理学院一流本科课程系列介绍
----广东省一流本科课程《遗传学》
高等教育高质量发展背景下,汕头大学理学院始终秉持“教学立院、质量强院”的办学理念,将课程建设作为提升人才培养质量的核心抓手。学院以“双万计划”为引领,构建“金课建设-教学改革-质量评估”三位一体的课程建设体系,通过实施精品课程培育工程、深化OBE教学理念改革、健全教学质量保障机制等系列措施,持续推动教学内涵式发展。目前,学院已建成国家级一流本科课程1门,省级一流课程5门,形成具有示范效应的优质课程群。为充分发挥一流课程的标杆效应,实现课程建设质量与教学实效的“双提升”,理学院推出“一流本科课程系列介绍”。本期介绍的是获评2021年广东省一流本科课程的《遗传学》。
一、课程介绍
遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学,主要内容包括遗传物质的结构、功能与变异,遗传物质的传递、遗传信息的表达与调控等诸多方面。随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,是生命科学的核心学科,它的分支几乎扩展到生物学的各个研究领域。遗传学课程是生物科学、生物技术专业以及相关专业的一门核心基础课程,其预修课程主要有植物学、动物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、生物统计学等。
二、课程目标
知识目标:掌握遗传学的基本原理和系统的遗传学知识;
能力目标:能够利用遗传学的基本原理、技术方法和手段,实现对遗传现象的深刻分析与阐述;具备整合思维能力;
思政目标:具备科学及人文素养;树立辩证唯物主义的世界观与崇高的社会主义价值观;培养严谨求实和创新的科学精神;提升民族自信、文化自信与科技报国的家国情怀。
三、课程建设与应用情况
1.本课程的建设发展历程
《遗传学》是生物技术专业的一门核心专业课,1990年至今始终是生物技术专业重点建设的课程之一,也是汕头大学最早开展课程改革,开设教学网站的课程。课程负责人自2015年起开始承担本课程教学,经过近十年的持续改进,以及教学团队的共同努力,本课程教学效果优秀,深受学生喜爱。目前本课程建设累计获得相关教改项目立项 6项(其中省级以上 5项),并获批广东省课程思政建设改革示范项目。
图1 广东省课程思政改革示范项目证书
2.课程与教学改革要解决的重点问题
(1)遗传学是生物学领域中发展最快的学科之一,形成了许多分支学科和交叉学科,与基因组学、分子生物学、生物信息学等课程之间的知识点存在一定程度重复,需与时俱进优化课程内容,在教学中体现学科交叉的同时,更凸显遗传学作为生命科学主干课程的基础性和前沿性,凝练课程主线。
(2)教学内容知识点多,理解有难度,学生不易掌握;学生对课堂上讲授的内容无法做到融会贯通,不能灵活运用所学知识举一反三地解决实际问题。
(3)教学方法和评价方式往往较为单一,难以调动学生的学习积极性,不利于各项目标能力的锻炼和培养。
(4)科学思维训练不足,学生创新能力有待提高。
3.课程内容与资源建设及应用情况
本课程通过多年的建设和改革,首先在课程内容上基于OBE理念重构课程教学内容,根据课程预期学习结果实施目标、过程、结果评价的一体化设计。其次是与时俱进,结合前沿研究进展不断更新教学案例,将相关领域的新理论、新技术添加到《遗传学》的授课内容中。同时,突出《遗传学》在课程思政上的示范作用,依次经过整合思维融入改革、课程思政示范改革,帮助学生逐步形成唯物主义世界观和科学的方法论。此外,遗传学又是一门与社会生产生活联系紧密的课程,在课堂教学中注重在知识传授中强调价值引领,在价值传播中凝聚知识底蕴,将思想政治教育很好的融入课堂教学,以有机结合和无缝对接相互融合,完成知识传授,价值塑造和能力培养三位一体的教学目标。
四、课程教学内容及组织实施情况
1.教学设计特色与理念创新
遗传学是研究遗传物质的结构、功能与变异,遗传信息的传递、表达与调控的科学,其内容涉及多学科领域,且系统性、理论性较强。在课程的教学设计中,需结合遗传学发展历程,围绕遗传学典型事件的发生发展、研究方法的改进或者重要概念的演变等线索,循序渐进地培养和提升同学们的逻辑思维方式。
图2遗传学课程教学设计特色与理念创新
(1)丰富的课程思政教育模式
深入挖掘课程思政要素,从“听思政” “说思政” “做思政”三个层次,精心设计思政教学方法。同时,鼓励学生主动挖掘课本和课程中的课程思政元素,在课堂上交流展示,由“被收接收课程思政”转变为“主动挖掘和讲授课程思政”。
(2)多样化的讲授方式和教学方法
① 在课程开展的多个环节,充分利用各类信息化教学方式。例如,采用雨课堂布置作业和小测。
② 根据不同章节的课程预期学习结果,采用形式不同的教学方法进行教授。
③ 充分利用网络资源,开阔学生视野,启迪思维。此外,通过课堂提问、讨论等形式,注重营造活跃的课堂气氛,调动学生主动学习的积极性。
(3)学科交叉融合思想的渗透
