學科教育論文-《基因組學》本科教學體會 .doc

學科教育論文-基因組學本科教學體會摘要：從教學的不同環(huán)節(jié)總結了生物信息學專業(yè)學生基因組學教學中的經(jīng)驗，并對如何提高教學效果，培養(yǎng)跨學科的生物信息學人才做了積極的探索。關鍵詞：基因組學；教學；體會0引言基因組學是生物科學領域中的一門前沿學科，以系統(tǒng)整體的觀念研究生命的遺傳本質。它隨著上世紀90年代興起的人類基因組計劃發(fā)展而來，并衍生出轉錄組、蛋白質組、代謝組等一系列組學研究分支，引發(fā)了生物科學研究的系統(tǒng)觀熱潮1。自從湖南農業(yè)大學2005年開設生物信息專業(yè)以來，基因組學一直是該專業(yè)學生的必修課程，經(jīng)過三年的的理論與實踐教學，我們在教學上積累了一些經(jīng)驗。1良好的開端等于成功的一半基因組學是一門新興學科，是現(xiàn)代生物學和基因學快速發(fā)展的產(chǎn)物，引導得好可以學生提高學習興趣，如果學生經(jīng)過一段時間的學習，沒有找到學習的樂趣，就會產(chǎn)生厭學情緒。教師應該抓住學生的心理，從學生的立場出發(fā)，引導學生的興趣，使得學生們從自己心里喜歡這門學科，激發(fā)他們的積極性。一開始最好不要教授具體問題，而是做一個整體性的概括和介紹，使學生對基因組學有一個大致的了解。并要結合貼近生活的實例進行講解，讓學生始終對這門學科保持濃厚的興趣和探索欲望。2利用多媒體授課并結合當前科學研究中的最新進展計算機輔助教學CAI作為一種現(xiàn)代教學方式，應用于大學教育已成為主流趨勢，多媒體課件是計算機輔助教學的一種主要形式。利用多媒體課件可以彌補書本教材呆板、抽象的缺點。在基因組學教學課件中可以利用大量圖片生動地展示當前基因組學研究領域的最新進展，特別是基因組學研究的最新成果將如何幫助人類解決當前棘手的問題等，比如，水稻基因組計劃2的完成鑒定發(fā)現(xiàn)了與水稻產(chǎn)量提高相關的基因，“肝臟蛋白質組計劃”3的完成獲得了大量與肝癌發(fā)生相關的功能基因信息，“千人基因組計劃”4的實施發(fā)現(xiàn)了與人類進化相關的重要線索等等。這些內容可以極大地吸引學生的興趣，激發(fā)學生的學習熱情，幫助學生提高學習積極性與學習效率。此外，教師還可以把自己的實際科研工作與體會結合學科發(fā)展動態(tài)介紹給學生，激發(fā)學生對科學探索的興趣，培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)。在教學工作中教師必須首先能夠緊跟學科發(fā)展方向，隨時更新知識，了解最新的學科前沿動態(tài)，掌握新方法，并將最新的知識和方法教給學生。這樣才能不斷激發(fā)學生的學習樂趣。同時，還要鼓勵學生通過各種途徑自覺的關注學科發(fā)展動態(tài)，拓寬知識面，培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新意識。3設置思考題和練習題對于每章節(jié)內容，為了引導學生有效地把握要點，按照思維流程設置思考題與練習題非常必要。例如對于遺傳圖譜一章，有以下一些問題：為什么要繪制遺傳圖譜?遺傳圖譜發(fā)展的歷程?遺傳圖譜繪制的實驗基礎是什么?遺傳圖譜的標記類型和檢測方法?遺傳圖譜分子標記的應用?遺傳圖譜的缺點有哪些?遺傳圖譜和物理圖譜有什么關系?等等。學生可以以此為框架，搜集資料，也可以對自己感興趣的問題重點發(fā)揮。