農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革探索與實(shí)論文
引言
遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)十分重要的基礎性學(xué)科之一，也是高等農業(yè)院校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎必修課之一。遺傳學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，實(shí)驗教學(xué)在遺傳學(xué)課程教學(xué)中占有十分重要的地位。遺傳學(xué)實(shí)驗既是對遺傳學(xué)課堂知識的驗證和鞏固，又是培養學(xué)生實(shí)踐能力、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要手段，也是培養學(xué)生自主創(chuàng )新能力的一個(gè)重要途徑。21世紀高校人才培養模式改革的重點(diǎn)是加強對學(xué)生的素質(zhì)教育，特別是創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力的培養[2,3]。如何適應新形勢下素質(zhì)教育的需要，結合學(xué)科發(fā)展趨勢和專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，加強遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革，是農學(xué)類(lèi)學(xué)科建設的重要內容，也是培養高級農業(yè)科技人才和農業(yè)科研工作者的重要保證。以往遺傳學(xué)的實(shí)驗教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)驗只是為了驗證理論，存在重理論輕實(shí)踐的誤區，難以培養學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力。為適應教學(xué)改革的要求，培養“厚基礎，寬口徑”復合型人才，筆者在分析甘肅農業(yè)大學(xué)設施農業(yè)科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)和園藝專(zhuān)業(yè)本科生傳統遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)中主要問(wèn)題的基礎上，對遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索，總結了從教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核標準方面提高遺傳實(shí)驗學(xué)教學(xué)質(zhì)量、增強學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力培養的措施。旨在為高校人才培養模式中實(shí)驗課教學(xué)的改革提供參考。
1.傳統遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的問(wèn)題
受學(xué)時(shí)、實(shí)驗經(jīng)費等因素所限，傳統遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)的主要問(wèn)題如下。
1)對實(shí)驗教學(xué)的環(huán)節重視度不足。實(shí)驗教學(xué)的前期準備工作（包括實(shí)驗過(guò)程的部分步驟，實(shí)驗材料的培養與處理，藥品試劑的配置及實(shí)驗儀器的調試）都是由教師完成，學(xué)生只是按照實(shí)驗指導進(jìn)行其中的部分步驟，整個(gè)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中學(xué)生處于被動(dòng)地位，甚至對一些基本的實(shí)驗技能都沒(méi)有掌握，不利于培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2)實(shí)驗內容陳舊，缺少創(chuàng )新（見(jiàn)表1)，未能反映遺傳學(xué)的發(fā)展及遺傳規律的本質(zhì)。實(shí)驗內容基本上是對課堂教學(xué)中遺傳規律和染色體理論的驗證，缺少分子遺傳學(xué)實(shí)驗以及綜合性和設計性實(shí)驗。盡管驗證性實(shí)驗能加深學(xué)生對理論的理解和記憶，由于結果已知，不能調動(dòng)學(xué)生的積極性和思維的創(chuàng )造性。
3)考核方法欠科學(xué)。實(shí)驗成績(jì)的評定完全依據上交的實(shí)驗報告，而不考慮學(xué)生的實(shí)驗操作能力以及實(shí)驗態(tài)度等。使部分學(xué)生養成實(shí)驗不認真，抄襲應付的不良現象，不能客觀(guān)地反映學(xué)生的真實(shí)水平和實(shí)驗操作能力。這種傳統遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式既不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，也不利于學(xué)生的創(chuàng )造性思維培養和發(fā)揮。
2.優(yōu)化教學(xué)內容，建立實(shí)驗教學(xué)新體系
