王 雪,趙 帥,劉東宇,尹國安,韓歡勝

(黑龍江八一農墾大學動物科技學院 黑龍江 大慶163319)

專業(yè)基礎課程對于學科的建設至關重要,通過專業(yè)基礎知識的傳授可使學生掌握專業(yè)技能,提高職業(yè)素養(yǎng),利于培養(yǎng)科學思維和實踐技能。動物遺傳學是高等院校農學類等相關學科的專業(yè)基礎課,內容繁多,概念抽象,且課程內容涉及動物生物化學、分子生物學、數(shù)量遺傳學等課程知識,這給該課程的教學帶來了極大的挑戰(zhàn)[1-4]。多年來,黑龍江八一農墾大學動物科學專業(yè)動物遺傳學課程主要采用傳統(tǒng)的講授方式進行授課,其中理論教學40學時、實驗教學10學時。目前,動物遺傳學教學內容與學科發(fā)展存在不同步現(xiàn)象,知識體系更新過快,導致教學難度進一步加大,再加上本課程本身理論性強、學習難度大,教學過程中出現(xiàn)了學生學習興趣不高、知識更新慢、理論與實際結合不夠緊密、教師由于教學任務重很難高效完成教學任務、教學效果不理想等問題,致使該課程在動物科學專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的地位和作用不夠凸顯[5-7]。

BOPPPS教學模式是課堂導入(bridge-in)、教學目標(objective)、課堂前測(pre-assessment)、參與式學習(participatory learning)、課堂后測(post-assessment)、課堂總結(summary)六部分的結合,簡稱BOPPPS[8],該教學模式已在動物遺傳學教學中得以應用[9]?！坝暾n堂+BOPPPS”是借助雨課堂輔助教學與BOPPPS教學理念相融合,在BOPPPS框架結構的基礎上,通過雨課堂增加“課前預習”模塊,將前測、參與式學習和后測等環(huán)節(jié)的實施與雨課堂功能充分結合[10]。為進一步提高教學質量,黑龍江八一農墾大學動物遺傳育種教學團隊在深入分析現(xiàn)存教學痛點基礎上,借助“雨課堂+BOPPPS”教學手段,以科教相融的線上線下混合式教學模式,從轉變教學理念、明確教學目標、重構教學內容、創(chuàng)新教學方法、改進教學評價等方面對動物遺傳學課程教學方法進行改革,以期提高任課教師的教學水平,改進教學思路,完善教學材料,為一流課程建設和教學改革提供借鑒。

1 動物遺傳學課程現(xiàn)存教學痛點

1.1 教學目標不突出,課程定位不明確,概念抽象難懂,學習主動性差

動物遺傳學為動物科學專業(yè)必修的專業(yè)基礎課,是動物良種繁育的理論基礎。通過本課程的學習使學生掌握動物遺傳變異的基本規(guī)律、遺傳變異的本質,要求學生能夠掌握分析動物遺傳變異現(xiàn)象的基本理論和方法,具有初步解決和控制動物遺傳變異的能力,重點在于培養(yǎng)學生應用遺傳學理論分析和解決動物生產中實際問題的能力,為進一步學習分子生物學和生物技術等有關課程奠定扎實的理論基礎。但是動物遺傳學與其他專業(yè)基礎課、專業(yè)課的銜接不夠緊密,加之傳統(tǒng)的教學過于側重理論知識傳授,學生的思考能力、理論知識與實踐的結合能力及科研的遺傳操作和科研融合創(chuàng)新能力偏弱。同時,動物遺傳學課程內容涉及范圍廣,理論性強,概念抽象難懂,歷年來學生反饋學習難度大;學生被動填鴨式聽課、應付考試,對課程的教學目標和課程地位不甚了解,使學生產生厭煩心理,主動學習性差[7]。

1.2 授課方式不靈活,課堂沉悶無互動,課程吸引力差

傳統(tǒng)的線下教學手段和方法單一,講授較枯燥,課件內容老舊,內容多,抽象難懂,學生興趣不高,因此“上課不開口,手機不離手”的現(xiàn)象普遍存在[5]。課堂授課內容與“互聯(lián)網+”現(xiàn)代信息技術聯(lián)系不緊密,教師科研方向受限,不能及時捕捉學科前沿研究成果,使得課堂教學效果不理想。課堂氣氛沉悶、無互動,教師的授課積極性差,導致教學效果下降,影響學生的專注度和認知水平,從而影響教學效果。

