做好筆記，比如將PPT內(nèi)容按6張幻燈片/頁進(jìn)行打印，留出相應(yīng)空白便于筆記。授課內(nèi)容進(jìn)展要有清晰的過渡和連接，經(jīng)?？偨Y(jié)和強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)，并讓學(xué)生有機(jī)會對所提供的信息進(jìn)行反思。

2 以學(xué)生學(xué)為主的教學(xué)

高校《動物遺傳學(xué)》課程與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及生物學(xué)課程都有交叉和融合，因此,在教學(xué)內(nèi)容上難免有重復(fù)的內(nèi)容。如分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)、細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律等這幾章中的大部分知識點(diǎn)，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中都有所接觸。為了避免講授重復(fù)性知識讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)新鮮感，在這些章節(jié)中我們打破傳統(tǒng)的講授模式，以學(xué)生學(xué)為主的教學(xué)模式，讓學(xué)生自覺的鞏固和拓展知識點(diǎn)。如在講授第一章分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)時，將章節(jié)的中心主題遺傳信息的載體、核酸的分子結(jié)構(gòu)、基因、DNA的復(fù)制、DNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的生物合成和中心法則等標(biāo)題一一列在黑板上。老師以提問和引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生自己總結(jié)曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識點(diǎn)。如，什么是傳物質(zhì)的載體？相信大部分學(xué)生對這個問題基本不會陌生，但答案可能會主要集中在DNA上。這時老師可以進(jìn)一步引導(dǎo)擴(kuò)展性問題，如，RNA可不可以是遺傳物質(zhì)？如果在這個知識點(diǎn)上學(xué)生不明確時，就可以給學(xué)生留幾分鐘時間翻閱書籍，自己尋找答案，老師再加以輔助解釋。這一過程的關(guān)鍵之處就是通過“剝洋蔥”的方式一點(diǎn)點(diǎn)給出知識點(diǎn)，先拋出一些簡單問題，再逐步引導(dǎo)深入。這樣的過程會充分調(diào)動學(xué)生的積極性，而且也會讓平時不愛講話不太自信的學(xué)生，能很快融入到課堂氛圍中積極參與進(jìn)來。老師再逐步引導(dǎo)學(xué)生將知識點(diǎn)得到延展和深入。

“基因”的概念隨著時代的發(fā)展，也在不斷的豐富和變化。老師可以對什么是“基因”，開展討論性學(xué)習(xí)。相信在這個問題上，學(xué)生可能會給出五花八門的解釋。這時可以開啟“嗡嗡小組”的討論模式，讓學(xué)生從課本中尋找答案，幾分鐘以后，老師將答案匯總和歸納到黑板上，再逐漸補(bǔ)充完善。順便可以給大家推薦一些關(guān)于基因的原文閱讀[6～7]。在英語水平不是很好的班級，可以摘選幾個原文的句子，讓學(xué)生們感受閱讀原文的樂趣。

一堂課中不是提供的圖片等視覺效果越多越好，也不是老師準(zhǔn)備的幻燈片越多越好。關(guān)鍵在于老師如何把一堂課準(zhǔn)備要講的知識點(diǎn)串聯(lián)起來，供學(xué)生學(xué)習(xí)和消化。在黑板上多進(jìn)行板書，輔助學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，都是有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)。在課程設(shè)計(jì)上不要安排的過滿，要給學(xué)生留出記筆記的時間，討論的時間，這樣能讓同學(xué)們都動起來。在課間時間老師可以抽查部分學(xué)生的筆記，將做的好的筆記供其他同學(xué)借鑒和學(xué)習(xí)?；邮降恼n堂中老師還需要把控時間，不要讓話題展開的太寬太深，這樣不易于控制場面。剛開始開展討論時，盡量設(shè)置簡單的問題，讓學(xué)生逐漸接受從被動的聽到主動的學(xué)的這一過程[8]。

