易樂(lè)飛 王 萍 程漢良 周向紅

淮海工學(xué)院 江蘇連云港 222005

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

易樂(lè)飛 王 萍 程漢良 周向紅

淮海工學(xué)院 江蘇連云港 222005

針對(duì)傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，改革了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系和教學(xué)方式，激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；創(chuàng)新人才

遺傳學(xué)是研究生物遺傳與變異的學(xué)科，是生物類(lèi)及農(nóng)學(xué)類(lèi)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一。遺傳學(xué)的所有理論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的，遺傳學(xué)理論與實(shí)踐關(guān)系密切，遺傳學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是遺傳學(xué)的重要基礎(chǔ)，而且是培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的重要環(huán)節(jié)。美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的一項(xiàng)頗為成功的教改研究就提出了“以實(shí)驗(yàn)為中心安排教學(xué)”的觀點(diǎn)，認(rèn)為教學(xué)的重點(diǎn)不僅在于知識(shí)的掌握更在于能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、應(yīng)用能力和獨(dú)立工作能力。

傳統(tǒng)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)只是為了驗(yàn)證理論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和教學(xué)都是圍繞著“教”而進(jìn)行，學(xué)生都處于接受式被動(dòng)學(xué)習(xí)，其主觀能動(dòng)性得不到激發(fā)，創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)。上述弊端不利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才，因此迫切需要對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容體系和教學(xué)方式進(jìn)行相應(yīng)改革。

1 建立多層次、多模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系是傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)，但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)?zāi)K也只有經(jīng)典遺傳和細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)。因此增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性意識(shí)；設(shè)置經(jīng)典遺傳、細(xì)胞遺傳、分子遺傳和群體遺傳實(shí)驗(yàn)多種模塊，可使實(shí)驗(yàn)既覆蓋遺傳學(xué)理論的基本知識(shí)，又能跟上學(xué)科發(fā)展。

1.1 減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

按現(xiàn)代學(xué)科和創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求，把遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)由原來(lái)的課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)改設(shè)為獨(dú)立的課程。增設(shè)了一些綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生運(yùn)用多種方法、多種手段、多門(mén)學(xué)科或同一門(mén)學(xué)科不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如水產(chǎn)動(dòng)物染色體制作實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生綜合運(yùn)用水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、魚(yú)類(lèi)學(xué)和遺傳學(xué)等多門(mén)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行操作。增設(shè)了一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生查閱相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料，綜合運(yùn)用掌握的理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)技能，分組進(jìn)行自主選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如設(shè)計(jì)一個(gè)果蠅雜交同時(shí)驗(yàn)證遺傳學(xué)三大定律。在一些實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前，可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)材料或者實(shí)驗(yàn)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新嘗試。例如在原有的唾腺染色體制作實(shí)驗(yàn)中，我們鼓勵(lì)學(xué)生自己去查閱相關(guān)資料，并嘗試制作搖蚊幼蟲(chóng)唾腺染色體。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)都相當(dāng)成功，在實(shí)驗(yàn)摸索過(guò)程中激發(fā)了學(xué)生的興趣和主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。

1.2 根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)K

馮九煥認(rèn)為，目前的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)分成經(jīng)典遺傳驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)綜合大實(shí)驗(yàn)，新增分子遺傳基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，而熊大勝認(rèn)為將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)分為經(jīng)典遺傳、細(xì)胞遺傳、分子遺傳綜合實(shí)驗(yàn)必修模塊及群體遺傳實(shí)驗(yàn)選修模塊較好。我們根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。由于生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)在分子生物學(xué)等課程開(kāi)設(shè)了較多的分子遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容，因此把經(jīng)典遺傳、細(xì)胞遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)為綜合必修模塊，而分子遺傳和群體遺傳實(shí)驗(yàn)定為選修模塊。相反，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)沒(méi)開(kāi)設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，所以把分子遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)為必修模塊。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K里，都精選了一些典型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.3 根據(jù)專(zhuān)業(yè)特色開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

原來(lái)所有專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)一樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，既不能體現(xiàn)出專(zhuān)業(yè)特色也不符合專(zhuān)業(yè)發(fā)展，現(xiàn)在根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，開(kāi)設(shè)了搖蚊幼蟲(chóng)染色體制作、水產(chǎn)動(dòng)物染色體制備和鳑鮍微核觀察等實(shí)驗(yàn)。分子遺傳實(shí)驗(yàn)對(duì)象也因不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。

