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遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是全國(guó)綜合性大學(xué)、師范、醫(yī)學(xué)或農(nóng)科大學(xué)中生物科學(xué)、生物技術(shù)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)類等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)［1］。遺傳學(xué)本身是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，現(xiàn)代分子遺傳學(xué)的迅速發(fā)展使得遺傳學(xué)課程的相關(guān)內(nèi)容也隨之發(fā)展迅速，教科書內(nèi)容更新擴(kuò)充明顯，給遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法及形式等也提出了更高的要求，因此，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革勢(shì)在必行。不少教師與時(shí)俱進(jìn)，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了大量的改革研究，取得了較好的研究成果。在此結(jié)合我校的實(shí)際情況，探討多方位遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施。

1在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校生物技術(shù)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，是遺傳學(xué)理論教學(xué)的延伸和重要補(bǔ)充，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過(guò)程，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的任務(wù)［8］。在長(zhǎng)期的教學(xué)和與同行的交流中發(fā)現(xiàn)，在我國(guó)長(zhǎng)期的高等教育模式下，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在諸多弊端，極不適應(yīng)學(xué)科本身的發(fā)展需要。具體表現(xiàn)在:

1．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的比重偏小長(zhǎng)期以來(lái)，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容、進(jìn)度都要服從理論課的教學(xué)進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)視為課堂教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證和加深，忽視了實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)—分析—解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，隨著遺傳學(xué)的迅速發(fā)展，教材內(nèi)容越來(lái)越豐富，信息量越來(lái)越大，而總課時(shí)數(shù)卻沒(méi)有增長(zhǎng)甚至處于壓縮狀態(tài)，使得教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間上存在較大矛盾，為了完成教材內(nèi)容的完整講授，教師不得不減少實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)數(shù)，目前遺傳學(xué)的總課時(shí)量多為72—80學(xué)時(shí)，理論教學(xué)的課時(shí)量多為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)量一般為24—32學(xué)時(shí)。

1．2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大由于教學(xué)理念的滯后和長(zhǎng)期對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視不夠等原因，所開(kāi)設(shè)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不合理。染色體操作為代表的經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分子及群體遺傳實(shí)驗(yàn)脫節(jié)。有關(guān)有絲分裂、減數(shù)分裂、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律、伴性遺傳規(guī)律等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大。內(nèi)容單一具體的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少，缺乏創(chuàng)造性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中分子遺傳學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)少，與遺傳學(xué)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)。

1．3受課時(shí)限制，學(xué)生無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)一些實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，只能由實(shí)驗(yàn)員和學(xué)生共同完成，經(jīng)常發(fā)生學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一知半解的現(xiàn)象。例如植物有絲分裂過(guò)程中染色體行為的觀察，材料的預(yù)處理、固定和解離需要一上午的時(shí)間，由于課時(shí)限制，這部分實(shí)驗(yàn)往往由實(shí)驗(yàn)員老師完成，學(xué)生則從切取分生組織薄片開(kāi)始進(jìn)行染色、壓片和顯微鏡觀察。學(xué)生往往對(duì)材料的處理理解不深刻，在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)對(duì)預(yù)處理、固定和解離的影響分析不足。

1．4教學(xué)手段和考評(píng)形式單一遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)仍然沿用教師先講解、學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書操作的模式，考評(píng)則主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲情況日益嚴(yán)重，不足以衡量學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的水平。

