过程启发式教学在基因组学课程中的实践

基因组学是生物科学专业的一门高级专业课,前沿性强。总结了对基因组学课程应用过程启发式教学方针进行教学的经验,包括激发学习兴趣,实施讨论式教学,教学内容模块化和灵活化等。实践证明,这些措施能大大提高学生学习的自主性和积极性。

“分子生物学”教学中应用教育效果评价增强学生的自学能力

在分子生物学课程教学过程中，利用考试、综述论文和课堂提问等多种形式组成教育效果评价体系，探讨应用该体系在调动学生课外学习积极性、培养增强学生自学能力方面的作用。阐述了这些形式的设计、实施和作用效果，认为适当运用教育效果评价体系，可以有效培育学生自学能力。

在粗糙脉孢菌两个连锁基因作图教学中若干关键问题的解析

顺序四分子遗传分析是遗传学教学的重要内容,特别是其中的两个连锁基因作图既是教学的重点又是难点。如何更好的讲解这部分内容,是许多遗传学教师或相关教材编者探索的主要问题之一。文章基于多年的教学实践,总结了学生难以理解但又容易被教师或教材编者忽略的若干关键问题,对这些问题进行了深入的分析并提出了相关的意见和建议,以供遗传学教师和教材编者参考。

案例学习教学法和问题学习教学法在“分子遗传学实验技术和分析方法”课程中的应用

目的探索案例教学法(Case Based Learning,CBL)和问题学习教学法(Problem Based Learning,PBL)在“分子遗传学实验技术和分析方法”课程中的应用效果。方法2017年2月至2019年2月选择“分子遗传学实验技术和分析方法”中表观遗传学DNA甲基化内容进行教学改革,将安徽医科大学90名医学研究生随机分为三组,实验组30人,案例学习教学法结合问题学习教学法教学;CBL组30人,单独案例学习教学法教学;PBL组30人,单独问题学习教学法教学。考核包括理论考核和综合能力考核两部分,使用统一的试卷进行理论考核,通过现场回答问题及操作进行综合能力考核,正确率>90%为优秀、80%~90%为合格、<80%为不合格。结果实验组研究生的理论考核成绩均优于CBL组(χ^2=11.57,P=0.002)及PBL组(χ^2=14.32,P=0.001),实验组研究生的综合能力考核成绩均优于CBL组(χ^2=13.63,P=0.001)及PBL组(χ^2=16.54,P=0.0002),差异有统计学意义;CBL组及PBL组理论考核及综合能力考核成绩之间差异无统计学意义。结论案例学习方法与问题学习方法相结合,以生动的案例为基础,结合精心设计的问题,突出重点和难点,培养思维和能力,两者综合运用,可以在“分子遗传学实验技术和分析方法”教学中取得满意的教学效果。

基因频率与遗传概率

高中生物学教学中,遗传慨率计算是我们较常遇到的一个问题,而基因频率则是新教材中新提出的概念,二者有着一定的联系。本文以例题形式介绍了基因频率在遗传概率计算中的应用。

小鼠毛色遗传的控制机制及其在遗传学教学中的应用

小鼠是最常用的哺乳动物模式生物,其毛色有白色、灰色、黄色、黑色等,是典型的孟德尔遗传性状。但在本科遗传学教学中,一般只在介绍隐性致死基因的时候才提到小鼠毛色遗传的例子。作者深入挖掘和整理了小鼠毛色遗传的分子机制,并把这个例子贯穿于讲解孟德尔遗传以及介绍分子遗传学的基因结构、基因功能、基因调控、基因互作、基因的表观遗传学修饰和数量性状遗传等,尝试用同一个案例贯穿本科遗传学教学,培养学生建立由表及里的系统分析能力,既凸显遗传学研究的前沿性和完整性,又吸引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣,收到了很好的教学效果。

探究式教学在基因组学课程中的实例研究:基于比较基因组学鉴定大肠杆菌致病因子

基因组学是现代生命科学中众多"组学"研究方法的核心,越来越受到高校生物教学的重视,但目前关于其教学方法的研究报道较少。文章以大肠杆菌致病因子的比较基因组学教学作为一个专题教学实例,展示探究式教学法在基因组学课程中的应用。学生首先以Mauve软件比较不同大肠杆菌的基因组,分析基因的保守性,并以BLAST检索基因的功能注释信息,从而鉴定其是否为致病因子基因。在该专题教学中,整个教学过程通过情境、资源、任务、过程、评价5个模块来组织实施。教学效果表明,通过探究式教学的应用,学生在掌握基因组学课程知识与专业技能的基础上,提高了科研兴趣与自主学习能力。此外,该专题教学内容还可应用于其他相关课程如微生物学、生物信息学、分子生物学及食品安全检测技术等。