1.4 比對(duì)相關(guān)學(xué)科取消重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

以前由于植物學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)的洋蔥有絲分裂實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的有絲分裂制作實(shí)驗(yàn)重疊內(nèi)容太多，造成課時(shí)浪費(fèi)、學(xué)生意見(jiàn)較大。因此我們?nèi)∠擞薪z分裂等重復(fù)實(shí)驗(yàn)，既避免了重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又節(jié)省了寶貴的教學(xué)時(shí)間。

2 教學(xué)方式改革

2.1 利用現(xiàn)代化手段提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

構(gòu)建遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，其中包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)錄像、實(shí)驗(yàn)圖片集和思考題等，學(xué)生可以隨時(shí)點(diǎn)擊學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)前播放多媒體課件，通過(guò)圖、文、聲、像并茂形式使實(shí)驗(yàn)原理和操作形象化、直觀化，使學(xué)生易于理解、掌握。例如果蠅唾腺剖取、魚(yú)或貝藥物注射、頭腎的剖取和移液槍的使用等實(shí)驗(yàn)，通過(guò)播放錄像可以提高學(xué)生的感知認(rèn)識(shí)水平、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。此外，播放一些較前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)或者一些實(shí)驗(yàn)課無(wú)法開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)錄像，還可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)到更全面、更先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室張掛往屆學(xué)生做得比較好的各個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果的數(shù)碼圖片也能起到較好的參考作用。

原來(lái)的實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果都是手工繪圖，現(xiàn)在改為數(shù)碼拍攝，而且學(xué)生找到的圖都要經(jīng)過(guò)老師觀察是否合格才可以拍照，這樣確保每個(gè)學(xué)生都獨(dú)立完成并有合格的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此外，通過(guò)數(shù)碼拍攝保持了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，避免了學(xué)生按照模型圖繪畫(huà)應(yīng)付實(shí)驗(yàn)，或者繪圖技術(shù)不好而不能真實(shí)反映結(jié)果。

2.2 確立學(xué)生的主體地位

以前的教學(xué)方式都是著重強(qiáng)調(diào)教師的“教”，為灌輸式教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)處于被動(dòng)式接受狀態(tài)，不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)，我們現(xiàn)在以學(xué)生為本，確立學(xué)生的主體地位，學(xué)生可以分組進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，教師采取誘導(dǎo)式、探究式、點(diǎn)評(píng)式等教學(xué)方式，并適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題。從而激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、綜合運(yùn)用知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的良好習(xí)慣，增強(qiáng)獨(dú)立進(jìn)行科研的能力。

2.3 實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放式管理

以前有很多實(shí)驗(yàn)前期工作都是實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備的，學(xué)生無(wú)法全面掌握相關(guān)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技能；此外，有些同學(xué)課堂上實(shí)驗(yàn)效果不理想的也沒(méi)有重做的機(jī)會(huì)。針對(duì)這些情況，我們實(shí)驗(yàn)室實(shí)行定時(shí)開(kāi)放，允許學(xué)生在非實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參與實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作，或重做實(shí)驗(yàn)，或者對(duì)摸索實(shí)驗(yàn)的同學(xué)給予技術(shù)指導(dǎo)與資源配備。開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室為能力培養(yǎng)提供了物質(zhì)和場(chǎng)地保障，給予了學(xué)生更多的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力發(fā)揮的空間。

3 結(jié)束語(yǔ)

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅傳授基本實(shí)驗(yàn)技能，而且要培養(yǎng)會(huì)想、會(huì)做、科研能力強(qiáng)并具有創(chuàng)新思維的新型人才。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，確立了學(xué)生的主體地位，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科研能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

[1]馮九煥,張桂權(quán),劉向東.本科遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)模式探討[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)研究,2003,1:29～30

[2]周清元,何鳳發(fā),殷加明,等.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改進(jìn)[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2008,6(1):169～172

[3]熊大勝,席在星.本科生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討[J].遺傳,2005,27(5):811～814

Abstract: In view of the deficiency existing in the traditional experimental teaching,the experimental content system and teaching methods were reformed to stimulate the initiative of students and to enhance the innovation and research capabilities of student.

Key words: genetics experiment; reform; innovative talents

Reform of the genetics experimental teaching and cultivation of innovative talents

Yi Lefei, Wang Ping, Cheng Hanliang, Zhou Xianghong
HuaiHai institute of technology, Lianyungang, 222005, China

2010-10-19

易樂(lè)飛，碩士，副教授。

淮海工學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目和國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。