高等農林院?！斑z傳學“雙語課程案例式教學的探討

王延偉 張德強 張金鳳 胡冬梅

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083)

高等農林院?！斑z傳學“雙語課程案例式教學的探討

王延偉 張德強 張金鳳 胡冬梅

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083)

“遺傳學”是農林院校生物學及相關學科的重要基礎課程。在分析農林院?！斑z傳學”雙語課程教學現狀的基礎上，探討了案例式教學在“遺傳學”雙語課程教學中的應用方法：首先要選擇與農林應用密切相關的實例開展案例式教學；其次，將農林行業中的最新科學進展作為實例開展案例式教學；第三，選擇能突出雙語教學特點的實例開展案例式教學；第四，選擇與生活實際密切相關的實例開展案例式教學。實踐表明，“遺傳學”雙語課程案例式教學在提高學生的語言應用能力、激發學生的學習興趣、培養學生遺傳學專業思維方面效果顯著。

遺傳學；雙語教學；案例式教學

案例式教學(case study)是指在教學中引入典型案例，以點帶面講授相關教學內容的一種教學方法。案例式教學旨在激發學生的學習興趣和熱情，提高學生的邏輯分析、邏輯推理和解決問題的能力[1]。在科學發展日新月異、新知識不斷涌現的今天，如何在有限的課堂時間內，將課程知識生動有趣、深入淺出、全面透徹地講授給學生，培養學生科學系統的科研思維和濃厚的科研興趣是目前生物學相關課程教學工作中值得探討的課題。目前，案例式教學在工商管理碩士及其他社會學科的教學中應用較為廣泛[2-3]，其效果也得到了廣泛認同。但案例式教學在農林院?！斑z傳學”雙語課程教學中應用得相對較少。筆者結合近幾年的教學經驗，探討了案例式教學在“遺傳學”雙語課程教學中的實施方法。

一、案例式教學在“遺傳學”雙語課程教學中實施的可行性

“遺傳學”是一門理論性較強的基礎學科，其概念、原理、方法與應用等內容繁多，有些知識又非常抽象、艱澀難懂[4]。隨著遺傳學科的快速發展，新領域、新內容、新知識如雨后春筍般不斷涌現，如何讓學生既能透徹理解抽象、枯燥的基本概念和原理，又能激發其探究科學前沿的興趣，是授課教師不斷思考與探索的課題。根據多年的教學經驗，筆者認為案例式教學方法在農林院校的“遺傳學”雙語課程教學中具有較高的可行性和實踐價值，因為農林院校具有鮮明的行業特色，有更多的案例可供選擇和參考，因此具有開展案例式教學的先決條件。

二、案例式教學在“遺傳學”雙語課程教學中的具體實施

(一)選擇與農林應用密切相關的實例開展案例式教學

筆者在“遺傳學”雙語課程的講授中，結合自身院校特色，選擇相關實例，通過圖片和故事式的講解，使枯燥無味的知識變得生動和形象。例如，筆者在講授染色體數目變異時，以3倍體毛白楊為例，利用毛白楊的圖片，詳細講解了其倍性的遺傳特點和鑒定方法。鮮活的例子可以喚起學生對“遺傳學”雙語課程的學習熱情，激發其從事本專業科研工作的興趣。課后學生還積極搜集農林行業多倍體育種的其他實例，進一步加深了對多倍體知識的理解和掌握。

(二)將農林行業中的最新科學進展作為實例開展案例式教學

目前，“遺傳學”雙語課程所使用的教材對遺傳學的基本概念、基本原理的介紹較為詳盡，但對科研進展的介紹相對滯后。為了彌補這一缺憾，筆者在教學實踐中，將那些能代表農林行業最新進展的案例介紹給學生，把抽象概念、原理和科學進展進行有機結合。例如，2014年《自然》的系列子刊《自然通訊》公布了棗樹的全基因組，筆者就將此案例融入到基因組的定義、分類、測序等原理的講授中，詳細介紹了這些基本概念和原理以及組裝、分析過程、基因組測序的應用等，并在此基礎上，拓展介紹了目前農林科學中基因組已測序的物種及特點，國內外基因組學研究的進展和基因組研究中存在的問題等。最新科研進展和前沿案例的運用，極大地調動了學生學習和科研的積極性。

