生物科學師范專業《遺傳學實驗》教學改革實踐與體會

陳發波+劉毅

摘要：《遺傳學實驗》是高等師范院校生物科學師范專業的專業能力實踐課程，在提升生物科學師范專業學生專業知識能力與教師教學能力方面起到重要的作用。本文針對生物科學師范專業《遺傳學實驗》教學特點，分析了《遺傳學實驗》實踐教學的現狀及存在的問題，結合近年來在《遺傳學實驗》教學中的經驗和感受，探討了提高生物科學師范專業《遺傳學實驗》教學效果的教學改革方法，以期為提高師范生實驗動手能力、實驗教學技能和科研能力提供指導。

關鍵詞：遺傳學實驗；生物科學師范專業；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0107-02

遺傳學是研究生物遺傳和變異的生命基礎科學，也是生命科學的前沿和帶頭學科，在高等院校與生物相關專業課程設置中具有非常重要的地位。遺傳學已發展成為生命科學的核心學科，在農、牧、林、漁、工業發酵、醫療保健等乃至國防事業中得到廣泛應用。《遺傳學實驗》教學是溝通理論與實踐的橋梁，通過《遺傳學實驗》教學，能讓學生掌握遺傳學基本實驗技能，培養學生創新能力、動手能力和綜合分析等能力。《遺傳學實驗》是高等師范院校生物科學師范專業的專業能力實踐課程，是提升師范生生物科學素養與教學能力的重要實驗課程。由于師范專業培養人才目標的不同，在教學方式和教學手段等方面可以采取不同于普通院校《遺傳學實驗》教學的方式。本文就長江師范學院生物科學師范專業《遺傳學實驗》課程的現狀及改革措施與各位同行進行分享，以不斷地探索，在實踐中不斷地提高《遺傳學實驗》教學效果。

一、生物科學師范專業《遺傳學實驗》教學現狀及存在的問題

遺傳學是生物科學師范專業的核心骨干課程，《遺傳學實驗》課程與遺傳學既密切配合又各有側重，具有一定的獨立性和完整性。我校《遺傳學實驗》共2學分33學時，一般開設10—11個實驗，每個實驗3—4個學時。《遺傳學實驗》在提高學生動手能力和生物科學素養方面起到了一定的作用，但教學中仍然存在以下不足：（1）教學內容重復、陳舊。由于生物科學師范專業還開設了植物學、分子生物學、動物學、微生物學、細胞生物學、進化生物學等實驗課程，部分《遺傳學實驗》項目與其他課程實驗項目存在重復現象，如植物根尖壓片技術與植物學實驗植物有絲分裂觀察重復，分子遺傳學實驗與分子生物學實驗重復。（2）驗證性實驗為主，綜合設計性實驗少。為適應每個實驗3—4個學時的教學，教師一般選擇驗證性的實驗，綜合設計性實驗的許多步驟也由教師準備完成，學生沒有機會參與實驗的整個過程。（3）教學方式單一，學生學習積極性不高，動手能力與教學能力脫節。傳統的《遺傳學實驗》一般是教師提前準備好實驗，上課時進行講解、演示和指導，學生聽取教師講授、操作實驗、完成實驗報告。在整個實驗過程中學生都是被動參與實驗，學習積極性不高。另外實驗課只注重學生動手能力的培養，往往忽略師范生實驗教學技能的培養，盡管學生在大二進行了生物教學論課程的學習，但真正上講臺講的機會較少。（4）只注重學生的實驗操作，科研能力提高有限。學生只進行實驗操作，對實驗設計、準備、數據記錄、數據分析及科技論文寫作等不了解或不重視。實驗報告格式死板，與科技論文和學生畢業論文脫節。因此，有必要在《遺傳學實驗》中加強學生科研能力的培養。（5）考核方式單一，教學質量不高。成績評定一般由實驗態度、實驗報告和實驗操作考試3部分組成，往往忽略對實驗課最重要部分——實驗過程的考核。

二、生物科學師范專業《遺傳學實驗》教學的改革與措施

1.整合重復實驗項目，明確教學內容和任務。依托學校2016培養方案的制定，生物科學專業所有老師共同商議和探討，整合重復的實驗項目，確定《遺傳學實驗》教學內容。教學內容包括兩個方面：一是遺傳學的基本規律的驗證，如孟德爾自由分離與組合規律、伴性遺傳、基因的獨立分配與互作和群體遺傳等；二是與遺傳學有關的基本實驗操作技術，如植物根尖制片技術、核型分析、植物有性雜交和作物雜種優勢和遺傳率估算等。對于分子遺傳方面的項目由分子生物學實驗承擔，粗糙鏈孢霉的培養及遺傳則由微生物學實驗承擔。通過調整，較好地避免了不同課程之間實驗項目的重復，明確了《遺傳學實驗》的教學內容和任務。