為適應新世紀人才培養的要求，筆者結合遺傳學(xué)科的發(fā)展趨勢和農學(xué)類(lèi)本科人才培養要求，遵循“厚基礎”的原則，以基本技能培養為主，通過(guò)實(shí)驗教學(xué)內容的整合并優(yōu)化滿(mǎn)足“寬口徑”的要求，充分調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，提高學(xué)生發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)思維方法及創(chuàng )造性的思維能力。即在保留部分驗證性實(shí)驗項目的基礎上，增開(kāi)綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗項目，形成驗證性實(shí)驗一綜合性實(shí)驗一設計性實(shí)驗的多層次教學(xué)體系。
2.1拓展基礎性實(shí)驗內容，增設分子遺傳學(xué)基礎實(shí)驗
通過(guò)拓寬驗證性實(shí)驗內容，組織學(xué)生參與實(shí)驗準備工作，包括實(shí)驗材料的準備、預處理、藥品試劑配置、儀器調試等，既能保證實(shí)驗的完整性和系統性，也能提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和實(shí)驗興趣。例如，植物細胞有絲分裂實(shí)驗，大蒜的發(fā)根、剪根、預處理、固定和試劑的'配置完全由學(xué)生參與完成，使學(xué)生掌握試劑的配置方法和實(shí)驗處理的關(guān)鍵技術(shù)。減數分裂的材料大蔥花序由學(xué)生自己采集，固定處理。讓學(xué)生參與到整個(gè)實(shí)驗中，不僅加深了學(xué)生對實(shí)驗的印象，也激發(fā)了學(xué)生對實(shí)驗課的興趣。由于染色體制片技術(shù)是遺傳學(xué)實(shí)驗的重要部分，也是基礎性?xún)热�，“以學(xué)生為關(guān)注焦點(diǎn)，增加探索性”，調動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性�！叭祟�(lèi)細胞中巴氏小體的制片與觀(guān)察”，從學(xué)生自己身上取樣進(jìn)行，實(shí)驗結果因人而異，具有探索性，激發(fā)了學(xué)生的興趣。另外，實(shí)驗項目的選擇上要滿(mǎn)足農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)需求[4]，除了經(jīng)典遺傳學(xué)、細胞遺傳學(xué)的內容外，還應融入和專(zhuān)業(yè)直接相關(guān)的分子遺傳學(xué)內容，如植物DNA提取、檢測和PCR擴增技術(shù)等簡(jiǎn)單的分子遺傳學(xué)基礎實(shí)驗，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗理解遺傳本質(zhì)，培養適應就業(yè)發(fā)展要求的專(zhuān)業(yè)性人才。
2.2減少驗證性實(shí)驗項目，適當增開(kāi)綜合性實(shí)驗項目
將一些相關(guān)聯(lián)的驗證性實(shí)驗進(jìn)行綜合，有機結合在一起，使實(shí)驗教學(xué)成為一個(gè)完整的體系，使學(xué)生能夠系統地學(xué)習，并把所學(xué)知識條理化。如有絲分裂與減數分裂兩個(gè)實(shí)驗雖然實(shí)驗材料不同，但實(shí)驗方法基本相同，將兩個(gè)合并在一起，作為植物細胞分裂綜合實(shí)驗。將實(shí)驗材料提前處理準備好，在學(xué)生掌握染色體制片技術(shù)的基礎上，同時(shí)觀(guān)察染色體并繪圖，可對兩種分裂方式中不同時(shí)期染色體的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行對比。原單獨做這兩個(gè)實(shí)驗需要6學(xué)時(shí)，合并后只需4學(xué)時(shí)，不僅提高了實(shí)驗的效率，又增強了實(shí)驗的綜合性，有助于學(xué)生綜合分析能力的提高。果蠅遺傳學(xué)系列實(shí)驗包括：果蠅生活史觀(guān)察和果蠅唾腺染色體制片等實(shí)驗。整合后將果蠅的飼養、生活史、遺傳性狀觀(guān)察和唾腺染色體制片等內容一次性進(jìn)行，把驗證性實(shí)驗與探索性實(shí)驗相結合，極大地提高了實(shí)驗效率，也提高了學(xué)生綜合運用知識的能力。
2.3實(shí)驗教學(xué)與科研相結合，增開(kāi)設計性實(shí)驗
在遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，可以依托教師的科研項目，讓學(xué)生參與到與遺傳學(xué)相關(guān)的項目中，使學(xué)生接觸到本學(xué)科前沿，深化所學(xué)知識。指導老師提供實(shí)驗題目，學(xué)生自主查閱文獻資料，設計實(shí)驗方案，教師審查后進(jìn)行實(shí)驗實(shí)施，自主完成實(shí)驗過(guò)程，提交實(shí)驗結果和分析報告。如植物多倍體的誘導及鑒定實(shí)驗，要求學(xué)生自己查閱資料和設計方案，培養材料（如葡萄、馬鈴薯試管苗的繼代繁殖等)，通過(guò)設置不同濃度的秋水仙素進(jìn)行誘導處理。在觀(guān)察鑒定過(guò)程中要用到染色體制片方法，植物形態(tài)的觀(guān)察分析以及電鏡觀(guān)察等遺傳學(xué)、植物學(xué)方面的重點(diǎn)技術(shù)。這種以科研項目推動(dòng)遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)的方式，提高學(xué)生“學(xué)有所用”的認識，使學(xué)生不斷提高實(shí)驗技能，提高學(xué)生綜合應用知識分析和解決問(wèn)題能力，為將來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究奠定良好基礎。通過(guò)對實(shí)驗教學(xué)內容的整合優(yōu)化，將驗證性實(shí)驗減為2個(gè)，增開(kāi)綜合性實(shí)驗2個(gè)，設計性實(shí)驗1個(gè)（見(jiàn)表1)，基本涵蓋理論教學(xué)內容。
