基于創新能力培養的《動物遺傳學》實驗教學改革與實踐

劉滿清 張細權 聶慶華 王 翀 李紅梅 顧婷

摘 要： 為提高動物遺傳學實驗課教學質量，增強學生的創新能力，培養創新型人才，作者在傳統《動物遺傳學》實驗課教學方法的基礎上，采取精選實驗教學內容、開放動物遺傳學實驗室、開展教學與科研項目相結合、實施教學與大學生科技創新活動相結合和量化實驗考核標準等措施。實踐證明，“基于創新能力培養的《動物遺傳學》實驗教學改革與實踐”有助于激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，培養學生的創新意識和科學研究能力，提高實驗教學質量，滿足動物科學專業對創新型人才培養的需求。

關鍵詞： 動物遺傳學 實驗教學 教學改革 創新型人才

《動物遺傳學》是畜牧科學和動物醫學學科重要的專業基礎課，具有基礎理論抽象、邏輯思維強、知識涵蓋面廣等特點，是與家畜育種和畜牧生產密切相關的一門學科[1]-[3]，也是實驗技能性很強的一門學科，實驗教學在課程教學中占有十分重要的地位。近年來，隨著高等教育教學改革的不斷深化，對創新人才的培養日益重視，注重學生創新能力的培養成為高校的重要任務之一。傳統動物遺傳學實驗教學依附于理論教學，實驗只是為了驗證理論，實驗設計和教學都是圍繞“教”而進行的，學生都處于接受式被動學習，主觀能動性得不到調動，創新思維得不到培養[4]，在很大程度上影響教學質量與效果，難以滿足新世紀對人才培養的需求。因此，為適應新時期高等教育教學改革的需要，探索適合學生創新能力培養的專業基礎課程實驗教學改革和實踐，對高等農業院校教學具有重要的理論和實踐意義。針對動物遺傳學課程迅速發展的特點，筆者積極創造條件，從以下方面對動物遺傳學實驗教學進行了改革與實踐，經過師生的共同努力，取得了較好的成效。

1.調整教學方案，精選實驗教學內容

華南農業大學《動物遺傳學》是廣東省精品課程，理論課時為32學時，實驗課為單列實驗課共16學時。隨著生物技術的快速發展和廣泛應用，動物遺傳學與其他相關學科相互滲透、交叉發展，產生新的知識內容。因此，要在有限的學時內把《動物遺傳學》的理論和實踐知識教授給學生，使學生更好地了解《動物遺傳學》的最新研究進展，掌握新的理論和方法，需要有最佳的教學方案。我們在《動物遺傳學》實驗教學體系中不斷對教學內容進行探索和改革，在以往以經典遺傳實驗教學為主要內容的基礎上，將現代遺傳學實驗技術引入本科生實驗教學，適當增設分子遺傳學實驗技術內容以適應遺傳學的快速發展，加深學生對現代動物遺傳學新理論和技術知識的理解。經過兩年實驗教學實踐，總結出“動物遺傳學實驗”涉及果蠅的相關實驗包括：果蠅性別鑒定及性狀觀察、單因子雜交實驗、雙因子雜交實驗及果蠅唾腺染色體觀察等驗證性實驗內容，要求學生綜合應用經典遺傳學的知識自主設計果蠅雜交組合，并按制訂的設計方案實施，把驗證性實驗與探索性實驗相結合，整合成一個綜合設計性實驗，培養學生遺傳學實驗的綜合設計能力、實驗操作能力、數據分析能力和獨立創新能力，提高實驗教學效率。在分子遺傳學實驗上，依托研究生培養及在研項目，以動物DNA組提取、聚合酶鏈反應（PCR）實驗為基礎，增設RFLP、分子克隆等分子遺傳學檢測技術，以適應當前遺傳學實驗技術的快速發展和更新。

2.開放動物遺傳學實驗室

實驗室實行在上班時間內（上午8：00-12：00，下午14：30-17：30）定時開放，允許學生非實驗教學時間進入實驗室參與實驗的前期準備工作，例如在教學過程中每個實驗讓每個班級選出五六名學生，負責班級實驗課的前期準備；通過開放實驗室還能給予有些課堂上實驗效果不理想學生重做實驗的機會。此外，開放實驗室還能給予設計性實驗的同學和科技創新的學生課外技術指導和幫助。總之，施行實驗室對學生開放制度可為學生創新思維、實踐能力培養提供實驗場地保障和技術資源保障，為創新型人才培養奠定基礎。

