遺傳學實驗課教學改革的探討

摘 要：為解決傳統遺傳學實驗課教學弊端，筆者開展了遺傳學實驗課教學改革，更新了遺傳學實驗內容、豐富了遺傳學實驗材料、量化了遺傳學實驗考核、開放了遺傳學實驗室、并將現代教學手段用于遺傳學實驗。實踐證明，這些教學改革效果良好。

關鍵詞：遺傳學 實驗教學 教學改革

遺傳學是生命科學領域的基礎學科之一，在農業、醫藥、環保和生物多樣性保護等方面具有重要作用。遺傳學實驗是遺傳學教學中一門獨立設課的重要的專業基礎課。遺傳學實驗課是獲得遺傳學知識的重要方法和手段，不僅可以加深對一些基本知識和基本理論的認知和理解，獲得專業技能訓練，提高觀察、分析、綜合和解決問題的能力，而且能夠影響人的世界觀、正確思維方法和嚴謹的工作作風。因此針對遺傳學實驗教學過程中的不足，我們開展了遺傳學實驗課教學改革。

一、遺傳學實驗課傳統教學方法的弊端

1.重視理論課教學，忽視實驗課教學。

長期以來遺傳學實驗內容和學時安排都服從于理論課教學進展，傳統的思維模式認為實驗課是為了驗證和加深理解理論課的內容，忽視了實驗課是培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力的重要環節，忽視了實驗課是培養具有創新能力的高素質人才不可缺少的環節［１］。

2.以驗證性實驗為主，缺少綜合性、設計性實驗。

有關有絲分裂、減數分裂、孟德爾遺傳規律、伴性遺傳規律等驗證性實驗過多，綜合性、設計性實驗較少。在驗證性實驗過程中，教師事先將實驗材料準備好，在有限的學時內，教師先講一遍實驗目的、原理、方法和實驗步驟，然后學生按教師或實驗書上的步驟一步一步往下做，并參照著教材上的模式圖觀察實驗結果。整個過程中學生是機械的、被動的，因此驗證性實驗很難培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，不利于培養和提高學生的創新能力［２］。

3.實驗室不開放，教師代替完成的實驗內容多。

多數遺傳學實驗往往需要經歷一個較長的時間段，而傳統的遺傳學實驗一次課僅有3—4學時，許多實驗操作不得不由教師代替完成。例如果蠅的伴性遺傳實驗，時間長達50天，因為實驗室不能全天性開放教學，所以學生無法參與培養基的配制、處女蠅的搜集等實驗全過程。這種教學的弊端使得學生一旦離開教師的協作就無法獨立開展類似實驗。

4.缺乏現代教學手段。

遺傳學實驗大多要用顯微鏡來觀察實驗結果，教師會使用一臺顯微鏡來示范教學，但由于學生人數過多，部分學生得不到教師及時的指導，因而實驗效果參差不齊。例如果蠅唾液腺染色體制備實驗，學生從未接觸過果蠅唾液腺，許多學生拉出唾液腺后不認識，導致實驗結果不理想。傳統顯微鏡不能儲存圖像，一些好的材料、好的圖像和好的結果無法在另外的時間或實驗中再現，無法實現資源交流共享［３］。另外，由于實驗結果得不到有效監督，部分學生甚至應付實驗，不管結果如何，時間一到即自行離開。

5.實驗課成績評定不完善。

在傳統教學模式中，實驗課成績過多的依賴實驗報告，有些學生實驗不認真，結果不理想，甚至不上實驗課，照教材抄一份實驗報告也能得高分。顯然，這樣的成績評定不利于督促學生認真學習［１］。

二、遺傳學實驗課的教學改革

1.遺傳學實驗內容的更新

為了培養和提高學生的創新能力，同時兼顧綜合性、設計性實驗和各經典實驗，我們將一些在步驟上有連續性或在內容上有相關性的實驗進行合并。如過去將果蠅單因子雜交、伴性遺傳等作為單列實驗，而現在我們把這些驗證性實驗整合為1個設計性實驗，要求學生能用1個雜交實驗結果驗證多個遺傳規律，為了配合實驗，實驗室全天開放。結果表明這樣的實驗使學生得到較為全面的訓練。