遗传学实验中引入科研思维的探索教学——RNA干扰实验的开展与反馈

RNA干扰技术是现代遗传学常用的研究工具。在本科生遗传学实验教学中引入贴近科研发展趋势的实验,是激发学生科研兴趣和积极性,培养科学思维素质的有效途径之一。在不断摸索和改进的基础上,我们尝试开展了RNA干扰教学实验,学生的实验结果显示双链小干扰RNA对绿色荧光蛋白的干扰效果非常明显。在对学生的调查反馈显示,有超过80%的学生对该实验的引入及设计方案表示满意,并表示在此实验中能获取到贴近前沿的遗传学思想。这些充分说明RNA干扰实验的开展获得了很好的教学效果。

生物类分子生物学教学改革的探索与实践

分子生物学是生物类专业学生需要掌握的一门专业基础课程,具有知识量大、发展迅速和与其他相关学科关系密切等特点。为了满足生物学专业21世纪人才培养的要求,本院开展以优化教学内容、探讨新的教学方法和引入新的教学手段为内容的教学改革,旨在提高分子生物学课堂教学质量,培养高素质生物学人才,满足社会对生物学人才的需求。

乳糖操纵子模型的建立与教学中若干问题的解析

基因结构和表达调控机制是现代生命科学的研究热点和焦点。乳糖操纵子是大肠杆菌(Escherichia coli)分解代谢乳糖的一簇基因,其基因组成与表达调控方式是最早被阐明的基因结构与调控机制,因而成为微生物学、遗传学和分子生物学等多门专业课程讲解基因调控机制的经典教学案例和要求重点掌握的内容,备受师生们的重视。该知识点虽然结论简单,记忆容易,但由于触及生命结构与功能的核心机制,内涵丰富,逻辑深奥,理解困难。教师要充分发挥该教学案例的效果并非易事,需要深入了解乳糖操纵子的基因结构和工作原理,特别是科学家揭秘这些奥秘的科学背景和思维过程。本文通过回溯大肠杆菌乳糖操纵子发现和表达模式解析的历程,追随J.Monod和F.Jacob等前辈名家的脚印,聆听他们对实验结果的分析,学习他们的科研思想和创新思维,结合乳糖操纵子的DNA序列,深入分析和理解乳糖操纵子表达的若干奇特现象的原因,共同探讨如何充分发挥遗传学和分子生物学经典案例的教学价值。

利用福寿螺卵进行DNA粗提取实验

福寿螺（Pomacea canaliculata）又名大瓶螺，属软体动物门，腹足纲，中腹足目，瓶螺科。卵圆球形，直径2～2．25mm，初产时深红色、黏稠，孵化前变淡；卵成堆垒产，每卵块3～5层，约100～960粒不等。由于受精卵分裂快，可产生大量的细胞，因而卵块里含有丰富的DNA，可作为DNA粗提取材料。

“基因转录调控的奥秘”微课教案

教学背景“基因和环境互作决定表型”已成为理解微观和宏观生命现象之间联系的重要桥梁。基因转录是遗传信息呈现其表型的关键第一步。这一步的决定因素有哪些?细胞中有哪些成分参与了这个步骤的调控?不同人之间的遗传变异如何通过影响基因转录调控来参与表型决定?这些重要问题激发了很多学者的好奇心,也吸引了众多科学家为之不断探索并带来新的认识。

分子遗传学教学中二项式分布与泊松分布的应用和分析

统计学在生物学研究中发挥着重要作用,二项式分布和泊松分布在分子遗传学研究中也得到了广泛应用。在本科生教学中,将统计学知识恰当体现在相应分子遗传学知识点中,对于学生深入了解原理与技术,培养学生的科研思维,是一条较有前景的途径。本文用几个实例来说明二项式分布和泊松分布的教学,包括构建的DNA文库的平均覆盖率与文库缺口计算、基因组测序的覆盖率与利用泊松分布进行测序缺口的计算、高通量测序的错误率与利用泊松分布进行错误的矫正、基因合成时获得正确克隆的概率、基因表达系列序列分析(SAGE)标签序列代表基因重复率的计算、RNA干扰的脱靶效应的评估和利用泊松分布进行测序产出的预估。实践证明这样的整合取得了很好的教学效果。