(三)選擇能突出雙語教學特點的實例開展案例式教學

雙語教學的特點就是在講授知識的同時，促進學生專業外語的學習，以便為今后的科研打下閱讀文獻、撰寫外語研究論文的基礎。在“遺傳學”雙語課程教學中，如果完全采用英文授課，部分學生接受起來將會很困難。如果只用中文授課，又難以促使其自覺學習英文專業詞匯和內容。筆者認為，雙語教學不能全部采用外語授課[5-6]，而是要結合學生的英語水平，把握好兩種語言的使用比例。筆者在課程講授過程中，選用一系列反映某個知識點的英文文獻作為教學案例，使學生在學習專業知識的同時，提高英語閱讀水平。例如，在介紹細胞功能多樣性時，筆者先將2008年發表于國際頂尖雜志《Science》和2006年發表于《Cell》的兩篇關于誘導性胚胎干細胞論文，提前發給學生作為預習材料，課上多媒體課件則全部采用英文。筆者以誘導性胚胎干細胞獲得2012年諾貝爾生理學或醫學獎為切入點導入課程，將上述兩篇文章作為講授背景，用英文介紹了細胞發育的可逆性及干細胞、胚胎干細胞的定義。因為有預習，即使是用英文授課，學生也能較好地理解和接受。課后，筆者又給學生布置了查閱誘導性胚胎干細胞實踐案例的作業，如2014年誘導性胚胎干細胞衍生的視網膜組織植入人體的國際典型案例等，這樣在下一次課上，讓學生以英文來講述，教師進行點評。通過選擇能突出雙語教學特點且影響巨大的國際案例，可以提高學生學習的興趣和語言應用水平，拓寬其國際視野。

(四)選擇與生活實際密切相關的實例開展案例式教學

遺傳學與生產、生活實際密切相關，選擇與生活實際密切相關的實例開展案例式教學，可以讓學生更快更好地掌握“遺傳學”課程知識。例如，筆者在授課時，以耐藥性菌株增多使得抗生素藥物治療效果下降為實例，講述了突變的遺傳特點，突變與環境沒有對應關系，環境只是作為一種篩選因子，當細菌群體在抗生素的環境中生長時，對該抗生素敏感的菌株其生長受到抑制，而抗性菌株繼續增殖，最終導致這一細菌群體主要由抗性菌株組成。此案例讓學生了解到在生活中濫用抗生素的危害。又如，筆者以溫州早橘的選育來源于溫州蜜橘的芽變為例，介紹了芽變的選擇和在育種中的應用，繼而介紹了體細胞與性細胞突變的頻率、傳遞和表現。這些與生活實際相關的案例可以讓學生很好地理解遺傳學的概念和原理，從遺傳學的角度，關注生活實際和農林業生產，同時還調動起學生對“遺傳學”課程中突變知識的研究興趣。

(五)運用經典案例培養學生遺傳學領域的專業思維

遺傳學的經典案例，特別是經典文獻[7]，既涉及了重要的知識點，又反映了遺傳學的研究方法。因此，選擇經典案例開展課堂教學可以很好地培養學生的專業思維。例如，教材上關于DNA雙螺旋模型的介紹只是反映了相關的知識點，介紹得不夠系統，為了彌補這一缺憾，筆者以DNA結構研究最重要的3個研究小組——鮑林、富蘭克林和威爾金斯、沃森和克里克為教學案例，詳細介紹了DNA雙螺旋模型發現的背景故事、發現過程、涉及的研究方法、研究過程以及給人們的啟示及意義。3個研究小組中鮑林研究組的科研實力最為雄厚，鮑林也是因研究物質聚合力而獲得諾貝爾化學獎的科學家。1938年，鮑林研究組利用衍射技術獲得了DNA分子晶體X射線衍射圖像，提出DNA分子3鏈螺旋結構模型，但并未得出正確的DNA模型。倫敦國王學院的富蘭克林和威爾金斯研究小組是做實驗的高手，他們改進了DNA分子晶體X射線衍射圖譜技術，并在1951年獲得了更為清晰的DNA X射線衍射圖像，但仍未提出DNA雙螺旋模型。沃森和克里克在3個小組中實力最弱，沃森是學生物的，克里克是從事物理學研究的，他們在1951年開始DNA雙螺旋模型的研究。但他們的研究手段非常簡單，用黃銅碎塊、電線和螺絲釘等做磷酸、核糖和堿基模型，拼湊DNA分子的三維結構，驗證提出了科學假設。經過反復嘗試，直到有一天，他們看到了富蘭克林的DNA衍射圖像，在結合了另一研究者查爾格佛提出的堿基互補配對原則基礎上，終于得出DNA呈現雙螺旋模型，從此以后，解開了關于DNA的秘密。這樣的經典案例，不僅可以調動學生學習的興趣，增加教學效果，更重要的讓學生了解到科學研究的方法。

