石建州，王小立，王 坦，龐發(fā)虎

（南陽師范學院農(nóng)業(yè)工程學院，河南 南陽 473061）

生物工程專業(yè)本科生遺傳學實驗教學的改革與實踐

石建州，王小立，王 坦，龐發(fā)虎

（南陽師范學院農(nóng)業(yè)工程學院，河南 南陽 473061）

遺傳學實驗課程是生物工程專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎課。分析了遺傳學實驗課程教學的現(xiàn)狀和主要問題，并針對這些問題提出了相應的改革措施和方法，以提高遺傳學實驗課程的教學效果和教學質(zhì)量，有效地提高學生的學習主動性和創(chuàng)新性，培養(yǎng)高質(zhì)量的應用性人才，為生物工程專業(yè)本科生的遺傳學實驗課程教學改革提供經(jīng)驗。

生物工程專業(yè)；遺傳學實驗；教學改革；本科教學

遺傳學在生命科學領(lǐng)域占有舉足輕重的位置，它是一門發(fā)展迅速的實踐性學科。遺傳學實驗是高校生物學專業(yè)的基礎課。生物工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標是使學生具備系統(tǒng)的生物技術(shù)與工程領(lǐng)域的基礎知識、基本理論和基本技能，使其具有良好的實驗設計、研究和技術(shù)開發(fā)的能力，把學生培養(yǎng)成為高級應用型人才，其中遺傳學實驗是生物工程本科專業(yè)設置的一門重要的專業(yè)基礎課程。遺傳學涉及分子遺傳學、細胞遺傳學、免疫遺傳學、群體遺傳學、數(shù)量遺傳學等多門學科，內(nèi)容博大。隨著分子技術(shù)的快速發(fā)展，遺傳學正成為目前最有發(fā)展和最有潛力的學科［1］。遺傳學實驗課程是遺傳學理論課程教學不可替代的重要環(huán)節(jié)，是學生學習掌握遺傳學基本知識、基本理論和研究方法的主要途徑。通過遺傳學實驗課程的學習，培養(yǎng)學生的遺傳學研究能力，提高其動手能力，增強其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力［2］。遺傳學實驗是遺傳學課程教學不可替代的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是生物工程專業(yè)本科學生理解與掌握遺傳學基礎理論和遺傳實驗技術(shù)的主要方法和重要途徑［3］。依據(jù)學生專業(yè)的特點，設置相應的課程體系與教學方案，以更好地提升學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，是完成實驗課的重要組成部分。但是，目前遺傳學實驗教學過程中還存在著一些不足，該文通過分析遺傳學實驗課教學的現(xiàn)狀和問題，分別提出相應的改革與實踐方案，為高校相關(guān)課程實驗教學工作提供參考。

1 現(xiàn)狀與問題

1.1 遺傳學實驗教學滯后，課時不足 遺傳學實驗教學理想狀態(tài)應該與理論課同步，但在實際工作中遺傳學實驗教學一般都滯后于遺傳學理論課，而且實驗的總課時數(shù)較少，只進行幾個經(jīng)典的驗證性實驗，沒有充足的時間進行綜合性實驗或研究性實驗。遺傳學實驗是具有縝密的連貫性和系統(tǒng)性的，由于每一個實驗的課時數(shù)只有3個，而遺傳學實驗的每一個實驗完整地進行所經(jīng)歷的時間很長，3個學時的時間是遠遠不足的。為了使學生能夠在有限的時間內(nèi)盡可能地完成每次遺傳學實驗任務，目前實驗課的準備工作，包括采樣、培養(yǎng)、配試劑等大量工作完全由老師代替學生課前完成，學生來到實驗室基本上只進行一些中心步驟的操作，最后觀察實驗結(jié)果，導致學生自己動手操作時間較少，對遺傳學實驗的實施缺少系統(tǒng)性的認知，這樣就嚴重影響了遺傳學實驗的教學質(zhì)量和學生的學習效果。學生只有通過完整的實驗操作和對實驗結(jié)果的分析才能更好地了解掌握遺傳學的基本理論和基本知識。