1.3 遺傳學實驗操作淡薄,科學興趣不濃厚

遺傳學知識對于理解生命的本質和進化過程至關重要。由于知識與現(xiàn)實應用聯(lián)系不緊密,導致學生對遺傳學實驗不感興趣[6]。作為一門重要的自然科學學科,遺傳學的實驗操作是其理論知識的重要補充和驗證,對于學生科學素養(yǎng)和實踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。同時,科學興趣的培養(yǎng)也是教育的重要目標之一,只有激發(fā)學生的科學興趣,才能讓他們更加主動地學習和探索。此外,與現(xiàn)實應用的聯(lián)系也是教育的重要方面,只有將學科知識與實際問題相結合,才能更好地促進學生對知識的掌握和應用。因此,需要加強遺傳學實驗操作,培養(yǎng)學生的科學興趣,同時注重理論知識與實踐應用的聯(lián)系,從而更好地推進遺傳學教育的發(fā)展,培養(yǎng)具有科學思維和實踐技能強的應用型人才。

2 創(chuàng)新教學方法、重構教學內容與改革教學評價體系

2.1 構建“雨課堂+BOPPPS”線上線下混合式教學模式,改善課堂教學成效

教學團隊依托華南農業(yè)大學線上課程資源,利用“雨課堂+BOPPPS”理念制作了學生線上自學手機課件,課前推送在線學習資源,添加自測試題檢測學習成效,并提出線下課中需要討論的問題。線下課堂應用“雨課堂+BOPPPS”相融合的教學理念進行授課,課堂中應用雨課堂進行簽到、隨機點名等。PPT講授每20 min 設置一個全員參與的互動測試題,以投票的方式隨時發(fā)布,查看學生的知識掌握度及專注度。按計劃提前發(fā)布預習資料,以小組討論、翻轉課堂等多種方式對課程重點和難點進行講解,使學生加深對知識的理解。對于重點、難點章節(jié)提供一些前沿性閱讀資料,供學生進一步學習和研究。使得師生互動貫穿“課前—課中—課后”全過程,實現(xiàn)了師生全參與式的互動教學,改進了課堂教學方法,提高了理論教學的生動性和趣味性。

2.2 科教結合,重構教學內容,培養(yǎng)學生的科學思維和科學情懷

2.2.1 解析經典遺傳學實驗,激發(fā)學生的學習熱情

解析經典遺傳學實驗是激發(fā)學生學習熱情的重要途徑。通過對實驗的深入解析,可以幫助學生理解遺傳學原理,培養(yǎng)科學思維和實驗能力,同時激發(fā)他們對遺傳學知識的興趣和熱情[2]。例如,孟德爾的豌豆雜交實驗是經典遺傳學實驗的代表之一,通過對豌豆的不同性狀進行雜交和觀察,孟德爾得出了基因分離定律和自由組合定律等重要遺傳學規(guī)律。這些實驗結果為遺傳學的發(fā)展奠定了基礎,也成為了學生學習遺傳學的重要內容。解析經典遺傳學實驗可以幫助學生理解科學實驗的設計和分析方法。在解析實驗過程中,學生可以了解實驗的目的、方法和結果,從而培養(yǎng)他們的科學思維和實驗能力。同時,學生還可以通過分析實驗結果理解遺傳學規(guī)律和原理,從而深化對遺傳學知識的理解和應用能力。此外,經典遺傳學實驗還可以激發(fā)學生的學習熱情和興趣。通過實驗的解析和討論,學生可以感受到科學的魅力和樂趣,從而對遺傳學知識產生濃厚的興趣。這種興趣不僅可以促進學生對遺傳學的深入學習,還可以激發(fā)他們對科學研究的熱情和探索欲望。

2.2.2 最新科研成果融入理論教學內容,及時更新知識體系

將最新的遺傳科研成果融入教學內容,解決教學內容與學科發(fā)展不同步的問題,學生可以更好地了解遺傳科學的發(fā)展趨勢,增強他們對遺傳學的興趣和好奇心,激發(fā)科學研究熱情[2]。其次,遺傳科學作為一門前沿的學科,需要學生具備扎實的科學基礎和創(chuàng)新思維。將最新的遺傳科研成果融入教學內容可以讓學生接觸到真實的科學問題和挑戰(zhàn),激發(fā)學生創(chuàng)新思維和解決問題的能力。最后,將最新的遺傳科研成果融入教學內容也可以促進教學內容的更新和完善,提高教學質量和水平,為學生提供更加豐富和有價值的學習資源。

2.2.3 科研方法融入實驗教學內容,提升學生科研思維

為了提高實驗教學的質量和深度,將遺傳科研方法融入實驗教學內容是非常重要的。通過引入遺傳科研方法,學生可以更好地理解遺傳學的基本原理和實驗技術。這不僅可以激發(fā)學生對遺傳科學的興趣,還可以培養(yǎng)他們的實驗操作能力和科學研究意識[2]。同時,將遺傳科研方法融入實驗教學內容也可以幫助學生更好地理解科學研究的方法論,提升學生的綜合素質和科學素養(yǎng),為他們今后從事科研工作打下堅實的基礎。

