農學類專業遺傳學實驗課教學改革的探索和思考

周勇　龔志云　田舜

摘 要：遺傳學是生命科學的核心學科之一，是高等學校農學類本科生的專業基礎課。結合農學類專業的自身設置特點，在遺傳學實驗課的教學改革方面進行了探索和思考。通過改革教學內容，引入研究性教學，完善考核辦法，優化實驗教學環境和提高教師教學水平5個方面，改善遺傳學實驗課的教學效果，培養適合本專業發展需求的專業技能型人才。

關鍵詞：遺傳學；實驗課；教學改革

中圖分類號 G420 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）08-144-02

遺傳學是生命科學的核心學科之一，是一門以實驗為主要研究手段的科學[1]。隨著現代分子生物學，尤其是組學的快速發展，極大地豐富和拓展了經典遺傳學的深度和廣度。遺傳學課程是高等學校農學類專業本科生的專業基礎課，通常包括理論教學和實驗教學兩部分，其中實驗教學承載著驗證遺傳學理論并加以應用的作用。農學專業遺傳學實驗課教學應立足于遺傳學基本理論，緊密圍繞農學學科的發展需求，結合專業的自身設置特點制定出明確的培養目標，通過教學內容和形式的創新，達到遺傳學理論和農學實踐的“合璧”，培養適合本專業發展需求的專業技能型人才。筆者結合自身教學實際情況，談談對農學類專業遺傳學實驗課教學改革的思考。

1 明確培養目標，優化教學內容

現在遺傳學實驗課中驗證性和觀察性實驗所占比例比較大，涉及傳統經典的遺傳學實驗內容比較多，而與農學專業相關的分子遺傳學實驗內容較少[2]。隨著新技術、新方法的不斷涌現，遺傳學的研究范疇大幅度拓寬，研究內容不斷深化[3]。農學類專業遺傳學實驗教學內容的設置應結合遺傳學科的發展趨勢和農學專業本科生人才培養的要求。現在，相當一部分的農學專業本科畢業生進入育種單位、種子公司和農場，直接從事作物育種、種子生產和銷售。這些單位越來越重視現代生物技術在品種選育和種子生產上的應用，如利用花藥培養加快育種進程、利用分子標記進行雜交種純度鑒定和分子標記輔助選擇等。因此，農學類專業遺傳學實驗課除了保留經典遺傳學的傳統實驗內容外，還應該融入和專業直接相關的分子遺傳學和生物技術等實驗內容，如植物組織培養，植物DNA提取和檢測，PCR技術，分子標記相關技術等，培養適應就業發展要求的專業性人才。

2 引入研究性教學

研究性教學是“在課題教學中圍繞問題深入進行探究，通過質疑—查閱資料—確定研究思路—課內外討論—總結等一系列步驟獲取知識，重復發揮學生的參與性，使其從被動的學改變為主動的研，教師從單純的教改變為引導的一種教學模式”[4]。目前研究性教學在遺傳學理論教學得到發展和推廣，而在實驗教學中很少應用。現在的遺傳學實驗課，學生不可能參與整個實驗的全部過程，一般是教師把實驗材料準備好，學生上課時開展實驗，僅能夠簡單地看到實驗步驟，學習較為被動。針對這個問題，可以嘗試采取研究性教學的模式。在實驗課開始前，教師可以布置實驗題目，積極引導學生根據自己現有的知識和技能設計實驗，要求學生充分應用圖書館、網絡等平臺查閱資料，提前歸納實驗原理、步驟和所需儀器等，使學生對實驗流程理解透徹，做到心中有數。上課前，上繳實驗設計和預習報告，并作為課程成績的一部分，實現課堂內、課堂外的互動。上課時，采取互動式教學，隨時提問或讓學生上臺講解，增強學生在實驗課的主導地位，引起學生的高度興趣和注意，實現師生間的互動。還可以讓學生之間相互檢查實驗操作的正確性，如離心時樣品是否配平、移液器的使用方法等，使學生相互交流，相互探討，取長補短，實現學生間的互動。