1.2 實驗內(nèi)容陳舊，教學方法單一 目前，遺傳學實驗課程內(nèi)容的設置陳舊，相對單一，基本上都是以基礎的驗證性的經(jīng)典遺傳實驗為主，現(xiàn)行的遺傳學實驗課程內(nèi)容基本上局限于驗證基本規(guī)律的細胞遺傳學范圍內(nèi)，缺少綜合研究性實驗和設計創(chuàng)新性實驗，難以調(diào)動學生的興趣，以至于部分學生只是按照實驗步驟進行機械的操作，其學習的主動性和積極性在學習過程中沒有被激發(fā)出來，這樣就難以提高學生的創(chuàng)新能力。表面上看，學生按時到達實驗室，在老師詳細地講解并全程示范后，按操作步驟完成了老師規(guī)定的實驗，而且結(jié)果也是正確的。但是，實際上如果學生未經(jīng)思考只是機械地進行每一步的實驗操作的話，就是純粹地機械性重復操作，達不到預期的教學效果。

教學的方式單一，一直沿用“以教師主導，學生臨摹”的主要教學方式，學生只是被動地機械性地重復教材上的操作步驟，沒有發(fā)揮其主觀能動性，限制了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和綜合能力的提升。遺傳學實驗課程通常一個實驗安排3個課時，由于時間相對緊張，所以任課教師首先會對實驗的目的、原理、操作步驟以及注意事項講解20～30 min，其余時間是學生分組或者各自進行實驗操作。如果學生沒有課前預習準備的話，實驗進行得就比較倉促或者就只是簡單地按照老師示范的操作步驟進行實驗，那么這個過程就只是一個驗證性的操作過程而已，達不到良好的教學效果。

1.3 考核方式片面 遺傳學實驗課程的成績評定，往往是取決于平時的考勤情況和每一次的實驗報告，而忽略了重要的學生動手動腦的實驗過程，這種片面的考核方式缺乏對創(chuàng)新型思維的鼓勵，就制約了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的提高。遺傳學實驗課程成績的評定主要根據(jù)撰寫的實驗報告的質(zhì)量，這種做法是不科學的，教師單純從實驗報告中獲知學生對內(nèi)容是否真正掌握，學生撰寫的實驗報告很大程度上是對實驗指導書的抄寫，實驗結(jié)果也可能是參考其他同學的，其真實性難以判斷，而且也不能避免撰寫實驗報告時只是簡單的動手抄寫而已，不能真實地反映學生的實驗水平，也不能反映教師的實驗教學效果和質(zhì)量。有的同學在開展實驗過程中，按照老師的示范和書上的步驟進行操作，往往很順利地得到理想的實驗結(jié)果，缺少思考；而也有學生會根據(jù)自己的思考和想法進行一些嘗試，這樣可能會導致實驗失敗或者實驗的結(jié)果不理想，但恰恰是這一部分肯動腦筋的學生對知識的認知程度更高。所以，單純地以平時的考勤和實驗報告作為考核的方式的話，片面而不科學，會使學生對遺傳學實驗的興趣會降低。

2 改革與實踐

2.1 提升授課教師專業(yè)素養(yǎng)，促進教學質(zhì)量水平提高 在整個教學過程中教學相長，充分發(fā)揮教師的主導作用，凸顯出學生作為學習主體的地位。面對課時不足、新知識新技術(shù)快速發(fā)展、培養(yǎng)要求不斷提升等諸多現(xiàn)實問題，更需要授課教師提高自身業(yè)務水平，凝心修煉內(nèi)功，提升授課教師專業(yè)素養(yǎng)，促進教學質(zhì)量水平提高。教師的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的高與低決定了教學質(zhì)量和效果的優(yōu)與良。承擔遺傳學實驗課教學任務的教師，不僅需要清晰地把握整個遺傳學實驗的體系規(guī)劃，而且也要熟悉遺傳學的前沿科學。從準備好每一堂課、完成每一個實驗，到制定教學內(nèi)容、設置課程、改進教學模式等各個環(huán)節(jié)，都需要教師細心打磨，精心組織。不僅要求教師熟練把握課程內(nèi)容，而且還要把前后知識融匯提煉，轉(zhuǎn)化為自己的知識，還要以簡捷、輕松的形式傳授給學生，使學生輕松愉快地接受。教師的每一節(jié)課都需要投入相當大的工作量。

