《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)的改進(jìn)和優(yōu)化

劉星，姬可平，王燕，張青峰

摘要：以往本院《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)內(nèi)容主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣不高，動(dòng)手能力、科研能力未得到充分的提高。通過調(diào)整和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增設(shè)開放式、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，并改進(jìn)考核方式等，有效解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，提高了學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)，并進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綜合素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）13-0061-02

遺傳學(xué)（Genetics）是研究生物遺傳與變異的科學(xué)，是生命科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)學(xué)科，也是發(fā)展最快的學(xué)科之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為遺傳學(xué)課程重要的組成部分，影響著課程整體水平的提高。通過實(shí)驗(yàn)可加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。近年來，高等院校教學(xué)改革的工作重點(diǎn)不僅是要求學(xué)生充分掌握理論知識(shí)，更注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力、科研思維能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者在近幾年的《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)實(shí)踐中，針對(duì)以往教學(xué)中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣不高，動(dòng)手能力、科研能力未得到充分的提高等問題，對(duì)《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，增設(shè)開放式、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)等，并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)考核方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》原有內(nèi)容的不足及教學(xué)中存在的問題

1.原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本院校目前只有生物工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，實(shí)驗(yàn)課時(shí)僅20學(xué)時(shí)，要在短時(shí)間內(nèi)有效的完成系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)難度頗大。因此，只開設(shè)了動(dòng)物減數(shù)分裂染色體的制備與分析；果蠅的飼養(yǎng)；果蠅的單因子、伴性遺傳、雙因子等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；果蠅唾腺染色體的制備；PTC嘗味能力，X染色質(zhì)的制備一共5次實(shí)驗(yàn)，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占60%左以上，而設(shè)計(jì)性、開放式、綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例較少。

2.以往教學(xué)中存在的問題。①遺傳學(xué)是一門較抽象，有一定難度的專業(yè)基礎(chǔ)課，《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)效果將直接影響到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深入理解。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多通過實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒕唧w操作步驟、注意事項(xiàng)等。學(xué)生以聽為主，待教師講解后才動(dòng)手實(shí)際操作，大多數(shù)同學(xué)對(duì)已經(jīng)明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不太感興趣，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中氣氛較沉悶，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。②以往教學(xué)中，大多數(shù)同學(xué)可順利完成果蠅的飼養(yǎng)及生活史觀察，在招引和飼養(yǎng)果蠅時(shí)，由學(xué)生自行購(gòu)買水果作為培養(yǎng)基，因未添加防霉劑需經(jīng)常更換培養(yǎng)基，給學(xué)生帶來不便。在單因子、雙因子、伴性遺傳等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，因自然條件下基因突變具有低頻性使得果蠅突變體缺乏，從而影響實(shí)驗(yàn)的正常運(yùn)行。在果蠅唾腺染色體制備的實(shí)驗(yàn)中，大部分學(xué)生由于難以辨認(rèn)唾腺而取錯(cuò)實(shí)驗(yàn)材料，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。另外，學(xué)生也很難在短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)剝?nèi)」壨傧伲⒄莆諌浩记桑瑢?dǎo)致無法在鏡下觀察到理想的果蠅唾腺染色體，從而打擊了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。③《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的考核以往主要是通過課堂實(shí)驗(yàn)操作和課后學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核，因?qū)嶒?yàn)操作步驟較為煩瑣，個(gè)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果不太理想，因此很難公平公正的予以評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫也不能很好的體現(xiàn)出學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能掌握情況，且存在互相抄襲的現(xiàn)象，不利于學(xué)生興趣和積極性的提高。實(shí)驗(yàn)考核方式較單一，且存在不客觀、不公正等因素是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題。

二、邊調(diào)整，邊實(shí)踐，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容及改進(jìn)考核方式

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整和優(yōu)化。①增設(shè)了人類常見單基因性狀的鑒定與群體遺傳學(xué)分析、人類皮膚紋理分析實(shí)驗(yàn)，通過互相觀察拇指端關(guān)節(jié)外展度、雙手扣握方式、達(dá)爾文結(jié)節(jié)、耳垂特點(diǎn)、發(fā)旋與發(fā)式、卷舌與翻舌、蒙古褶、手指中段毛發(fā)、指紋、掌紋特點(diǎn)等，了解遺傳性狀的遺傳方式和控制某性狀基因的性質(zhì)，并經(jīng)計(jì)算后判斷該群體是否達(dá)到遺傳平衡。②針對(duì)果蠅培養(yǎng)基發(fā)霉和突變體缺乏的難題，筆者提出由學(xué)生自行配制玉米粉培養(yǎng)基，有效的解決了培養(yǎng)基發(fā)霉的問題。在果蠅飼養(yǎng)的同時(shí)人工加入誘變劑對(duì)果蠅進(jìn)行誘變以獲得較多突變體。學(xué)生每5個(gè)人一組，自行查閱文獻(xiàn)資料，經(jīng)組員商討確定一種誘變方法，并將具體的實(shí)驗(yàn)路線、可行性分析等提交給實(shí)驗(yàn)教師。經(jīng)審核通過后，學(xué)生自行完成果蠅誘變的實(shí)驗(yàn)，成功解決了果蠅突變體缺乏的難題。在果蠅飼養(yǎng)和誘變過程中，當(dāng)獲得足夠的優(yōu)質(zhì)三齡幼蟲時(shí)到實(shí)驗(yàn)室制作果蠅唾腺染色體標(biāo)本，這樣學(xué)生有充分的時(shí)間多次練習(xí)剝?nèi)」壨傧俸蛪浩?jīng)多次實(shí)踐操作掌握壓片技巧。

