生物技術專業遺傳學實驗教學改革初探

毛會麗　李品　劉涌濤

摘 要：遺傳學是生物技術專業的基礎課程，對培養出符合現代社會需要的創新型生物技術專業人才具有十分重要的意義。我們結合目前遺傳學實驗教學現狀，分析其中存在的問題，從改革實驗課的教學內容、教學方法入手，首先，將教材根據改革內容重新編制，以信息和多媒體相結合，引入最新的科研、教改成果；其次，改變傳統的教學模式，增加師生互動，因材施教，培養學生的綜合實驗技能；最后，開放實驗室，改革實驗課傳統的考核方法，建立遺傳學科研興趣小組，使學生完整的參與文獻查閱、實驗設計、實驗操作等過程，培養學生獨立完成課題的能力。通過這一系列措施，達到良好的教學效果，提高教學質量，提高學生的設計創新能力，激發學生自主學習的積極性，培養出具有創新型的生物技術人才。

關鍵詞：實驗教學 教學改革 教學質量 遺傳學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0130-02

近年來，隨著高等教育改革的不斷深入，遺傳學作為高等院校生物技術專業的基礎課程，受到了越來越多的重視，促使各高校在教學改革中取得了一定的成果和效益[1-6]。遺傳學是一門實驗綜合技術很強的學科，客觀來講主要研究基因的結構、功能和變異、傳遞與表達規律，它與普通生物學、細胞生物學、微生物學、基因工程學等課程息息相關，這些課程的實驗技術若沒有掌握好，如何理解遺傳學中涉及到的細胞、染色體、基因組DNA等方面的微觀內容，因此，為了提高大學生的科研創新綜合能力，彌補目前遺傳學教學過程中的不足，我們嘗試對遺傳學實驗課做了改革創新，從而積累了一些經驗，并取得了較好的教學效果。

1 遺傳學實驗教學現狀及存在的問題

首先我院生物技術專業遺傳學實驗教學內容以經典遺傳學為主，細胞遺傳學、分子遺傳學涉及較少，驗證性實驗較多，未能從現代分子水平來解釋遺傳現象本質；且學生不能全程參與實驗過程，都是老師把所需耗材及試劑準備好，才開始做實驗，這樣導致學生動手能力差，對實驗中遇到的問題不知道怎么操作或者不理解為什么這樣做，生搬硬套教材上的一套實驗流程，從而不理解滴加每一種試劑的目的和意義，從而導致學生一知半解，互相抄襲作業，缺乏學習興趣的積極性。其次我院因教室緊張沒有固定的遺傳學實驗室，造成不能全天開放實驗室，使學生的動手操作機會相對減少，實驗內容及時間不能靈活調控。

2 改革課程體系，編制教材

遺傳學是一門研究生物遺傳和變異規律的學科，是生命科學各個分支學科中最為重要的基礎課程。因此，一是新的課程體系要涵蓋經典遺傳學、細胞遺傳學、微生物遺傳學及分子遺傳學等方面的內容，要避免學科間內容的重復及學時的合理分配。首先，要適當壓縮傳統經典遺傳學內容，增加遺傳學領域新的科研成果。比如觀察洋蔥細胞的有絲分裂、蝗蟲的減數分裂及染色體核型、帶型分析等涉及染色體方面的內容太多，可以壓縮合并實驗內容；同時增加分子遺傳學內容，比如基因表達與調控、基因組與遺傳標記、基因突變檢測等相關的實驗操作技能，使學生及時了解遺傳學新的研究成果和發展情況。二是改變驗證性實驗，進行綜合設計創新性實驗。比如： 傳統的模式生物果蠅系列課程，可以根據遺傳學三大定律的知識，讓學生自主選擇果蠅進行雜交組合，自己設計實驗流程，經過查閱文獻、相互討論，然后制定實驗方案，自己動手操作完成實驗內容，進行數據統計，觀察并分析實驗結果等一系列過程有學生全部獨立完成，使以往單一的驗證性實驗變成綜合設計性實驗。三是增加研究性實驗，比如傳統的蠶豆根尖微核檢測實驗，可以先讓學生查閱相關的資料，了解微核的含義，然后自己再利用蠶豆根尖微核檢測技術設計實驗內容，使學生能利用蠶豆根尖微核檢測技術檢測污水、農藥、化妝品、食品添加劑、化學藥品等具體實物，注重于與生產應用實踐相結合，讓學生充分體驗遺傳學與我們的日常生活息息相關。

3 改革教學方法，靈活利用多媒體和網絡教學

為了提高學生的創新綜合能力，打破以往遺傳學傳統的填鴨式模式，許多遺傳學者總結了很多有效的教學方法，比如“案例教學法、問題式教學”及“啟發式教學”等，這些教學方法有效的提高了教學效率[7]。在當今信息社會，多媒體教學的普及，大大增加了學生的信息量，我們充分利用這些教學方法，為學生提供一些網絡資源，使學生充分通過文字、圖片、視頻及動畫等形式更形象的理解實驗過程，擴大知識面，降低了抽象知識的理解難度、記憶難度，提高了教學質量和效率。比如果蠅唾液腺解剖，可以在實驗操作前播放相關解剖視頻，讓學生清晰地看到操作步驟及注意事項，避免了傳統的老師演示操作，學生圍成一圈，造成外面的學生根本看不清操作的現象；利用網絡技術，可以使教學活動的自主性、內容的前沿性得到及時提高，比如在多媒體的學習中，我們可以指導學生上網查詢相關信息，觀察多倍體植物，鑒別職務染色體數目變化的意義，掌握人工誘發多倍體植物的原理、方法及其在植物育種上的意義，然后再進行實驗操作，這樣學生覺得獲得的知識比之前老師講解的深刻百倍，其提交的實驗報告達到較高的水平，繪圖技術得到了極大的提高。