2.豐富遺傳學實驗材料

過去的遺傳學實驗大多采用最易出結果的材料來做實驗，不利于創新精神的培養。因此，我們在實驗中增加了小麥、大蔥等實驗材料，在一個實驗中我們通常準備了不同材料供學生實驗用，雖然教師工作量多，但在很大程度上促進了學生探索的積極性。

3.現代教學手段用于遺傳學實驗

數碼顯微系統與多媒體技術應用到了遺傳學實驗。例如在介紹減數分裂過程時，我們將以往積累的各個時期典型照片制成幻燈片來播放；用數碼顯微系統將顯微鏡下的果蠅唾液腺和染色體圖像投影在大屏幕上，使學生增加感性認識；播放自制的實驗操作示范錄像，整個實驗的動態過程得到演示。在細胞染色體的實驗結果的記錄上，我們要求學生用數碼相機拍照記錄實驗結果，并將照片沖洗后粘貼在實驗報告上。這樣既能真實記錄學生的實驗結果，又可以避免有些學生做不出結果，甚至沒有做實驗，利用參考教材上的模式圖繪畫出實驗結果的現象。

4.量化遺傳學實驗考核

實驗教學不僅要培養學生實驗技能，更要培養學生良好實驗習慣，因此我們對實驗考核進行了細分和量化。在實驗操作規范性方面，實驗臺面不整潔、顯微鏡不按要求使用等都給予一定的扣分，重犯則加倍處罰；在實驗結果方面，實驗不按時完成、取材部位不正確、染色不恰當和染色體不分散等都給予一定的扣分。考核范圍涉及遺傳學實驗的全部內容，將考核內容做成題簽，組合成套題由學生抽簽選題操作。這樣做法促使學生全面復習遺傳學實驗的教學內容，達到學生能掌握遺傳學實驗所要求的基本實驗技術與操作技能的教學目的。

5.開放遺傳學實驗室

為給在實驗課中沒有掌握實驗技能的學生更多的學習機會，滿足非生物專業學生對遺傳學實驗的興趣要求和擴展知識面，遺傳學實驗室對全校開放。我們鼓勵學生多進實驗室，對實驗課操作不合格的學生要求其重做，且重做結果同樣有效。重做的學生必須獨立完成材料準備和藥品配制等，因此學生端正了實驗課態度，應付及被動參與實驗的現象基本消除。

三、遺傳學實驗課教學改革的下一步設想

1.進一步提高遺傳學實驗課質量。

過去遺傳學實驗課通常是以完成教學任務為目標，學生只須按指導書上的步驟完成實驗即可；對問題的解決方法，學生只知其然不知其所以然，更不知還有多種方法可解決問題，這就限制了學生創新能力的培養。以后的遺傳學實驗課則要求教師講解同一實驗的多種實驗方法，同時鼓勵學生提出自己的新思路和方法；通過比較不同實驗方法，使學生知其所以然，并在實踐過程中漸漸養成勤于思考、敢于創新的習慣。為達這一目的，就要求教師具有開拓創新的精神、廣博的知識面和扎實的基本功、較好的教學經驗［4］。

2.不斷更新實驗。

根據我校的海洋特色，在以后的遺傳實驗中，適當添加一些以魚類為材料的實驗。例如斑馬魚繁殖能力強，繁殖周期短，數量性狀基因豐富，易于雜交，是遺傳研究不可多得的好材料。

3.積極爭取校、系支持，增加實驗設備。

實驗室是高校完成實驗教學及師生進行科學研究的必備場所，有著其它教學環境不可替代的重要作用。考慮到學生實驗的需要和師生科研的需要，積極爭取校、系支持，逐年添置一些高檔儀器，為實驗教學及科研創造條件。

遺傳學實驗課教學改革是一門內涵廣泛的科學，我們的改革也僅僅是開始，諸多教學改革內容尚需進一步補充完善和嘗試。

參考文獻：

[1] 王竹林，劉曙東， 馬翎健等. 遺傳學實驗教學改革探索[J]. 高校實驗室工作研究，2006，(4): 14-16.

[2] 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.

[3] 王竹林， 劉曙東. 數碼顯微互動與遺傳實驗教學[J]. 實驗科學與技術， 2007， 5(3): 96-98.

[4] 洪彩霞， 肖建富， 石春海. 改進遺傳學實驗教學[J]. 實驗室研究與探索， 2002， 21(2): 27-28.

基金項目：淮海工學院海洋學院精品課程建設資助（2006HYJP07）