2.2 修訂實驗內(nèi)容，合理設置課程 修訂實驗內(nèi)容和合理設置課程的目的是提高教學質(zhì)量，結(jié)合生物工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標，合理設置遺傳學實驗課程，優(yōu)化修訂實驗內(nèi)容，培養(yǎng)生物工程專業(yè)本科生的專業(yè)實踐技能和創(chuàng)新能力，提高學生的綜合素質(zhì)。設置實驗內(nèi)容時，需要了解遺傳學理論課程的內(nèi)容安排以及遺傳學實驗課程的前展課程和后繼課程，緊密圍繞遺傳學理論課程的內(nèi)容設置實驗課內(nèi)容，前展課程、后繼課程和交叉課程涉及的內(nèi)容，盡量避免重復，合理分配學時，精講重點，講透難點，比如學生的后繼課程將會開設分子生物學、基因工程等課程，那么在該門課程的內(nèi)容設置上就避免重復相似的實驗內(nèi)容，使學生盡可能在有限的課堂上收獲更多的知識。還需要考慮到學生的基礎不同，多數(shù)學生在高中階段已經(jīng)接觸過遺傳學實驗，有著扎實的功底，同時也有部分學生對遺傳學實驗很陌生，所以任課教師對這種差異化需要認真的摸底，以更好地進行分組和編排實驗。這就需要任課教師加強自己的責任心，依據(jù)學院的教學大綱和教學目標，明確教學內(nèi)容，對整體及細節(jié)進行認真的規(guī)劃，包括對實驗內(nèi)容的設置和教學模式、教學方法的選擇等具體環(huán)節(jié)進行細致的思考，精心組織，合理安排，以達到理想的教學效果。

2.3 改變單一的授課模式，采用多樣化的教學方法 生物工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生成為具有創(chuàng)新能力的應用型人才，動手和思維能力都要加強。著重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)和提高學生的科研素質(zhì)，所以，遺傳學實驗課程的設置不僅是為了學生掌握遺傳學知識，更是為了讓學生了解認識科學研究的基本方法。針對遺傳學課程的教學，應注重突出學生在學習過程中的核心地位，授課教師在整個教學過程中對學生的作用是示范、輔助、引導和督促，通過教師與學生的主體地位的改變，有效地調(diào)動學生自身的積極性和能動性，發(fā)揮更大的熱情投入到學習中，從而提高自身的學習能力和綜合素質(zhì)［4］。遺傳學實驗教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于授課模式及教學方法的選擇。為了保證遺傳學實驗課程的教學質(zhì)量，每一名學生必須在課前對實驗內(nèi)容進行預習，每一個實驗由一個小組負責準備全班該次實驗的實驗材料、實驗器具和實驗試劑，也包括準備對實驗內(nèi)容的講解，可以是幻燈片，也可以使用傳統(tǒng)的板書，改變教師在課堂上灌輸?shù)氖谡n模式，實行“翻轉(zhuǎn)課堂”，使學生成為主體，老師幫助和引導，督促學生積極主動查閱文獻和相關(guān)資料，更能調(diào)動學生的積極性和主動性。上課時教師和學生對所講解的內(nèi)容進行把關(guān)和點評，鼓勵討論，隨時解決問題。在遺傳學實驗課程教學過程中，學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是關(guān)鍵，改變單一的授課模式，采用靈活多樣的教學方法，對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著重要的作用。

2.4 優(yōu)化考核方式 考核是督促學習的一種手段，是檢驗教學效果的一種方法。遺傳學實驗課程的考核方法應避免只依據(jù)考勤和學生的實驗報告作為成績的評定方式，要優(yōu)化該課程的考核方式，做到理論知識和實驗技能并重，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識［5］。學生用創(chuàng)新性思維去完成實驗過程，即使實驗的結(jié)果不理想，教師也應該給以肯定并對其結(jié)果進行認真的分析和討論。遺傳學實驗課程的成績評定應該倡導鼓勵創(chuàng)新，降低實驗報告在考核中所占的比重［6］。遺傳學實驗應作為一門獨立的課程進行單獨考核，不和遺傳學理論課的成績綜合在一起，遺傳學實驗課程考核主要包括實驗報告的撰寫和實驗操作技能測試2個方面，其中實驗報告要求學生按照實驗報告格式認真撰寫，強調(diào)客觀真實地記錄實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，并且進行分析討論。老師隨時解答實驗課堂上的問題，并對每位學生的課堂表現(xiàn)情況進行客觀評價，公正打分，作為平時成績。遺傳學實驗課結(jié)束后，要求學生按時上交實驗報告，教師及時批改、評閱并針對相關(guān)問題進行講解。優(yōu)化遺傳學實驗課程的考核方式，目的是為了更好地激發(fā)學生實驗的興趣，提高學生科研實踐能力和創(chuàng)新能力。

