遺傳學實驗課教學方法的探討

周京晶 萬嗣寶 陳沁 陳付學

[摘 要] 遺傳學實驗的目的是使學生掌握遺傳分析的基本原理和基本技術，并通過實驗加深對遺傳學基本規律的理解。遺傳學實驗課程對于遺傳學的教學不可或缺，二者相輔相成。該文探討了遺傳學實驗課的教學改革，從不同方面綜合性予以探索，以期提高實驗教學的效果，培養大學生的綜合素質、創新能力以及科研能力。

[關鍵詞] 遺傳學實驗;教學;改革

[基金項目] 上海大學2019年度課程思政專業課程建設項目

[作者簡介] 周京晶（1982—），女，遼寧沈陽人，工學博士，上海大學生命科學學院實驗師，研究方向為神經生物學;萬嗣寶（1979—），男，

山東濟南人，工學博士，上海大學生命科學學院副教授，研究方向為分子生物學。

[中圖分類號] G642.423? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）30-0369-02? ?[收稿日期] 2020-01-11

遺傳學是高等學校生命科學類專業必修的基礎課程，伴隨著遺傳學的快速發展，遺傳學基礎知識的地位日趨重要，與之配套的遺傳學實驗課程亦日益凸顯其重要性[1]。遺傳學實驗課程對于遺傳學的教學不可或缺，二者相輔相成，其教學目的是使學生掌握遺傳分析的基本原理和基本技術，并通過實驗加深對遺傳學基本規律的理解。在實驗的過程中，學生可以通過自己動手操作，從而加深對遺傳學原理的掌握，培養學生的遺傳學基本實驗操作技能，使學生能夠將理論與實踐相結合。在傳統的遺傳學實驗教學中，由于遺傳學實驗步驟固定、內容復雜，學生自由度低，主動性也不是很強，往往無法達到很好的教學效果，不利于人才的培養。現就遺傳學實驗課教學方法進行探討。

一、結合理論課程，合理安排實驗順序

遺傳學是一門知識內容廣泛，實驗方法多樣的學科[2]，通過對遺傳學實驗課程內容的設計，結合理論課的教學進度，使學生及時對所學遺傳學理論知識進行復習鞏固。目前遺傳學實驗課程內容主要包括①動物遺傳分析技術（包括果蠅的飼養和生活史觀察、果蠅的性別鑒定和性狀觀察、果蠅的雜交實驗;果蠅唾液腺染色體標本的制備及觀察;人類性染色質小體的制備與觀察等）;②植物遺傳分析技術（包括植物基因組DNA的提取技術等）;③數量性狀的遺傳分析-人類指紋的分析;人類性狀的遺傳分析;概率和統計原理在遺傳研究中的應用。在安排實驗順序時，注意遺傳學理論課程的教學進度，讓學生在初步掌握遺傳學基礎知識的前提下進行相關配套實驗，以加深對理論知識的理解。各個實驗之間也要注意實驗順序，有關聯的實驗鄰近安排，有難度的實驗先易后難。比如，實驗材料均為果蠅的相關實驗，需鄰近安排，但是要注意結合其生長周期，保證上課時實驗材料的完備。而“果蠅唾液腺染色體標本的制備實驗”主要的難點是取唾液腺，故后續染色過程最好熟練掌握，不要發生取出的唾液腺在后續染色過程中丟失或者損壞，所以將“人類性染色質小體的制備與觀察實驗”安排在此次實驗的前一周，使得學生熟練掌握染色過程后再進行此次實驗，增加實驗操作成功率。另外由于此實驗取唾液腺有一定難度，對于初次實驗的學生可能需要多次嘗試才能成功，故提前準備成品切片供學生觀察，一方面可幫助學生確認自己所取組織是否正確，另一方面如果多次實驗后仍然不成功，可以通過觀察切片達到了解實驗結果的目的。

二、體現學生主體性，優化實驗步驟

學習興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是一個人對學習的一種積極的認識傾向與情緒狀態，是可以推動人們求知的一種內在力量。學生對某一學科有興趣，就會持續地專心致志地鉆研它，從而提高學習效果[3]。為了全面提高實驗教學的質量，務必使學生對遺傳學實驗產生興趣。在教學方法上，要改變一直以來先由教師講解演示，再由學生動手操作的教學模式，避免學生機械化地按照實驗指導或教師給定的實驗步驟進行實驗，導致學生對每一步實驗操作的目的和原理理解不透徹，甚至實驗結果不理想時不知道失敗可能的原因，也不會分析、解決問題。經典遺傳學中有許多驗證性實驗，可以對實驗步驟進行優化，賦予一定的探索性。比如概率論實驗，從簡單重復的拋硬幣幾百次，變成讓學生課前思考如何可以減少拋硬幣的次數，如何才能“偷懶”，使得學生在課前已經對上課時的方式方法進行可行性研究，上課時，在教師講解了實驗的基本原理之后，由學生互相探討、驗證方式方法的可行性，教師進行啟發式的引導，既增加了趣味性，又學到了知識。利用這種方式對實驗步驟進行改革，可以使學生對實驗產生更大興趣。只有激發學生興趣、把學生放于主體地位、發揮學生的主觀能動性、使之參與到實驗的設計中去、理解每一步操作背后的目的和原理，才是教學改革的重點，才能起到對學生基本能力的提升。

