農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗課教學(xué)策略的探索和思考論文
摘 要:《遺傳學(xué)》是高校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要必修基礎課,它涉及內容廣泛而復雜,且與之相關(guān)的新理論、新技術(shù)不斷涌現。然而目前農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)《遺傳學(xué)》學(xué)時(shí)數又在不斷減少,因此如何在更少的時(shí)間內讓學(xué)生學(xué)到更多、學(xué)得更好是我們面臨的主要問(wèn)題。筆者結合自身教學(xué)實(shí)踐,從教材與PPT選擇、教學(xué)內容組織、教學(xué)方法等方面對該問(wèn)題進(jìn)行了闡述,以期探索一條適合高校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)適用的教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞:高校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè);遺傳學(xué);教學(xué)策略
《遺傳學(xué)》是農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的骨干基礎課程,在本科生教學(xué)計劃中占有極為重要的地位。近十幾年來(lái),遺傳學(xué)迅猛發(fā)展,并與其他學(xué)科相互滲透,誕生了一些新的研究領(lǐng)域、理論和研究技術(shù)。然而與之相應的卻是高等農林院校的《遺傳學(xué)》學(xué)時(shí)數不斷減少,因此如何在有限的學(xué)時(shí)內,讓學(xué)生學(xué)到更多、學(xué)得更好,是當前高校教師面臨的主要問(wèn)題。遺傳學(xué)除基礎性外,還有很強的實(shí)踐性,如何提高農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生利用遺傳學(xué)知識分析、解決問(wèn)題的能力,才是教師講授該課程的最終目的。本文從《遺傳學(xué)》的教材選擇、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)內容方面進(jìn)行優(yōu)化,以期探索一條適合高校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)方法。
一、 教材的選擇與課件的制作
筆者所在院校選擇的《遺傳學(xué)》主講教材為朱軍主編的《遺傳學(xué)》(2001年第三版,面向21世紀課程教材,中國農業(yè)出版社),與張麗杰等建議使用主講教材一致。通過(guò)搜索與比較與該教材相對應的PPT課件,筆者認為浙江大學(xué)石春海主編的《遺傳學(xué)》國家精品課程PPT制作精美,與原版教材內容最為符合。因此筆者以該課件為基本骨架,另根據授課學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),補充遺傳學(xué)最新研究進(jìn)展及本人科研特長(cháng)相關(guān)的具體實(shí)例,制作課件。為避免學(xué)生長(cháng)時(shí)間地面對屏幕所產(chǎn)生的視覺(jué)與精神疲勞,在課件的制作過(guò)程中,幻燈片盡量做到:文字簡(jiǎn)潔,標題突出清晰,不時(shí)插入動(dòng)畫(huà)、聲音、圖片、錄像等內容。
二、 教學(xué)內容的優(yōu)化
我校農學(xué)、草業(yè)科學(xué)、園藝、植物保護等農學(xué)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)《遺傳學(xué)》課程理論學(xué)時(shí)數基本為28~32個(gè),課時(shí)量很少。為了在有限的時(shí)間內完成對教材知識的系統講解,并實(shí)現前沿領(lǐng)域研究成果的介紹,我們對教學(xué)內容進(jìn)行了改進(jìn)。首先在教學(xué)內容組織上,針對學(xué)生在中學(xué)生物中學(xué)過(guò)的內容,如:細胞結構、有絲分裂、減數分裂、分離規律、自由組合規律等,這部分的教學(xué)內容只對其中的重要概念、重要規律進(jìn)行講解即可,不再花很多時(shí)間。由于植物基因工程改良將是今后作物改良的重要組成,但我校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)沒(méi)有開(kāi)設基因工程課程,并且內容比較抽象,因此需要增加此章節教學(xué)內容,并通過(guò)轉植物基因的實(shí)例具體展示基因工程的原理及操作流程。
為了更好地與生產(chǎn)實(shí)際、科研一線(xiàn)相結合及使學(xué)生更好地理論聯(lián)系實(shí)際并學(xué)以致用,如基因突變部分可以增加TDNA插入突變方法,及目前世界最新的基因定向編輯技術(shù)內容。此外,《遺傳學(xué)》中最核心的章節“連鎖遺傳和性連鎖”的部分內容,如教材中開(kāi)展基因連鎖定位的實(shí)例,基本都是通過(guò)測交法進(jìn)行測定的,但在現實(shí)生產(chǎn)與科研過(guò)程中卻用雜交自交法,然后用分子標記進(jìn)行遺傳定位,因此需要補充該方面的內容及原理。
三、 教學(xué)方法的優(yōu)化
為了便于學(xué)生更好地掌握教材中的相關(guān)內容及發(fā)展的最新研究進(jìn)展,可引導學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習,將課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò )學(xué)習相結合。如談到大家都關(guān)心的生物體衰老機理問(wèn)題時(shí),引導學(xué)生自己通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)相關(guān)文獻,綜合分析DNA復制、突變與衰老的關(guān)系,最后讓學(xué)生在課堂把了解到的、體會(huì )到的知識給大家講解、討論交流。這種做法一方面可培養學(xué)生主動(dòng)學(xué)習意識,在相關(guān)文獻查詢(xún)與理解過(guò)程中,對該學(xué)科產(chǎn)生興趣,從而愿意學(xué)、樂(lè )意學(xué);此外,資料查詢(xún)過(guò)程中,學(xué)生不僅掌握了專(zhuān)業(yè)知識的獲取方法,還提高了獨立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為了更好地指導及分享遺傳學(xué)最新研究進(jìn)展給學(xué)生,筆者在開(kāi)課之初都會(huì )要求學(xué)生建立一個(gè)《遺傳學(xué)》的.QQ或微信課程群,以便學(xué)生有問(wèn)題可以隨時(shí)咨詢(xún)老師,同時(shí)也便于老師將最新的遺傳學(xué)相關(guān)的理論與技術(shù)分享給學(xué)生,從而擴展學(xué)生的知識面,增強學(xué)生的學(xué)習動(dòng)力與興趣。
