《基因组学》本科教学体会.docx

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《基因组学》本科教学体会摘要：从教学的不同环节总结了生物信息学专业学生《基因组学》教学中的经验，并对如何提高教学效果，培养跨学科的生物信息学人才做了积极的探索。关键词：基因组学；教学；体会基因组学是生物科学领域中的一门前沿学科，以系统整体的观念研究生命的遗传本质。它随着上世纪90年代兴起的人类基因组计划发展而来，并衍生出转录组、蛋白质组、代谢组等一系列组学研究分支，引发了生物科学研究的系统观热潮[1]。自从湖南农业大学2023年开设生物信息专业以来，《基因组学》一直是该专业学生的必修课程，经过三年的的理论与实践教学，我们在教学上积累了一些经验。1良好的开端等于成功的一半基因组学是一门新兴学科，是现代生物学和基因学快速发展的产物，引导得好可以学生提高学习兴趣，如果学生经过一段时间的学习，没有找到学习的乐趣，就会产生厌学情绪。教师应该抓住学生的心理，从学生的立场出发，引导学生的兴趣，使得学生们从自己心里喜欢这门学科，激发他们的积极性。一开始最好不要教授具体问题，而是做一个整体性的概括和介绍，使学生对基因组学有一个大致的了解。并要结合贴近生活的实例进行讲解，让学生始终对这门学科保持浓厚的兴趣和探索欲望。2利用多媒体授课并结合当前科学研究中的最新进展计算机辅助教学CAI作为一种现代教学方式，应用于大学教育已成为主流趋势，多媒体课件是计算机辅助教学的一种主要形式。利用多媒体课件可以弥补书本教材呆板、抽象的缺点。在《基因组学》教学课件中可以利用大量图片生动地展示当前基因组学研究领域的最新进展，特别是基因组学研究的最新成果将如何帮助人类解决当前棘手的问题等，比如，水稻基因组计划[2]的完成鉴定发现了与水稻产量提高相关的基因，”肝脏蛋白质组计划”[3]的完成获得了大量与肝癌发生相关的功能基因信息，“千人基因组计划”[4]的实施发现了与人类进化相关的重要线索等等。这些内容可以极大地吸引学生的兴趣，激发学生的学习热情，帮助学生提高学习积极性与学习效率。此外，教师还可以把自己的实际科研工作与体会结合学科发展动态介绍给学生，激发学生对科学探索的兴趣，培养他们的科学素养。在教学工作中教师必须首先能够紧跟学科发展方向，随时更新知识，了解最新的学科前沿动态，掌握新方法，并将最新的知识和方法教给学生。这样才能不断激发学生的学习乐趣。同时，还要鼓励学生通过各种途径自觉的关注学科发展动态，拓宽知识面，培养学生的自学能力和创新意识。3设置思考题和练习题对于每章节内容，为了引导学生有效地把握要点，按照思维流程设置思考题与练习题非常必要。例如对于遗传图谱一章，有以下一些问题：为什么要绘制遗传图谱?遗传图谱发展的历程?遗传图谱绘制的实验基础是什么?遗传图谱的标记类型和检测方法?遗传图谱分子标记的应用?遗传图谱的缺点有哪些?遗传图谱和物理图谱有什么关系?等等。学生可以以此为框架，搜集资料，也可以对自己感兴趣的问题重点发挥。比如举例说明用遗传标记进行法医学身份鉴定等。为了对重点问题加深理解，教师可以再安排一些练习题，比如通过分析一个SSR的家系谱图，使得同学们对遗传标记这一重点概念的含义掌握得更扎实。4充分利用网络资源基因组学属于生命科学最活跃的研究领域之一，许多基因组数据和基因组数据分析软件资源都放在网络上，例如，NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation，美国国立生物技术信息中心）是全球最大的基因组分析资源网站，存贮了大量的生物基因组数据（核酸序列和蛋白质序列等）和文献资料，提供了许多生物信息学在线分析的软件链接，可能是全世界生命科学研究领域应用最广泛的网站。在实验教学过程中，教会学生使用这些专业网站，要求学生多利用这些网站资源开展自己的实验分析，获取自己感兴趣的资料，从而提高了学生及时掌握各种最新信息的能力。基因组学实验教学以互联网为媒介、计算机为工具，全部在计算机网络实验室内完成。在教学中，充分利用网络的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师可以通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工具等传递给学生，学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况。教师还可以通过网上论坛、聊天室和及时通讯工具QQ、MSN等对学生的实验进行指导，与其讨论问题等。网络环境下的基因组学实验教学不仅能提高学生的学习兴趣，给学生的学习和师生的互动带来极大的方便，提高教师的工作效率，而且可以及时了解掌握学生的学习情况，有利于教师不断调整教学方案，达到更好的教学效果。5教学科研相结合鼓励学生课余时间参与到老师的科研工作中来。课程组的大部分老师目前都承担与基因组学相关的研究任务。老师在教学过程中，将自己基因组学相关的科研内容介绍给学生，并鼓励感兴趣的同学积极参与其中，要求学生利用所学的知识，开展基因信息分析和功能研究。这样不仅锻炼了学生的实际分析能力，对教师的科研也起到了不小的帮助。比如，2024级本科生范江，通过该门课程的学习，对烟草细胞质雄性不育相关基因nad7进行了生物信息学分析，相关研究结果发表在学术期刊《烟草科技》上。6改进考核方法在作业、考试与考核上，为纠正目前绝大多数学生存在考前突击的学习以应付考试的现象，注重平时考核，加大平时考核成绩占课程总成绩的比重，促进学生平时消化所学知识。具体措施是：6.1要求每位学生独立完成实验报告，占课程总成绩的15%；6.2以自己感兴趣的基因完成其信息分析和功能实验设计，占课程总成绩的15%；6.3期末提交一篇课程论文，占课程总成绩的10%；6.4期末考试为笔试，综合考核学生对课程内容的掌握程度，占课程总成绩的60%。总之基因组学教学是生物教学的全新内容。通过上述教学措施，提高了学生的学习积极性、实践操作能力、解决实际问题的综合应用能力及创新能力，收到了良好的教学效果，受到学生的普遍欢迎，具有较强的可操作性和实践性。在今后的教学实践中，随着教师自身素质的提高和进一步的教学改革，将会不断完善基因组学教学工作。参考文献：[1]杨金水.基因组学（第二版）[M].高等教育出版社，2025，1.[2]薛勇标.“水稻基因组测序和重要农艺性状功能基因组研究”取得重大进展[J].中国科学院院刊，2025，22（5）：416-417.[3]贺福初.人类肝脏蛋白质组计划的实施与毒理学发展的机遇[J].毒理学杂志，2023，19（A03）：171.[4]杨纯.中、英、美科学家启动国际“千人基因组计划”[J].魅力中国，2026，1：15.