四代人,66年,只为一堂复旦好课
每周二上午,生命科学学院(下文简称:生科院)教授吴燕华都会走进第六教学楼210教室,开启秋季学期的“遗传学(H)”课程。就在不久前,她刚刚获得了第三届全国高校教师教学创新大赛基础课程正高组一等奖,在大赛上所展示的正是这门课程的教学探索与发展过程。
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吴燕华获得第三届全国高校教师教学创新大赛一等奖
2020年12月,吴燕华和2016级生科院本科生任淑婷在“遗传学”课程的实验室里合拍了一张照片。照片里二人拿着任淑婷在第四届全国大学生生命科学竞赛一等奖的证书。
任淑婷所做的项目是“E1F4EN1F1和KMT2B在早发性卵巢功能不全中的遗传分析”。对大量遗传疾病的致病基因未明的好奇,就源于她在“遗传学”课上系统学习了单基因疾病的遗传分析策略之后。彼时,是“遗传学”课程第四代教学团队探索基础学科拔尖人才培养有效路径的第二年。
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吴燕华和指导学生任淑婷
走进课堂:“学-思-研”三阶递进的遗传学拔尖人才培养体系
“我讲你听”的教与学的惯性是长期困扰教学的痛点,在课程学习中培育科学思维,实现从理论课程到科学研究的全链条衔接,更是遗传学拔尖人才培养要突破的难点。
为了寻找这些痛难点的突破路径,2018年,在学院的支持下,吴燕华带领课程团队,响应学校“本科荣誉项目”,在“遗传学”基础课程之上,增设高阶版的荣誉课程“遗传学(H)”,通过高挑战度的荣誉课程和科研训练推动遗传学拔尖人才培养模式的深入改革。
作为一门具有高挑战度的课程,“遗传学(H)”面向三年级学生,每学期班级规模为10-16人,由学生自主选择参与。立足拔尖人才培养的课程定位,课程从知识、能力、素质与情感四个层次设立学习目标,以混合式教学改革为抓手促进学生自主的深度学习,将学科发展融入课程知识强化能力导向的科学思维,从而将学科与人才优势汇聚合力推动实践驱动的创新研究。
5年、12项课程教学改革项目,团队探索出了从“深度学习”到“思维训练”,再到“科学研究”的“学-思-研”三阶递进遗传学拔尖人才培养体系。
“混合式学习有益于提高学生的学习体验已经被实践所证明”,团队于2015年启动在线课程的建设,2018 年利用超星平台开展线上线下混合式教学实践。基础知识快问快答、习题计算、遗传绘图、案例分析、文献汇报、小组研讨、实验设计、项目展示......90分钟的课程,好似完成一场小型科研。
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吴燕华和学生们在实验课程中
“选择荣誉课的同学学习内驱力强、对科学研究有原始兴趣,但也存在未能建成高阶思维的学习模式、研究导向的科学思维训练明显不足、无法真正意义上独立开展科学研究并进行学术创新等问题”,吴燕华说。
Agouti母鼠喂食高甲基食物后的特殊遗传现象能够揭示环境因素决定表型传递的新机制,即表观遗传。团队从这样真实的、前沿的遗传学研究工作中精选了72个科学案例,在“案例引导”中培养学生提出科学问题的能力,迈出科学研究的第一步。
课程的另一主讲人之一、基因技术教育部工程研究中心主任、生科院教授卢大儒对学生进行“思维训练”时,有自己的一套独特经验。“癌细胞是一群离经叛道、恣意妄为的细胞”,“细胞凋亡就是杀身成仁、壮士断臂”,这是他在讲述“肿瘤遗传学”这一章时的标题,讲台上的他总是激情满满,他喜欢启发同学们用哲学思想理解生物学的过程,强调遗传学思想是学习遗传学的灵魂。
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卢大儒(一排右2)和他指导的本科生科创团队
“哪个最常用的数据库可以查阅单基因遗传病的信息?”“线粒体DNA是否遵循单基因遗传模式?”复旦大学妇附属妇产科医院教授张锋是课程的另一主讲人,主要负责染色体畸变、基因组相关拓展内容,这也是他科研主攻方向。他的讲授总会选择以科学问题来开篇,用问题引发学生思考。
