李秀麗，高貴珍，錢玉梅，徐禮生

(安徽宿州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 宿州 234000)

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生物技術(shù)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)思考

李秀麗，高貴珍，錢玉梅，徐禮生

(安徽宿州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 宿州 234000)

依據(jù)生物技術(shù)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，就解決教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際困難、改善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系、把控教學(xué)過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題等方面，探討如何進(jìn)一步提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新精神；實(shí)踐能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，在引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力方面有著不可替代的作用[1]。通過(guò)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生掌握遺傳學(xué)試驗(yàn)技術(shù)，學(xué)會(huì)分析遺傳學(xué)試驗(yàn)結(jié)果、驗(yàn)證遺傳學(xué)的基本規(guī)律，從而加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。現(xiàn)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課課時(shí)較少，但對(duì)教學(xué)的要求卻進(jìn)一步提高，這大大增加了教學(xué)的難度。在此情況下要想達(dá)到較好的教學(xué)效果，需要遺傳學(xué)任課教師付出更多努力。本團(tuán)隊(duì)有著多年從事遺傳學(xué)及遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談幾點(diǎn)心得體會(huì)。

1 如何面對(duì)課時(shí)少和實(shí)驗(yàn)條件有限的問(wèn)題

1.1 正確面對(duì)存在的實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)課時(shí)少是現(xiàn)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課授課存在的問(wèn)題之一[2]，想在有限的兩節(jié)課內(nèi)完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)的全部流程并達(dá)到理想效果非常困難。為了節(jié)省時(shí)間，教師往往自己提前做好了實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作并做好預(yù)實(shí)驗(yàn)。在正式上課時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)的講解，并示范操作步驟，生怕學(xué)生不能順利完成實(shí)驗(yàn)。他們基本不用主動(dòng)思考，只要按照步驟重復(fù)操作即可順利完成實(shí)驗(yàn)。因此，學(xué)生不能全程參與每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程[3]。另外這樣就給學(xué)生造成實(shí)驗(yàn)并不難的假象，體會(huì)不到科研過(guò)程的艱辛和科研成果來(lái)之不易。同時(shí)使他們養(yǎng)成了不主動(dòng)思考而對(duì)老師過(guò)分依賴的壞習(xí)慣。

為解決這個(gè)問(wèn)題，我們采取盡可能多的讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程去的方法。在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以讓學(xué)生配置試劑，鍛煉他們的配制試劑的基本功；讓學(xué)生以小組的形式商討并確定試劑配制的方案；對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)可以讓部分感興趣的學(xué)生利用課余時(shí)間參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可以讓他們通過(guò)自己的努力不斷摸索取得較好實(shí)驗(yàn)效果的各種條件，讓他們體會(huì)科研的氛圍。無(wú)論預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果怎樣，都讓他們總結(jié)出已掌握知識(shí)點(diǎn)和存在的問(wèn)題。老師將在上課時(shí)間對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行解析。這樣既可以節(jié)省上課時(shí)間，又可以提高教學(xué)效率。對(duì)學(xué)生而言，參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作可以體會(huì)到籌備實(shí)驗(yàn)的辛苦和進(jìn)行科學(xué)研究的艱辛，從而愈加珍惜來(lái)之不易的動(dòng)手機(jī)會(huì)，同時(shí)大大提高了學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的積極性和學(xué)習(xí)熱情。

1.2 努力協(xié)調(diào)現(xiàn)有資源，降低實(shí)驗(yàn)條件限制的影響

有時(shí)單獨(dú)一個(gè)遺傳學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的條件不具備我們所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的全部?jī)x器，有些大型儀器是全學(xué)院共享的。如果這樣的話，可以與其他教師提前協(xié)商好，充分利用全部的相關(guān)儀器，最大限度的為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。另外，可以利用學(xué)院的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)創(chuàng)業(yè)平臺(tái)以及校內(nèi)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地等為該實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)服務(wù)。如果有教師的科研課題與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)相關(guān)，也可以將實(shí)驗(yàn)課教學(xué)同教師的科研結(jié)合起來(lái)，更好的為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

2 合理安排教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1 精選教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的興趣和實(shí)際應(yīng)用性