3 問題導(dǎo)向的案例教學(xué)(PBL/CM)應(yīng)用

《動物遺傳學(xué)》的主要學(xué)習(xí)目的是為了學(xué)會運(yùn)用遺傳學(xué)的思維、遺傳學(xué)的眼光、遺傳學(xué)的研究方法去發(fā)現(xiàn)推動表型性狀變化背后的遺傳物質(zhì)的變化規(guī)律。遺傳學(xué)的根本就是要掌握遺傳和變異的規(guī)律。隨著最近十幾年基因組測序技術(shù)的發(fā)展，人類對遺傳解讀最多的是SNP變異和插入缺失變異，利用SNP變異進(jìn)行遺傳學(xué)多樣性以及功能研究已經(jīng)有了非常大的進(jìn)展和諸多研究案例。我們的課本上對遺傳物質(zhì)的改變的概念和分類上講解已經(jīng)很詳細(xì)，但是缺乏詳細(xì)的應(yīng)用實(shí)例。因此為了讓學(xué)生快速掌握知識框架，留出更多學(xué)習(xí)興趣在創(chuàng)新性論文和案例討論中。我們根據(jù)基因突變及其引起的遺傳效應(yīng)設(shè)計(jì)出思維導(dǎo)圖，如圖1所示，總結(jié)歸納基因突變在基因組的不同位置發(fā)生時引發(fā)的不同遺傳效應(yīng)。這一思維導(dǎo)圖中包含的信息不僅僅讓學(xué)生能掌握基因突變的效應(yīng)，同時還可以掌握更多的信息，如掌握基因的結(jié)構(gòu)組成(包括內(nèi)含子、外顯子、控制區(qū))，基因表達(dá)調(diào)控原理(順式作用原件、反式作用因子、可變剪接)，數(shù)量遺傳學(xué)中QTL的概念等。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中我們還會鼓勵學(xué)生在這個導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識，并逐步更新和完善這個思維導(dǎo)圖。經(jīng)常檢查學(xué)生的工作或讓小組內(nèi)同學(xué)，或小組間的同學(xué)進(jìn)行工作的互相點(diǎn)評也很重要，這有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

圖1 基因突變及其引起的遺傳效應(yīng)的思維導(dǎo)圖

學(xué)生快速掌握基本概念后，我們進(jìn)入到針對每一種變異的案例學(xué)習(xí)中。因?yàn)檫@些可以讓學(xué)生了解遺傳學(xué)研究在畜牧工作的應(yīng)用價值，有助于對專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更具體的興趣和增強(qiáng)探索性思維能力。老師在備課時為每種遺傳變異的遺傳效應(yīng)找出一些相應(yīng)的研究案例，可以是教學(xué)團(tuán)隊(duì)各自的研究領(lǐng)域中比較熟悉的經(jīng)典文獻(xiàn)，供同學(xué)們分組學(xué)習(xí)討論。例如，我們會提供尋找純血馬速度基因標(biāo)記的相關(guān)研究案例，其中包括用SNP遺傳標(biāo)記定位影響速度能力QTL區(qū)域的文獻(xiàn)[9]，還包發(fā)現(xiàn)在MSTN基因啟動子區(qū)域發(fā)生SINE插入導(dǎo)致MSTN蛋白表達(dá)量改變的文獻(xiàn)[10]；還有DMRT3基因的編碼區(qū)內(nèi)發(fā)生的一個終止突變，導(dǎo)致DMRT3蛋白質(zhì)的功能缺陷，最終影響馬的步態(tài)的文獻(xiàn)[11]；一個反轉(zhuǎn)錄病毒的LTR轉(zhuǎn)座子在TRPM1基因中插入導(dǎo)致了轉(zhuǎn)錄本的提前多聚腺苷化致使蛋白質(zhì)發(fā)生功能缺陷，使馬毛色產(chǎn)生白化和夜盲癥[12]等實(shí)際研究案例。我們將這些文獻(xiàn)稍作整理后發(fā)給學(xué)生進(jìn)行課后學(xué)習(xí)，并回答一些問題。案例學(xué)習(xí)回答的問題有：這篇文章中找到的遺傳變異是歸屬于哪一類的突變；這個遺傳變異對蛋白質(zhì)功能產(chǎn)生了什么影響；你在文章中的哪一部分得到了這些信息；拓展性問題：怎樣利用這些標(biāo)記服務(wù)于畜牧生產(chǎn)等。學(xué)生可以通過書本知識或在其他相關(guān)網(wǎng)站上搜集的相關(guān)知識。