三、開展創新性實驗，輔助學生全面發展

創新性實驗是一種改變傳統實驗教學方式，實驗從頭至尾全部由學生完成[4]。這種實驗教學方式可以有效的將學生放到課程的中心，改變以往由教師準備、學生按步驟操作的教學形式。在本遺傳學實驗中，學生可以利用課余時間，在實驗條件允許的情況下，對自己在理論課程中遇到的感興趣的內容和教師進行溝通，從給定的范圍中選擇或者根據自己的興趣愛好自擬題目進行實驗。①充分發揮每一位學生的興趣與特長，調動學生的主動性與積極性，有利于學生對已掌握的知識靈活運用，促進學生自主探索能力。②對實驗過程中出現的問題進行分析與討論，尋找解決方法并加以實施，有利于學生提升自己提出問題、分析問題和解決問題的能力。③學生自由組隊，自主選擇喜歡的實驗內容，以小組的形式共同研究探討，鍛煉團隊協作能力。④提升課程內容的自由度，避免了實驗內容固定陳舊的現象。⑤感受學術氛圍，培養嚴謹的科學態度和科學的思維方法，以求真務實的態度對待自己所選擇的實驗內容，為后續進入實驗室做科研課題奠定了堅實的基礎。

四、結語

中共中央國務院在《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中指出，“實行素質教育要以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”，“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神，普遍提高大學生的人文素養和科學素質”，要“加強課程的綜合性和實踐性，重視實驗課教學，培養學生的實際操作能力”。實驗課和理論課具有同樣的重要性，重視實驗課的教學質量可以有效推進素質教育和人才發展。在遺傳學實驗的教學中，要用多元化的方法提升遺傳學實驗課程的教學質量，培養具有創新精神和創新能力的高素質人才。

在大學的教學中，教學內容具有高深性，教學過程是學習已知與探索未知的有機結合[5]，要充分發揮教師的作用，加強與學生的互動與溝通，利用豐富的專業知識解決學生的問題。在生物技術高速發展的今天，重視學生基礎技能的培養，是培養高素質人才的重要前提。在實驗教學的過程中，要充分發揮學生的主動性，讓學生主動參與到學習的過程中，這將有利于學生對知識的掌握、對創新精神和科研能力的培養。總之，遺傳學實驗教學的改革有利于提高學生對理論知識的掌握，有利于激發學生的自主性，更有利于大學生綜合素質的提高。

參考文獻

[1]李雅軒，趙昕，胡英考，張飛雄，晏月明.遺傳學實驗教學改革的實踐與探索[J].實驗技術與管理，2006（4）：99-101.

[2]譚秀華，武玉永，馬朋，等.遺傳學理論與實驗一體化的實踐與探討[J].教育教學論壇，2019（43）：177-178.

[3]楊小珍，楊學龍.激發學生對遺傳學實驗學習興趣的教學方法探索[J].養生保健指南，2016（48）：57.

[4]孫文彬.開放性創新實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2006（2）：148-151.

[5]皮妍，林娟，郭濱，等.改革遺傳學實驗教學方法，培養新型創新人才[J].實驗室研究與探索，2008（10）：91-93.

[6]趙靚.基于創新競賽的傳播學實踐課程教學改革探索與實踐[J].湖北函授大學學報，2018（8）：140-142.

Discussion on Teaching Methods of Genetics Experiment Course

ZHOU Jing-jing，WAN Si-bao，CHEN Qin，CHEN Fu-xue

（Shanghai University，Shanghai 200444，China）

Abstract：The purpose of genetics experiments is to enable students to master the basic principles and techniques of genetic analysis，and to deepen their understanding of the basic laws of genetics through experiments.Genetics experimental courses are indispensable for the teaching of genetics，and the two complement each other.This article discusses the teaching reform of genetics experimental courses，comprehensively explores from different aspects，with a view to improving the effectiveness of experimental teaching and cultivating the comprehensive quality，innovative ability and scientific research ability of college students.

Key words：genetics experiment;teaching;reform