2.3 重構教學評價體系,保證教學的持續(xù)改進

教學團隊重構課程考核評價體系,為使課程考核科學、公正、合理,不僅局限于課程結業(yè)考核,更注重過程的多元化教學評價?？己梭w系中,采用試卷考核成績占50%、平時成績占40%、實驗成績占10%的多維評價模式。其中線上平時成績占20%,包括線上雨課堂作業(yè)、雨課堂課件、考試和討論;線下互動課堂平時成績占20%,其中包括課堂問題回答、翻轉課堂表現(xiàn)、出勤等;實驗成績包括實驗報告和實驗課堂表現(xiàn)。本門課教學模式改革體現(xiàn)了課程管理和學生學習成效的可視化、過程化,達到了課程知識傳授及能力和素質培養(yǎng)目標。再根據教師同行和教學督導的評價,以及學生的評價和教師自我評價對本課程進行綜合評價,進一步完善課程考核評價體系,改進教學方式、方法,提高教學質量。

3 課程教學成效

3.1 “雨課堂+BOPPPS”線上線下混合教學使課堂“活”起來了

教學團隊應用智慧教學工具“雨課堂”和BOPPPS教學理論重構線上線下授課內容,將移動設備與課堂授課有機融合。調查問卷顯示,92%的學生認同線上線下混合教學,學生學習主動性增強。課程組經過分析發(fā)現(xiàn),此種教學模式讓動物遺傳學課堂“活”起來了,后臺數(shù)據也顯示學生的課堂參與度很高,學生更愿意與老師互動,更能專注于課堂,能夠自主完成平臺作業(yè),增進了學生之間的友誼,也拉近了師生間的距離。大多數(shù)學生表示喜歡這種課堂氛圍,學生切身感受到了多方面能力的提升。“雨課堂+BOPPPS”線上線下混合教學模式的優(yōu)點見圖1。

圖1 “雨課堂+BOPPPS”線上線下混合教學模式的優(yōu)點

3.2 科教融合增加了理論知識應用性,提高了學生實踐技能和科學素養(yǎng)

重溫經典遺傳學實驗,例如證明DNA是遺傳物質的科學探索道路,讓學生意識到科學實驗的嚴謹性。在講授孟德爾遺傳定律章節(jié),學習孟德爾的科研精神和談家楨先生的愛國精神。引入問題讓學生思考:選用豌豆做實驗的優(yōu)勢是什么?如果換用其他物種是否會成功?孟德爾實驗成功的因素有哪些?孟德爾應用山柳菊做雜交實驗為什么得不到相似的結果?通過這些問題引導學生思考,培養(yǎng)學生的科學思維和科學情懷,從而激發(fā)學生的學習熱情。

把最新的科研成果融入教學內容,使教學與科研實際聯(lián)系更加緊密,促進理論教學內容的知識更新。通過舉例“三江白豬”說明最新的研究成果,開拓學生的眼界,引導學生思考學習動物遺傳學的重要性,增加了理論知識的應用,激發(fā)學習興趣,提升了科學素養(yǎng)。學生考研意向增強,更注重遺傳課堂的學習成效。

將科研方法融入實驗教學內容。把本課程中的一些實驗原理與科研方法緊密結合,使得教材中的實驗內容聯(lián)系到科研實際中。如小鼠骨髓細胞染色體的制備,通過這個實驗操作為單克隆抗體的制備打下很好的前期基礎。單克隆抗體的制備是一項復雜而重要的過程,細胞融合是其中的關鍵步驟之一。細胞的融合程度需通過骨髓細胞染色體的制備實驗進行驗證,以確保單克隆抗體的成功制備。這種實驗設計讓學生不再覺得遺傳學理論和實驗操作抽象難懂,體會到實驗的重要性,珍惜難得的實驗操作機會,提高了實踐技能。

3.3 注重過程的多元化教學評價,避免學生突擊復習應付考試

在教學實踐中,學生會詢問課程的考核方式來爭取高分成績。通過采用注重過程的多元化教學評價,將期末考試成績占比降低,減輕了學生的心理壓力,減少了上課“濫竽充數(shù)”和期末“背誦式突擊復習”現(xiàn)象,學生能夠感受到每節(jié)課都是有意義的。整體學習成績比較其他傳統(tǒng)授課班級有上升的趨勢,正常班的成績平均分數(shù)在73分左右,而使用“BOPPPS+雨課堂”線上線下混合教學方法后平均成績在78分以上,并且優(yōu)秀的學生占比較高,與同專業(yè)傳統(tǒng)授課班級比較課堂成效明顯提高。

4 總 結

動物遺傳學教學改革,一是充分利用“雨課堂+BOPPPS”線上線下混合教學使課堂“活”起來了;二是科教融合增加了理論知識應用性,提高了學生實踐技能和科學素養(yǎng);三是注重過程的多元化教學評價,打消了學生突擊復習應付考試的僥幸心理。通過采取以上教學改革措施,動物遺傳學課程的教學滿足了培養(yǎng)方案的要求,解決了教學痛點問題,達到了預期目標。