通識教育中融入人類遺傳學(xué)的教學(xué)實踐

1、 HYPERLINK /s?_biz=MzU3MDc4ODg1MA=&mid=2247487867&idx=1&sn=0d36221ed41ae4b75ab45c42c7eb3070&chksm=fceb4fe6cb9cc6f07cf1e2b103abcdd647c8db02b2a03aa3efac4173707f36be5663616e1c6b l rd t _blank 通識教育中融入人類遺傳學(xué)的教學(xué)實踐摘要：通識教育已經(jīng)成為大學(xué)高等教育的重要組成部分，強調(diào)通專結(jié)合的辦學(xué)理念，要求踐行“以人為本”的教育實踐。在教學(xué)實踐中存在不少困難和困惑，需要不斷總結(jié)和發(fā)展中國特色的通識教育體系。本文凝練

2、了在人類生物學(xué)教學(xué)實踐中如何融入人類遺傳學(xué)知識的通識教學(xué)理念、案例和分析，以“人是什么”為切入點引入貼近生活的教學(xué)內(nèi)容。通過現(xiàn)代進化基因組學(xué)知識，解析人類自身發(fā)展的過去、現(xiàn)在和未來所涉及的生物學(xué)核心問題。剖析人的經(jīng)典屬性及其與通識教育的特殊關(guān)聯(lián)，進而引出基于問題的深層次思考。關(guān)鍵詞：通識教育；人類生物學(xué)；遺傳學(xué)教育的實質(zhì)應(yīng)該回歸以人為本，培養(yǎng)健全人格，全面提高人的素質(zhì)，高等教育尤為如此，不僅要追求優(yōu)質(zhì)的專業(yè)教育，更要踐行“以人為本”的通識教育。高等教育為我國現(xiàn)代化建設(shè)提供了人才保障，輸送了大量國家所需的專業(yè)人才。我國普通本科招生規(guī)模逐漸擴大，入學(xué)率近50%，很快將跨入高等教育普及化發(fā)展階段。高

3、等教育工作任重道遠。結(jié)合國內(nèi)外教育歷史與現(xiàn)實，我國改革開放40年的高等教育實踐已經(jīng)證明，通識教育與專業(yè)教育同等重要，二者相輔相成。本文將通過通識課程人類生物學(xué)的教學(xué)實踐，總結(jié)和挖掘“以人為本”的教學(xué)理念和教學(xué)思路和方法，特別以人類遺傳學(xué)為案例，分析人的經(jīng)典屬性在通識教育中的核心地位。1通識教育的核心理念在通識教育的實踐中，各個大學(xué)都有自己的理解和實踐，也都遇到各種困惑和困難，包括理念的建立和課時的安排等，例如如何從繁多的專業(yè)課程學(xué)時中給通識課程分出學(xué)時等問題。狹義上講，通識教育是通與專的結(jié)合，而更廣義的理解應(yīng)該是如何踐行“以人為本”的教育理念。清華大學(xué)成立了通識教育實驗區(qū)新雅學(xué)院。北京大學(xué)不僅

4、成立了元培學(xué)院，而且在“通?！苯Y(jié)合方面進行了各種實踐。復(fù)旦大學(xué)在教與學(xué)兩方面推進改革舉措，建立“以人為本，以德為先”的人才培養(yǎng)理念。浙江大學(xué)建立了竺可楨學(xué)院，在通專結(jié)合方面開設(shè)了一批高品質(zhì)的榮譽課程。武漢大學(xué)系統(tǒng)地發(fā)展了通識教育的核心理念，即“博雅弘毅，文明以止，成人成才，四通六識”。秉持“人文化成”之理念，以“成人”教育統(tǒng)領(lǐng)成才教育(http：/tszx/zxjj.htm)。人類生物學(xué)作為該校最早開設(shè)的通識課程之一，始終踐行上述通識教育的核心理念，堅持“以人為本”作為經(jīng)典。從2008年開課以來，一直深受學(xué)生歡迎。歷經(jīng)“武大通識1.0”到“武大通識3.0”的建設(shè)，已經(jīng)成為通識教育的重要組成部分

5、。2人類生物學(xué)的教學(xué)實踐2.1教學(xué)目標(biāo)、大綱與教學(xué)方法素質(zhì)教育正成為當(dāng)今大學(xué)教育的趨勢。作為通識教育課程，人類生物學(xué)課程旨在培養(yǎng)大學(xué)生健全的人格，拓展與完善大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，造就更多有創(chuàng)新潛能的復(fù)合型人才。人類生物學(xué)是為各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的全校性通識課程，適合于文科、理科、工科和醫(yī)學(xué)等專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)人類自身知識的課程。該課程通過現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段進行展示，強調(diào)人類生物學(xué)知識的基礎(chǔ)與前沿、科學(xué)性與趣味性、實用性與交叉性、熱點問題與系統(tǒng)知識的有機組合，注重聯(lián)系實際，貼近生活，易于了解和接受。教學(xué)中反映人類生物學(xué)與理、工和人文社科等學(xué)科的交叉滲透，反映現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的最新成果，以及地球與人類生存發(fā)展