比如舉例說明用遺傳標記進行法醫(yī)學身份鑒定等。為了對重點問題加深理解，教師可以再安排一些練習題，比如通過分析一個SSR的家系譜圖，使得同學們對遺傳標記這一重點概念的含義掌握得更扎實。4充分利用網(wǎng)絡資源基因組學屬于生命科學最活躍的研究領域之一，許多基因組數(shù)據(jù)和基因組數(shù)據(jù)分析軟件資源都放在網(wǎng)絡上，例如，NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation，美國國立生物技術信息中心）是全球最大的基因組分析資源網(wǎng)站，存貯了大量的生物基因組數(shù)據(jù)（核酸序列和蛋白質序列等）和文獻資料，提供了許多生物信息學在線分析的軟件鏈接，可能是全世界生命科學研究領域應用最廣泛的網(wǎng)站。在實驗教學過程中，教會學生使用這些專業(yè)網(wǎng)站，要求學生多利用這些網(wǎng)站資源開展自己的實驗分析，獲取自己感興趣的資料，從而提高了學生及時掌握各種最新信息的能力。基因組學實驗教學以互聯(lián)網(wǎng)為媒介、計算機為工具，全部在計算機網(wǎng)絡實驗室內完成。在教學中，充分利用網(wǎng)絡的交互特點實現(xiàn)信息技術與課程的結合。教師可以通過電子郵件將實驗教學內容、實驗序列、工具等傳遞給學生，學生同樣通過電子郵件將實驗報告、作業(yè)、問題和意見等反饋給教師，教師在網(wǎng)上批改實驗報告后將成績和評語發(fā)送給學生，讓學生及時了解自己的學習情況。教師還可以通過網(wǎng)上論壇、聊天室和及時通訊工具QQ、MSN等對學生的實驗進行指導，與其討論問題等。網(wǎng)絡環(huán)境下的基因組學實驗教學不僅能提高學生的學習興趣，給學生的學習和師生的互動帶來極大的方便，提高教師的工作效率，而且可以及時了解掌握學生的學習情況，有利于教師不斷調整教學方案，達到更好的教學效果。5教學科研相結合鼓勵學生課余時間參與到老師的科研工作中來。課程組的大部分老師目前都承擔與基因組學相關的研究任務。老師在教學過程中，將自己基因組學相關的科研內容介紹給學生，并鼓勵感興趣的同學積極參與其中，要求學生利用所學的知識，開展基因信息分析和功能研究。這樣不僅鍛煉了學生的實際分析能力，對教師的科研也起到了不小的幫助。比如，2006級本科生范江，通過該門課程的學習，對煙草細胞質雄性不育相關基因nad7進行了生物信息學分析，相關研究結果發(fā)表在學術期刊煙草科技上。6改進考核方法在作業(yè)、考試與考核上，為糾正目前絕大多數(shù)學生存在考前突擊的學習以應付考試的現(xiàn)象，注重平時考核，加大平時考核成績占課程總成績的比重，促進學生平時消化所學知識。具體措施是：6.1要求每位學生獨立完成實驗報告，占課程總成績的15%；6.2以自己感興趣的基因完成其信息分析和功能實驗設計，占課程總成績的15%；6.3期末提交一篇課程論文，占課程總成績的10%；6.4期末考試為筆試，綜合考核學生對課程內容的掌握程度，占課程總成績的60%。總之基因組學教學是生物教學的全新內容。通過上述教學措施，提高了學生的學習積極性、實踐操作能力、解決實際問題的綜合應用能力及創(chuàng)新能力，收到了良好的教學效果，受到學生的普遍歡迎，具有較強的可操作性和實踐性。在今后的教學實踐中，隨著教師自身素質的提高和進一步的教學改革，將會不斷完善基因組學教學工作。參考文獻：1楊金水.基因組學（第二版）M.高等教育出版社，2007，1.2薛勇標.“水稻基因組測序和重要農藝性狀功能基