對(duì)于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程可選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有很多，我們教師可以根據(jù)不同的授課對(duì)象和本單位現(xiàn)有的條件，從調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用性出發(fā)，在教學(xué)過(guò)程中合理選擇教學(xué)內(nèi)容。大膽剔除陳舊的內(nèi)容，增加新的比較前沿的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如，基因組DNA提取實(shí)驗(yàn)，就是一個(gè)比較好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生對(duì)基因組DNA本身非常好奇，對(duì)自己親自提取出動(dòng)植物的基因組DNA非常期待，因此對(duì)這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目非常感興趣；在做實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中都非常認(rèn)真仔細(xì)。另外，基因組DNA的提取也是現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究的基礎(chǔ)工作，高質(zhì)量的DNA對(duì)于分子標(biāo)記等的進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)具有重要的意義[4]，因此在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)設(shè)此項(xiàng)目，可以為學(xué)生以后的科研工作奠定基礎(chǔ)。開(kāi)展類似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既使學(xué)生體會(huì)到生命微觀世界的奇妙之處，又認(rèn)識(shí)到遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性和實(shí)用性。

2.2 提高探究性實(shí)驗(yàn)的比例

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)孤立，往往以一個(gè)單一實(shí)驗(yàn)為單元，實(shí)驗(yàn)方案和方法一般是教師和教材所講解和設(shè)計(jì)的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常常是驗(yàn)證性的。這是一種按部就班、拿來(lái)主義的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生自己設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)很少[5]。肖建國(guó)等人將綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)合稱為探究性實(shí)驗(yàn)，提高探究性實(shí)驗(yàn)的比例，也是現(xiàn)在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求之一[6]。如何達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo)，我們認(rèn)為要以科研的思維來(lái)進(jìn)行學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。通過(guò)教師的引導(dǎo)和巧妙安排，多數(shù)技能訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都可以轉(zhuǎn)化為探究型實(shí)驗(yàn)。比如前面提到的基因組DNA提取的實(shí)驗(yàn)，如果教師將摸索好的條件直接告訴學(xué)生，學(xué)生按部就班的依照步驟完成，那么這實(shí)驗(yàn)就可以叫做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但如果老師引導(dǎo)學(xué)生自己查詢DNA提取的各種方法，對(duì)不同的材料采用不同的提取方法并比較分析各自結(jié)果，總結(jié)歸納出哪種方法更適合自己的樣品，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)就成了探究性實(shí)驗(yàn)。所以，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件，合理的設(shè)計(jì)調(diào)整所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教授方式，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)項(xiàng)目中探究性實(shí)驗(yàn)的比例[7]。

2.3 提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性和連續(xù)性

在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程中，如果各項(xiàng)目間沒(méi)有一定的連貫性，這樣所做的每個(gè)實(shí)驗(yàn)有不同的內(nèi)容，各部分內(nèi)容都不能得到深入的實(shí)踐訓(xùn)練。因此，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)間的巧妙安排，上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的材料，以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)間的系統(tǒng)性和綜合性，如此就可以改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容前后脫節(jié)的狀況。比如，在基因組DNA的提取實(shí)驗(yàn)中，如果將DNA提取實(shí)驗(yàn)中由不同方法提取出得到的DNA，用分光光度法來(lái)檢測(cè)其濃度并與瓊脂糖凝膠電泳方法來(lái)檢測(cè)DNA的完整性實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，這個(gè)實(shí)驗(yàn)將成為一個(gè)系統(tǒng)性和連續(xù)性比較好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。再如“植物染色體標(biāo)本制備”實(shí)驗(yàn)后接著進(jìn)行“核型分析”的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生明白制備染色體后可以進(jìn)一步進(jìn)行核型分析。通過(guò)這樣的安排，使學(xué)生非常容易理解各實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x。而且學(xué)生在前面掌握到的實(shí)驗(yàn)技能也會(huì)在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作中得到不斷強(qiáng)化，使學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的掌握。

2.4 與其他課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行銜接

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中會(huì)用到前面實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)到的實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)，又會(huì)為后面的實(shí)驗(yàn)課程打基礎(chǔ)。因此，學(xué)生對(duì)某一課程的理解和掌握不僅會(huì)直接影響到后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，而且會(huì)給學(xué)生對(duì)生命科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知產(chǎn)生重要的影響。因此，與其他課程進(jìn)行很好的銜接是十分必要的。在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程中要對(duì)前面學(xué)習(xí)過(guò)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)，而對(duì)新接觸到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，要進(jìn)行仔細(xì)講解，并加強(qiáng)訓(xùn)練，讓學(xué)生切實(shí)掌握，以期為后續(xù)的課程的順利開(kāi)展打下良好的基礎(chǔ)。

3 采用多種形式實(shí)施教學(xué)

多媒體教學(xué)改變了傳統(tǒng)教學(xué)中粉筆加黑板的單一的表現(xiàn)形式，能將抽象、生澀、陌生的知識(shí)直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率[8]。用圖像代替文字，學(xué)生看圖學(xué)習(xí)，既形象又直觀，還能留出空間讓學(xué)生進(jìn)行思考；運(yùn)用流程圖或表格使繁雜的操作步驟變得簡(jiǎn)潔明了，便于學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作[9]。在實(shí)驗(yàn)課中我們也可以將圖片、動(dòng)畫(huà)等運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課的講授中去。這樣可以把枯燥抽象的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得生動(dòng)有趣易懂。