不同的教學(xué)內容,采用不同教學(xué)方法,針對學(xué)生中學(xué)期間已經(jīng)學(xué)過(guò)的內容,我們采用的教學(xué)方法是:
。1)將該教學(xué)內容分解成各個(gè)小的知識點(diǎn),然后安排學(xué)生上講臺就這些知識的一個(gè)小點(diǎn)進(jìn)行講解(時(shí)間限制在10分鐘左右),老師再針對學(xué)生講解內容進(jìn)行補充與拓展;
。2)充分利用小動(dòng)畫(huà)進(jìn)行講解,在網(wǎng)站不乏跟遺傳學(xué)相關(guān)的優(yōu)秀動(dòng)畫(huà)資源(網(wǎng)址:http://highered.mheducation.com/sites/9834092339/sitemap.html),其中包括有絲分裂、減數分裂、DNA復制、PCR技術(shù)、DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗等遺傳學(xué)中重要的生命微觀(guān)結構、動(dòng)態(tài)生命過(guò)程或實(shí)驗。通過(guò)動(dòng)畫(huà)形式演示出來(lái),使學(xué)生更快、更扎實(shí)地理解所學(xué)知識。通過(guò)學(xué)習不僅讓高中生物學(xué)未學(xué)好的同學(xué)快速高效地掌握這些知識,同時(shí)也讓已掌握這些知識的優(yōu)秀同學(xué)有新的收獲。
目前多媒體已成為高校教學(xué)的主要方式,但該教學(xué)方法也會(huì )帶來(lái)一些問(wèn)題:學(xué)生長(cháng)時(shí)間地面對屏幕,容易產(chǎn)生視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)疲勞,跟不上教師的思路,從而導致課堂氣氛不活躍,影響學(xué)生的學(xué)習興趣。據中國青年網(wǎng)的調查顯示,70%的學(xué)生對老師很少在課堂上使用板書(shū)表示不滿(mǎn),認為板書(shū)“很有必要”,這說(shuō)明多媒體教學(xué)不是傳統教學(xué)的替代品。在《遺傳學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中,我們將多媒體和板書(shū)教學(xué)進(jìn)行了有效的結合,如在講到遺傳學(xué)數據的統計處理,通過(guò)“二項式公式”計算某一事件出現的概率時(shí),將講解的內容在黑板上進(jìn)行演算,讓學(xué)生在課堂上有充裕的時(shí)間理解授課內容。
最后還可以通過(guò)適當的游戲項目,調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性及興趣,如在講到“三點(diǎn)測定”如何判斷雙交換配子基因型時(shí),讓3名男生與3名女生在講臺前平行排成三縱行兩橫行,兩橫行分別代表兩條同源染色體(其中男生組成一行,女生組成一行),每個(gè)縱行上的兩位學(xué)生代表一個(gè)等位基因位點(diǎn)(假定男生代表顯性、女生代表隱性),然后通過(guò)男女學(xué)生位置互換(即交換),兩次位置互換后,可以讓學(xué)生直觀(guān)地發(fā)現:與最初的站位(即親本基因型)相比較,兩次位置互換后的站位(即雙交換的配子基因型)只是中間那位同學(xué)(基因)發(fā)生了改變。那么反向推理,在“三點(diǎn)測定”實(shí)驗中親本基因與雙交換配子基因型已知的情況下,只要找出發(fā)生改變的基因,那就可以確定該基因是位于中間的那個(gè)基因,接著(zhù)計算該基因與其他兩個(gè)基因的交換值就顯得簡(jiǎn)單多了。
四、 科研支持教學(xué),培養實(shí)踐能力
如果教師能將自己的科研成果融入到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中,將會(huì )拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識面,培養學(xué)生的科研素質(zhì),促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。如在講授“基因工程”章節時(shí),由于筆者從事的是水稻生物技術(shù)方面的科研工作,因此筆者根據自身科研特長(cháng),以水稻為例,介紹目的基因的獲得、載體構建、遺傳轉化、轉基因植株獲得及分子鑒定,此外還通過(guò)讓學(xué)生參觀(guān)與體驗水稻基因工程實(shí)驗的過(guò)程,加深學(xué)生對此部分內容的理解。
在講述具體科研實(shí)例進(jìn)行講解時(shí),在介紹原理與方法的同時(shí),著(zhù)重強調實(shí)驗方案設計過(guò)程中正負對照的設置及實(shí)驗數據的合理分析,培養學(xué)生嚴謹的科研思維與分析問(wèn)題的能力。在與學(xué)生的交流過(guò)程中,將對遺傳學(xué)相關(guān)研究表現明確興趣的學(xué)生,吸收他們加入課題組,指導他們申報大學(xué)生的創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)、科研訓練等項目或大學(xué)生課外挑戰杯競賽。通過(guò)參加課題申報、實(shí)驗設計、實(shí)驗結果的統計學(xué)處理和分析以及撰寫(xiě)論文等各個(gè)環(huán)節,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,使他們親身感受將想法付諸實(shí)踐的過(guò)程,在親自實(shí)踐的過(guò)程中感悟科研的真諦。
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