6、的密切關(guān)聯(lián)。課程以“人是什么”為切入點，對人類自身的過去、現(xiàn)在和未來所涉及的生物學(xué)問題進行講授。人類生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容選擇上始終體現(xiàn)人文關(guān)懷，貼近生命和生活，按照人類生物學(xué)知識范圍，設(shè)計若干知識模塊。教學(xué)共分6章(表1)。為了便于各專業(yè)本科生選修的時間靈活性，在總學(xué)時上壓縮到最小，安排一個學(xué)分，共16學(xué)時。在教學(xué)方法上，全部采用多媒體教學(xué)。教學(xué)手段主要包括自制幻燈片、自制多媒體鏈接、視頻短片，VCD播放，以及精準(zhǔn)個性化教學(xué)與小組交流等豐富多彩的方法。2.2教學(xué)效果與評估從“武大通識1.0”到“武大通識3.0”，人類生物學(xué)始終貫徹落實“通識”教育理念，滿足于大學(xué)生對人類自身知識的了解和渴望。至今已開

7、課10年，共有1470余名學(xué)生選課，每次選課平均110余人，選課學(xué)生覆蓋全校文、史、理、工、農(nóng)、醫(yī)所有學(xué)科專業(yè)(圖1)。教學(xué)評價由學(xué)院組織，百分制進行，平均得分為94.92分。不僅學(xué)生選課踴躍，而且獲得了很好的教學(xué)效果。為我國培養(yǎng)具有通識知識背景的高級科學(xué)人才做出了貢獻。3以“通”為境界的人類生物學(xué)通識教學(xué)3.1以“通”為人格境界的總體設(shè)計培養(yǎng)健全人格，以“?！睘橹R縱深，以“通”為人格境界。人類生物學(xué)課程的建設(shè)始終貫穿從認(rèn)識“人”、了解“人”到培養(yǎng)“人”，以及了解自己到了解世界，以“通”為人格境界，打通文理界限。有關(guān)人類生物學(xué)學(xué)習(xí)，已經(jīng)出版了不少教材和參考書，國內(nèi)以陳守良和郭明德編寫的人類生

8、物學(xué)較為系統(tǒng)1，中文翻譯本有尤瓦爾赫拉利著的人類簡史從智人到智神2。人類生物學(xué)課程教學(xué)中反映了人類生物學(xué)知識與理、工、人文社科等學(xué)科的交叉與滲透，體現(xiàn)了現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的最新成果及其產(chǎn)生的意義，同時關(guān)注地球與人類生存發(fā)展的密切關(guān)聯(lián)。引導(dǎo)學(xué)生從喜歡學(xué)、主動學(xué)到無形之中塑形自我健全人格的“通”境界。3.2人是什么？人們對大猩猩好奇，人與大猩猩、黑猩猩以及金絲猴到底是什么關(guān)系？這就要先回答人是什么？人類生物學(xué)教學(xué)中以此問題為切入點，闡明人的屬性。讓學(xué)生了解自己，只有充分認(rèn)識自己，才能完善人的屬性，并樹立健全人格。長臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩與人都屬于人猿超科大家族。然而，他們在不同的演化年代各自分歧

9、獨立成群，最早是長臂猿在約距今18百萬年前分開獨立演化，之后是猩猩在11百萬年前分出，大猩猩于78百萬年前與黑猩猩和人分開演化，最后是人類在57百萬年前與黑猩猩分開獨立演化(圖2)。看來與人類更近源的是黑猩猩，而非電影中場景描述的大猩猩與人類更親近。在教科書中沒有更新關(guān)于人類的演化知識。人類生物學(xué)教學(xué)中更關(guān)注前沿?zé)狳c問題，引入了新內(nèi)容，使學(xué)生認(rèn)識人更全面。比如，在黑猩猩與人類分開演化后不久，約4.4百萬年前，人類演化的這一支出現(xiàn)過一類與人類更近源的猿人，即拉密達猿人。2009年美國科學(xué)家在Science雜志上發(fā)表系列報道，在埃塞俄比亞境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了距今已有4.4百萬年的女性原始人骨骼化石3-5，這

