遺傳學理論與實驗一體化的教學與思考*

譚秀華 武玉永 馬朋 孫業盈 單長民 （山東省濱州醫學院遺傳學教研室）

遺傳學是生命科學領域中一門核心課程，是研究生物遺傳和變異的規律、探索生命奧秘的一門十分重要的基礎理論學科。本課程的主要任務是系統地講授遺傳學的基本原理和遺傳分析的基本方法，從群體、個體、細胞和分子等不同層次上闡述世代間性狀表現的遺傳規律和內在機制。遺傳學的理論性和實踐性都比較強，內容豐富，知識點紛繁復雜、靈活多變、表達各異[1]，因此在學習這門課程時學生們常常感覺比較困難。為了使學生更好更容易地掌握這門學科知識，作為教師的我們不斷思考與摸索何種教學模式與方法更適合遺傳學的學習。傳統的教學模式中，理論知識講授在前，實驗課授課在后，二者之間一般間隔了三周時間，這樣理論與實驗的學習就會出現脫節，況且教師在實驗課上對部分理論課內容的重復，必然造成了對授課時間和學生學習精力的浪費。理論與實驗一體化教學模式是把理論教學內容與實驗教學內容融為一體的現場教學模式[2]。我們首次在遺傳學教學中，實施理論與實驗一體化的教學模式，教師邊講邊示范，學生邊聽邊實驗，實現了理論與實踐的緊密結合，極大地提高了學生學習的興趣和對遺傳學知識的掌握程度，既節約了授課時間同時又解決了學生知識的退化對教學內容的融會貫通的障礙問題。

一 遺傳學實施理論與實驗一體化教學的必要性

1 傳統教學模式的局限性

十年來，本校遺傳學教學為了避免與醫學遺傳學教學時間沖突，采用的方法是理論課教學與實驗操作教學分段進行，即理論知識講授了六周之后再進入到實驗操作教學中，實驗操作教學完成后再次進入理論知識教學中。這種教學方式既有優點又有缺點，優點是理論課教學和實驗操作教學分別進行，理論知識的完整性和系統性尤其突出，并且對后面接下來進行的實驗操作教學起到了很好的理論指導和鋪墊作用，組織教學也比較方便，尤其適合本校排課情況。

經過近十年來的教學實踐，傳統的教學模式的缺陷已經逐漸顯現出來，其存在的不足之處有：首先，理論課教學與實驗操作教學分別在教室和實驗室進行，這樣就使理論知識和實驗操作脫節現象顯現出來。按照教學計劃，遺傳學教學在完成了一定內容的理論課授課之后才開始進入實驗操作教學環節，經過幾周時間學生對理論知識存在著逐漸淡忘的趨勢，為了實驗課能夠順利進行需要對所需理論知識進行復習，而這不僅造成了教學資源的浪費又沒有新意，減弱了學生學習的樂趣。其次，傳統教學模式下的教學效果值得推敲。理論課教學與實驗操作教學分開進行，同一知識內容未能很好的融合，由于理論課教學內容多、時間緊同時還受教學場所條件的限制，理論課上教師不方便通過實驗操作來幫助學生更加直觀地理解復雜、抽象的問題，盡管有圖片、圖表或視頻的幫助但學生往往仍會一頭霧水。長此以往就會影響學生學習的積極性，從而影響教學效果。最后，在傳統的教學模式中，教師將理論知識講授完，學生按照教師預先制定的實驗設計思路和步驟來完成實驗操作，驗證性實驗居多，設計性和綜合性實驗很少，不能很好地發揮學生的主觀能動性并加深學生對遺傳學知識的理解。顯而易見，傳統的教學模式有限制學生創新性思維的發揮、實踐能力和創造能力的提高的嫌疑。

2 遺傳學理論與實驗進行一體化教學滿足現階段學生培養方案的需求

現階段學生培養方案要求學生通過遺傳學的學習具備能夠運用遺傳學的理論和方法解決遇到的遺傳學問題，培養具備創新性、實踐性的能夠適應社會發展需求的實用型人才。理論與實驗一體化教學將理論知識教學與實驗操作教學有機地融為一體，將授課地點改為實驗室，將講授、示范、觀察、討論、設計和實驗操作等相互融合[3]，使學生能夠將剛學到的理論知識融會貫通從而指導實驗操作，在實驗操作中對理論知識的理解更加深入，二者相互促進形成不可分割的整體。新的教學模式突出學生的主體地位，教師起主導作用，以技能、創新為目標，并逐漸培養學生善于質疑、勇于探究、勤于動手、努力求知的科學態度，對待問題的科學思維習慣，能夠激發學生創新且探索的欲望。

二 遺傳學理論與實驗一體化教學模式的構建

將傳統的教學模式變為理論與實驗一體化教學模式需要進行教學前的準備，準備工作很重要，也是實施新教學模式的前提，教學場所也不能再選擇常規的教室，需要靈活采用合適的教學場地，最后通過教學的實施達到提高教學質量和學生素質的目的。