三、案例式教學在“遺傳學”雙語課程教學中實施的效果

(一)提高了學生的英語應用能力

“遺傳學”雙語課程教學為學生創造了專業外語的學習環境，在課堂上學生可以接觸到大量的外文專業詞匯，并在回答問題、完成作業和師生交流中可以充分展現外語的運用能力，用中學、學中用，使學生專業外語能力得到迅速提升。

(二)激發了學生的學習興趣

興趣比知識更重要，培養學生的科研興趣，是可持續造就科學人才的關鍵因素之一。在課程教學中，筆者為學生講述了米歇爾的故事[8]，以激勵學生的科研興趣與熱情。年輕的科學家米歇爾為了收集提取DNA的理想材料之一“膿細胞”，輾轉于各個診所，從那些剛換下來的外科繃帶上提取膿細胞的DNA材料。因為當時沒有低溫離心機，為了保證核素(DNA)良好的提取效果，米歇爾經常冒著嚴寒在冰冷的實驗室提取。為了提取鮭魚精細胞的DNA，米歇爾在萊茵河上冒著嚴寒釣取新鮮鮭魚后馬上提取精細胞。正是因為對科學懷有極大的興趣和熱情，使米歇爾取得了超越時代的科學成果。

(三)培養了學生遺傳學領域的專業思維

通過案例式教學，使抽象、枯燥的理論知識變得生動形象，學生不僅了解了概念、定理發現的原始過程，而且培養了遺傳學研究的科學思維。在講解大腸桿菌標記后的CsCl密度梯度離心實驗時，筆者介紹了為什么選擇大腸桿菌作材料、如何進行同位素標記、離心后14N15N標記的兩條鏈如何進行分離、如何推導DNA的復制是半保留、全保留和散在復制等。學生了解了遺傳學研究中提出假設、開展實驗和驗證假設的完整科研過程，逐步樹立起遺傳學的專業思維。

[1] 劉國輝，朱小琴，盧佳怡，等.案例式教學與傳統生理學教學的有機結合[J].臨床醫學工程，2012，19(9)：1612-1613.

[2] 莫鳴.農業院校工商管理碩士(MBA)的目標定位與培養模式——以湖南農業大學為例[J].教育現代化，2015，1(9)：27-29.

[3] 李博達.統計學案例式教學模式的研究[J].課程教育研究，2013(34)：237-238.

[4] 吳燕華，盧大儒，林娟，等.案例式教學在“遺傳學”課堂中的運用與效果分析[J].高校生物學教學研究(電子版)，2013，3(2)：25-28.

[5] 楊松杰，楊芳，王茹，等.新建本科院校農林生物學科“遺傳學”雙語教學探析[J].中國農學通報，2009，25(18)：151-154.

[6] 汪保華.“遺傳學”雙語教學方法的探索與思考[J].生物學通報，2013，48(8)：32-35.

[7] 趙祥強，陳曹逸.利用經典文獻優化“遺傳學”雙語教學[J].遺傳，2009，31(4)：434-438.

[8] 劉學禮.F Miescher和他的“核素”[J].生命的化學，1989(1)：30-31.

(責任編輯 王 偉)

北京林業大學研究生課程建設項目“高水平全英文研究生核心課程”，項目編號YWKC15013；北京林業大學教改項目“遺傳學創新實驗項目開發研究與實踐”，項目編號bjfubio2014。