遺傳學創(chuàng)新性實驗教學與應用型人才培養(yǎng)模式探索

劉瑞祥，茹文明，秦永燕，任嘉紅，張麗萍

（1.長治學院 生物科學與技術系，山西 長治 046011；2.山西大學 生命科學與技術學院，山西 太原 030006）

遺傳學創(chuàng)新性實驗教學與應用型人才培養(yǎng)模式探索

劉瑞祥1，茹文明1，秦永燕1，任嘉紅1，張麗萍2

（1.長治學院 生物科學與技術系，山西 長治 046011；2.山西大學 生命科學與技術學院，山西 太原 030006）

以省級植物生物學優(yōu)秀教學團隊為依托，以省級大學生創(chuàng)新性實驗項目為切入點，加強遺傳學實踐教學環(huán)節(jié)，探索出“院、企、所”三位一體化的人才培養(yǎng)模式，從而有利于培養(yǎng)新形勢下高素質(zhì)、應用型人才。

遺傳學；創(chuàng)新性實驗；實踐教學；人才培養(yǎng)模式

遺傳學是研究生物遺傳和變異規(guī)律的一門學科。自孟德爾揭示的遺傳規(guī)律于1900年被重新發(fā)現(xiàn)以來，遺傳學的每一步發(fā)展始終沒有脫離開生產(chǎn)實踐和科學實驗。目前，新一輪的實驗教學改革倡導以學生為主體，以創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導向，更加注重學生實驗設計能力和科學研究素質(zhì)的提升；強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)和鍛煉學生用所學知識解決實際問題的能力，不斷提高教育教學水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，結(jié)合生產(chǎn)實踐和實際生活開展遺傳學創(chuàng)新實驗并積極探索新形勢下的人才培養(yǎng)模式具有十分重要的意義。

1 依托省級優(yōu)秀教學團隊組建創(chuàng)新實驗教學隊伍

一支具有較高學術水平和教學水平、結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)實驗教學隊伍，是開展創(chuàng)新性實驗的重要保障[1]。遺傳學實驗涉及到的內(nèi)容很多，其研究對象包括植物、動物、人類和微生物，并表現(xiàn)在個體水平、細胞水平、分子水平和群體水平。創(chuàng)新性實驗的特點是：學生根據(jù)自身的知識結(jié)構(gòu)和興趣愛好，自主設計實驗項目，在“科學探究”的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[2]。由此看來，遺傳學創(chuàng)新實驗不是遺傳學一門學科能夠解決的，必須基于多學科的交叉和融合。我院“植物生物學教學團隊”是山西省普通高校優(yōu)秀教學團隊，整合團隊中教學水平高、科研能力強、實踐經(jīng)驗豐富的教師共同組建遺傳學創(chuàng)新實驗隊伍，以研究生物的遺傳變異規(guī)律為目的，以結(jié)合實際、服務社會為宗旨，指導學生從多角度開展創(chuàng)新實驗項目。

2 以大學生創(chuàng)新性實驗為契機選準創(chuàng)新實驗項目

開設大學生創(chuàng)新性實驗是我國高等教育教學的新理念，是促進高校積極探索創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新模式。新的教學理念具有更明確的角色定位：教師是學生發(fā)展的引導者、促進者，是教學過程的組織者、調(diào)節(jié)者；學生是教育的主體，是教學質(zhì)量和教學水平的驗證者[3]。基于新的教學理念，創(chuàng)新性實驗建立以問題和課題為核心的教學模式，著力圍繞學生“實際操作技能”和“創(chuàng)新實踐能力”的培養(yǎng)。建立以學生為中心的“自主式、探究式、合作式”學習模式，激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的動手能力，培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神。

