李 萍， 羅玉秀， 司建萍， 趙偉民， 段瑞君

(青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院，西寧810016)

針對(duì)傳統(tǒng)遺傳學(xué)教學(xué)存在的只強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，忽略讓學(xué)生學(xué)會(huì)做實(shí)驗(yàn)這種被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式[1-4]。我們?cè)谶z傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入“對(duì)分課堂”教學(xué)理念[5]，借助慕課平臺(tái)，運(yùn)用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式”教學(xué)模式，注重過(guò)程性考核，開(kāi)展全面討論式學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生內(nèi)化吸收，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)考核方式等方面開(kāi)展和創(chuàng)新教學(xué)改革，希望調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生的有效指導(dǎo)[6]，最終達(dá)到提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標(biāo)。

1 對(duì)分課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

“以學(xué)生為中心，提升學(xué)習(xí)效果”為目標(biāo)的對(duì)分課堂，是復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授提出的一種新型課堂教學(xué)模式，包括講授(Presentation)、內(nèi)化吸收(Assimilation)和討論(Discussion)三個(gè)環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)稱(chēng)PAD課堂[1]。該模式已在我國(guó)不同學(xué)科的課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用[7-9]，特別是在生物技術(shù)類(lèi)理論課程的課堂教學(xué)中該教學(xué)模式效果明顯[3,10-14]，而在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用還不是很廣。對(duì)分課堂旨在培養(yǎng)學(xué)生探究性思維、強(qiáng)調(diào)主動(dòng)學(xué)習(xí)、更加注重教學(xué)相長(zhǎng)等，因此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課程中引入對(duì)分課堂教學(xué)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐能力。

2 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革舉措

2.1 結(jié)合MOOC平臺(tái)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

隨著遺傳學(xué)研究的不斷深入和網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，在“人人可為師”的大環(huán)境下急需教師豐富教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新教學(xué)方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其能夠深入理解和區(qū)分遺傳學(xué)各大定律并靈活應(yīng)用。結(jié)合專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在開(kāi)展原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，借助MOOC平臺(tái)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)秸n資源豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和內(nèi)容(表1)，以果蠅為研究對(duì)象，將基因型和表現(xiàn)型、突變體、染色體、同源重組、交換、連鎖遺傳等遺傳學(xué)核心理念貫穿其中，設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，以引導(dǎo)學(xué)生深刻思考和掌握如何利用這些核心理念和策略解決實(shí)際問(wèn)題。在原大綱基礎(chǔ)上，新增了“黑腹果蠅伴性與非伴性連鎖與非連鎖的遺傳分析”綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，加大了實(shí)驗(yàn)難度，同時(shí)結(jié)合慕課平臺(tái)新增相關(guān)視頻內(nèi)容以豐富前3個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拓展學(xué)生思考和解決問(wèn)題的能力。在開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)前，教師安排學(xué)生提前登錄慕課平臺(tái)完成北京大學(xué)張文霞教授主講的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，再開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再完成慕課平臺(tái)相關(guān)單元測(cè)驗(yàn)以鞏固加強(qiáng)。通過(guò)慕課平臺(tái)的模式動(dòng)物、果蠅飼養(yǎng)、染色體觀察與果蠅的平衡染色體等視頻的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、視覺(jué)沖擊記住果蠅的形態(tài)長(zhǎng)相、掌握果蠅飼養(yǎng)的要領(lǐng)、分辨雌雄等，避免文字材料枯燥乏味。