10、是迄今發(fā)現(xiàn)的年代最久遠的原始人骨骼化石，科學(xué)家根據(jù)出土的骨骼“復(fù)原”了其整體特征(圖2)。她具有與猿類似的頭部和腳趾，手掌、手腕以及骨盆格局，表明她可以用兩只腳直立行走，類似人類，但腳掌的拇指分得更開，這有利于野外生存。這可能是目前已知的最早的人類祖先，即使不是，它也為研究者提供了新的參考，了解人類是怎樣從大猩猩和黑猩猩等共同擁有的祖先那里演化來的。更多疑問留給學(xué)生課后思考，比如：拉密達猿人為什么沒有成功演化，而在地球上消失？人類是否還在進一步演化？人類的未來如何？人的屬性及與其他動物的本質(zhì)區(qū)別也是學(xué)生常常提出的疑問。人類生物學(xué)課程引入如下幾點思考：(1)智慧：源自人類高度發(fā)育的大腦?，F(xiàn)代人的

11、腦容量是近親黑猩猩的3倍以上。增大的容量使得人類大腦具有更多的神經(jīng)細(xì)胞和更復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。同時，介紹在人群中大腦容量也存在個體差異，以及存在智商差異等問題。(2)勞動：直立人的出現(xiàn)解放前肢發(fā)展為手，為勞動創(chuàng)造了條件。勞動在人類進化中具有決定性作用，發(fā)展勞動工具為人類演化新的一步，北京人用的石錐，非洲發(fā)現(xiàn)的石器組合等。勞動促進了人類進化，人類的每一代人都不是簡單地重復(fù)前一代人的活動，而是在繼承前一代人的勞動成果，傳承現(xiàn)存的生產(chǎn)力以及與之相適應(yīng)的社會關(guān)系，在繼承以語言文字等形式存在的文化知識成果的基礎(chǔ)上，進行新的創(chuàng)造活動，從而使人類改造自然的能力不斷提高，使社會生活、社會關(guān)系不斷豐富和發(fā)展，人類也

12、由此獲得了新的演化。從這個意義上講，愛勞動是人的本能，勞動不僅為人類創(chuàng)造財富，更是人類演化的自然屬性。(3)語言文字與音樂：人類的屬性首先是有了交流的語言，語言的誕生就是人類的誕生。音樂是人類的共同語言。早在3500年前的商代，中國就有了編鐘，這為人類的演化提供了源泉。音樂起源于勞動，勞動賦予音樂以內(nèi)容，勞動的呼聲賦予音樂節(jié)奏和音調(diào)，勞動的動作給予音樂舞姿。古代與現(xiàn)代的詩歌、音樂和舞蹈3者是一體的，音樂舞蹈勞動大腦，協(xié)調(diào)演化，因此，音樂是人類演化的產(chǎn)物，也促進了人類向更高級的演化。人類的語言是以命名為基礎(chǔ)的，而動物的語言則不是。動物也可以通過有聲語言進行簡單的溝通和情感的表達等，但都不是以對事

13、物的命名為基礎(chǔ)。根據(jù)考古研究成果，人類至少在4050萬年前就開始發(fā)明出口頭語言，創(chuàng)造出最初的詞語。只有到了45千年前，歐亞大陸的一些民族逐步創(chuàng)造出比較完善的文字系統(tǒng)。在中國就是以表意為基礎(chǔ)的漢字，最早是甲骨文。中國的殷墟遺址出土了距今近4千年的甲骨文，清楚地記載了甲骨文字與日歷。說明中華民族的近5千年的演化歷史，就是近代人類的演化史。這些關(guān)鍵歷史的介紹，極大地激發(fā)了學(xué)生的民族自豪感和愛國熱情。體現(xiàn)了“以人為本”統(tǒng)領(lǐng)成才教育的理念。3.3美洲人起源自亞洲人們始終疑惑美洲人是從哪里來的？是什么時候遷移到美洲的？美洲人的起源與中國人有無關(guān)聯(lián)？人類生物學(xué)教學(xué)始終關(guān)注這些科學(xué)問題的最新進展，讓學(xué)生思考。

14、考古學(xué)記錄提示，西伯利亞人群于2.23萬年前通過白令陸橋來到美洲，成為克羅維斯人(Clovis)，即古印第安人6。近年來，古基因?qū)W技術(shù)的發(fā)展，為探索美洲人的起源開辟了新途徑?？脊叛芯匡@示，克羅維斯時代，有著豐富的勞動工具，稱其為克羅維斯工具(圖3A)。一般認(rèn)為這些古克羅維斯人起源于亞洲，并與現(xiàn)代美洲人存在關(guān)聯(lián)7。最近在美國蒙大拿州Anzick考古點找到一具嬰兒(Anzick-1)骨遺物，考古分析顯示，Anzick-1距今約1.25561.2707萬年，并從中分離了古DNA?；蚪M測序和遺傳學(xué)分析顯示，Anzick-1起源于亞洲，并非來自歐洲。進一步的基因組參數(shù)分析顯示，Anzick-1基因組特