2.設置綜合性、開放性實驗，培養學生動手能力。以玉米、果蠅和人為實驗對象和載體，整合傳統的遺傳學驗證性實驗，設置綜合性、開放性實驗。實驗有3條主線：一是玉米系列實驗，包括不同玉米品種核型分析、玉米主要農藝、經濟性狀雜種優勢及遺傳率估算、玉米多倍體的誘發及細胞學鑒定、玉米花粉母細胞減數分裂觀察、玉米有性雜交及6個世代玉米材料的創制。要求學生從發取玉米根尖、種植誘變玉米和6個世代玉米、調查相關性狀、減數分裂時期取材、雜交授粉到收獲玉米種子，全程參與。二是果蠅系列實驗，包括果蠅的形態觀察及其生活史、果蠅唾腺染色體標本的制備與觀察、果蠅的二對因子的自由組合、果蠅的三點試驗和果蠅的伴性遺傳。要求學生自主設計實驗方案、培養果蠅、雜交及進行統計分析。三是人類系列實驗，主要為人類性狀及疾病的調查。要求學生自主選擇調查的人類性狀及疾病，并進行相關的遺傳分析。同一系列實驗之間既相互獨立又相互聯系，不再是原來單一的驗證性實驗，能較好地培養學生的動手能力。

3.參與式教學，激發學生學習興趣，提高學生教學能力。采用學生參與式教學。每個教學班不超過30人，按2—3人分成10個小組。進行隨機抽簽，每個小組負責一個實驗項目，在老師的指導下完成實驗設計、實驗準備、預備實驗、課堂教學和教學反思等。在課堂教學中鼓勵學生采用多種方式進行講授，如使用多媒體課件、播放相關視頻和導入案例，將生活中與遺傳學息息相關的事例引入課堂，進而激發學生的學習興趣。更重要的是使學生對實驗項目的原理、方法步驟及實驗操作有更深刻的了解，可以提高學生學習的積極性和教學的成效，給予學生上臺講課的機會，讓學生熟悉實驗教學的各個環節，使學生的教學能力得到提高。endprint

4.強調實驗記錄及論文撰寫，鼓勵學生參加科研項目，提高學生科研能力。教學中要求每組學生獨立完成相關實驗，打破上課課時的限制，采取開放式實驗教學，加強實驗過程的監督與考核，強調對整個實驗過程的記錄。由于學校并未開設科研論文寫作課程，《遺傳學實驗》要求每份實驗報告都按科技論文的格式進行撰寫，鍛煉學生的科技論文寫作能力。學生從查閱資料、實驗設計、材料培養、結果記錄、數據分析和論文撰寫等各個環節都得到了鍛煉，極大地促進了科學研究的熱情。同時，學生可自主設計實驗，鼓勵學生申報科研課題、大學生“挑戰杯”競賽項目和大學生創新、創業訓練項目以及參與教師的科研項目，只要這些項目與遺傳學有關，就可以申請免修相關實驗項目。

5.多元化考核，保證教學質量。課程考核內容包括出勤、實驗操作、實驗記錄、實驗論文、備課、講課及教學反思7個部分，分別占實驗總成績的10%、10%、10%、20%、20%、20%和10%，實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核，能有效地保證教學質量。

三、結語

遺傳學知識是中小學生物課程重要的組成部分，《遺傳學實驗》是培養生物科學師范專業學生綜合素質的重要手段。但因受師資力量、實驗條件、課程工作量和課程學時等因素的影響，目前《遺傳學實驗》與預期目標還存在較大的差距，還需要我們不斷探索和改革實踐，以提升教學水平，進而培養出更優秀的師范生人才。

參考文獻：

[1]劉曉雪，張慧，胡艷，等.植物生產類本科生遺傳學實驗實踐教學模式改革探究[J].高校實驗室工作研究，2016，（2）：23-25.

[2]任翠娟，姜金仲，胡曉娜，等.地方高校遺傳學實驗學業評價考核體系改革——以貴州師范學院為例[J].高校實驗室工作研究，2016，（3）：13-15.

[3]趙燕，黃麗華，李健.遺傳學實驗課程教學內容的優化與實施[J].現代農業科技，2016，（9）：295-296.

[4]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.

[5]林柳，何濱，關亞麗，等.從學生到教師的角色轉變——參與式教學在高校師范班《遺傳學實驗》教學中的實踐[J].生物學通報，2016，51（6）：39-42.

[6]吳榕.淺淡生物類師范生的培養模式[J].教育教學論壇，2017，（4）：48-49.

[7]程羅根.遺傳學實驗課程的教學現狀與思考[J].教育教學論壇，2015，（1）：242-243.endprint