表1 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱修訂前后對(duì)比

2.2 借助項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生思政教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式融合了教師講授、學(xué)生參與、問(wèn)題引導(dǎo)、師生互動(dòng)等形式，依照項(xiàng)目構(gòu)建、實(shí)施和評(píng)價(jià)3個(gè)基本步驟，以項(xiàng)目作為貫穿教學(xué)過(guò)程的主線(xiàn)，突顯教師-學(xué)生的“雙主體”性，從而實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生的有效指導(dǎo)，達(dá)到教師-學(xué)生雙向發(fā)展的目的[6,15-16]。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程根據(jù)修訂后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將原大綱學(xué)生以小組為單位開(kāi)展4個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式體現(xiàn)，改革為學(xué)生以小組為單位經(jīng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，制定實(shí)施方案，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，撰寫(xiě)和提交項(xiàng)目報(bào)告并以PPT形式匯報(bào)結(jié)果的新模式開(kāi)展。具體實(shí)施方案和計(jì)劃如圖1所示。

(1)項(xiàng)目構(gòu)建。實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式首先要開(kāi)展項(xiàng)目規(guī)劃。教師將擬開(kāi)展的5個(gè)實(shí)驗(yàn)分為兩類(lèi)，前4個(gè)都以果蠅為材料，歸為一類(lèi)。ABO血型調(diào)查分析單獨(dú)作為一個(gè)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)課前，安排學(xué)生用一周時(shí)間學(xué)習(xí)慕課平臺(tái)相關(guān)教學(xué)資源；教師利用課堂時(shí)間總體講授教學(xué)目標(biāo)、分組下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù)；學(xué)生分組討論項(xiàng)目實(shí)施方案，并分配任務(wù)為順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)做好前期保障。為實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)改革的德育目標(biāo)，在項(xiàng)目構(gòu)建環(huán)節(jié)，基于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從遺傳學(xué)偉人事跡、遺傳學(xué)定律的發(fā)現(xiàn)歷程、相關(guān)科技最新報(bào)道、熱點(diǎn)科技問(wèn)題等方面挖掘思政融入點(diǎn)。例如：在介紹模式動(dòng)物果蠅的飼養(yǎng)、特征及生活史等內(nèi)容時(shí)，穿插摩爾根是如何利用果蠅實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立連鎖交換定律以及它背后的故事，強(qiáng)調(diào)具有劃時(shí)代意義的“基因理論”的重要性——使生物研究從細(xì)胞水平轉(zhuǎn)換為分子水平。在引導(dǎo)學(xué)生深刻體會(huì)摩爾根崇高的科學(xué)素養(yǎng)、堅(jiān)持不懈的奮斗精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的同時(shí)，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生向偉人致敬和學(xué)習(xí)，萌生“強(qiáng)國(guó)有我”的決心。在講解果蠅雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程中穿插基因定位，通過(guò)PlantReports、BioArt等公眾號(hào)上推送的關(guān)于轉(zhuǎn)基因的最新觀點(diǎn)和報(bào)道，強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須正確認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，如其高產(chǎn)對(duì)解決世界糧食短缺問(wèn)題的重要性，以及科學(xué)家們需要不斷的進(jìn)行摸索和辯證思考才能對(duì)轉(zhuǎn)基因食物的安全性做出確切的判定。

(2)項(xiàng)目實(shí)施。首先，項(xiàng)目分組。分組過(guò)程中教師盡量根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和特長(zhǎng)，做到積極和被動(dòng)相搭配，最終實(shí)現(xiàn)各施所長(zhǎng)、取長(zhǎng)補(bǔ)短。其次，項(xiàng)目實(shí)施。為保障項(xiàng)目順利實(shí)施，學(xué)生需與教師討論并制定實(shí)施方案(包括項(xiàng)目操作方案和項(xiàng)目分工)。學(xué)生借助教材、參考書(shū)、網(wǎng)絡(luò)等查閱文獻(xiàn)資料和擬定技術(shù)路線(xiàn)，從而以小組為單位通過(guò)文字、照片、PPT、視頻等不同方式或手段歸納總結(jié)和整理資料，期間教師需要及時(shí)檢查和引導(dǎo)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)給予指導(dǎo)，確保項(xiàng)目實(shí)施方案的可行性。教師負(fù)責(zé)給學(xué)生指明方向，并對(duì)研究中出現(xiàn)的一些疑難問(wèn)題進(jìn)行解答。同時(shí)，教師通過(guò)情景創(chuàng)作、協(xié)作學(xué)習(xí)，實(shí)時(shí)提出建議和意見(jiàn)等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，促使每一位學(xué)生在項(xiàng)目中發(fā)揮作用。最后，根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施情況經(jīng)小組討論分析后分工撰寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告，制作PPT匯報(bào)，同時(shí)分享項(xiàng)目實(shí)施的感受與感想。

