遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與思考

摘要：遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是獨(dú)立于遺傳學(xué)課程之外的專業(yè)必修課，在生命科學(xué)的本科教學(xué)規(guī)劃中得到了很大的重視。但是，由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作仍存在諸多不足，需要不斷完善和優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)方式；創(chuàng)新；評價(jià)

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）01-0242-02

遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，遺傳學(xué)的發(fā)展離不開大量而設(shè)計(jì)周密的實(shí)驗(yàn)研究。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)課程教學(xué)中具有重要的地位，遺傳實(shí)驗(yàn)課程是開展遺傳學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，不僅可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中加深對遺傳學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行遺傳學(xué)及其相關(guān)學(xué)科研究的能力。但是，由于受課程設(shè)置、課時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件等因素的限制，目前的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式、教學(xué)效果等存在很多不盡人意之處，削弱了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)有的作用，需要引起重視并加以解決。

一、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)面臨的主要問題

遺傳學(xué)是生物學(xué)中最具有綜合性的中心學(xué)科之一，也是生命科學(xué)中發(fā)展最迅速的前沿學(xué)科之一。因此，遺傳學(xué)的研究成果以及研究遺傳學(xué)的新技術(shù)突飛猛進(jìn)，與日俱增。但是，由于受傳統(tǒng)教學(xué)體制的影響，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中表現(xiàn)出來的問題越來越突出，主要體現(xiàn)在如下主要方面：

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于經(jīng)典，沒有跟上遺傳學(xué)快速發(fā)展的步伐

遺傳學(xué)的基石是遺傳學(xué)的三個(gè)基本規(guī)律，即分離規(guī)律、自由組合規(guī)律和連鎖互換規(guī)律，為了幫助學(xué)生對三大遺傳規(guī)律的理解，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是通過果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)、觀察和統(tǒng)計(jì)雜交后代的表現(xiàn)和分離比，畫出相應(yīng)的連鎖圖。雖然果蠅是遺傳學(xué)研究的極佳材料，具有容易獲得、突變類型多、容易培養(yǎng)、繁殖速度快、性狀易于觀察等許多優(yōu)點(diǎn)，而且能在較短的時(shí)間內(nèi)完成分離規(guī)律、自由組合規(guī)律和連鎖互換規(guī)律的驗(yàn)證以及伴性遺傳、絞花遺傳現(xiàn)象分析和染色體分析等研究內(nèi)容，但是，正是因?yàn)楣壍倪@些優(yōu)良特性，所以很多條件比較好的中學(xué)就已經(jīng)開設(shè)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如果在大學(xué)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，還是做這樣的驗(yàn)證，學(xué)生就沒有興趣了。其實(shí)，隨著遺傳學(xué)的發(fā)展，已有很多性狀的基因被測序，特別是像果蠅這樣的模式生物，人們對其基因組已有相當(dāng)?shù)牧私猓耆梢酝ㄟ^分子生物學(xué)手段，從基因水平驗(yàn)證遺傳規(guī)律。

（二）教學(xué)方式僵化

就目前的實(shí)驗(yàn)課程模式來看，無論是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，還是獲取新知識實(shí)驗(yàn)，教學(xué)環(huán)節(jié)都幾乎是相同的，基本上都是學(xué)生模仿教師的演示或者按照老師擬定好的步驟機(jī)械性地去操作。無論結(jié)果如何，交個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告了事，這種實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式的好處就是有利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)步驟，容易獲得預(yù)期的結(jié)果，教師易于教學(xué)也易于管理，所以這種模式至今基本上仍然在使用。但是，它的弊端是顯而易見的。主要有三點(diǎn)：（1）學(xué)生動(dòng)手與動(dòng)腦環(huán)節(jié)脫離。由于學(xué)生是按指定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也是已知的，因此學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)無需動(dòng)腦思考，對實(shí)驗(yàn)喪失興趣。（2）學(xué)生常處在被動(dòng)地位。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)中所需要的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)用具、各種試劑等都是老師事先安排好的，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照老師擬定的實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械性地操作，對決定實(shí)驗(yàn)成功與否的許多前期工作并不知曉，對實(shí)驗(yàn)的操作步驟也是只知其然而不知其所以然。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。（3）學(xué)生的創(chuàng)造性和實(shí)驗(yàn)技能難以發(fā)揮和展現(xiàn)。由于全班學(xué)生都是按照擬定好的同樣的步驟去操作，不需要學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不允許對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改動(dòng)，所以學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)不需要?jiǎng)幽X思考，只要按步操作就可以了。

生物的性狀是遺傳和環(huán)境共同作用的結(jié)果，為了排除環(huán)境的影響、證實(shí)遺傳對性狀的決定作用，遺傳學(xué)的研究需要嚴(yán)密的科學(xué)設(shè)計(jì)，包括研究材料的選擇、培育與保存，試劑的配制、實(shí)驗(yàn)條件的選擇等都對實(shí)驗(yàn)結(jié)果起決定性作用，如果只知道實(shí)驗(yàn)步驟不知道這樣一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對遺傳學(xué)研究的理解是非常欠缺的。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)體系不合理