4 靈活解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程學(xué)生出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問(wèn)題

注意課堂上小細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。例如：在果蠅的飼養(yǎng)、果蠅的形態(tài)和生活史觀察實(shí)驗(yàn)中，細(xì)心的同學(xué)就發(fā)現(xiàn)了不同雄性果蠅個(gè)體之間的性梳存在梳齒數(shù)目不同的現(xiàn)象。此時(shí)，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物的性狀都是由相關(guān)的基因決定，同時(shí)又由后天外界環(huán)境影響所致。另外，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原因探索，來(lái)培養(yǎng)他們的科研意識(shí)和探索精神。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的動(dòng)手能力較差，有些同學(xué)善于思考，能想出一些好的點(diǎn)子改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的小細(xì)節(jié)。針對(duì)這種情況，我們可以根據(jù)實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)能力等差異性分組，讓小組同學(xué)之間進(jìn)行相互幫帶。教師同時(shí)加強(qiáng)督促，使他們跟上大多數(shù)同學(xué)的步伐。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作失敗，可提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件允許他們?cè)诤线m的課余時(shí)間重做。這得到了學(xué)生的普遍認(rèn)可，也極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)可以培養(yǎng)他們不怕吃苦，不輕言放棄的精神。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)閱時(shí)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容大多類似，都是沿著老師所講授的思路進(jìn)行，沒(méi)有自己的想法。因此，教師可以引導(dǎo)他們加強(qiáng)對(duì)自己的結(jié)果進(jìn)行討論分析，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要突出自己見(jiàn)解、認(rèn)識(shí)，討論并分析在自己在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中各細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，為什么要這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果，今后又將如何改進(jìn)。另外，可以提倡改變學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式的單一性，可以將實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)團(tuán)隊(duì)討論完畢后統(tǒng)一匯報(bào)，形式可以多樣化，比如，以PPT的形式或小論文形式。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和綜合素質(zhì)，又為學(xué)生將來(lái)完成畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

5 讓學(xué)生直接參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全部過(guò)程，切實(shí)做到學(xué)生是教學(xué)的主體

改變學(xué)生只在課堂上了解實(shí)驗(yàn)的基本原理和進(jìn)行基本操作訓(xùn)練的現(xiàn)狀，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的全過(guò)程中去，即從實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作到實(shí)驗(yàn)結(jié)束后整理用品的全部過(guò)程。這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。同時(shí)又可以使學(xué)生了解教師工作的艱辛，更加端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

另外，可以引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課的考核中來(lái)，實(shí)驗(yàn)課成績(jī)可以根據(jù)學(xué)生的出勤率、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)研究論文等來(lái)確定?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生參與到其中，讓他們對(duì)自己各方面的表現(xiàn)進(jìn)行自評(píng)和他評(píng)，讓他們明了自己成績(jī)的來(lái)源影響因素，找出差距，確定努力方向。發(fā)現(xiàn)在學(xué)生自我評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)和他人評(píng)價(jià)中，可激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的自我管理能力和實(shí)事求是的精神，體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是學(xué)生綜合素質(zhì)教育的平臺(tái)。

6 結(jié)語(yǔ)

在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中還有很多方面值得探索，努力使遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)和生活實(shí)際相結(jié)合，拓寬思路，發(fā)揮才智，設(shè)計(jì)出更多、更好的遺傳學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、分析問(wèn)題能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。將遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為提高學(xué)生綜合素質(zhì)的另一平臺(tái)。

[1] 張羽．生物教育專業(yè)遺傳學(xué)教學(xué)改革的探索[J]．遺傳，2008，30(2)：246-250．

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Research on Teaching Genetics Experiment of Biological Technology

LI Xiuli, GAO Guizhen, QIAN Yumei, XU lisheng

(SchoolofBiologicalandFoodEngineering,SuzhouUniversity;Suzhou23400,China)

Methods to improve the quality of Genetic Experiment teaching are discussed from how to address problems in the course of teaching, how to control some details in the experiment teaching to how to improve the teaching quality of experiment.

Genetics Experiment; innovation energy; experimental capability

2016-10-20

安徽省教育廳重大教研資助項(xiàng)目(2013zdjy153)和安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目“卓越生物技術(shù)人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目(2015zjjh034)

李秀麗(1980-)，女，宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院講師,博士,研究方向：真菌學(xué)與植物真菌病害。

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1674-2273(2017)03-0101-03