(3)項(xiàng)目評(píng)價(jià)。項(xiàng)目評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，不僅是教師對(duì)學(xué)生項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程和實(shí)施效果的總結(jié)，也是教師進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量的反饋，是項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)不以成績(jī)論高低，而應(yīng)以激發(fā)學(xué)生積極向上的學(xué)習(xí)氛圍為目的，構(gòu)建理論與實(shí)踐并重、結(jié)果與過(guò)程并舉、書(shū)面與口頭表達(dá)相稱(chēng)、組內(nèi)自評(píng)與教師學(xué)生互評(píng)相結(jié)合的動(dòng)態(tài)性、多元性和開(kāi)放性的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)可分為項(xiàng)目方案的詳略完善程度和可行性、查閱資料的豐富程度、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中各小組成員的主動(dòng)程度、項(xiàng)目報(bào)告撰寫(xiě)的規(guī)范性和系統(tǒng)性、項(xiàng)目匯報(bào)的思路清晰程度和表達(dá)能力高低以及感想是否深刻等6個(gè)方面。如分組匯報(bào)主要圍繞實(shí)驗(yàn)方案確定的理由、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得途徑和有效性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、小組成員分工和實(shí)驗(yàn)感想反思等展開(kāi)，以PPT的形式隨機(jī)抽取小組成員匯報(bào)。教師在聽(tīng)取匯報(bào)的過(guò)程中對(duì)其匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性。此外，教師對(duì)所有小組進(jìn)行分等級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)，發(fā)放一些小獎(jiǎng)品，對(duì)大家共同完成實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鼓勵(lì)。

圖1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式Figure 1 Project-driven teaching model

2.3 完善課程評(píng)價(jià)體系

本課程最終成績(jī)?cè)u(píng)定包含以下幾個(gè)方面：考勤(5%)+課堂提問(wèn)(20%)+慕課平臺(tái)學(xué)習(xí)和單元測(cè)試成績(jī)(30%)+項(xiàng)目實(shí)施參與度(15%)+項(xiàng)目報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量(30%)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行較全面的綜合評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程性考核。

3 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

3.1 學(xué)生參與度顯著提高

以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，如學(xué)生基本都是沒(méi)有做充分的課前準(zhǔn)備，課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)教師點(diǎn)名學(xué)生單獨(dú)回答問(wèn)題且答案基本準(zhǔn)確約為50%，學(xué)生主動(dòng)回答問(wèn)題約為20%，教師拋出開(kāi)放性討論后學(xué)生回應(yīng)程度幾乎為0。實(shí)施教學(xué)改革后，慕課平臺(tái)的可視化資源+單元測(cè)試能為學(xué)生設(shè)計(jì)和開(kāi)展實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)，所以課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)氣氛活躍，而且在小組成員的互相鼓勵(lì)下，主動(dòng)回答問(wèn)題比例有顯著提高，學(xué)生的回應(yīng)程度為100%。實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，改革前85%的學(xué)生是懶于動(dòng)手，整個(gè)環(huán)節(jié)幾乎依賴(lài)于組長(zhǎng)或者較積極的學(xué)生，改革后因?yàn)橛忻鞔_的任務(wù)分工，90%的學(xué)生都能積極參與其中。實(shí)驗(yàn)總結(jié)環(huán)節(jié)，改革前教師通過(guò)面對(duì)面批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、隨機(jī)提問(wèn)等方式，發(fā)現(xiàn)只有30%的學(xué)生深刻理解了實(shí)驗(yàn)、并能高質(zhì)量完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而70%的學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解并不深入，甚至有學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)做了什么都不知道，即這部分學(xué)生幾乎沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)操作、只是抄襲或者代寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。改革后項(xiàng)目報(bào)告環(huán)節(jié)教師通過(guò)隨機(jī)點(diǎn)名小組成員匯報(bào)和提問(wèn)等明顯感受到80%的學(xué)生對(duì)項(xiàng)目報(bào)告內(nèi)容掌握到位，部分小組還提出了后期該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的建議。

