遺傳學實驗課教學的改革方向

鄒玉蘭 華中農業大學生命科學技術學院 430070

隨著我國社會經濟水平的飛速提升，各項新型技術得以不斷推出，知識儲備型人才的弱點不斷暴露，社會對創新型、實踐型和綜合型人才的需求更是不斷增加。現代教育理論觀點認為，人類的知識體系主要由顯性知識及緘默知識構成[1-4]。顯性知識主要指的是能夠借助文字、語言和符號等所表達的知識；緘默知識則是人們本身并沒有意識到，但是能夠對自身行為造成深刻影響的知識[5-6]。實驗課程教學，是學生實踐能力及創新思維的重要培養途徑之一。通過逐步加強對實驗課程教學的支持度及重視度，可以最終實現生物學類開放大實驗的教學變革。

1 當前遺傳學實驗課程的問題所在

在現階段的遺傳學實驗教學課程中，筆者發現整體的實驗內容普遍較為孤立，不存在較強的綜合性，每一個遺傳定律都會產生一個實驗內容，學生在有限的教學課時內，只能對其中的一個實驗予以選擇和完成。在實驗課程開展過程中，絕大多數的實驗操作基本都是由教師個人完成，很多學生只能在上課的時間段里進行觀察，之后統計分析所得出的數據。這種傳統的遺傳學實驗課程，教師始終占據教學主體地位，學生缺乏相應的學習獨立性，處于被動的學習狀態。并且實驗室的整體利用效率也相對較低，學生只能夠在上課的半天時間內進入實驗操作階段，而剩余的待在實驗室的時間絕大多數都被浪費。現階段實驗室存在的意義，更多的只是為了作為“遺傳學”理論課程的結課尾聲，學生會忽視實驗課，并不能提高操作能力。

2 開放大實驗教學的變革理念及設計

對于當前遺傳學實驗課程所存在的主要問題，未來遺傳學的實驗課程教學團隊的統一指導理念應是：將學生的思維創新、培養學生實踐能力作為緘默知識學習的基礎，為學生創造更多的動手操作的機會。學生作為實驗教學課程的開展主體，應追求實驗課程以人為本，而教師僅僅起引導和輔助作用。對此種教學變革理念加以明確后，對遺傳學的實驗課程內容做出以下針對性設計（如圖1所示）。

通過篩選不同的科學類專題，創設特定的實驗情境，激發學生對實驗的興趣。將學生分為不同小組，完成以小組為單位的實驗過程，并且詳細寫出小組內的實驗計劃書。主要的計劃內容包括：本次實驗課程中所要解決的問題、所采用的遺傳學理論知識原理、實驗樣本的數據、重復性數據是否滿足生物統計要求、實驗具體操作步驟及相應實驗進度。教師對小組設計的實驗步驟進行檢查確認后，學生按照試驗計劃進度完成整個實驗。不同小組所選取的實驗步驟不同、材料不同、進度不同，所用時間也不同。教師根據不同小組的實驗計劃書，安排具體實驗時間，并對不同的小組實驗操作進行指導，指導后完成相應的實驗報告。

3 開放大實驗教學的關鍵環節

（1）強調學生分組自愿。在開展遺傳學生物學類開放大實驗教學過程中，教師起到了關鍵的影響作用，其直接決定著整體的教學質量。應當重視學生自愿分組的愿望，并且在分好小組之后，選擇適合開展實驗的研究主體。對小組內的每一個人所負責的主要工作都要予以明確，在實驗課程后1周之內完成大實驗改革的整體計劃書。比如在針對果蠅性狀的遺傳分析大實驗課程開展中，要求小組學生能夠對果蠅的不同類型及基因類型進行認識，并且對果蠅的基本生活史、雜交技術以及整體的培養方式進行了解；對數木多倍體的整體誘導大實驗開展中，對學生的染色體具體變異內容及具體應用進行了解。

（2）教學團隊成員自審設計方案。教學團隊的成員對學生所自主設計的試驗計劃書進行審核，需要細致地追問實驗的具體細節，并且時刻抽查學生的實驗準備情況，對學生的思辨能力進行鍛煉。同時及時發現實驗計劃書中存在的問題，讓學生能夠在教學團隊成員的引導下，共同商議具體的解決方案，之后再次開展小組審核。比如教師在開展果蠅性狀的綜合遺傳分析大實驗中，應當向學生表明在實驗中驗證的遺傳學定律具體有幾個，所設計的雜交組合是什么；數目多倍體的誘導大實驗開展中，則要確保學生實驗操作步驟是否合理，具體數據應當如何調查處理。

圖1

（3）試驗期間不定時地抽查學生的具體操作成果。教師應當不定時地抽查學生的實驗課程操作成果，根據大實驗的教學管理規則，教師簽署各個小組所制定的實驗進度計劃表，對每一個小組的具體實驗進度進行全面的了解，并且指導小組學生認真完成實驗操作。比如教師在對果蠅性狀的綜合遺傳分析大實驗課程中，對同學的實驗過程進行指導，選取處女蠅的雜交技術，對果蠅性狀進行觀察的實驗方法等。

（4）以學分激勵機制吸引學生盡早進入實驗室。在活體材料的培養過程中，讓學生能夠自愿報名，充分利用課余時間，跟隨實驗技術人員，從材料的培養、固定、保存到染料及試劑的配制，全程親自動手完成。最后根據實驗過程形成實驗總結，交由指導教師審核鑒定并獲取學分。

（5）實驗結束后共同探討。教師應當組織全班學生參與大實驗課程的階段性總結，并對后期實驗總結進行指導。如上諸多大實驗變革課程的開展環節，對當前“遺傳學”實驗課程的變革尤為重要。學生所掌握的實踐操作技術，會由于大實驗具體課程內容的不同而存在不同的側重點。不同的小組團隊之間也同樣要保證密切的配合，從而開放大實驗教學方式能夠順利進行。

4 結語

開放大實驗課程教學模式有效提升了學生對實驗課程的參與熱情，同時也能夠幫助學生進一步了解具體的實驗內容。其能夠有效提升學生的動手操作能力。而且小組實驗責任到人、分工明確，同學之間也容易形成良好的協作關系，避免了傳統實驗教學中遇到問題時相互推諉的情況。