“科研和书本并不是脱节的”,生命科学是探索自然规律的科学,离不开实验。为此,结合自身学术研究特色,团队成员从课堂上的主讲教师,变身实验室里的课题导师,依托学院和学校各类本科生自主创新科学研究项目,指导本科生开展独立的科学研究,为学生从课堂学习到科研训练的一体化培养消除最后一道物理屏障。
张锋最有代表性的一项工作莫过于发表在国际顶级医学期刊《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine)的TBX6基因变异与先天性脊柱侧弯的研究,而更让他开心的是这篇论文的并列第一作者是他指导的一位复旦本科生。
实验室一直向本科生敞开,让本科生在接受基本的科研训练后独立承担科研课题,放手让他们在科研的道路上“试错”是张锋一直的坚持。在对脊柱侧弯开展遗传学研究初期,学生的结果并不理想,张锋让他在组会上分享自己的研究过程,接受研究生的提问。很快,学生就发现遗漏了一些有趣的现象,提出了大胆的新猜想,最终成功发现了新颖的“无效+亚效”变异组合的单基因遗传模式,成功发表在顶级学术期刊上。
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张锋教授(左8)和他指导的本科生和研究生们
“从这门课上能够学到的不仅是经典遗传学理论基础知识,更加是科研思维与方法”,“我在异国攻读博士学位的第一年,遗传学成了一门必修课。虽然这次是英语,但我惊讶地发现,在本科学到的遗传学知识甚至比这次还要扎实详细,以此为基础,我得以快速融入到了博士阶段的科研工作中”。囿于课程效果的评价本身是偏向感性的指标,吴燕华无法给出准确的数据指标,但过往学生的感受和体会往往能带给教学团队触动,这些也给团队带来了莫大的动力。
溯源课堂:一堂课,四代人,66年
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复旦大学生物系遗传学专业第一届毕业生合影(一排左7为谈家桢先生)
1956年,谈家桢先生在复旦大学建设了全国第一个遗传学专业,1957年学校开设了“遗传学”专业必修基础。
“刘祖洞先生是谈先生的学生,也是‘遗传学’课程的第一代负责人,赵寿元先生是第二代,乔守怡教授是第三代,到我是第四代。20年前,我在3108教室里听乔老师讲授遗传学,一百余人的教室座无虚席,同学们在课后争相传阅刘先生主编的《遗传学》和乔老师的笔记,买不到书的同学直接大段大段地抄写,乔老师的课堂笔记我收藏至今,备课时还会翻出来看。这是复旦育人传统的传承”,吴燕华说。20年后的她,和团队成员们一起继承和发扬优秀教学传统,持续推进课程建设与发展,期间,获得了全国青年教师教学竞赛一等奖、上海市教学成果奖一等奖、国家级一流课程,上海市首批课程思政示范课程等荣誉。
复旦大学团队主编的《遗传学》是享誉全国的遗传学经典教材之一。这本教材贯穿了课程的四代教学团队。刘祖洞先生作为中国医学遗传学奠基人、遗传学教育学家,主编了《遗传学》第1、2版,为百余所高校所选用,曾荣获“国家教育部优秀教材奖”。“很多遗传学者都是读了刘先生的书走进遗传学领域,先生特别重视教学团队的培养,培养了赵寿元和乔守怡两位教授让他们在遗传学教学领域大显身手”。1993年,赵寿元就带领团队获得了国家级教学成果奖二等奖。
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刘祖洞先生(一排左4)和青年老师及学生们的合照
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赵寿元先生(左)和当时的遗传学教学团队成员江绍慧(中)和乔守怡(右)