2理清思路，多方位教學(xué)改革

2．1整合、優(yōu)化和拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2．1．1整合經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、適度增加分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容我們贊同前人將以往多個(gè)內(nèi)容比較單一、具體的遺傳學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)劃分成4個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K:果蠅經(jīng)典遺傳、細(xì)胞遺傳、分子遺傳綜合實(shí)驗(yàn)等3個(gè)必修實(shí)驗(yàn)?zāi)K及群體遺傳綜合實(shí)驗(yàn)選修模塊［9］。將單因子的遺傳分析、果蠅觀察與飼養(yǎng)、果蠅伴性遺傳分析整合成一個(gè)6～9學(xué)時(shí)(2～3次實(shí)驗(yàn))的綜合性實(shí)驗(yàn)作為經(jīng)典遺傳學(xué)模塊;將根尖有絲分裂的制片技術(shù)、花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的制片技術(shù)、果蠅唾腺染色體的制片技術(shù)、植物多倍體誘導(dǎo)技術(shù)整合成9學(xué)時(shí)的綜合性實(shí)驗(yàn)(3次實(shí)驗(yàn))作為細(xì)胞遺傳學(xué)模塊;分子遺傳學(xué)模塊的綜合實(shí)驗(yàn)拓展為DNA的提取、瓊脂糖電泳技術(shù)、PCR擴(kuò)增技術(shù)、DNA指紋的遺傳分析、生物性別決定的遺傳分析等。

2．1．2實(shí)驗(yàn)材料多樣化在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，材料的選擇非常關(guān)鍵，因?yàn)槠浜脡闹苯佑绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果。教材中所選用的材料多是作者總結(jié)得出，但在實(shí)際操作中，常常由于地域氣候和材料種質(zhì)的差異造成不便和誤差。因此，我們可以嘗試用易得的常見(jiàn)材料來(lái)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)材料的多樣化，在課程中讓學(xué)生對(duì)材料進(jìn)行選擇，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析材料的優(yōu)缺點(diǎn)。例如，在植物染色體核型分析時(shí)，可向?qū)W生提供材料如大豆、小麥、大麥、玉米、綠豆、大蒜等根尖，讓學(xué)生自行選擇至少2種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)對(duì)自己所做實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，找出植物染色體核型分析的最佳材料和簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)他們實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)能力。事實(shí)上，在多年的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單易得的大蒜根尖用于核型觀察效果非常好。

2．1．3增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容教育部“關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)6”中要求高校開(kāi)出一批新的綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早的參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動(dòng)。以此為指導(dǎo)思想，我校在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如在分子遺傳學(xué)模塊中，DNA提取—瓊脂糖電泳技術(shù)—PCR擴(kuò)增“三部曲”即是一個(gè)典型的綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，基于此的植物分子標(biāo)記技術(shù)(ISSR標(biāo)記)和鳥(niǎo)類(雞)的性別判定等綜合性實(shí)驗(yàn)效果都非常好。學(xué)生們普遍對(duì)親緣關(guān)系的遺傳分析比較感興趣，DNA指紋的遺傳分析就是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生收集感興趣的植物、動(dòng)物、人的DNA樣本進(jìn)行遺傳分析，深入了解遺傳標(biāo)記的應(yīng)用。

2．1．4將教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化成綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目隨著高校科研工作的日益發(fā)展，不少教師都承擔(dān)著一定的科研項(xiàng)目，其中一些研究?jī)?nèi)容可適當(dāng)轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅可以讓學(xué)生了解到學(xué)科發(fā)展的前沿，還可以提高學(xué)生的科研興趣。作者將所承擔(dān)科研項(xiàng)目中的部分內(nèi)容“沙棘種質(zhì)遺傳多樣性的分子標(biāo)記分析”以綜合性實(shí)驗(yàn)方式引入到遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了良好的效果。

2．2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面

2．2．1儀器設(shè)備的更新及添置近幾年，隨著“中央級(jí)普通高校改善基本辦學(xué)條件專項(xiàng)資金”的資助，我校本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備等條件得到一定的改善，如生物顯微鏡得到進(jìn)一步更新(新添進(jìn)口Olympus顯微鏡)，PCR儀、微量移液器、低溫冷凍離心機(jī)等儀器已經(jīng)能夠滿足遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，并且已經(jīng)開(kāi)始申報(bào)顯微鏡成像系統(tǒng)、凝膠成像系統(tǒng)、梯度PCR儀等高端的儀器進(jìn)入學(xué)生實(shí)驗(yàn)室，相信不久的將來(lái)學(xué)生不需要用手機(jī)對(duì)顯微鏡下的觀察結(jié)果進(jìn)行拍照，用于瓊脂糖凝膠電泳觀察的紫外分析儀則被凝膠成像系統(tǒng)取代。