1 教學前的準備

遺傳學理論與實驗一體化教學模式構建的關鍵是課堂教學設計。做好課堂教學設計的前提是教師能夠充分掌控教材，并認真分析學生的學習基礎、能力以及個性特點。在開展一體化教學之前，教研小組教師需要進行集體備課，對教材的內容進行分析討論并制定課程方案。教師要充分考慮實驗條件和教學大綱的要求，盡可能地把理論內容和實驗內容進行有機的融合而不是硬套在一起，既不能減弱理論知識傳授的廣度和深度又不能使實驗內容散亂。課程設計的關鍵在于理論知識與實驗內容二者要如何互相滲入、互相融合，理論知識的講授如何能夠準確地與實驗設計理念關聯在一起，從而為學生進行實驗時提供指導，而在實驗過程中又要借助理論知識從而加深學生對所學知識的深刻理解和靈活運用。

開展一體化教學的教師不僅要對教材極其熟悉、對教學計劃做出調整，還要對學情進行分析。通過對授課對象的學習基礎、實驗的操控能力和自我學習能力等的分析來設計課程，因材施教，比如問題探究式學習、實踐體驗式學習、小組協作式學習等等[4]。

2 教學場所變換

教學模式構建的載體是教學場所，為了適應遺傳學理論與實驗一體化教學，教學場所需要做出相應的調整。最主要的改變是教學場所根據授課的需求由多媒體教室轉移到含有實驗器材的多媒體實驗室，這樣教學場所既能滿足理論專業知識的講解，能夠充分的利用計算機多媒體等工具展示圖片、案例等，又方便了實驗內容的進行，有利于學生直觀地體驗、學習以及師生之間的互動交流。同時學生在教學場所的位置也需要進行相應的改變，不再是傳統的習慣自己找位置隨意坐而是以小組為單位，以便于學生之間的團結合作和討論交流。

3 教學實施

遺傳學理論與實驗一體化教學模式構建的核心是以學生為本，將學習的權利交還給學生，讓學生由被動學習變為主動學習。教師在教學中可采用“提出命題—大膽猜想—方案設計—實驗探究—分析驗證—交流評價”的方式，讓學生多觀察、多分析，運用已學理論知識采用多種方法嘗試，親自動手進行實驗、探究。遺傳學理論與實驗一體化教學，為學生提供了研究性學習的氛圍和環境。

遺傳學理論與實驗一體化教學模式強調將理論運用于實踐之中，除注重學生理論知識的掌握理解外，還非常注重學生分析問題、解決問題與理論聯系實際能力的培養，從而促進理論與實踐相結合。學生在完成學習任務的過程中往往不是單打獨斗，而是需要小組成員間團結協作，從而培養了學生的團隊合作能力。在整個教學實施過程中，學生通過手腦并用加深了對專業理論知識的理解，提高了學生專業素養及溝通交流和表達等綜合能力，能夠運用遺傳學的專業知識去解決實踐中遇到的問題。

三 遺傳學理論與實驗進行一體化教學的保障

遺傳學理論知識教學與實驗操作教學是相互促進、相互補充的，要想順利的實行理論與實驗一體化教學需要從教師到學生、從時間安排到實驗室調整做出相應的保障措施。首先，遺傳學理論與實驗一體化可采取主講教師負責制和學生小組組長制。將實驗教學計劃與理論授課計劃相互融合同時調整原教學計劃是主講教師授課前的主要任務，既要滿足培養方案和教學大綱的要求又要與實驗室協調如何準備、如何做。在一體化教學過程中學生之間的團結協作非常重要但也不要盲目組隊，要根據基礎、能力和個性特點形成小組，指定善于溝通、總結的學生擔任組長負責學習過程中的學生間及學生與教師間的交流。其次，教師需要協調好教學時間和教學場所。現階段沒有專用實驗室，隨著學生人數、學科專業的增加，實驗室教學工作量日益加大，在容量有限的情況下，要靈活安排教學，有些內容必須在實驗室進行，有些可在教室、虛擬仿真實驗室或網絡上進行，具體情況具體對待。比如學生自主設計或探索比較耗時的環節，讓學生在開放實驗室或虛擬實驗室以課外延伸的方式進行。最后，理論與實驗一體化教學進一步加強了學生能力的培養，對實驗室就提出了更高的要求。驗證性實驗減少，設計性、綜合性實驗增多，實驗室需要給學生搭建好一個有利于培養學生創新思維和實踐技能的平臺。

遺傳學理論與實驗一體化教學模式的實施，使教學資源得到優化，教師對教材把握的通透性得到提高，學生走上科學探索道路的進程得到促進。這種教學模式的實施改善了傳統教學模式的不足，更加有利于遺傳學教學的開展，提高了學生學習的積極性和主動性，加深了學生對知識的理解深度，尤其是學生利用遺傳學的知識分析問題、解決問題的能力。