接续传递,当乔守怡成为第三代团队负责人时,他带领团队先后获得了国家级精品课程和国家级教学成果奖,2008年个人又获国家级教学名师称号。到吴燕华时,曾在学生时期,被同学争相阅读的《遗传学》已进入第5版的修订,并入选了复旦大学的百本精品教材项目。结合教育手段的发展,吴燕华主持了在线课程的建设,开设遗传学网络慕课,目前10期课程被来自200余所国内外高校,6万余人次选修,高居该平台同类课程中的首位。
在乔守怡看来,所谓课程的传承并不仅仅是“接”了一门课,真正的传承更重要的是掌握如何在课堂里传授遗传学这门学科的科学思想和治学精神。
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乔守怡在授课中
事实上,吴燕华同乔守怡的师徒缘分同上一代人亦产生着联结。在作为第三代负责人之前,乔守怡曾是刘祖洞先生的助教,跟随先生上课多年。“一次,刘先生承担了一个全国电视大学的遗传学课程,巧合之下,先生把这个担子交到了我的手上。他说,你可以先试试上课,我来听课”,乔守怡回忆道。于是,两人在立人生物楼二楼的一间实验室开始了“上课”。
乔守怡感慨地说,“一共54个学时,先生从头听到尾,我每讲完一段,他就告诉我,你可以这样讲,有哪些地方可以改进,哪些地方发挥得还不错。先生就这样,点点滴滴,从头到尾帮我修改了54个学时的课堂,这就是一个老先生对一个青年人的培养。”
“所以,大胆让年轻人接班人成长起来,这是老师教给我的”,乔守怡说。在吴燕华成为第四代团队负责人之前,她也同乔守怡、林娟老师一起搭档上“遗传学”。一次参加教师教学培训,乔守怡将一部分教学展示交给了吴燕华。地点同样是北京,形式同样是网络课程。
“乔老师带着我很早就开始积累了,虽然我参加比赛是今年,但其实课程里所有的东西是基于过去十年甚至这七十年的积累,这是属于四代复旦遗传人的成绩”,吴燕华补充到。
思考课堂:好的课应该是怎样的
“既然教学团队已经第四代了,还能做什么创新?为什么要做创新?”这个令吴燕华在比赛现场时印象十分深刻的问题,事实上也正是团队坚持的改革初衷。
在吴燕华看来,虽然课程已经发展了数十年,但遗传学学科的发展从未停止。“过去团队获得过很多荣誉,但我们并不能躺在过去的成绩上,我始终觉得我们要守正创新,既要传承,更要创新。新的世纪更快向前,如果想把经典的科学历史和前沿的学术拓展都传授给学生,很容易走进‘满堂灌’的误区,让学生掉入知识的陷阱中,所以要创新教学方法。同时,荣誉课程本身就是我校面向教育部提出的基础学科人才培养需求实施的创新模式,国家需要更多基础研究的人才,我们的课堂也需要在能力与素质培养方面不断改变和创新。”正是对课程探索的不懈追求,让团队坚持每学期都在一起进行教学讨论和经验分享。
卢大儒在看待“遗传学”时,更多的是将其看作一门思想课,认为它充满了哲学思辨。在他看来,很多遗传学的概念里面,没有僵化的东西,永远是在不断向前发展,“我在课堂上会特别选择对遗传学科有突破性的成果,甚至是改写经典的内容讲给学生。科学之外,我也更强调学科的应用转化,以及它如何推动整个生命科学产业的发展,来引起学生的兴趣和思考。”
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“遗传学(H)”教学团队
在乔守怡70岁时,依然坚持站在“遗传学”的讲台上,听过他课的学生都称之为“一种享受”。在他看来,老师要能够上好一门课,除了勤奋与敬业外,还需要三点:扎实的学术底蕴、优秀的教学能力和深远的育人思想。“上好一门课,要先对相关的学术研究领域有深入的研究和广阔的理解,这样走上讲台时,才能够有良好的教学能力、逻辑思维、语言表达,并能举一反三,拥有不怕学生问、学生也问不倒的能力。”在乔守怡看来,“最可怕的是学生课后不思量。”
“自然科学的优秀课程的教学效果应该像一瓶老酒,学生在听完课程之后,能够回味无穷。”乔守怡如是说。
组 稿
校融媒体中心
文 字
赵天润、张校毓
图 片
受访者提供
责 编
赵天润
编 辑
邱洁心
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