遺傳學理論與實驗一體化的實踐與探討

譚秀華 武玉永 馬朋 孫業盈 單長民

摘要：大學遺傳學內容理論性和實踐性較強。為了更好地學習這門課程，有必要實施理論與實驗一體化的教學模式。通過課前準備、課程實施、課后總結，對該模式進行分析討論。理論與實驗教學一體化模式是以學生為主體，以教師為主導，以技能、創新為目標的教學模式，這一教學模式的應用既有助于學生更好地學習遺傳學這門課程，也有利于學生創新性思維、實踐能力的培養。

關鍵詞：遺傳學;理論與實驗一體化教學;實踐

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）43-0177-02

遺傳學是生命科學的基礎學科，也是大學生物專業和生物技術專業的主干和必修課程，其分支已經延伸到了生命科學的各個領域。本課程的主要任務是系統地講授遺傳學的基本原理和遺傳分析的基本方法，從群體、個體、細胞和分子等不同層次闡述世代間性狀表現的遺傳規律和內在機制，揭示引起生物產生遺傳變異與非遺傳變異的生物的和非生物途徑與手段，闡明遺傳規律在生物遺傳改良上的應用原則。遺傳學的學科特點決定了它本身的理論性和實踐性都較強，內容豐富，知識點紛繁復雜、靈活多變、表達各異，使這門學科的學習有一定的難度[1]。

理論與實驗一體化教學是在借鑒德國的“雙元制”教學模式基礎上發展起來的一種創新教學模式。它將理論教學與實驗教學有機結合起來并融為一體。授課地點根據內容需要可放在實驗室，也可放在教室，將講授、示范、觀察、討論、設計和實驗操作等相互融合，同步進行[2]，使學生能夠用剛掌握的理論知識指導實驗，進而在實驗中加深對理論知識的理解。整個教學過程突出以學生為主體、以技能、創新為目標。這一教學模式的應用有助于學生更好地學習遺傳學這門課程，也有利于對學生實踐能力的培養。

一、遺傳學理論與實驗進行一體化教學的實踐

（一）課程實施前的準備

課前，教師與學生為了課程的順利實施都要做好充分的準備。學生需要對課本內容做好預習，根據學習能力和興趣組成團隊并選好隊長。團隊協作查閱資料并討論課堂上有可能需要做的實驗內容，隊長根據需要和團隊成員、教師之間保持良好的交流、溝通，起到積極的帶頭作用并保障團隊學習討論的順暢進行;教師需要做好教學準備和課堂設計。在開展一體化教學前，教研室全體主講教師進行集體備課，調整教學計劃，討論制定課程方案，對教材每一章節進行分析討論，對教學過程中可能出現的問題做出預判，選取教材中最適合一體化教學的課程內容進行理論和實驗內容的整合，比如果蠅的伴性遺傳。

（二）課程的實施

課中，教師在講授某一理論知識時，需要引導學生進行討論，找出驗證該理論的手段方法。學生團隊在討論中提出各種設想，教師對其設想的可行性進行點評歸納，并向學生介紹與所述理論相關的現代科技水平、實驗方法以及本校目前的實驗室實驗設備情況。學生根據現有的實驗條件設計出可行的驗證性實驗程序，來驗證本節課所述理論建立的依據。課堂中教師還需擴展所述理論相關新知識以及遺傳學實驗相關的方式方法、實驗設計的基本原則、實驗注意事項等。

（三）課程實施后的總結

課后，學生對實驗結果進行總結分析，尤其應重視對實驗過程中出現意外的結果的分析，還要開展新內容的自主探索。教師需加以引導，這是整個理論與實驗教學一體化的難點所在，并直接關系到教學效果的好壞，教師不但要在課前做好充分準備，查閱大量文獻，全面了解和掌握所設計實驗的相關背景資料，而且也要在課中要有敏銳的觀察力和分析、解決實驗中遇到實際問題的能力，尤其需要提醒學生要重視意外的實驗結果，認真分析其產生的原因。