在课程教学中渗透学科交叉融合思想,结合近年来国内外高水平研究成果和最新技术进展,将保护生物学尤其是保护遗传学思想和知识,以案例的形式渗透到课堂教学和讨论环节,以期实现“掌握遗传学基础知识-紧跟最新研究技术-培养学科交叉思维”三者的相互促进,从根本上提升本科生主动学习的动力和兴趣,为培养既掌握扎实基础知识,又熟悉前沿科学方法,懂得学以致用,拥有生态文明理念的复合型人才奠定基础。
图3课堂上学生汇报
图4课堂上学生汇报
2.课程成绩评定方式
建立了“多元化、全过程”的课程考核方式,将考核贯穿于课程教学的全过程,通过出勤、作业、定期小测、课堂参与情况(如回答问题、参与讨论等)、讨论课等多元化考核作为教学质量评价与学习过程的监控手段。
课程成绩由出勤和课堂参与情况(10%)平时作业成绩(10%)、小测(30%)、学生汇报讨论(10%)和期末考试(知识运用的非标准答案题型,40%)组成。
3.课程评价及改革成效等情况
(1) 总体评价:教学效果好,教学质量优,教学评价高。课程负责人在该课程的评教分远高于学系平均分,位居教学单位前列,2022-2023学年春季学期学生评教最高99.6分。
(2) 专家评价:“课程教学内容精心设计,教师讲解流畅自然。该课程很好的体现了以学生为中心,以学习结果为导向的设计思路。课程内容与思政教育联系紧密,在科学技术的讲解中,无缝嵌入了科学的方法论,四个自信,家国情怀等元素”——汕头大学李嘉诚卓越教学奖评委会(2020-2021春季学期听课评价)。
(3) 学生评价:课程深受学生好评,2017级生物技术专业的甘馨怡同学提到:“在遗传学课堂上涉及枯燥且抽象的重组交换知识理解起来不是那么容易,但老师从讲台拿起散落的电脑线一边讲述重组交换的概念一边模拟可能存在的交换方式,脑子里顿时浮现了分子世界千千万万的可能,书本知识理解起来也变得轻松了。这种用三维立体的思维来理解生物专业的知识,用发展的眼光来看待未来生物领域的发展,让我学会运用更灵活的思维方式理解生物专业。”
(4)改革成效3年来,在历届全国大学生生命科学竞赛中,生物技术本科生以遗传学为主题的参赛项目中,先后获得国家级三等奖1项、省级二等奖3项、三等奖5项。
图5第九届全国大学生生命科学竞赛三等奖
图6 第二届广东省大学生生命科学竞赛二等奖
(5)示范效应:课程负责人以《遗传学》教学参加广东省第一届高校青年教师教学基本功大赛获得三等奖,获得广东省本科高校2021年课程思政改革示范课程,以及广东省课程思政改革示范项目“粤教阅心”课程思政大家谈典型案例——《遗传学》:传承与奉献,思辨促发展(2023年)。课程负责人以《遗传学》思维训练改革为示范,推动生物技术专业人才培养改革,形成教学成果:“基于整合思维的生物学创新人才培养模式的探索与实践”于2020年获得第九届广东省教育教学成果奖二等奖(排名1)。
图7第九届广东省教育教学成果奖二等奖
五、课程团队
课程负责人:杜虹,博士生导师。从事一线教学科研工作近20年,荣获广东省三八红旗手,南粤优秀教师等荣誉称号。主要从事海洋生态与海藻生物学及资源开发方面的研究工作,获得广东省科技进步奖、高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)、科学技术进步奖等省部级科研奖励共计4项。主持国家自然科学基金项目、国家重点研发项目子课题、广东省农业厅现代化海洋牧场产业创新技术项目等10余项。在《Molecular Ecology》《Plant, Cell & Environment》《Aquaculture》《Journal of Phycology》等期刊发表研究论文80余篇,获批专利10余件,参编学术专著和十三五规划教材各1部。积极组织教学研究与教学改革项目,创新性地提出了适合于生物学人才培养的“整合思维+三协同+四位一体”新的人才培养模式,此项成果在2020年获得广东省教学成果奖二等奖等。主要承担《遗传学》《生物统计学》《海洋科学导论》等本科生及研究生课程。
图8“南粤优秀教师”称号
课程组骨干教师:林剑青,副教授,硕士生导师。主要从事海洋生态学和保护基因组学研究工作。发表学术论文31篇,其中以第一作者/通讯作者在《Current Biology》《Science Bulletin》《Molecular Ecology Resource》等期刊发表论文22篇,参编教材1部,主持国家自然科学基金项目、广东省/浙江省自然科学基金等科研项目8项。主要承担《遗传学》《保护生物学》《海洋科学与技术前沿》等课程的教学工作。
课程组骨干教师:叶绍潘,博士,讲师,硕士生导师。主要从事青蟹基因组育种理论方法创新和复杂经济性状遗传解析研究。主持国家自然科学基金青年基金项目1项。以第一作者身份在《Journal of Animal Science and Biotechnology》《Genetics Selection Evolution》《Animal》《Aquaculture》等期刊上发表SCI论文10篇,授权软件著作权1项。主要承担《动物学》《遗传学》《群体遗传学》《海洋基因组学》等本科生及研究生课程。