3.改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)方法，重視學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng )新能力培養
通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)、鼓勵學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗方案設計以及結合多媒體輔助教學(xué)方法改進(jìn)教學(xué)方法，將學(xué)生創(chuàng )新能力和科學(xué)素質(zhì)的培養貫穿于所有的實(shí)驗教學(xué)環(huán)節中。
3.1以啟發(fā)式教學(xué)為主，變“被動(dòng)”實(shí)驗為“主動(dòng)”實(shí)驗
教師根據教學(xué)目的和教學(xué)內容的不同，引導和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行獨立思考和操作。堅持以“學(xué)生為主體、教師為主導”的教學(xué)模式，推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng )造性氣實(shí)驗前注重預習，實(shí)驗過(guò)程教師指導并示范關(guān)鍵性操作，要求每個(gè)學(xué)生必須親自動(dòng)手獨立完成實(shí)驗，針對具體操作過(guò)程中出現的問(wèn)題，引導學(xué)生分析原因，改進(jìn)實(shí)驗方法。啟發(fā)式教學(xué)方法使學(xué)生掌握基本實(shí)驗技能，形成獨立分析解決問(wèn)題的能力。
3.2鼓勵學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗方案設計
在實(shí)驗教學(xué)中后期，結合遺傳學(xué)課堂教學(xué)，選擇一些實(shí)踐性較強的課題。在教師指導下，讓學(xué)生以小組為單位查閱相關(guān)資料、設計實(shí)驗方案，自主完成實(shí)驗過(guò)程，記錄實(shí)驗數據并分析實(shí)驗結果，撰寫(xiě)實(shí)驗報告。實(shí)驗期間，教師做好督導工作，及時(shí)糾正出現的問(wèn)題，在實(shí)驗結束前完成實(shí)驗論文。老師根據學(xué)生表現打分，最后作為一項考核指標列入實(shí)驗總成績(jì)中（表2)。設計性實(shí)驗在研究結果上的不可預見(jiàn)性和適當難度，不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，同時(shí)培養了學(xué)生綜合運用知識能力及創(chuàng )新意識。
3.3多媒體輔助實(shí)驗教學(xué)，提高教學(xué)效果
運用多媒體直觀(guān)動(dòng)態(tài)地演示遺傳學(xué)實(shí)驗過(guò)程，幫助學(xué)生加深對實(shí)驗過(guò)程和結果的感性認識，增強實(shí)驗目的性，規范操作，從而提高實(shí)驗課效率[6]。特別是對于一些較復雜無(wú)法完成的分子實(shí)驗，如質(zhì)粒的提取、酶切及連接系列試驗、核酸探針的分子標記與分子雜交等，通過(guò)借助多媒體演示操作過(guò)程，既保證了實(shí)驗教學(xué)的系統性，又加深了學(xué)生對分子遺傳理論知識的理解，為專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課的學(xué)習奠定了基礎。
4.重新構建實(shí)驗教學(xué)考核體系，充分調動(dòng)學(xué)生的積極性
在考核方面，重新構建了以強化學(xué)生的動(dòng)手能力，堅持實(shí)驗操作與實(shí)驗結果并重的考核體系，主要依據學(xué)生實(shí)驗操作的規范性，實(shí)驗結果的準確性、以及實(shí)驗紀律態(tài)度和實(shí)驗報告作為考評依據(見(jiàn)表2)。并將實(shí)驗總成績(jì)以所占比例20%納入遺傳學(xué)課程考核體系中。較全面、客觀(guān)地考核學(xué)生的實(shí)驗技能、創(chuàng )新能力、綜合分析能力以及實(shí)驗報告的質(zhì)量，提高了學(xué)生對實(shí)驗的重視程度和興趣。
5.遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的效果
1)提高了大學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性。改變了以往學(xué)生被動(dòng)學(xué)習的局面，大大地激發(fā)了學(xué)生對遺傳課的學(xué)習興趣、責任心以及參與實(shí)驗的積極性。由原來(lái)的“過(guò)程性學(xué)習”轉變?yōu)椤疤剿餍浴睂W(xué)習，學(xué)生掌握了基本的遺傳學(xué)實(shí)驗技能，并能積極主動(dòng)和教師探討實(shí)驗以及課堂理論課學(xué)習過(guò)程中出現的問(wèn)題，教學(xué)效果良好。
