摘要:遺傳學是農科專業主要的專業基礎課程,教學質量直接影響到農學專業人才培養的質量。不斷改進和提高農科專業遺傳學的教學質量,是培養新世紀遺傳育種人才的需求。這是一門既古老又新興的一門學科,尤其伴隨著分子生物學的快速發展,新知識點不斷增加,加之課時壓縮等客觀條件,導致這門重要的農科專業基礎課面臨著授課質量等很多挑戰。本人結合遺傳的教學實踐,分別從“知識傳授突出農科特色、深入淺出增強知識掌握、知識串聯構建知識框架、考試靈活引導學習方向”等方面,對該課程知識傳授方法進行了探討。
關鍵詞:遺傳學;農學;教學改革
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)08-0217-02
遺傳學是一門古老的學科,它的歷史可追溯到1900年孟德爾分離和獨立分配規律的提出;它又是一門新興的學科,近年大量新發展的分子生物學知識不斷加入到遺產學課程,如:基因表達與調控、基因工程和基因組學、基因突變等。通過本課程的學習,可以促使農科學生從遺傳學角度來考慮農學專業課的問題,從分子水平上認知生命現象的本質,增強學生學習農學專業課的興趣。更為重要的是,本課程能讓學生掌握遺傳學的基本理論和技術的同時,為其他專業課的學習和今后的發展奠定基礎。很多同學將來還會從事與農學相關的工作,而遺傳學將會為將來的作物遺傳育種學、分子生物學等課程提供理論基礎,并為他們將來從事農業科學的相關研究和工作打下堅實的基礎。
(一)知識傳授突出農科特色
早期的遺傳學課本通常包括遺傳的細胞學基礎、孟德爾遺傳、連鎖遺傳和性連鎖、染色體變異、細菌和病毒的遺傳、細胞質遺傳等章節的內容。隨著現代分子生物學和群體遺傳學的快速發展,遺傳學課本又增加了遺傳物質的分子基礎、基因表達與調控、基因工程和基因組學、基因突變、遺傳與發育、數量遺傳、群體遺傳與進化等涉及現代遺傳學研究飛速發展的最新章節。一般設置40個學時的理論課時間,設置16個學時的實驗課時間。要想在40個課堂教學的學時內完成這些內容的教學是不可能的,即使勉強能夠講完這些章節,上課效果也會大打折扣,因此需要對全部講授內容進行有目的精簡和優化。而精簡和優化課程的理論基礎就要著眼于授課的專業方向及課程開設目的。本課程是為遺傳育種專業課打基礎的課程,所以一些育種課上會用到的重要理論必須重點講、深講,如:遺傳學三大定律、雜種優勢理論、細胞質遺傳理論、數量遺傳和進化理論。同時考慮到在大三上學期,我們還將開展分子生物學選修課程,因此在本課程中,少講或盡量不講涉及分子生物學的相關內容章節,如遺傳物質的分子基礎、基因表達與調控、基因工程和基因組學、基因突變、遺傳與發育等內容。
(二)深入淺出增強知識掌握
遺傳學是專業基礎課,有大量的經典遺傳學理論需要去掌握,期間還涉及復雜的數學運算。如果教學過程中按部就班,根據課本內容對學生進行授課,則常見的情況是:每班大約會有2/3左右的學生可能會跟不上講課的進度,導致課堂學習效率較低。因此,尋求更好的授課方法,需要深入淺出地講解知識點來調動學生的課堂積極性,取得更好的授課效果。例如在教授數量遺傳學這一章節的時候,大家可能會對基因定位比較陌生,這時候就需要考慮學生的專業背景及知識儲備。首先,講清楚基因定位這個詞匯,即定位基因,就是通過遺傳學和分子生物學的手段將調控不同性狀的基因標記在染色體的具體位置上;其次,循序漸進地告訴學生怎樣定位基因,定位基因的理論基礎就是前面講的三點測驗,不同之處是:在基因定位過程檢測和計算的是分子標記的比率而不是性狀的分離比率,整個過程是計算機軟件完成的。
(三)知識串聯構建知識框架
遺傳學知識點存在多且雜的特性,如果在講授的過程中不注意將各個知識點串聯起來,那么學生掌握的始終是分散的知識點,而不是一個知識面,一個知識體系。遺傳學的各個章節看似各自獨立,其實深層次上存在共同的一個主線,即:作物遺傳育種技術和理論。因此,在授課的過程中,就要提前把每個知識點連接到作物遺傳育種這門專業課的大樹主干上來,不至于讓掌握的知識點隨著考試的結束而散落。例如遺傳學最終要的三大定律,在講課的過程中,一定要明確告訴學生這些理論為什么是遺傳育種的理論基礎。因為,三大遺傳定律解釋了遺傳育種過程中最基本的問題:遺傳和變異,并且解釋了遺傳和變異產生的原因,同時為育種過程中估算遺傳和變異的幾率提供了理論基礎,讓育種不再盲目。同時,也為未來的育種方法-分子標記輔助育種和轉基因育種提供了技術方法,因為通過三點測驗,可以定位基因和克隆基因,并未未來的分子設計育種提供連鎖標記。而后面的雜種優勢就更直接了,這個理論是目前很多作物一直沿用的育種理論基礎,通過雜種優勢產生的原因引導學生去學習雜種優勢產生的機理,此外還要提一句:目前雖然關于雜種優勢的理論很多,但真正的原因仍在研究中,這就是明確告訴學生當前的學術前沿思想,讓學生產生去追求真理的動力。
(四)考試靈活引導學習方向
考試不是目的,而是督促學生掌握課堂知識點的有效手段,用好這根指揮棒,可大大提高授課效果。故此提出以下考試的建議:(1)考試內容和范圍在授課開始前就明確告知大家,讓大家有心理準備;(2)特別重要的知識點和概念,明確告知學生是必考內容,并告知學生重要知識點的考試分數比率,如遺傳學的三大定律;(3)部分了解內容,明確告知學生需要他們去理解,并且會有個別考題考察大家的課后理解能力;(4)試題要搭配合理,難中易搭配適中,以考察基礎理論知識為主,個別題目考察學生綜合利用知識點解決實際問題的能力。考試這根指揮棒,就是要明確告知學生那些是你需要掌握的,那些事需要了解的,只有這樣,學生才能集中精力掌握好遺傳學的主要知識點。
總之,《遺傳學》是高等學校農學專業重要的專業基礎課程,是很多后續遺傳育種課程的基石,授課效果的好壞對農學專業學生后續的發展至關重要。因此,我們在該課程的教授過程中,要不斷探索和總結,以授課內容能否適應和滿足現代社會的工作崗位的需求為最終目標。不斷摸索教學方法、不斷提高和豐富自己的教學技術和手段,始終以“生以求知為樂,師以從教為榮”[4],時刻“自省吾身”,力爭在高等教育的舞臺上散發出屬于自己的光芒。
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