3.2 學(xué)生評(píng)價(jià)和反饋

實(shí)驗(yàn)課程改革后學(xué)生對(duì)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)和反饋是評(píng)價(jià)改革效果好壞的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)問(wèn)卷調(diào)查學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中的收獲可見(jiàn)表2，慕課平臺(tái)+對(duì)分課堂+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法結(jié)合在促進(jìn)深度學(xué)習(xí)、提高自主學(xué)習(xí)能力等方面效果顯著，學(xué)生的認(rèn)同感較高。即項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式給學(xué)生一種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新穎、類(lèi)似真實(shí)科研實(shí)踐體驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)施都是在小組成員的協(xié)作下完成，通過(guò)這種設(shè)計(jì)理念明顯提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和科研意識(shí)，增加學(xué)生“成就感”；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中嘗試對(duì)分課堂模式，能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，開(kāi)展討論式學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生內(nèi)化吸收，通過(guò)PPT匯報(bào)結(jié)果，能夠鍛煉學(xué)生的口才和表達(dá)能力，同時(shí)還能借機(jī)進(jìn)行思政教育，在潛移默化中促進(jìn)學(xué)生正確價(jià)值觀的形成。通過(guò)發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，56名學(xué)生認(rèn)為占用課后時(shí)間偏多(占總學(xué)生數(shù)的75.7%)；15名學(xué)生認(rèn)為分組不合理，組內(nèi)部分學(xué)生依然存在不愿意付出的狀態(tài)，導(dǎo)致組內(nèi)學(xué)生配合不夠、討論不夠充分、拖延實(shí)驗(yàn)進(jìn)度(占總學(xué)生數(shù)的20.0%)；10名學(xué)生認(rèn)為教師課堂講授重點(diǎn)不突出(占總學(xué)生數(shù)的13.5%)；10名學(xué)生建議可以嘗試不同組開(kāi)展實(shí)施不同的項(xiàng)目，以激發(fā)學(xué)生潛能和避免組間抄襲(占總學(xué)生數(shù)的13.5%)。針對(duì)以上問(wèn)題，后期擬作以下改進(jìn)：優(yōu)化分組機(jī)制，以最大限度地調(diào)動(dòng)組內(nèi)成員積極性和能動(dòng)性；選擇和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保證每個(gè)項(xiàng)目體現(xiàn)知識(shí)性與技能性，避免太復(fù)雜；任務(wù)分工以不增加負(fù)擔(dān)又能引起學(xué)生的思考為原則[17]。

表2 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過(guò)程中學(xué)生的收獲

4 展望

近年來(lái)，伴隨新技術(shù)和新理念不斷迅速發(fā)展和成熟，以及“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”教育改革和國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展項(xiàng)目等的實(shí)施，都強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)高等教育質(zhì)量的全面提升以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與人才培養(yǎng)的發(fā)展，這就對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的要求越來(lái)越高，在此背景下，“以需求為導(dǎo)向、硬件軟件結(jié)合、分階段驗(yàn)收、啟發(fā)式指導(dǎo)”的嵌入式系統(tǒng)性的創(chuàng)新型教學(xué)模式的創(chuàng)建和改革是必須的，有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，為高校實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)與管理提供有益的借鑒[3]。