遺傳學(xué)研究性教學(xué)示范課程的實(shí)踐與體會(huì )論文
遺傳學(xué)作為生命科學(xué)本科階段所要學(xué)習的一門(mén)基礎的專(zhuān)業(yè)必修課程，遺傳學(xué)課程建設情況、教學(xué)水平和研究水平， 是衡量生物學(xué)相關(guān)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)整體水平的一個(gè)重要標準。因此， 加強遺傳學(xué)課程的建設與教育教學(xué)創(chuàng )新， 是高校學(xué)科建設的重要內容。本文總結了我校在遺傳學(xué)研究性教學(xué)示范課程建設方面的一些探索性工作，旨在與廣大同行進(jìn)行交流與探討。
由于現代生物學(xué)的飛速發(fā)展，遺傳學(xué)尤其是分子遺傳學(xué)部分的內容更新很快，單純依靠教科書(shū)乃至書(shū)本參考書(shū)，都會(huì )跟不上知識更新的速度；另外，遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域寬廣，與眾多學(xué)科交叉融合，形成了許多分支學(xué)科。因此，繼續采用老師講學(xué)生被動(dòng)學(xué)的模式進(jìn)行遺傳學(xué)的教學(xué)已不能滿(mǎn)足遺傳學(xué)飛速發(fā)展的需要，在遺傳學(xué)的教學(xué)中開(kāi)展研究性教學(xué)勢在必行。
研究性課程以其獨特的創(chuàng )新品格和實(shí)踐魅力，深受課程研制者和實(shí)踐者所關(guān)注，成為二期課改的亮點(diǎn)，但同時(shí)它又是當前課改的難點(diǎn)。為搞好我校遺傳學(xué)課程的研究性教學(xué)，我們進(jìn)行了如下的探索：
一、對課程體系和教學(xué)內容進(jìn)行整合和優(yōu)化
遺傳學(xué)是我校生命科學(xué)學(xué)院的主干課程，包括《遺傳學(xué)》和《遺傳學(xué)實(shí)驗》兩門(mén)獨立課程，《遺傳學(xué)》的教學(xué)課時(shí)數是54學(xué)時(shí)（3個(gè)學(xué)分），《遺傳學(xué)實(shí)驗》的課時(shí)是36學(xué)時(shí)（1個(gè)學(xué)分）。但是遺傳學(xué)的教學(xué)內容幾乎涉及到了遺傳學(xué)科的方方面面，這就造成了知識容量大而課時(shí)少的矛盾；其次，隨著(zhù)學(xué)校教育體制的改革和辦學(xué)方向的戰略性調整，生命科學(xué)院由原來(lái)單純的師范專(zhuān)業(yè)發(fā)展到現在的生物教育專(zhuān)業(yè)、生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)、生物工程專(zhuān)業(yè)和海洋專(zhuān)業(yè)，同時(shí)還有國家理科基地；另外，遺傳學(xué)的授課對象除了生命科學(xué)院的各專(zhuān)業(yè)學(xué)生外，還有中北學(xué)院和強化部的學(xué)生。由于各專(zhuān)業(yè)的培養目標有所側重，學(xué)生的知識結構和專(zhuān)業(yè)基礎差異較大。因此，遺傳學(xué)的教學(xué)工作面臨著(zhù)許多困難與挑戰。
根據遺傳學(xué)的學(xué)科特色和遺傳學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要，我們對國內外目前比較普遍使用的遺傳學(xué)教材的內容體系進(jìn)行了系統的比較和研究，對本校生物專(zhuān)業(yè)已修完遺傳學(xué)課程的本科生和研究生進(jìn)行了訪(fǎng)談，對中學(xué)的新課改，以及中學(xué)的生物學(xué)教學(xué)要求進(jìn)行了調研，聽(tīng)取他們對高校遺傳學(xué)教材體系構建和遺傳學(xué)教學(xué)過(guò)程的建議和要求。在此基礎上，我們編寫(xiě)了《遺傳學(xué)》和《遺傳學(xué)實(shí)驗》兩部教材，由科學(xué)出版社于2013年6月出版發(fā)行，這兩部教材都被遴選為南京師范大學(xué)重點(diǎn)教材。
新編教材在保持現有教材風(fēng)格和優(yōu)點(diǎn)的基礎上，通過(guò)全體編著(zhù)人員的共同努力，形成了如下特色：
�。ㄒ唬┩癸@遺傳學(xué)的學(xué)科特色，凡是在其他相關(guān)教材中應該闡述清楚的內容均不列入本教材，例如，細胞的結構、細胞分裂、DNA的結構、DNA的復制、轉錄和翻譯的過(guò)程等。
�。ǘ┮曰驗橹骶�(xiàn)，按照基因概念的形成和發(fā)展的順序，系統介紹基因的結構、功能、定位、重組、突變、基因工程和調控等核心內容。