3.以科研項目為紐帶，推動遺傳學實驗教學

課程團隊一直注重科研對教學的促進作用，在教學過程中重視對學生學術能力和創新能力的培養。本教學團隊現有教師六名，整個隊伍是一個充滿活力、知識結構合理、學緣廣、綜合素質較高的教學組合，團隊成員在專業建設和學科建設方面起著骨干帶頭作用，其中教授：副教授（或高級實驗師）：講師（或實驗師）的比例是3：1：2，其年齡結構主體處于29歲∽50歲，其中主講教師平均年齡為40歲，中、青年教師構成了較好的學術梯隊，團隊成員除了完成教學工作外，還積極帶領博士、碩士研究生和本科生開展科研工作，近五年教學團隊主持參與科研項目39項，其中國家級22項，省部級12項，橫向5項。課程教學團隊近5年發表科研論文200多篇，其中SCI論文67篇。此外，教學團隊成員還是廣東省農業動物基因組學和分子育種重點實驗室、農業部雞遺傳育種與繁殖重點實驗和國家生豬工程中心平臺的科研骨干力量。《動物遺傳學》實驗教學依托上述三個科研平臺，利用其實驗室先進的儀器設備，鼓勵并積極創造條件讓學生參與課程團隊課題項目。此外，課程團隊還每年定期聘請國內外本學科專家給學生做講座或進行學術研討，讓學生更多地接觸動物遺傳學的研究前沿，培養學生對動物遺傳學的興趣，極大地提高《動物遺傳學》實驗教學的質量。

4.教學與大學生科技創新活動相結合

為了提高動物科學專業學生的綜合素質，培養學生的創新能力、實踐能力和團隊精神，本教學團隊以全國大學生創新性實驗計劃、全國大學生“挑戰杯”競賽等多種項目為契機，結合我校開展的大學生科研訓練計劃，鼓勵學生根據遺傳學實驗特點按照自己的興趣和能力，積極申報和開展大學生科技創新實驗，并借助研究生指導本科生科技創新工作。通過開展大學生科技創新工作，不但可以培養學生的創新精神和科研能力，還可以加深學生動物對遺傳學科研的了解，拓寬學生的知識面，強化知識的掌握，激發學生對專業知識的學習興趣，從而增強課堂教學效果，并為將來進一步深造奠定堅實的基礎。近三年教學團隊指導申請大學生科技創新立項20項，其中國家級項目4項、省級項目3項、校級項目8項、院級項目5項。

5.量化實驗考核標準

量化實驗考核辦法是對學生綜合能力進行客觀、全面和準確的評價的一種有效手段。為此，本教學團隊經過討論研究，對動物遺傳學實驗課程的考核方法設置如下：實驗成績實行百分制，總評成績由實驗報告成績和平時成績兩部分組成。其中實驗報告成績占50%，實驗報告主要考核學生實驗報告的撰寫是否格式規范、是否有抄襲、實驗結果情況和分析討論是否合理。平時成績占50%（考勤、實驗操作；實驗態度）：出勤率占實驗總成績的10%，每缺勤1次扣2分，滿分10分；實驗操作占實驗總成績的20%，主要考核學生實驗操作全過程，例如實驗操作規范性、儀器使用是否違規、實驗結果、實驗結束后臺面是否整齊整潔、實驗結束實驗儀器是否按規定關閉、儀器試劑擺放是否回原位等；實驗態度占實驗總成績的20%，主要考核上課紀律、實驗預習、課堂回答問題、值日情況。平時成績由教師每次完成實驗后現場打分，學生覺得不公平公正可以現場提出。通過量化實驗考核標準，較全面、客觀地考核學生的實驗技能、創新能力、綜合分析能力及實驗報告的質量，提高學生對實驗的重視程度和興趣，更自覺、主動地學習，課堂上表現更活躍，積極提出問題并參與討論，使教學效率和教學質量得到提高。

6.結語

實驗教學是《動物遺傳學》教學中不可缺少的重要環節，是培養動物科學等專業學生實驗技能的重要手段之一[5]。本課程通過一系列的實驗教學改革，充分調動了學生學習的積極性和主動性，提高了學生的實驗技能，培養了學生創新意識和科研創新能力，為學生本科畢業論文研究和未來研究生階段從事科學研究奠定基礎。通過課后發放調查問卷形式，有95%的學生認為這樣的實驗教學方式更合理、更公平、更能增強動手和科研創新能力，避免學生簡單機械地按照實驗指導書，照本宣科、依葫蘆畫瓢，走流程式完成實驗操作被動參與的教學現象，提高實驗教學質量。

參考文獻：

[1]孫祎振，劉玉芬.改革動物遺傳學教學內容的思考與實踐[J].高等農業教育，2005，8（8）：63-65.

[2]張敏.《動物遺傳學》教學改革的探索[J].中國校外教育，2010（04）：90.

[3]張定東.動物遺傳學教學改革與實踐[J].河南農業（教育版），2008（11）：13-14.

[4]易樂飛，王萍，程漢良，等.遺傳學實驗教學改革與創新型人才培養[J].中國現代教育裝備，2011，115（3）：93-94.

[5]蔣岸岸，劉海峰.高校動物遺傳學實驗教學改革[J].實驗科學與技術，2011，9（5）：68-69.

基金項目：2013年度華南農業大學教學改革研究項目，項目編號：JG-13114，項目主持人：劉滿清。