根據(jù)實驗教學隊伍的研究背景，我們于2008年申報了山西省普通高校大學生創(chuàng)新性實驗項目——植物微核技術在監(jiān)測濁漳河水質(zhì)污染中的應用。項目開展以來，圍繞誘變物質(zhì)的微核測試，分別從三個水平（染色體水平、基因水平、分子水平）將遺傳學原有的8個驗證性實驗設計為4個不同的實驗組合[4]，并力求在當?shù)厮h(huán)境監(jiān)測中得到實際應用。學生分成實驗小組（3～5人1組），自主選擇其中一個組合，自主進行實驗的設計、組織、實施和管理。實施開放式實驗教學，使學生不受實驗室、實驗時數(shù)的限制；實驗教師輪流輔導，幫助學生查閱資料、擬訂具體的實驗方案，或?qū)﹃P鍵性的實驗步驟、劑量等對實驗結(jié)果有顯著影響的因素共同探討，最終由學生獨立完成實驗。

創(chuàng)新性實驗項目的實施顯著地提高了教學效果。通過一個實驗，學生可掌握去壁低滲、染色體組型分析、微核測定及分析、秭妹染色單體色差分析、單細胞凝膠電泳等多種實驗技術和分析方法；鍛煉了學生收集信息、實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理方面的能力；充分地調(diào)動學生的積極性和主觀能動性，培養(yǎng)了學生嚴謹求實、團結(jié)協(xié)作的精神。

創(chuàng)新性實驗項目的實施也取得了明顯的實踐應用和成果轉(zhuǎn)化。該項目先后獲得山西省教育廳、長治市科技局、長治學院資助，完成了利用蠶豆根尖細胞微核技術檢測濁漳河水體污染物的遺傳毒性研究。5名學生在核心期刊發(fā)表了相關論文，蠶豆根尖的系列檢測技術也在長治市環(huán)境監(jiān)測站得到了推廣應用。06級本科班的5名學生還進行了蠶豆根尖培養(yǎng)的方法學研究，研制了水培器，通過實驗證明水培法是蠶豆根尖培養(yǎng)較為理想的一種方法。

3 在新理念、新模式下的高素質(zhì)、應用型人才培養(yǎng)模式探索

上述“兩新”以及在本科生階段開設創(chuàng)新性實驗都是為培養(yǎng)高素質(zhì)和應用型人才服務的。素質(zhì)教育是提高高等教育教學質(zhì)量的核心所在，高等學校的教學工作必須要著眼于國家發(fā)展和人的全面發(fā)展需要，堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，深化教學改革，注重能力培養(yǎng)，著力提高大學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，全面推進素質(zhì)教育[5]。高等學校還承擔著向社會輸送優(yōu)質(zhì)人才的重任。隨著新技術、新方法的出現(xiàn)，遺傳學的研究內(nèi)容也發(fā)生著深刻的變化，并導致社會對人才的基本素質(zhì)提出了更高的要求[6]。因此，在創(chuàng)新實驗項目的選擇上，應遵循“不求所有，但求所用”的原則，以研究生物的遺傳變異規(guī)律為目的，以創(chuàng)造新性狀服務社會為宗旨，從多層次、多角度、多環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的科學思維和科研能力，使學生逐步形成創(chuàng)新意識。此外，在創(chuàng)新性實驗的實施過程中倡導“人人為我，我為人人”的思想，在學生間建立了良好的合作意識。