4 開放實驗室，經費及課時合理分配

傳統遺傳學一般都是3～4個學時完成一個實驗內容，而眾多實驗不能在規定時間內完成，因此造成老師提前給學生準備好，完成一部分操作，而我們實施全天性開放實驗室，讓學生自主合理安排時間，根據實驗進度提前預約實驗室并完成整個實驗過程。比如：洋蔥根尖的培養、果蠅的飼養、蝗蟲的收集、實驗前期各種試劑的配制等都有時間完成。當然，這樣涉及到實驗課時、實驗室管理及經費問題，我們可以根據實驗內容的整合和壓縮，來合理分配課時量；實驗室管理交給每個小組的組長負責，負責物品之間的交接，儀器的使用登記、儀器維護等情況；經費問題，學生可以和老師探討一下經費的預算，在保證實驗能進行的基礎上，可以3～4個人一組，在選材上利用我們身邊能利用的資源，減少經費的支出。總之，提高了學生的自主性、增強了實驗興趣及動手能力。

5 建立遺傳學科研興趣小組

遺傳學是一門實踐性很強的學科，很多的遺傳和變異現象及規律都是學者從生產實踐中發現和總結出來的。因此，要學好遺傳學，理論知識一定要和實際生產相結合，僅靠課堂上的知識太抽象了，需要老師組建科研興趣小組，教師指導，由學生拍攝與遺傳學相關的照片和視頻，制作課件互相交流，形成第二課堂；或者開展學術講座、知識競賽、遺傳性家族疾病調查分析等活動。向學生傳遞有關遺傳學一些基本的理論知識和一些最新的研究成果等。鞏固學生所學的理論知識，培養學生對遺傳性疾病的分析和處理能力。促使學生在實驗過程中養成善于發現問題、綜合運用知識去分析問題、采用網絡查詢或者小組間互相探討解決問題的良好習慣，增強其獨立進行科研的能力。

6 改革考核方式，完善評價體系

對學生成績的考核不能再僅限于試卷考試，改革考核的內容及方式，比如學生平時上課時的表現、每次實驗報告的成績、相關理論知識考核、實驗技能的操作、設計性實驗的考核等，比如儀器的使用，操作是否規范，實驗結果是否正確、根據老師給出的案例，自己設計試驗等進行綜合評價，這樣才能綜合評價學生的知識水平、操作能力及創新能力，并且幫助學生發現自身學習的弱點，改進學習方法，提高學習效率，提高其學習的激情，真正體現了考核的意義。同時也為教師進一步提高教學質量，為進一步完善教學改革，改進教學方法，提供了參考資料。

7 改革畢業設計，加強臨床實習

傳統的生物技術專業的學生，在大四第二學期開始做畢業設計，而我們教改后，在平時上實驗課時自己創新設計的實驗就可以寫成論文，然后把時間用于實習，比如學生到了臨床上，見到真正的遺傳性疾病，才能觀察到遺傳性疾病的臨床癥狀、診斷治療過程，慢慢學會診斷、分析、解決遺傳性疾病的工作能力；學生到農場觀察小麥、水稻、玉米等農作物的遺傳性狀能加深對理論知識的理解等，這種臨床實習才能培養出優秀的學生。

總之，通過以上改革，不僅使學生認識實驗課的重要性，還在教學過程中突出了學生的主導地位，發揮了學生的學習主動性和積極性。也提高了自身學習的積極性，同時對自身教學能力有了很大的提升。對學生進行調查問卷，大部分的學生覺得遺傳學不再抽象、枯燥、不理解、沒興趣，課堂氣氛明顯活躍，學生的分析、理解和解決問題的能力明顯提高。同時也促使教師自身進一步的學習和研究，提高自己的業務能力，在以后的工作中不斷探索，為培養出更多的創造性人才而努力。

參考文獻

[1]熊大勝，席在星.本科生遺傳學實驗教學的改革探討[J].遺傳，2005，27（5）： 811-814.

[2]李雅軒，趙昕，胡英考，等.遺傳學實驗教學改革的實踐與探索[J].實驗技術與管理，2006，23（4）：99-101.

[3]于月華，曲延英，高文偉，等.采用多媒體教學手段，提高《遺傳學》實驗教學質量[J].教育教學論壇，2014，1（3）：255-256.

[4]吳若菁.遺傳學實驗教學的改革研究[J].實驗室研究與探索，2005，24（12）：72-74.

[5]石春海，肖建富，吳建國.構建優質教學體系，促進《遺傳學》精品教育[J].遺傳，2013，35（1）：101-106.

[6]王艷鴿，都景芳，閆文藝，等.醫學遺傳學綜合性實驗的改革與實踐[J].基礎醫學教育，2013，15（6）：583-585.

[7]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，2013，3（2）25-28.