“转基因技术及应用”微课教案

教学背景除了新型冠状病毒肺炎之外,可能很难找到一个生命科学领域的话题,能够像转基因问题一样引起全社会的关注和讨论。对于转基因问题,每个人都有自己的理解,包括选修“生命科学导论”通识课程的非生物专业学生,可能普遍存在认识误区,甚至是偏见。不管是在实验室的科学研究还是在实际的生产生活中,转基因技术应用领域之广可能超乎你的想象,但同时也饱受争议,一方面被认为是人类的天使,另一方面又被认为是潜在的恶魔。尤其是转基因食品的安全问题,社会一直热议不断。如何避免非理性的公众争论导致的不信任阻碍转基因技术的正常发展,是生命科学通识课程教学中值得探讨的问题。学生通过该微课的学习,可以基于科学视角和客观事实,对“转基因技术”的生物学原理、应用现状以及公众争论有更加深入的理解和思考。

MS-EEPO教学法在分子遗传学文献精读课中的探索应用

MS-EEPO的英文全称为“Effective Education in Participatory Organization”,即“通过组织和参与来实现有效教育”。不同于以教师讲解和知识灌输为主的传统教育理念及教学方法,MS-EEPO有效教育突出“以学生为主体”的教学倾向。为医学及生命科学学生开展的文献精读讨论课具有鲜明的特点和独立性,旨在通过文献学习培养学生提出科学问题、解决科学问题、总结科学结论的能力,通过文献结合实验设计锻炼学生理论联系实践的能力,通过多位一体的课程呈现提升学生发散性和创新性思维。本文基于MS-EEPO有效教育教学法的理念和主要教学手段,结合作者本人在分子遗传学文献精读讨论课的教学经验,简单探讨了MS-EEPO有效教育教学法的优势和可行性,为促进文献精读讨论课教学改革提供参考。

基因组学教学改革与实践

基因组学是生命科学领域的一门发展快速的前沿性学科。总结对基因组学课程教学改革与实践的一些体会,通过完善教学内容,实施多媒体+板书的教学手段,采用多种教学方法(启发式、讨论式和任务驱动式),实施双语教学等方面,提高了基因组学的教学效果。这为兄弟院校基因组学教学工作提供了一定的参考。

分子遗传学课程体系的重构尝试

为了跟上分子遗传学的前沿进展和突出课程特色,我们对我校分子遗传学的课程体系进行了大幅调整,力争在囊括经典内容的同时引入新进展,在介绍基本机制的基础上拓展新应用,收到了良好的教学效果。

疫情下的留学生研究生分子遗传学线上教学设计——基于翻转课堂的碎片化学习模式探索

疫情之下,为了响应教育部门和学校“停课不停学”的号召,本教研室开展了医学留学生研究生分子遗传学的线上教学。为了突出学生在教学环节的主导地位,促进学生主动学习的能力,顺应信息化时代知识碎片化和学习时间碎片化的现状,该课程采用了基于翻转课堂的碎片化学习模式,并融入课程思政和医学人文教育。本文旨在通过该课程的教学探索、积累经验,为今后能拓展到更多课程,培养高质量的生物医学人才。

转录组学技术虚拟仿真项目的建设

借助虚拟仿真技术构建的虚实结合的虚拟仿真实验,可以极大拓展学生的学习资源。本文通过对生化与分子生物学实验教学现状的分析,以转录组学研究为基础建设“转录组学实验技术虚拟仿真实验”,阐述虚拟仿真实验建设的必要性、建设方案、教学方法和考核方案。该实验仿真项目以基于Illumina测序平台的转录组测序技术为例,利用虚拟现实等技术将RNA相关分子生物学的基本操作技术、组学测序及数据分析等进行虚拟仿真,学生可以通过交互操作,掌握转录组学研究的核心技术,增加生物信息学知识储备,紧跟现代实验技术的发展。该虚拟仿真项目的建设将为探索如何将生化与分子生物学前沿技术与本科实验教学相结合提供参考。