這主要包括兩個(gè)方面：（1）對老師工作業(yè)績的評價(jià)和工作量的認(rèn)定。由于實(shí)驗(yàn)場所和師資的限制，實(shí)驗(yàn)課往往也是幾十個(gè)人的大班課，老師要對那么多的學(xué)生進(jìn)行手把手的指導(dǎo)，實(shí)際上要比上理論課辛苦。但是，實(shí)驗(yàn)課的工作量認(rèn)定也是按課時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)，有的單位還要將實(shí)驗(yàn)課的工作量乘以小于1的系數(shù)，這就很難調(diào)動(dòng)老師的積極性。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料，這些材料的培育與保持，需要花費(fèi)很多時(shí)間，而不可能在實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)內(nèi)完成的。（2）對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。實(shí)驗(yàn)課的考核主要包括兩個(gè)方面：①考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果或要證實(shí)的理論的掌握情況；②考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。第一種考核比較簡單，一般是通過書面考試的形式進(jìn)行，可以考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)的掌握程度，但不能全面反映出學(xué)生的能力水平和實(shí)驗(yàn)態(tài)度、習(xí)慣等，這就造成學(xué)生做與不做實(shí)驗(yàn)得到的評價(jià)差異不大。第二種考核比較復(fù)雜，受評價(jià)體系和人為因素的影響比較大，往往缺乏公正公平性。

二、對解決問題的幾點(diǎn)思考

遺傳學(xué)是一門發(fā)展速度很快的生物學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，也是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)既是對所學(xué)知識的驗(yàn)證，也是訓(xùn)練技術(shù)、培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。隨著遺傳學(xué)科的發(fā)展以及教育改革步伐的不斷加快，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程目前所面臨的問題也需要通過不斷改革而逐步解決。

（一）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)相輔相成

遺傳史上的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的原理和設(shè)計(jì)精髓對現(xiàn)代生物學(xué)的研究仍然有著不可替代的科學(xué)意義。當(dāng)然，保留這些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不是要幾十年甚至幾百年機(jī)械地簡單重復(fù)，而是要在遺傳學(xué)的不斷發(fā)展過程中賦予新的靈魂和精華，要在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中引入創(chuàng)新設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思想，這是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的一項(xiàng)重要課題。例如，果蠅有許多突變型，而且許多基因都已經(jīng)定位到相應(yīng)染色體上，因此在傳統(tǒng)的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中，我們可以提供不同的果蠅品系，讓學(xué)生根據(jù)已定位的基因信息，選擇合適的果蠅品系，自己設(shè)計(jì)雜交組合，以盡可能少的雜交組合方式驗(yàn)證分離、自由組合、連鎖互換、伴性遺傳、絞花遺傳等遺傳現(xiàn)象。在這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，既保留了傳統(tǒng)的果蠅飼養(yǎng)和雜交實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，又賦予了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的創(chuàng)新鍛煉，一定會(huì)激起學(xué)生的興趣和探究熱情。

（二）加強(qiáng)課程群建設(shè)，優(yōu)化相關(guān)課程資源

作為生命科學(xué)本科階段所要學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)的專業(yè)必修課程，遺傳學(xué)與動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等課程之間存在著很多交叉和重疊。在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)也可能會(huì)在其他課程的實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)，例如，細(xì)胞分裂實(shí)驗(yàn)也可能在植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)或細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)，基因克隆實(shí)驗(yàn)也可能在生物化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)，轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)也可能在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)等，因此，這些課程的相關(guān)老師就有必要統(tǒng)籌安排，不要在不同課程中重復(fù)開設(shè)相同的實(shí)驗(yàn)，也不要相互推諉而漏開了某個(gè)實(shí)驗(yàn)，充分利用各門課程有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)，增添新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以便緊跟本學(xué)科發(fā)展的步伐。

（三）建立科學(xué)的評價(jià)體系，激發(fā)師生的教學(xué)熱情

如何合理地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，不僅會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可能會(huì)給學(xué)生的心靈和世界觀造成不利影響。因此如何科學(xué)、客觀地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也是教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課不同于理論課，既有專業(yè)理論要素，又有操作技能要素，所以實(shí)驗(yàn)課程成績的評定應(yīng)采用綜合指標(biāo)，例如專業(yè)基礎(chǔ)知識水平、實(shí)際操作技能、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)意識、互作精神、師生互動(dòng)情況以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。老師的積極性是上好實(shí)驗(yàn)課的關(guān)鍵，雖然每門課程的課時(shí)數(shù)量是限定的，但是老師在實(shí)驗(yàn)過程中所付出的勞動(dòng)應(yīng)該、同時(shí)也必需得到尊重和認(rèn)可，所以老師在實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、預(yù)實(shí)驗(yàn)等過程中付出的勞動(dòng)應(yīng)該計(jì)入工作量。

總之，目前的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中仍存在一些缺陷和問題，需要通過不斷改革和創(chuàng)新而不斷得到完善。

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