基于創新能力培養的遺傳學實踐教學改革

楊鵬鳴 陳學進

摘要 本文闡述了園藝專業遺傳學實踐教學改革的探索，通過分析目前遺傳學實踐教學中存在的問題，提出了構建遺傳學實踐教學體系、充分發揮學生的主體作用并打破課時局限的教學改革措施，以期提高園藝專業遺傳學實踐教學的教學效果，提升大學生的實踐創新能力。

關鍵詞 遺傳學；園藝專業；實踐教學；問題；改革措施

中圖分類號 G642.0；Q3-3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0275-01

遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學，目前已成為生命科學領域中發展最為迅速的基礎學科之一，遺傳學知識的掌握以及應用能力的培養直接影響農業人才的培養水平。縱觀遺傳學的發展史，從經典遺傳學到分子遺傳學，其快速發展離不開大量的試驗[1]。遺傳學實驗方法和技術是遺傳學進步和發展的基礎，因為其經典遺傳規律都需要通過反復的實驗來驗證。隨著社會的發展，社會對人才綜合應用知識的能力和創新能力更加重視，而這些綜合素質的培養尤其離不開高水平的實踐教學這一重要教學環節[2-3]。目前，經過大量的研究和改革，在高素質復合型園藝人才培養方面已經取得了一定的成績，但是仍需要進一步改進和完善實踐教學內容。現就如何提升遺傳學實踐教學的效果不斷地進行研究和嘗試，努力拓寬和深化實踐教學內容，形成理論教學與實踐教學協調并進的教學模式。筆者在遺傳學實踐教學改革方面進行了10年的探索，目的是構建適合園藝專業的遺傳學實踐教學體系，為相似課程的教學改革提供借鑒。

1 遺傳學實踐教學存在的問題

1.1 遺傳學實踐教學內容的安排過于程式化

遺傳學實踐教學多年來均以理論教學為主，設置的實驗項目也多為驗證性實驗，設計性實驗與綜合性實驗較少。很多實驗課如同理論課教學，忽略了學生動手能力和創新能力的培養。遺傳學實驗課往往是教師在上課時先講解實驗原理，再列出詳細的操作步驟，然后學生利用教師提前準備好的實驗材料按部就班地操作，最后得出統一的結論。學生做實驗時缺乏思考與質疑，照步驟操作，無法鍛煉其創造性思維和創新能力[4-5]。

1.2 遺傳學實驗教學時間安排過短

河南科技學院園藝園林學院每個學期遺傳學實驗課時數為18學時，時間安排必須按教務系統的要求而定。而很多設計性實驗與綜合性實驗的整個實驗過程往往需要幾個月，甚至1～2年的時間，尤其是遺傳規律的研究不僅耗時長，而且統計數字量較大，按教務系統的課時安排學生根本本無法完成全部實驗任務。因此，教師只能精簡大量實驗內容，有時像理論課講授一樣僅簡單地講解實驗步驟和實驗過程中的注意事項，并讓學生觀察預料之中的實驗結果，學生動手及觀察的空間和時間很有限，創新能力的培養無從談起。

2 教學改革措施

2.1 構建遺傳學實踐教學體系

將園藝專業遺傳學實驗項目分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三大部分。其中，基礎性實驗部分主要為了使學生掌握遺傳學基本的實驗理論和技術，如植物細胞有絲分裂的觀察實驗，以洋蔥、蠶豆等植物的根尖切片為材料，安排2個實驗；綜合性實驗部分以基本實驗為基礎，主要安排3個綜合性實驗項目，實驗內容涉及遺傳學的主要研究領域與應用領域，如植物遺傳率的估算涉及植物雜交、F1雜種優勢表現、方差分析等內容，一般結合教師的科研項目進行；設計性實驗是教師將科研課題中部分內容設計成專題實驗，如相同表現型突變的基因鑒定、逆境條件下相關基因的調控與表達等。實驗以3～4人為1組，自行選題、查閱文獻，靈活運用所學知識和技能設計實驗，教師介紹實驗室所具備的實驗條件，明確選題范圍，指導學生選題。通過不同實驗項目的設計與實施，不僅可以培養學生自主學習和獨立思考的能力，而且能啟發其創新思維，進一步提升學生的科研素養[6-7]。

2.2 充分發揮學生的主體作用并打破課時局限

遺傳學很多實驗單純靠上課時間無法完成。無論是孟德爾分離規律還是遺傳率的估算，完整的實驗往往需要2個甚至3個世代，所以必然要求實驗室實行全方位開放，學生利用課余時間提前介入實驗。為了使學生的學習變被動為主動，要求每個學生以個人或小組的形式獨立完成全部的實驗任務，包括材料制備、實驗設計、實驗實施、數據整理和實驗報告等一系列步驟。在整個實驗過程中學生根據興趣自由取材，如驗證孟德爾獨立分配規律時學生們可以用玉米或豌豆作為材料，結合玉米、豌豆的遺傳育種研究進展，自行確定實驗材料、設計實驗方案、選擇研究性狀并統計分析實驗結果。這種教學方式不僅可以使實驗教學內容與生產應用、科學發展及社會需求進一步結合，而且可以實現理論與應用、經典與現代、基礎與前沿的有機結合，提升教學質量。

3 結語

通過上述一系列遺傳學實踐教學改革措施的實施，有利于學生牢固掌握遺傳學的基本知識，并能運用所學遺傳學知識解決園藝生產中存在的一些實際問題，有效提高了

園藝專業遺傳學實踐課的教學效果。同時，通過鼓勵探索型實踐教學模式，還能提高學生學習的主動性、創新性、積極性和自覺性，并可進一步培養學生分析問題、解決問題的能力。

4 參考文獻

[1] 裴冬麗.遺傳學實驗教學改革的研究[J].商丘師范學院學報，2011，27（3）：129-130.

[2] 易樂飛，王萍，程漢良，等.遺傳學實驗教學改革與創新型人才培養[J].中國現代教育裝備，2011（3）：93-94.

[3] 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.

[4] 王利，鐘金城，郭春華，等.本科生科研能力在遺傳學實驗教學中的培養[J].實驗技術與管理，2013，30（5）：108-110.

[5] 李亞娟，郭海濱，劉向東.遺傳學實驗教學改革試驗初探[J].實驗室研究與探索，2009，28（6）：255-257.

[6] 周清元，何鳳發，殷加明，等.遺傳學實驗教學體系的改進[J].西南農業大學學報（社會科學版），2008（1）：169-172.

[7] 熊大勝，席在星.本科生遺傳學實驗教學的改革探討[J].遺傳，2005（5）：811-814.