在遺傳學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)

宋崴+賈瀟凌+李舟

摘要：遺傳學(xué)是研究遺傳和變異的一門學(xué)科，是生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科。在高校遺傳學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)該充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，通過追蹤熱點(diǎn)問題激發(fā)學(xué)生的探索欲望，通過融入科技前沿培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過科研項(xiàng)目支持教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，從而在遺傳學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的科研素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)；教學(xué)；科研素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）49-0045-02

深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育已成為新時(shí)期大學(xué)教育的重點(diǎn)?？蒲兴刭|(zhì)作為素質(zhì)教育的重要方面應(yīng)融入專業(yè)教學(xué)之中。遺傳學(xué)是研究遺傳和變異的一門學(xué)科，是生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科。隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在學(xué)科進(jìn)一步分化、深化的同時(shí)，多學(xué)科之間交叉、滲透、融合的趨勢(shì)愈來愈強(qiáng)烈，遺傳和變異已成為當(dāng)今生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。如何利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，通過專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的科研素質(zhì)，是未來專業(yè)教育需要探索的問題。

一、追蹤熱點(diǎn)問題，激發(fā)探索欲望

興趣是最好的老師，也是做科研的原動(dòng)力。興趣激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的求知欲望，推動(dòng)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)、認(rèn)真思考、勇于探索。因而，如何在教學(xué)過程中引入學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)問題，使他們感受到自己學(xué)習(xí)的不僅僅是書本上一成不變的專業(yè)知識(shí)，而是一門具有旺盛生命力的學(xué)科，進(jìn)而促使他們積極地去認(rèn)識(shí)未知的世界。

在講到基因突變的時(shí)候，恰好發(fā)生了美國好萊塢影星安吉麗娜·朱莉接受雙側(cè)乳腺切除手術(shù)的事件。同學(xué)們對(duì)這則新聞非常關(guān)注，課間的時(shí)候就在紛紛議論，因此筆者在課上抽出一些時(shí)間讓學(xué)生對(duì)此進(jìn)行了熱烈的討論。BRCA1基因定位于人類17號(hào)染色體q21，以常染色體顯性遺傳方式遺傳，具有較高的外顯率，其與乳腺癌之間的密切關(guān)系近年來受到了越來越廣泛的關(guān)注[1]。安吉麗娜·朱莉的母親與癌癥進(jìn)行了近十年的戰(zhàn)斗，不幸在56歲那年去世。而安吉麗娜·朱莉本人由于攜帶BRCA1基因突變有87%的患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)、50%的患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)，為了降低自己患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)，她接受了雙側(cè)乳腺切除手術(shù)，術(shù)后她患乳腺癌的幾率從87%下降到5%以下。

針對(duì)安吉麗娜·朱莉的新聞，筆者又在課上簡要介紹了現(xiàn)在基因診斷的發(fā)展?fàn)顩r。基因是一段具有特定功能的DNA片段，DNA作為遺傳物質(zhì)，一半來自父親，一半來自母親。我們?cè)诶^承父母遺傳物質(zhì)的同時(shí)也繼承了一些“病根”。正因如此，基因診斷能在人健康的時(shí)候預(yù)測(cè)患某些疾病的可能性。如BRCA1基因陽性的人，在65歲時(shí)有80%的可能性得乳腺癌。除了遺傳因素，出生后環(huán)境中的電磁輻射、化學(xué)物質(zhì)、病毒感染等也會(huì)損傷DNA，引起基因突變[2]。

基因檢測(cè)除了進(jìn)行疾病診斷，還可以預(yù)防疾病。基因診斷最經(jīng)典的例子是苯丙酮尿癥的篩查和預(yù)防。苯丙酮尿癥由于苯丙氨酸羥化酶的缺陷，苯丙氨酸在體內(nèi)不能正常代謝，導(dǎo)致苯丙氨酸及其酮酸蓄積，影響患兒神經(jīng)和智力發(fā)育，甚至癡呆[3]。對(duì)于出生后篩查基因異常的新生兒，如果不吃含苯丙氨酸的食物即可預(yù)防苯丙酮尿癥。八歲前不吃這類食物，智力可恢復(fù)到中等程度；二十歲前不吃，智力則無異于常人。通過對(duì)這些熱點(diǎn)問題的關(guān)注與追蹤，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)他們學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的情感，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)問題的深入思考和不斷探索。

二、融入科技前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在生命科學(xué)飛速發(fā)展的今天，遺傳學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展最快、最活躍的學(xué)科之一。新理論、新技術(shù)和新方法的不斷涌現(xiàn)更使得遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域不斷拓展，研究內(nèi)容也不斷深化，從而使得遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容越來越豐富，并且不斷和生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等學(xué)科交叉、融合，課程信息量加大，難度加深，嚴(yán)重影響教學(xué)效果，也阻礙了學(xué)生素質(zhì)的進(jìn)一步提高。因此，如何緊跟科技和科研發(fā)展的腳步，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，有效地組織課堂教學(xué)，探索進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)方式是一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。