二、遺傳學理論與實驗一體化教學模式的總結與探討

（一）遺傳學理論與實驗一體化教學的分析與討論

教育部2010年啟動的“卓越計劃”旨在解決高等教育中的實踐性和創新性問題，加緊培養一批創新性強、能夠適應經濟和社會發展需求的各類技術人才。理論與實驗教學一體化就是以學生為主體，以教師為主導，以技能、創新為目標的教學模式，遺傳學的教學實行理論與實驗一體化教學模式，即推行適應創新能力培養的興趣驅動的研究性學習，從而為培養生物技術工程人才增磚添瓦。理論與實驗一體化教學是把理論教學與實驗教學內容融為一體的現場教學模式。該模式為學生提供了研究性學習的氛圍和環境，教師在教學中可采取“提出命題—大膽猜想—方案設計—實驗探究—分析驗證—交流評價”的流程，讓學生多觀察，多分析，運用已學知識采用多種方法嘗試，親自動手探究及實驗，逐漸養成一種科學思維習慣和善于質疑、勇于探究、勤于動手、努力求知的科學態度，激發他們探索創新的欲望[2]。

傳統的遺傳學教學模式為課堂上教授理論，后安排實驗教學，這種理論與實驗分開的教學模式，其弊端已日益凸顯，其存在的不足主要有：第一，理論教學與實踐教學在課堂和實驗室分別進行，造成理論與實驗教學存在一定的脫節現象。在實踐應用中，教學計劃實驗在理論之后，往往隔著數天，學生對前面學過的理論知識存在著淡忘的自然過程，而理論知識掌握不牢固則不利于實驗的開展。教師對前面理論知識的復習回顧則存在著教學資源的浪費和無法激發學生學習興趣的不足。第二，理論教學與實驗教學分別講授，其教學效果值得商榷。教師在教授一些抽象的理論知識比如基因的傳遞規律時，往往費神費力，學生理解起來也存在一定困難。多媒體在教學中的應用雖然可將某些抽象的知識直觀化，但也只能做到一定程度而已。第三，一些本色的遺傳學實驗多為驗證性實驗，對學生的吸引力小[1]，不利于對實驗原理及理論知識的理解掌握，因此傳統的實驗教學的收效也有限。顯而易見，傳統的教學模式在一定程度上限制了學生的創新性思維，不利于實用型、技能型及創新型人才的培養。而理論與實驗一體化教學模式將理論教學與實驗教學有機結合起來融為一體，可以有效解決上述問題。

（二）理論與實驗一體化教學對教師的要求和影響

在大學里，作為一門課程的主講教師一般有以下特點：具有扎實的專業基礎知識和豐富的實踐經驗，能夠緊跟本專業技術的發展，熟練掌握本專業相關的研究方法。“理論與實驗一體化”教學體系十分注重對學生團隊協作、實踐能力的培養，學生對自己的學習承擔了更多的責任，這就促使教師角色的重大變化。教師的主要職能有：提供學習信息、激發學生學習的興趣，幫助學生制訂學習計劃，搜集各種學習材料和安排各種學習活動，記錄學生的學習進度，對學生的特點進行分析以及對學生的學習能力進行客觀評價等。在這個過程中，突出表現了師生之間溝通、交流、合作的重要性。通過遺傳學理論與實驗一體化教學的進行，主講教師普遍認為自己專業領域的實踐經驗和能力有了很大的提高，對本學科知識體系的運用和操控更加熟練、得心應手，從而提高了遺傳學的教學質量。因而，遺傳學理論與實驗一體化教學的開展有助于教師的專業發展，不斷提高自身的綜合業務水平，發展呈現和重組知識的能力、創設以價值合理和結構科學的知識為核心的課程的能力以及在師生間建立有效教學關系的能力[3]。

參考文獻：

[1]肖建富，石春海.激發學生對遺傳學實驗學習興趣的教學方法探索[J].遺傳，2014，36（2）：181-187.

[2]張文慶.大學物理理論與實驗一體化教學探索[J].河南科技學院學報，2016，36（4）：106-108.

[3]閔靜，陳軍芳，李紅芳.“理論實驗一體化”教學對高職教師實踐能力培養的研究[J].2012，30（20）：25-26.