15、征與現(xiàn)代的美洲人相似，說明Anzick人群在后來的繁衍擴散到了整個北美洲，屬于美洲原住民。后來演化為現(xiàn)代美洲人8。而且，Anzick-1基因組與中國漢人基因組聚類在一個大進化分支之內(nèi)，提示其與中國漢族存在遺傳關(guān)聯(lián)。結(jié)合現(xiàn)代基因組和考古研究，說明北美洲原住民起源自亞洲(圖3B)。然而，Anzick人是否來自中國古漢族人有待進一步探索，這一科學(xué)問題值得學(xué)生深思，比如，美國美洲原住民與中國古漢族人在演化歷史上是否早就聯(lián)系在一起？而美洲人起源于中國人？其實，北美洲原住民另外一支起源于貝加爾湖中南西伯利亞。在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的Ma-1少年化石屬于這一支，約2.4萬年前遷移至北美洲。Ma-1基因組測序分析顯示，

16、其Y染色體和常染色體序列與西部歐亞人相似，而不是東部亞洲9。這一支約占北美洲原住民祖先14%38%。而大多數(shù)北美洲原住民起源于東部亞洲。4貼近生活的教學(xué)模式人類生物學(xué)教學(xué)以通為引領(lǐng)，貼近生活的教學(xué)模式最能讓學(xué)生熱愛通識教育，從而達到塑形自我健全人格的通識教育目的。在人類基因組與個人精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)章節(jié)的教學(xué)中，著重討論了人類基因組計劃的前因后果，以及個人基因組計劃的實施對每個人生活的影響。比如，隨著個人基因組測序的普及，如何保護個人基因組的隱私。在個性化給藥與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方面，不僅介紹最新進展，使學(xué)生了解最新學(xué)術(shù)成果，更要讓學(xué)生結(jié)合自身健康，以及生病時吃藥情況進行思考。目前的治病用藥基本是“One-Siz

17、e-Fits-All”即“一種劑量適合所有”，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展不久將實施“RightDrug-RightDose-RightPerson”即“正確的藥物正確的劑量正確的人”。通過體驗貼近生活的教與學(xué)，學(xué)生輕松掌握了人類基因組與個人精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)知識。同時，也提出一些問題讓學(xué)生討論，比如，隨著基因組測序費用的降低，你愿意測序你的個人基因組嗎？因為人基因組記錄了一個生命的全部奧秘和隱私，包括疾病基因等，一方面這對于疾病的預(yù)防、診斷與治療很有幫助；另一方面，如何保護個人及家人的基因隱私也是普遍關(guān)心的問題。在人類遺傳學(xué)章節(jié)的教學(xué)中，以色盲基因的遺傳為例，讓每個學(xué)生都親自參與到教與學(xué)的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)和了解自己

18、的色盲基因。為了保護個人隱私，課程通過對學(xué)生一對一的教學(xué)測試，讓每個學(xué)生了解自己的視力與色盲基因的遺傳方式。統(tǒng)計顯示正常視力為絕大多數(shù)，色弱也不少，還有少數(shù)色盲(圖4A)。通過貼近生活的教學(xué)活動，學(xué)生普遍關(guān)心的一些問題也就迎刃而解了，比如，為什么色盲總是出現(xiàn)在男生，而女生沒有？因為色盲基因位于X染色體，屬于性連鎖遺傳。為什么有些人得病是綠色盲，另一些人得紅色盲，因為這是兩個連鎖遺傳基因的控制，即紅視蛋白基因(redopsin)和綠視蛋白基因(greenopsin)。為什么會得色盲？因為這兩個基因的染色體區(qū)域DNA序列的相似性，在減數(shù)分裂時容易產(chǎn)生配對交換錯配，導(dǎo)致產(chǎn)生突變配子所致(圖4，B和C)。5教學(xué)展望通識教育已經(jīng)成為高等教育的重要部分，科技社會大發(fā)展要求高等教育適應(yīng)新形勢，對高級人才的培養(yǎng)要求通專結(jié)合，強調(diào)素質(zhì)教育。人類生物學(xué)是通識教育的很好模式課程，堅持“以人為本”的辦學(xué)理念以及素質(zhì)教育的教育實踐在人類生物學(xué)教學(xué)實踐中得到了體現(xiàn)。在教學(xué)中以“人是什么”、“精準(zhǔn)醫(yī)療”、“紅綠色盲”和“現(xiàn)代人起源”等一系列詳細(xì)生動的案例，突出了教學(xué)內(nèi)容在“人格教育”中的重要作用，并以此貫穿了貼近生活的教學(xué)方式，把人類遺傳學(xué)知識巧妙地融入到通識教育的教學(xué)實