�。ㄈ┻B鎖與交換是整個(gè)遺傳學(xué)的靈魂。本教材以最大的篇幅對連鎖與交換的概念、連鎖與交換規律、連鎖與交換的證據、連鎖與交換的意義、連鎖遺傳分析、連鎖遺傳圖的繪制、真核生物的連鎖與交換、細菌和噬菌體的連鎖與交換、真菌的連鎖與交換等內容進(jìn)行了比較全面和系統的闡述。
�。ㄋ模┗蚨ㄎ皇茄芯炕蚬δ芎瓦M(jìn)行遺傳操作的關(guān)鍵，本教材將其獨立成章，對各種遺傳標記和基因定位的常規技術(shù)和方法進(jìn)行歸納和介紹，不僅使學(xué)生明確相關(guān)概念，同時(shí)了解各種基因定位方法。
�。ㄎ澹┟系�?tīng)柖墒沁z傳學(xué)科的基石，但是由于當時(shí)理論和技術(shù)的局限，孟德?tīng)柕募僬f(shuō)也存在許多缺陷，為了幫助學(xué)生系統學(xué)習孟德?tīng)柕倪z傳規律，同時(shí)將細胞遺傳學(xué)與現代遺傳學(xué)密切地聯(lián)系在一起，在介紹孟德?tīng)栠z傳規律之后，進(jìn)一步對孟德?tīng)柕倪z傳規律進(jìn)行了補充和發(fā)展。
�。┘毎z傳和分子遺傳是遺傳學(xué)科的兩條主線(xiàn)，本教材對這兩部分內容都進(jìn)行了擴充。在細胞遺傳學(xué)部分加入了“核型與核型分析”的內容，在分子遺傳學(xué)部分加入了“基因組與基因組學(xué)”、“蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)”和“生物信息學(xué)”等內容。
�。ㄆ撸┪覀儗W(xué)習和掌握遺傳學(xué)知識的目的，除了開(kāi)發(fā)和利用基因資源為人類(lèi)服務(wù)之外，還應該加強遺傳保護，減緩重要遺傳資源衰退或滅絕的速度，保持遺傳多樣性。因此，在本教材中引入“保護遺傳學(xué)”這一章，增強學(xué)生保護遺傳資源的意識。
�。ò耍哆z傳學(xué)實(shí)驗》教材的內容選擇和實(shí)驗安排緊扣《遺傳學(xué)》教材的知識體系，實(shí)驗內容涵蓋細胞遺傳、分子遺傳、群體遺傳、數量遺傳、人類(lèi)遺傳、動(dòng)物遺傳、植物遺傳、微生物遺傳等不同領(lǐng)域，各個(gè)實(shí)驗的取材方便，操作簡(jiǎn)潔，涉及的內容與日常生活息息相關(guān)。
二、將創(chuàng )造性和自主性學(xué)習的要求貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中
在研究性教學(xué)中，教師不僅要傳授知識，而且要遵循認知規律，以學(xué)生為中心，設計教學(xué)過(guò)程、提供教學(xué)資源、提供學(xué)習建議，對整個(gè)學(xué)習過(guò)程進(jìn)行控制，關(guān)鍵環(huán)節上對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、激勵、引導和指導，并及時(shí)對學(xué)習效果進(jìn)行評價(jià)，使學(xué)生從理解和接受式的被動(dòng)學(xué)習轉變?yōu)樘剿骱脱芯渴降淖灾鲗W(xué)習。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習熱情和對遺傳學(xué)科的學(xué)習興趣，在每章開(kāi)始之前都向學(xué)生提出一些前瞻性問(wèn)題，讓學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò )和學(xué)校數據資源進(jìn)行預習，在課堂教學(xué)中對一些熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行隨堂討論，在每章結束之后布置一些重點(diǎn)問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行探究，使學(xué)生的學(xué)習不再是死記硬背，而是主動(dòng)地去進(jìn)行探索。
三、精選實(shí)驗內容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和研究熱情
遺傳實(shí)驗課程歷史悠久，隨著(zhù)科技的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，實(shí)驗內容在不斷地擴充、更新與深化，但是，在遺傳史上的一些經(jīng)典實(shí)驗仍然需要保留，因為這些實(shí)驗的原理和設計精髓對現代生物學(xué)研究仍然有著(zhù)不可替代的科學(xué)意義。然而，遺傳學(xué)實(shí)驗課的學(xué)時(shí)數又很少，如何解決這個(gè)矛盾？在遺傳學(xué)實(shí)驗課程的教學(xué)中，我們主要進(jìn)行了如下的探索：
�。ㄒ唬┚x經(jīng)典實(shí)驗，培養創(chuàng )新能力