2．2．2設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，制定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的管理細(xì)則，提高其使用率解決實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限之間矛盾的有效方法就是設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，開(kāi)設(shè)生物技術(shù)綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，并制訂開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理細(xì)則，委派專門的教師和學(xué)生管理儀器、衛(wèi)生等，學(xué)生自我管理為主，教師監(jiān)督為輔。實(shí)施開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室后，一些周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)(例如:植物有絲分裂過(guò)程中染色體行為的觀察)學(xué)生能夠全程完成，打破老師代做的常規(guī)。設(shè)立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室后，在合理安排的前提下，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和主動(dòng)性明顯增強(qiáng)，在儀器的使用和動(dòng)手能力等方面進(jìn)步很快。一些重要儀器的使用率明顯提高，例如冷凍離心機(jī)、PCR儀等。

2．3以學(xué)生課外活動(dòng)為載體，延伸課堂教學(xué)近幾年，我國(guó)越來(lái)越重視對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，每年國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的申報(bào)就是一個(gè)例證。越來(lái)越多的大學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的方式在專業(yè)教師的指導(dǎo)下申報(bào)、完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。遺傳學(xué)相關(guān)的課題學(xué)生們一直很感興趣，努力將課堂上所學(xué)的知識(shí)和技能拓展為更深入的學(xué)術(shù)研究。另外，結(jié)合專業(yè)性競(jìng)賽延伸課堂教學(xué)，例如一年一度的專業(yè)性競(jìng)賽“遼寧省大學(xué)生動(dòng)植物標(biāo)本制作大賽”就是我校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生很喜歡的一個(gè)競(jìng)賽，筆者指導(dǎo)學(xué)生的作品“異色瓢蟲(chóng)鞘翅的色斑遺傳”曾于2011年獲得該項(xiàng)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)。

2．4授課手段與考核方式

2．4．1充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)將現(xiàn)代化的電教手段引入實(shí)驗(yàn)課，以營(yíng)造輕松和諧的課堂氛圍。教學(xué)中，教師需要做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了確保每個(gè)同學(xué)都能看到，往往要穿梭于學(xué)生中進(jìn)行演示，有了現(xiàn)代化的電教手段，可制作相關(guān)視頻來(lái)示范，既提高了課堂效率，又方便教師進(jìn)行更多的指導(dǎo)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸，將一些操作步驟繁瑣的實(shí)驗(yàn)做成演示課件放在網(wǎng)上可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。

2．4．2考評(píng)方式多樣化，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性考核方式需多樣化和細(xì)節(jié)量化。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告既是學(xué)生科學(xué)思維能力和文字表達(dá)能力的綜合體現(xiàn)，也是大學(xué)本科生所應(yīng)具備的基本科學(xué)素養(yǎng)。因此，對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，尤其是綜合性或者設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我們要求學(xué)生按照科研論文的形式寫出材料和方法、結(jié)果分析和討論，要求學(xué)生對(duì)于原理、方法、步驟和結(jié)果撰寫必須簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)驗(yàn)所采用方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析后提出改進(jìn)意見(jiàn)。另外，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的考察與評(píng)價(jià)。教師可事先制訂每個(gè)實(shí)驗(yàn)要考核的項(xiàng)目詳細(xì)列表，把實(shí)驗(yàn)每一個(gè)小項(xiàng)都列入考察范圍，包括實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、規(guī)范狀況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在考核中依據(jù)項(xiàng)目來(lái)評(píng)分，保證客觀公正。例如，在植物染色體制片中，從取材部位的準(zhǔn)確，材料的染色適當(dāng)，染色體的分散狀況三個(gè)方面衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣不僅提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的重視程度，而且促使他們養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

3結(jié)語(yǔ)

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多方位改革，體現(xiàn)在靈活運(yùn)用多種資源、多條途徑、多種方法，做到課內(nèi)與課外相結(jié)合，教學(xué)與科研相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，積極培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，以及發(fā)現(xiàn)—分析—解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。多方位改革遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是適應(yīng)遺傳學(xué)快速發(fā)展的必然，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要科教工作者堅(jiān)持不懈的努力。

作者：李賀 孫曉東 王莉 阮成江 單位：大連民族大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院