在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程進(jìn)度選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，采用講述、文字、圖片、視頻等教學(xué)手段向?qū)W生介紹與課堂內(nèi)容相關(guān)的科技領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)和新進(jìn)展。如在講述“染色體結(jié)構(gòu)改變及其遺傳學(xué)效應(yīng)”時(shí)可以引入關(guān)于癌癥病因的最新討論。目前，主流觀點(diǎn)認(rèn)為是某些重要調(diào)控基因發(fā)生了突變，擾亂了細(xì)胞的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，從而導(dǎo)致癌癥。但是一些新的觀點(diǎn)卻發(fā)現(xiàn)，雖然在癌癥發(fā)生過程中確實(shí)發(fā)生了某些基因突變，但更重要的卻是染色體出現(xiàn)了諸如復(fù)制失常、斷裂、結(jié)構(gòu)重排、缺失等問題[4]。越來越多的證據(jù)表明，染色體的混亂狀態(tài)并非惡性腫瘤轉(zhuǎn)化的結(jié)果，很有可能是癌癥發(fā)生的直接原因。當(dāng)染色體發(fā)生改變后，其所攜帶的數(shù)千個(gè)基因同時(shí)發(fā)生了變化，打亂了細(xì)胞內(nèi)的平衡，使染色體的混亂狀態(tài)更加嚴(yán)重，從而導(dǎo)致惡性腫瘤的產(chǎn)生[5]。通過對(duì)這些科技前沿的講述使學(xué)生明白，普遍公認(rèn)的觀點(diǎn)會(huì)隨著時(shí)代的變遷而不斷發(fā)生變化，寫在教科書里的知識(shí)也在不斷更新，要勇于向權(quán)威挑戰(zhàn)。科學(xué)就是需要不斷地探索和創(chuàng)新。

三、科研支持教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)踐能力

教學(xué)與科研總是相輔相成的，如果教師能將自己的科研成果融入到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，將會(huì)拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高；反過來對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的理解和更新，以及與學(xué)生充分交流過程中不斷涌現(xiàn)的靈感也會(huì)促進(jìn)科研工作的繼續(xù)深入，充分體現(xiàn)教學(xué)相長的力量。作為一名合格的高校教師，除了傳授給學(xué)生書本上的知識(shí)以外，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。學(xué)生是未來科研的新生力量，他們思維活躍、個(gè)性十足，普遍更愿意跟給自己上過課的教師交流，愿意了解教師的科研項(xiàng)目與未來學(xué)科的發(fā)展方向。在與學(xué)生的交流過程中，如果學(xué)生表現(xiàn)出對(duì)相關(guān)研究的興趣，那么可以吸收部分學(xué)有余力的本科生參與到教師的科研工作中。

現(xiàn)在，國家越來越重視學(xué)生的素質(zhì)教育，每年撥出專項(xiàng)基金用于支持大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研訓(xùn)練等項(xiàng)目。學(xué)生對(duì)此類項(xiàng)目也非常感興趣，會(huì)帶著一定的想法來和教師進(jìn)行交流，或者在教師的科研課題中尋找突破口。據(jù)此機(jī)會(huì)，教師也可指導(dǎo)學(xué)生積極、認(rèn)真地撰寫課題標(biāo)書，參與課題答辯，課題申報(bào)成功后學(xué)生跟隨教師進(jìn)行相關(guān)課題的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)題時(shí)在教師的指導(dǎo)下撰寫論文和研究報(bào)告。通過參加課題申報(bào)，親自參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析以及撰寫論文等各個(gè)環(huán)節(jié)，可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力，使他們親身感受將想法付諸實(shí)踐的過程，在親自實(shí)踐的過程中感悟科研的真諦。

像遺傳學(xué)這樣的實(shí)驗(yàn)和理論密切結(jié)合的科學(xué)和我們的生活密切相關(guān)，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會(huì)對(duì)很多問題產(chǎn)生濃厚的興趣，如人體中存在長壽基因嗎？我們是像父親還是像母親？基因可以決定我們的性格嗎？等等。興趣是學(xué)習(xí)的最佳推動(dòng)力，但是課堂學(xué)習(xí)時(shí)間畢竟有限，科研項(xiàng)目也有限，對(duì)于這些問題可以按學(xué)生感興趣的程度來分配科研項(xiàng)目，引入開放式的教學(xué)方法，互換師生角色，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。學(xué)生在課后進(jìn)行調(diào)研，充分利用網(wǎng)絡(luò)信息，查找科研文獻(xiàn)，對(duì)于感興趣的知識(shí)進(jìn)行歸納，寫出教案，并在課堂上留出一些時(shí)間和其他同學(xué)一起分享調(diào)研的結(jié)果。對(duì)于一些有可行性的想法也可以支持學(xué)生在課后進(jìn)行一些探索。

參考文獻(xiàn)：

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