3 完善考核辦法，切實提高教學效果

建立合理的考核評價體系對學生的學習能起到積極的促進作用，激發學生的參與熱情，提高動手能力、激勵學生在實驗中創新。可以適當提高遺傳學實驗成績占遺傳學課程總成績的的比例，同時拉開實驗課成績的差距，不能大部分學生的成績都差不多，這樣無法調動學生的積極性。實驗課成績可由實驗預習和設計（20%）、實驗過程（30%）、實驗報告（30%）和操作考核（20%）4部分組成。（1）實驗預習和設計：在教師給定實驗題目的基礎上，要求學生在實驗課前認真閱讀實驗指導書和復習有關的理論知識，設計實驗方案，并給出詳細的方法、步驟、試劑材料，實驗課課前上交；（2） 實驗過程：重點考核學生正確的操作步驟，同時注重學生的參與和互動，對于態度積極，勇于提出問題、回答問題的同學予以表揚和加分；（3）實驗報告：對實驗結果進行客觀的圖表繪制，以科研論文的形式對實驗結果進行合理的分析與說明，訓練學生書寫和完成科研論文的寫作能力。寫實驗報告時，不少同學認為文字抄得多，字跡整潔就可得高分，有的同學實驗甚至還沒有做，實驗報告已經寫好了。針對這種情況，可以同時附上原始的實驗記錄，不要怕凌亂（如果太凌亂也可以重新整理）；（4）操作考核：針對操作性強的實驗可以利用抽查的辦法讓學生現場進行操作，以判斷實驗教學的效果。通過考核辦法的不斷完善，使學生不再盲目追求實驗結果的正確性和準確性，轉而追求實驗設計的科學性和實驗過程中關鍵步驟的原理及操作技術，切實增強教學效果。

4 整合學科和科研優勢，優化實驗教學環境

由于本科生遺傳學實驗室一般設施相對簡單，缺乏較先進的儀器設備。一方面，積極爭取學校各級領導的支持，根據實驗課具體情況更新儀器設備并且投入適當的專項經費，努力改善改善實驗教學條件，優化實驗教學環境。另一方面，在實驗室硬件上，可以利用所屬的重點學科、重點實驗室的資源，通過以實驗教學中心連接各級科研實驗室和各研究課題組，做到資源互補。個別遺傳學實驗可以安排在開放實驗室（或公共實驗室），方便學生熟悉并接觸一些精密實驗儀器設備。在實驗間隙，教師可以帶領學生參觀實驗室并簡單介紹一些儀器的原理和功能，如介紹激光共聚焦顯微鏡，通過講解這種先進的細胞生物學分析儀器拍攝出的絢麗圖片，排除單純實驗操作的枯燥感，同時使同學們充分感受現代科技發展對遺傳學實驗技術手段的影響，激發學生對遺傳學實驗的興趣。還可以讓學生接觸到學科的名教授，鼓勵學生與名師的交流互動，提前發現有潛力的科研人才。

5 不斷提高教師自身的實驗教學水平

教師作為遺傳學實驗課的“導演”，自身的教學能力直接影響實驗課的教學效果。打鐵還需自身硬，要注意加強實驗教學過程中教師自身水平的提高。實驗課教師不僅要有豐富的基礎理論知識和熟練的實驗操作技能，還要在思想上意識到遺傳學實驗課的重要性。在開展科研工作的同時，精心準備實驗課教學計劃，積累教學素材，不斷創新教學內容和教學形式，將科研中最新的遺傳學和農學研究成果應用到實驗教學工作中，使學生了解到自己所學知識的重要性，激發學生的求知欲望。同時不斷提高自身教學素質，使實驗課教學更加具體、生動、有趣，以達到較好的教學效果。

6 結語

任何理想的教育應該“授人以漁，而非授人以魚”[5]，遺傳學實驗課也不例外。所有教學活動和改革應以是否能夠幫助學生掌握獨立設計實驗的能力，是否鍛煉學生基本操作和實驗技能，是否培養學生嚴謹的科學態度為衡量教學效果之標準。

參考文獻

[1]魏俊杰. 遺傳學實驗教學內容改革探索[J]. 安徽農學通報，2012，18（07）：197-198.

[2]楊昆，朱利泉，李幫秀，等. 分子生物學實驗教學改革的探討[J].實驗科學與技術，2010，8 （4）： 109-110.

[3]張書芹，劉焰，林忠旭，等. 農學類專業遺傳學實驗課程改革的探索[J]. 實驗科學與技術，2011，9 （3）： 143-145.

[4]新世紀教育研究所，《中國高等教育教學質量研究》編委會. 中國高等教育教學質量發展報告—高等學校本科教學質量研究[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5]侯定凱，梁爽，陳瓊瓊，等譯. 回國大學之道—對美國大學本科教育的反思和展望[M]. 上海：華東師范大學出版社，2008.

（責編：徐煥斗）