開放式遺傳學實驗教學改革探析

劉梅 王玉海 盛積貴

摘要 ? ?遺傳學實驗課是高校生物教學中一門重要的實驗課程。本文介紹了遺傳學實驗開放式教學模式的構建及初步成效。實踐證明，實驗室開放式教學有利于創新人才的培養，提高了教學質量。

關鍵詞 ? ?開放式實驗;遺傳學;創新人才培養

中圖分類號 ? ?G712 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）04-0261-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?Genetics experiment is an important experiment course in biology teaching in colleges and universities.This article introduced the construction and preliminary results of the open teaching model of genetics experiments.Practice has proved that open experimental teaching is conducive to the cultivation of innovative talents and the improvement the quality of teaching.

Key words ? ?open experiment;genetics;training of innovative talents

高校是培養高素質人才的基地，而高校的實驗教學更是整個教學體系中的重要環節，它對于培養學生的創新實踐能力及創業精神起著舉足輕重的作用[1-2]。棗莊學院生命科學學院于2014年開始實施開放式遺傳學實驗教學改革，成立了若干科研興趣小組，開展了很多實驗項目，使學生在實驗選題、自主實驗設計、動手操作、結果分析和論文寫作等方面得到了訓練，為他們以后從事科研工作打下堅實的基礎，獲得廣大師生的一致好評。

1 ? ?開放式遺傳學實驗教學的構建

1.1 ? ?優化實驗教學內容

遺傳學實驗課主要分為2種類型，一類是基礎性實驗，其目的是加強學生對基礎知識和基本技能的理解，增強感性認識，例如經典實驗果蠅唾腺染色體制片技術、植物減數分裂觀察以及植物多倍體誘發與鑒定等;另一類是專業性綜合設計性實驗，目的是理論聯系實踐，例如植物有性雜交技術、不同數量性狀遺傳力的研究以及果蠅雜交大實驗等。實驗內容覆蓋面廣泛，有利于對學生進行系統有序的實驗理論、方法和技能的培養。遺傳學實驗教學系統為學生營造了一個能發揮創新思維、動手實踐的大環境，為學生提供了一個能實踐其創新創業思維的大平臺。

1.2 ? ?結合多媒體輔助教學

在遺傳學實驗教學中，多媒體教學技術可以激發學生的學習興趣，培養其思維能力及創新意識，從而提高教學效果，優化課堂教學質量，同時也是實施應用型人才培養的有效手段[3]。在遺傳學實驗教學中，先將規范的基本實驗操作技能制成多媒體課件，建立遺傳學實驗數據庫。學生可根據需要主動申請，自主學習實驗技能;在實驗中，學生還可以根據數據庫的內容交流討論，快速提高實驗能力。

1.3 ? ?全方位開放式實驗

1.3.1 ? ?實驗內容開放。實驗內容開放是指打破計劃教學內容的限制，滿足學生個性化學習的需求，是以設計性和創新性實驗為主，學生可以大膽進行探索[3-4]。開放內容可以從學生的自主命題實驗、專家命題實驗、創業創新基金、參與教師科研項目、科技開發中選擇。例如，果蠅雜交實驗是以黑腹果蠅為實驗材料，來驗證遺傳學中的三大規律（分離規律、自由組合規律和連鎖互換規律）。實驗內容主要包括果蠅生活史觀察、性別鑒定、突變性狀觀察、常規培養基配置、處女蠅挑選、親本雜交以及F1代表型、F2代表型及其比例觀察。其中，果蠅生活史觀察、性別鑒定、性狀觀察安排在實體解剖顯微鏡室中進行，通過第1次集中實驗，要求學生掌握能夠用肉眼識別果蠅雌雄個體、分辨白眼、紅眼、小翅、長翅、黑體、灰色等突變性狀。因課時有限，后面的實驗安排在課外時間進行，于4月上旬開始，學生可以將果蠅親本材料帶回宿舍或直接放在實驗室，按照自己設計的實驗方案選擇雜交組合，進行F1代表型、F2代表型及其比例的觀察。

1.3.2 ? ?實驗資源開放。實驗資源開放是指實驗室的相關硬件，對學生在一定的時間內實行開放。實驗室資源開放主要包括實驗儀器設備、相關的實驗材料等。

1.3.3 ? ?實驗管理開放。在開放式實驗室中，實驗室管理是最為繁瑣的工作，若管理不善，開放式實驗根本不能正常運轉。實驗室管理開放主要是實施在教師監控下的學生自主管理模式[5-6]，使教師從日常管理工作中解脫出來，以更好地實施整個實驗室的監察管理。實行學生實驗室申請準入制度、管理培訓制度、實驗儀器使用培訓制度、藥品申請使用制度、實驗報告制度、實驗全過程記錄制度以及實驗階段匯報制度等，能使學生有條不紊地開展自己設計的實驗。學生沒有進行相應的申請或登記，不能進入實驗室。

1.3.4 ? ?實驗指導開放。開放的實驗肯定離不開教師的指導。開放實驗室模式雖然給了學生很大的選擇空間，他們可以自由選擇時間完成課內外的實驗內容等，但這樣的實驗從內容到方法與傳統實驗相比，教師的指導無疑更加重要[7]。除了要求教師知識的與時俱進外，更應該適應開放條件下的指導工作不定時性以及發散性。例如，在果蠅雜交實驗中，學生的積極性很高，常用電話、微信或當面與教師討論。

1.3.5 ? ?實驗考核開放。考核的目的不僅讓學生看到成績，更讓他們發現不足，并完善自我，制定整套完善的實驗目標體系。主要內容有實驗基本技能、實驗態度、責任感、團結合作精神、主動學習的能力、嚴謹的科研精神、創新思維能力及實驗結果等方面。在實驗中，學生可以充分發揮主觀能動性，積極主動、認真完成實驗，同時開放實驗方式得到了學生的充分認可。

2 ? ?開放式遺傳學實驗教學與創新人才的培養

2.1 ? ?完善課程結構與培養環節

開放式實驗教學體系圍繞創新教育對應用型人才培養的要求，既注重縱向知識體系的系統性，又注重橫向知識的相互滲透;既注意學生的共性需求，又注意學生的個性發展;既注意教師的主導作用，更注重學生主體作用的發揮[8-11]。開放式遺傳學實驗教學體系應有利于最大限度地挖掘學生的知識潛能，有利于學生創新能力的培養。

2.2 ? ?促進產學研結合

開放式實驗教學為學生發展自己的實驗與創新能力提供了實踐環境和創造空間。多年的實踐表明，開放式實驗教學是培養學生創新實踐能力、增強學生核心競爭力、全面提高學生素質的有效途徑。近年來，開放式遺傳學實驗教學取得了初步成效，有學生在本實驗室完成了若干SRT項目，還有幾名本科生發表了學術論文，也使學生獲得了創新創業學分的加分[12-14]。

3 ? ?結語

開放式實驗教學為學生進行自主性學習創造了條件，使學生的實驗活動不再是簡單的模仿，而是在充分調動學生自主思維活動的基礎上鍛煉了培養學生的動手能力、分析能力，使學生的綜合實驗素養得到了較大的提高。雖然成果不少，但是在此過程中也存在著一些問題，如實驗室開放的全面性不夠、規章制度還不完善等。總之，開放式實驗教學是一個系統工程，通過這一模式的探索，能進一步改進遺傳學實驗教學的變革，提高教學質量，也為本校應用型人才的培養奠定基礎。

4 ? ?參考文獻

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