遺傳學同其它科學一樣，是勞動人民在長期的生產(chǎn)實踐和科學實驗中總結(jié)出來的。科學實驗固然重要，但同樣不能脫離生產(chǎn)實踐。因此，實踐教學依然是遺傳學實驗教學改革的一個重要環(huán)節(jié)。結(jié)合當?shù)厣a(chǎn)實際，我們分別在山西省農(nóng)科院谷子研究所、屯玉種業(yè)有限公司、牧村乳業(yè)、長治市中寶制藥廠、振東制藥等單位建立了實習基地，學生可在適當階段到各基地參觀、實習，生物技術專業(yè)的學生還可適當延長至3～6個月實習期。采取的其它措施包括：外聘基地科研骨干到校講學；基地一線工人進校短期培訓；院、企、所定期召開研討會，商談合作意向和用人計劃；共同承擔科研課題，解決生產(chǎn)實際問題。以上措施的實施，初步形成了“高校＋研究所＋公司”或稱“院、企、所”三位一體化的應用型人才培養(yǎng)模式。這種模式有著許多優(yōu)點：①徹底擺脫了空洞的理論說教，通過實習實踐活動加強了專業(yè)理論知識；②極大地增強了學生的學習興趣和求知探索精神，有力地推動了創(chuàng)新實驗的開展；③有效地利用實習基地的先進儀器，由專人指導、實際操作，提高了動手操作的機會和能力；④公司可根據(jù)學校的推薦和學生在實習期間的表現(xiàn)與本人簽訂續(xù)用合同，解決了一部分學生的就業(yè)問題；⑤公司一線人員通過理論培訓，提升了他們的上升空間，為企業(yè)注入了新的活力；⑥校企合作，也使本系的創(chuàng)新團隊找到了科研工作的方向和為地方服務的切入點，創(chuàng)新實驗也真正體現(xiàn)了“問題＋課題”的核心價值。

4 結(jié)語

創(chuàng)新性實驗是新形勢下教學改革的一項重要舉措，為高素質(zhì)人才培養(yǎng)構(gòu)建了一個良好的環(huán)境。不同的實驗，其方式、方法多種多樣，同一實驗也存在著不同的層次和水平，但其宗旨和核心只有一個，那就是以學生為主體，緊緊圍繞學生的“實際操作技能”和“創(chuàng)新實踐能力”，培養(yǎng)高素質(zhì)、實用性人才。“院、企、所”三位一體化人才培養(yǎng)模式在這方面進行了一些有益的探索，隨著我國實驗教學改革的進一步深入，一定會更好地推進創(chuàng)新性實驗教學，更好更快地培養(yǎng)大批的創(chuàng)新人才。

［1］李亞娟，郭海濱，劉向東.遺傳學實驗教學改革試驗初探［J］.實驗室研究與探索，2009，28（6）：255-258.

［2］肖建富，吳建國，石春海.遺傳學探究性實驗教學的思考及實踐［J］.遺傳，2009，31（7）：763-769.

［3］皮妍，林娟，郭濱，婁慧玲，喬守怡.綜合性大學本科遺傳學實驗教學方法改革探索［C］.高校生命科學基礎課程報告論壇論文集，2008，121-123.

［4］劉瑞祥，李云玲，秦永燕，任嘉紅.植物微核實驗的教學改革與實踐［J］.實驗技術與管理，2009，26（8）：146-148.

［5］余光輝，覃瑞，王春臺，肖楊，陳雁.遺傳學實驗教學改革中的多策略整合［J］.實驗科學與技術，2009，7（1）：109-110.

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

Research on Innovative Experiment Teaching and App lication Personnel Training M ode in Genetics

LIU Rui-xiang1，RUWen-ming1，QIN Yong-yan1，REN Jia-hong1，ZHANG Li-ping2

（1.Departmentof Biological Science and Technology，ChangzhiCollege，Changzhi Shanxi 046011；2.College of Life Science and Technology，ShanxiUniversity，Taiyuan Shanxi 030006）

Relying on the excellent provincial teaching team of plant biology and the university provincial program of innovation experiment，we construct the personnel trainingmode of the trinity of college，enterprise and institute through strengthening genetics practical teaching.Then，we can train the high-quality and applied talents tomeet the demand the new situation.

genetics；innovative experiment；practical teaching；personnel trainingmode

Q943

A

1673-2014（2011）02-0098-03

2010—12—01

山西省教育科學“十一五”規(guī)劃課題（GH-09067）；山西普通高等學校大學生創(chuàng)新性實驗項目（2008032）和長治學院精品課程建設項目（2007113）資助

劉瑞祥（1964— ），男，山西昔陽人，碩士，副教授，主要從事遺傳毒理學研究。

（責任編輯 王璟琳）