《動物遺傳學(xué)》中除了分子遺傳基礎(chǔ)外，還有群體遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)以及遺傳多樣性研究是為家畜家禽育種工作服務(wù)的比較重要的課程內(nèi)容。我們可以從國內(nèi)著名培育品種，如中國黑白花奶牛、美利奴細(xì)毛羊、節(jié)糧小型蛋雞、新型黃羽肉雞、黃海1號對蝦、蓬萊紅櫛孔扇貝、中科3號鯽魚等的培育史中挖掘相應(yīng)的遺傳學(xué)方法進(jìn)行案例教學(xué)。若想拓展學(xué)生的國際視野，老師也可從國外的相關(guān)網(wǎng)站上尋找教學(xué)素材。在Animal Genetics Training Resourse網(wǎng)站中有關(guān)發(fā)展中國地方品種資源利用和保護(hù)的案例值得我們學(xué)習(xí)。如：DNA多態(tài)性在羅非魚遺傳研究和種群管理中的應(yīng)用案例研究；印尼不同基因型地方品種雞的生產(chǎn)性能，基因型x環(huán)境相互作用(GxE)現(xiàn)象及其影響的方法論說明：肯尼亞不同環(huán)境下紅馬賽羊和杜泊羊品種的生產(chǎn)力性能比較研究；孟加拉國育種戰(zhàn)略中改善小規(guī)模養(yǎng)雞的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)；經(jīng)數(shù)代選育的尼泊爾哈里山羊群的遺傳進(jìn)展等等。

問題導(dǎo)向的案例學(xué)習(xí)(PBL/CM)以小組為單位進(jìn)行。一個班級分為若干小組，每個小組負(fù)責(zé)一個案例的學(xué)習(xí)，并按照案例中提出的問題引導(dǎo)制作PPT匯報。每組匯報之后，要求其他小組要向匯報小組提出問題。其他小組進(jìn)行提問并點(diǎn)評匯報內(nèi)容。期間老師起到輔助引導(dǎo)和控制討論范圍的作用。PBL/CM學(xué)生獲得的學(xué)科知識被認(rèn)為與傳統(tǒng)教學(xué)方法大致相同，但使用 PBL/CM似乎可以更好地培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維以及解決問題的技能。學(xué)生學(xué)習(xí)如何使用和整合來自不同來源的知識，并有效地“學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)”。此外，他們練習(xí)與他人合作。通過這種以“創(chuàng)設(shè)情境+問題導(dǎo)向+互動+評價”的課堂設(shè)計(jì)，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生課堂專注力及學(xué)習(xí)興趣，而且授課教師與學(xué)生一道學(xué)習(xí)，碰撞思維火花，提升專業(yè)技能，回歸師生共生共長的教育目標(biāo)。

4 案例教學(xué)中存在的問題

PBL/CM教學(xué)是否成功很大程度上取決于所提出的問題和案例的適用性。筆者在教學(xué)中也會遇到，給出的案例需要學(xué)生具備深厚的知識儲備才能夠理解的情況。而往往對于本科學(xué)生其英語水平和知識面積累不一定能達(dá)到。這時會讓學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理和挫折感，這樣的案例教學(xué)可能會有適得其反的效果。今后的工作中還要不斷增強(qiáng)適合本科學(xué)生知識范圍、接受能力以及打破語言障礙的好的案例編制。再者，案例教學(xué)比起普通講授式教學(xué)法會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，但能力鍛煉會得到很大提升，而這些變化可能無法在一張期末考試卷上體現(xiàn)出。因此，教學(xué)評價體系也要做出進(jìn)一步的調(diào)整和改革。