2)培養了大學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)和能力。通過(guò)開(kāi)設綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗，學(xué)生的動(dòng)手能力明顯提高，并能對實(shí)驗過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行獨立分析和解決，培養了學(xué)生創(chuàng )新思維能力、論文寫(xiě)作能力及科研協(xié)作能力等科研素質(zhì)。畢業(yè)實(shí)習期間從事遺傳學(xué)相關(guān)實(shí)驗的本科生，實(shí)習實(shí)驗難度和工作量都明顯增加，本科畢業(yè)論文質(zhì)量有很大提高。
3)提高了教師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)及課堂教學(xué)質(zhì)量。在遺傳學(xué)課堂教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)、科學(xué)研究實(shí)踐等一系列教學(xué)環(huán)節改革的實(shí)施過(guò)程中，要求教師必須及時(shí)熟悉理論知識的發(fā)展前沿，提升自己的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和綜合能力。在實(shí)驗教學(xué)改革中不但使學(xué)生掌握了扎實(shí)的遺傳學(xué)基礎知識及較強的實(shí)驗操作技能，而且充實(shí)了教師的專(zhuān)業(yè)知識，使理論知識與實(shí)踐技能相結合，提高了遺傳學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。
6.結束語(yǔ)
實(shí)驗教學(xué)是培養高素質(zhì)創(chuàng )新型人才的重要環(huán)節，是提高大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力的重要手段。遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)的改革探索對加強理論知識與實(shí)踐技能相結合，充分發(fā)揮大學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力起了重要作用。由于受多方面條件所限，實(shí)驗教學(xué)改革較理論教學(xué)改革的難度更大。因此，遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革要因地制亙，按照專(zhuān)業(yè)及實(shí)驗技能培養的層次，根據學(xué)生的興趣需求進(jìn)行培養和引導，提高大學(xué)生的實(shí)驗技能和創(chuàng )新思維能力。本著(zhù)以培養懂理論能實(shí)踐具有創(chuàng )新能力的高級農業(yè)科技人才為目標，我校農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)模式的改革探索，既訓練了學(xué)生的基本實(shí)驗技能，又培養和鍛煉了學(xué)生自主實(shí)驗能力，創(chuàng )新思維能力和綜合分析問(wèn)題的能力，在學(xué)生的學(xué)習積極主動(dòng)性、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)培養方面收到良好的效果�？傊�，隨著(zhù)遺傳學(xué)學(xué)科及實(shí)驗技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步改進(jìn)和完善遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)方法仍然是一項長(cháng)期而艱巨的任務(wù)，還有待于在教學(xué)實(shí)踐中不斷地去研究和探索。
【農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革探索與實(shí)論文】相關(guān)文章：
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07-26
基于遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的大學(xué)生科研素質(zhì)培養探索論文09-09
農學(xué)專(zhuān)升本《遺傳學(xué)》課程教學(xué)改革研究論文（通用14篇）07-19
高等醫學(xué)院校醫學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革探索論文07-31
加強遺傳學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革提高學(xué)生實(shí)驗綜合技能論文09-09
大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)改革探索論文08-31
農學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)技能訓練課程教學(xué)改革研究論文11-12