3 小結(jié)

實驗教學是高等學校實施創(chuàng)新教育的重要環(huán)節(jié)，遺傳學是一門通過科學探索和實驗驗證來揭示生命科學規(guī)律的基礎科學，是一門以實踐為基礎的學科，遺傳學實驗課是高等學校生物專業(yè)中一門不可或缺的實驗課程。遺傳學實驗課程是遺傳學理論課程的應用與深化，是整個學科教學體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在理論與實踐、實踐與創(chuàng)新之間起著非常重要的作用。遺傳學實驗課程能夠有效地幫助生物工程專業(yè)本科學生繼續(xù)進行遺傳學理論知識的了解與掌握，同時也有利于學生綜合素質(zhì)的提升與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［7］。面對遺傳學實驗課教學現(xiàn)存的不足和困難，需要轉(zhuǎn)變遺傳學實驗教學的傳統(tǒng)觀念和模式，擴寬遺傳學實驗教學新思路，構(gòu)建新型實驗教學模式，根據(jù)生物工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標，結(jié)合院校的實際情況，對遺傳學實驗教學改革進行多方位的改革，認真探索，以取得更好的教學效果［8］。

［1］韓芬霞，陳春剛.提高動物遺傳學實驗教學質(zhì)量的探索［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2015（11）：202-203.

［2］唐正義，李興霞.地方院校遺傳學實驗教學改革［J］.內(nèi)江師范學院學報，2015（8）：68-71.

［3］黨瑞華，藍賢勇，潘傳英，等.《動物遺傳學》實驗教學的改革與實踐［J］.家畜生態(tài)學報，2015（7）：92-93.

［4］曹宏偉，王彥杰，王景偉，等.研究性教學模式下遺傳學教學的改革與實踐 ［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2014（2）：171-173.

［5］張靖，李競云.淺談遺傳學實驗教學中調(diào)動學生積極性［J］.科技視界，2015（7）：142，209.

［6］李賀，孫曉東，王莉，等.遺傳學實驗教學多方位改革的探討［J］.高校實驗室工作研究，2015（3）：6-8.

［7］任春環(huán)，陳宏權(quán).動物遺傳學實驗教學改革的實踐與探索［J］.科教文匯，2015（7）：53-55.

［8］楊秀芹.動物遺傳學教學現(xiàn)狀與建議［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2011（6）：174-175.

（責任編輯：錢英紅）

TeachingReform and PracticeofGeneticsExperimentforUndergraduatesin Bioengineering Major

SHI Jian-zhou，WANG Xiao-li，WANG Tan，PANG Fa-hu
（College of Agricultural Engineering，Nanyang Normal University，Nanyang 473061，China）

The Genetics Experiment is a compulsory specialized basic course for undergraduates in bioengineering major.In this paper,the current situation and existing problems in teaching of Genetics Experiment were analyzed,and the corresponding reform measures were proposed.The practice of the teaching reform could be helpful for enhancing teaching efficiency and the quality of Genetics Experiment,improving learning initiative and innovation of undergraduates,cultivate applied talents with high quality,and could provide experiences for teaching reform of Genetics Experiment for undergraduates in bioengineering major.

bioengineering major；Genetics Experiment；teaching reform；undergraduate teaching

Q3-3；G712

A文章順序編號：1672-5190（2016）02-0069-71

2016－01－25

項目來源：南陽師范學院專項項目（2013022）；園林專業(yè)人才培養(yǎng)方案與課程體系綜合改革與實驗（2014）。

石建州（1977—），女，講師，主要從事遺傳學教學與研究工作。

王小立（1967—），男，副教授，博士，主要研究方向為動物生態(tài)學。