像果蠅的雜交這樣的傳統實(shí)驗，它的實(shí)驗原理和設計精髓對現代生物學(xué)研究仍然有著(zhù)不可替代的科學(xué)意義，因此仍然需要保留，但是我們絕對不能像以前那樣，讓學(xué)生一步步地按照實(shí)驗教材的步驟去操作、去驗證，學(xué)生能夠發(fā)揮創(chuàng )造性的機會(huì )很小，而且有些學(xué)生可能在中學(xué)就做過(guò)了這樣的實(shí)驗。為了克服傳統實(shí)驗的不足，培養學(xué)生的探究意識和創(chuàng )新能力，我們只給學(xué)生提供果蠅品系和研究目標，讓學(xué)生自己去設計實(shí)驗方案，在規定的時(shí)間內自己確定研究進(jìn)程，最終將整個(gè)研究過(guò)程形成一個(gè)綜合報告。經(jīng)過(guò)幾屆學(xué)生的實(shí)踐，我們發(fā)現效果非常好，學(xué)生可以選擇不同的雜交方式、選擇不同的基因去進(jìn)行分析，既驗證了相關(guān)的遺傳理論，又發(fā)揮了自己的創(chuàng )造性。
�。ǘ� 注重綜合性實(shí)驗，強化操作能力
綜合性實(shí)驗教學(xué)是指實(shí)驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)的其它課程多個(gè)知識點(diǎn)的實(shí)驗， 要求學(xué)生綜合已學(xué)的知識來(lái)設計和操作實(shí)驗。主要目標是培養學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗動(dòng)手能力、數據處理能力、查閱資料能力以及運用多學(xué)科知識解決問(wèn)題的能力， 學(xué)會(huì )應用不同的方法和技術(shù)來(lái)完成預定的實(shí)驗內容。在研究性遺傳學(xué)實(shí)驗示范課程的.教學(xué)中，我們設計了多個(gè)綜合性實(shí)驗，例如， “人類(lèi)基因組DNA 的檢測與分析”實(shí)驗，推薦學(xué)生用自己的指甲、口腔粘膜和毛囊作為材料，提取自己的基因組DNA，進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，應用圖像分析軟件對照片上的圖形進(jìn)行測量，構建DNA的片段大小回歸方程，并且根據回歸方程計算出各未知DNA 的相對含量，比較和評價(jià)各種材料的實(shí)驗結果。因為是對自己的DNA 進(jìn)行分析，所以學(xué)生對實(shí)驗的熱情都很高。
四、培養學(xué)生科技文獻獲取和利用能力
遺傳學(xué)的內容更新很快，單純靠教科書(shū)和參考書(shū)，跟不上知識更新的速度，因此閱讀科技文獻成為獲取最新學(xué)術(shù)進(jìn)展的最佳方法。另外，每個(gè)學(xué)生將來(lái)走向工作崗位后，都可能從事一定的科研或教學(xué)活動(dòng)，利用科技文獻的機會(huì )是在所難免的。所以獲取和利用科技文獻的能力應在大學(xué)階段得以充分培養。我們主要采取了如下措施：
�。ㄒ唬┫驅W(xué)生介紹國內外的一些與遺傳學(xué)相關(guān)的重要雜志名錄、科技文獻的檢索方法、網(wǎng)絡(luò )數據庫及其使用方法等；
�。ǘ┮髮W(xué)生完成1篇課程論文。教師只提出論文的寫(xiě)作和格式要求，但不擬定具體的題目，由學(xué)生根據自己的興趣或最關(guān)注的問(wèn)題自定選題，然后查閱文獻，在課程結束之前，每個(gè)學(xué)生都必修提交1篇與遺傳學(xué)相關(guān)的綜述文章，并按照一定比例計入最終成績(jì)。
�。ㄈ┕膭顚W(xué)生參與遺傳學(xué)任課教師的課題，在老師指導下，積極申報江蘇省和南京師范大學(xué)的大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新項目。在科研訓練方面，已經(jīng)取得了理想的成果，每位遺傳學(xué)任課教師每年都指導由學(xué)生自動(dòng)組成的課題組，成功申請了江蘇省和南京師范大學(xué)的大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新項目，而且取得了很好的研究成果，已有多個(gè)課題組在國內權威期刊上發(fā)表了相關(guān)的研究論文。
總之，通過(guò)遺傳學(xué)各任課教師的共同努力，我校的遺傳學(xué)研究性示范教學(xué)工作取得了明顯的成效，初步達到了創(chuàng )造性教與學(xué)的目的，教學(xué)質(zhì)量有了進(jìn)一步的提高，為進(jìn)一步做好我校的遺傳學(xué)教學(xué)工作、不斷提高我校的遺傳學(xué)教學(xué)質(zhì)量奠定了良好基礎。我校的遺傳學(xué)研究性示范教學(xué)實(shí)踐表明，高校的課程教學(xué)只有通過(guò)改革，緊跟社會(huì )和科學(xué)發(fā)展步伐，才能充滿(mǎn)生機活力，獲得教學(xué)雙贏(yíng)。
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