基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革

楊鵬鳴 陳學(xué)進(jìn)

摘要 本文闡述了園藝專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的探索，通過分析目前遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，提出了構(gòu)建遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系、充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用并打破課時(shí)局限的教學(xué)改革措施，以期提高園藝專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果，提升大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 遺傳學(xué)；園藝專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；問題；改革措施

中圖分類號 G642.0；Q3-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0275-01

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)，目前已成為生命科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的基礎(chǔ)學(xué)科之一，遺傳學(xué)知識的掌握以及應(yīng)用能力的培養(yǎng)直接影響農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)水平。縱觀遺傳學(xué)的發(fā)展史，從經(jīng)典遺傳學(xué)到分子遺傳學(xué)，其快速發(fā)展離不開大量的試驗(yàn)[1]。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)是遺傳學(xué)進(jìn)步和發(fā)展的基礎(chǔ)，因?yàn)槠浣?jīng)典遺傳規(guī)律都需要通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對人才綜合應(yīng)用知識的能力和創(chuàng)新能力更加重視，而這些綜合素質(zhì)的培養(yǎng)尤其離不開高水平的實(shí)踐教學(xué)這一重要教學(xué)環(huán)節(jié)[2-3]。目前，經(jīng)過大量的研究和改革，在高素質(zhì)復(fù)合型園藝人才培養(yǎng)方面已經(jīng)取得了一定的成績，但是仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)就如何提升遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)的效果不斷地進(jìn)行研究和嘗試，努力拓寬和深化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，形成理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)協(xié)調(diào)并進(jìn)的教學(xué)模式。筆者在遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了10年的探索，目的是構(gòu)建適合園藝專業(yè)的遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系，為相似課程的教學(xué)改革提供借鑒。

1 遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

1.1 遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的安排過于程式化

遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)多年來均以理論教學(xué)為主，設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn)較少。很多實(shí)驗(yàn)課如同理論課教學(xué)，忽略了學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課往往是教師在上課時(shí)先講解實(shí)驗(yàn)原理，再列出詳細(xì)的操作步驟，然后學(xué)生利用教師提前準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)材料按部就班地操作，最后得出統(tǒng)一的結(jié)論。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏思考與質(zhì)疑，照步驟操作，無法鍛煉其創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力[4-5]。

1.2 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間安排過短

河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院每個(gè)學(xué)期遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)為18學(xué)時(shí)，時(shí)間安排必須按教務(wù)系統(tǒng)的要求而定。而很多設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程往往需要幾個(gè)月，甚至1～2年的時(shí)間，尤其是遺傳規(guī)律的研究不僅耗時(shí)長，而且統(tǒng)計(jì)數(shù)字量較大，按教務(wù)系統(tǒng)的課時(shí)安排學(xué)生根本本無法完成全部實(shí)驗(yàn)任務(wù)。因此，教師只能精簡大量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有時(shí)像理論課講授一樣僅簡單地講解實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，并讓學(xué)生觀察預(yù)料之中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生動(dòng)手及觀察的空間和時(shí)間很有限，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)無從談起。

2 教學(xué)改革措施

2.1 構(gòu)建遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系

將園藝專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三大部分。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)部分主要為了使學(xué)生掌握遺傳學(xué)基本的實(shí)驗(yàn)理論和技術(shù)，如植物細(xì)胞有絲分裂的觀察實(shí)驗(yàn)，以洋蔥、蠶豆等植物的根尖切片為材料，安排2個(gè)實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)部分以基本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，主要安排3個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及遺傳學(xué)的主要研究領(lǐng)域與應(yīng)用領(lǐng)域，如植物遺傳率的估算涉及植物雜交、F1雜種優(yōu)勢表現(xiàn)、方差分析等內(nèi)容，一般結(jié)合教師的科研項(xiàng)目進(jìn)行；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是教師將科研課題中部分內(nèi)容設(shè)計(jì)成專題實(shí)驗(yàn)，如相同表現(xiàn)型突變的基因鑒定、逆境條件下相關(guān)基因的調(diào)控與表達(dá)等。實(shí)驗(yàn)以3～4人為1組，自行選題、查閱文獻(xiàn)，靈活運(yùn)用所學(xué)知識和技能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，教師介紹實(shí)驗(yàn)室所具備的實(shí)驗(yàn)條件，明確選題范圍，指導(dǎo)學(xué)生選題。通過不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力，而且能啟發(fā)其創(chuàng)新思維，進(jìn)一步提升學(xué)生的科研素養(yǎng)[6-7]。

2.2 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用并打破課時(shí)局限

遺傳學(xué)很多實(shí)驗(yàn)單純靠上課時(shí)間無法完成。無論是孟德爾分離規(guī)律還是遺傳率的估算，完整的實(shí)驗(yàn)往往需要2個(gè)甚至3個(gè)世代，所以必然要求實(shí)驗(yàn)室實(shí)行全方位開放，學(xué)生利用課余時(shí)間提前介入實(shí)驗(yàn)。為了使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，要求每個(gè)學(xué)生以個(gè)人或小組的形式獨(dú)立完成全部的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，包括材料制備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、數(shù)據(jù)整理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一系列步驟。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生根據(jù)興趣自由取材，如驗(yàn)證孟德爾獨(dú)立分配規(guī)律時(shí)學(xué)生們可以用玉米或豌豆作為材料，結(jié)合玉米、豌豆的遺傳育種研究進(jìn)展，自行確定實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇研究性狀并統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種教學(xué)方式不僅可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)應(yīng)用、科學(xué)發(fā)展及社會(huì)需求進(jìn)一步結(jié)合，而且可以實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用、經(jīng)典與現(xiàn)代、基礎(chǔ)與前沿的有機(jī)結(jié)合，提升教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語

通過上述一系列遺傳學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革措施的實(shí)施，有利于學(xué)生牢固掌握遺傳學(xué)的基本知識，并能運(yùn)用所學(xué)遺傳學(xué)知識解決園藝生產(chǎn)中存在的一些實(shí)際問題，有效提高了

園藝專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)踐課的教學(xué)效果。同時(shí)，通過鼓勵(lì)探索型實(shí)踐教學(xué)模式，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)新性、積極性和自覺性，并可進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 裴冬麗.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27（3）：129-130.

[2] 易樂飛，王萍，程漢良，等.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（3）：93-94.

[3] 劉曉雪，張慧，胡艷，等.植物生產(chǎn)類本科生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式改革探究[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2016（2）：23-25.

[4] 王利，鐘金城，郭春華，等.本科生科研能力在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（5）：108-110.

[5] 李亞娟，郭海濱，劉向東.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革試驗(yàn)初探[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（6）：255-257.

[6] 周清元，何鳳發(fā)，殷加明，等.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改進(jìn)[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008（1）：169-172.

[7] 熊大勝，席在星.本科生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討[J].遺傳，2005（5）：811-814.