2.教學(xué)方法的改進(jìn)。①要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，充分熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康模恚襟E等，并書寫預(yù)習(xí)報(bào)告，其中實(shí)驗(yàn)步驟要求用流程圖表示，同時(shí)對(duì)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果做一個(gè)簡(jiǎn)單的描述，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、步驟等提出自己的問題。②實(shí)驗(yàn)教師充分利用多媒體技術(shù)盡可能全面、清晰的講解到每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，特別針對(duì)學(xué)生容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的步驟應(yīng)再三強(qiáng)調(diào)，并予以正確演示。還可提前準(zhǔn)備好視頻、圖片播放給學(xué)生看，有效避免了學(xué)生取錯(cuò)實(shí)驗(yàn)材料。教師可拍攝理想的染色體照片，分別把低倍和高倍鏡下的特點(diǎn)通過圖片的形式放映給學(xué)生看，從而使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握染色體在鏡下的特點(diǎn)，更快速、準(zhǔn)確的找到分散好、形態(tài)清晰的中期染色體。實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)精心準(zhǔn)備好每次實(shí)驗(yàn)課的PPT課件，做到目的明確，原理清晰，步驟一目了然，便于學(xué)生理解和掌握。

3.考核方式的改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)考核方式細(xì)化了考核標(biāo)準(zhǔn)，如出勤、紀(jì)律、衛(wèi)生，實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際動(dòng)手操作情況等均列入考核范圍，并對(duì)每個(gè)指標(biāo)給予具體的分值。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以PPT形式提交，如果蠅的飼養(yǎng)，誘變，單因子、雙因子、伴性遺傳等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，唾腺染色體標(biāo)本的制備實(shí)驗(yàn)綜合制作一套PPT。要求提交的PPT中包括每個(gè)實(shí)驗(yàn)具體的操作流程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的照片，遇到的問題以及解決辦法等。

三、目前取得的成效

1.通過對(duì)常見遺傳性狀觀察，激發(fā)了學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)充滿好奇心，增強(qiáng)了學(xué)生的探索欲，達(dá)到了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，活躍課堂氛圍的目的。將原本單一、分散的實(shí)驗(yàn)組合在一起，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性、開放式實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合分析能力、解決問題的能力，同時(shí)，有效的強(qiáng)化了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和集體榮譽(yù)感等。

2.通過書寫預(yù)習(xí)報(bào)告有利于學(xué)生提前熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，有效地避免了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中不知所措，混淆實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)操作過程中能夠做到一氣呵成，從而獲得了更佳的實(shí)驗(yàn)效果，提高了實(shí)驗(yàn)操作效率。實(shí)驗(yàn)教師制作的具體、直觀、形象的視頻、圖片資料有益于加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解以及對(duì)遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律的理解，從而幫助學(xué)生更順利完成實(shí)驗(yàn)操作，并獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3.考核標(biāo)準(zhǔn)多樣化、具體化后，實(shí)驗(yàn)成績(jī)更為客觀，較傳統(tǒng)的考核方式更為公平公正。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不管是紀(jì)律衛(wèi)生還是實(shí)際動(dòng)手操作，都能做到認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍，有效的提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)。通過制作PPT，學(xué)生熟練掌握了PPT的制作技巧，其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力也得到了提高。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生更深入的理解了遺傳定律、遺傳性狀等理論知識(shí)。

《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)目的是使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，將遺傳學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和觀察、分析、解決問題的能力等，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深對(duì)理論知識(shí)的鞏固和理解。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中應(yīng)注重學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立思考能力、綜合素質(zhì)的提高，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的探索欲和好奇心，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果的目的。總而言之，遺傳學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是不斷探索、發(fā)展的過程。作為教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)，了解最新的前沿知識(shí)，通過改進(jìn)教學(xué)方法，以求更高的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]林凌，闞顯照，汪鳴，等.高校遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思與改革[Z].中國(guó)安徽蕪湖，20107.

[2]石春海，肖建富，吳建國(guó).構(gòu)建優(yōu)質(zhì)教學(xué)體系，促進(jìn)《遺傳學(xué)》精品教育[J].遺傳，2013，（01）：101-106.

[3]文義凱，司懷軍，姜寒玉，等.生物技術(shù)本科專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的探索[J].教育教學(xué)論壇，2012，（35）：190-191.

[4]張文慧，杜吉到，高樹仁，等.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，（4）：141-143.

[5]魏俊杰.高等院校遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，18（2）：120-121.

[6]姚嘉宜，黃辰，宋土生.醫(yī)學(xué)研究生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2011，19（5）：945-946.

[7]黃鎮(zhèn)，熊金蘋，徐愛遐，等.高等農(nóng)業(yè)院校遺傳學(xué)教學(xué)改革淺議[J].人力資源管理，2011，（10）：147-148.

通訊作者：張青峰。