遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的探討

周京晶 萬(wàn)嗣寶 陳沁 陳付學(xué)

[摘 要] 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生掌握遺傳分析的基本原理和基本技術(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)遺傳學(xué)基本規(guī)律的理解。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于遺傳學(xué)的教學(xué)不可或缺，二者相輔相成。該文探討了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革，從不同方面綜合性予以探索，以期提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及科研能力。

[關(guān)鍵詞] 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué);改革

[基金項(xiàng)目] 上海大學(xué)2019年度課程思政專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)項(xiàng)目

[作者簡(jiǎn)介] 周京晶（1982—），女，遼寧沈陽(yáng)人，工學(xué)博士，上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)樯窠?jīng)生物學(xué);萬(wàn)嗣寶（1979—），男，

山東濟(jì)南人，工學(xué)博士，上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榉肿由飳W(xué)。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.423? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）30-0369-02? ?[收稿日期] 2020-01-11

遺傳學(xué)是高等學(xué)校生命科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，伴隨著遺傳學(xué)的快速發(fā)展，遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的地位日趨重要，與之配套的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程亦日益凸顯其重要性[1]。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于遺傳學(xué)的教學(xué)不可或缺，二者相輔相成，其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握遺傳分析的基本原理和基本技術(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)遺傳學(xué)基本規(guī)律的理解。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)自己動(dòng)手操作，從而加深對(duì)遺傳學(xué)原理的掌握，培養(yǎng)學(xué)生的遺傳學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作技能，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合。在傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟固定、內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)生自由度低，主動(dòng)性也不是很強(qiáng)，往往無(wú)法達(dá)到很好的教學(xué)效果，不利于人才的培養(yǎng)?，F(xiàn)就遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法進(jìn)行探討。

一、結(jié)合理論課程，合理安排實(shí)驗(yàn)順序

遺傳學(xué)是一門(mén)知識(shí)內(nèi)容廣泛，實(shí)驗(yàn)方法多樣的學(xué)科[2]，通過(guò)對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，結(jié)合理論課的教學(xué)進(jìn)度，使學(xué)生及時(shí)對(duì)所學(xué)遺傳學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。目前遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要包括①動(dòng)物遺傳分析技術(shù)（包括果蠅的飼養(yǎng)和生活史觀(guān)察、果蠅的性別鑒定和性狀觀(guān)察、果蠅的雜交實(shí)驗(yàn);果蠅唾液腺染色體標(biāo)本的制備及觀(guān)察;人類(lèi)性染色質(zhì)小體的制備與觀(guān)察等）;②植物遺傳分析技術(shù)（包括植物基因組DNA的提取技術(shù)等）;③數(shù)量性狀的遺傳分析-人類(lèi)指紋的分析;人類(lèi)性狀的遺傳分析;概率和統(tǒng)計(jì)原理在遺傳研究中的應(yīng)用。在安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)，注意遺傳學(xué)理論課程的教學(xué)進(jìn)度，讓學(xué)生在初步掌握遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下進(jìn)行相關(guān)配套實(shí)驗(yàn)，以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間也要注意實(shí)驗(yàn)順序，有關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)鄰近安排，有難度的實(shí)驗(yàn)先易后難。比如，實(shí)驗(yàn)材料均為果蠅的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，需鄰近安排，但是要注意結(jié)合其生長(zhǎng)周期，保證上課時(shí)實(shí)驗(yàn)材料的完備。而“果蠅唾液腺染色體標(biāo)本的制備實(shí)驗(yàn)”主要的難點(diǎn)是取唾液腺，故后續(xù)染色過(guò)程最好熟練掌握，不要發(fā)生取出的唾液腺在后續(xù)染色過(guò)程中丟失或者損壞，所以將“人類(lèi)性染色質(zhì)小體的制備與觀(guān)察實(shí)驗(yàn)”安排在此次實(shí)驗(yàn)的前一周，使得學(xué)生熟練掌握染色過(guò)程后再進(jìn)行此次實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)操作成功率。另外由于此實(shí)驗(yàn)取唾液腺有一定難度，對(duì)于初次實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可能需要多次嘗試才能成功，故提前準(zhǔn)備成品切片供學(xué)生觀(guān)察，一方面可幫助學(xué)生確認(rèn)自己所取組織是否正確，另一方面如果多次實(shí)驗(yàn)后仍然不成功，可以通過(guò)觀(guān)察切片達(dá)到了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的目的。

二、體現(xiàn)學(xué)生主體性，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟

學(xué)習(xí)興趣是一個(gè)人傾向于認(rèn)識(shí)、研究獲得某種知識(shí)的心理特征，是一個(gè)人對(duì)學(xué)習(xí)的一種積極的認(rèn)識(shí)傾向與情緒狀態(tài)，是可以推動(dòng)人們求知的一種內(nèi)在力量。學(xué)生對(duì)某一學(xué)科有興趣，就會(huì)持續(xù)地專(zhuān)心致志地鉆研它，從而提高學(xué)習(xí)效果[3]。為了全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，務(wù)必使學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣。在教學(xué)方法上，要改變一直以來(lái)先由教師講解演示，再由學(xué)生動(dòng)手操作的教學(xué)模式，避免學(xué)生機(jī)械化地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或教師給定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)每一步實(shí)驗(yàn)操作的目的和原理理解不透徹，甚至實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)不知道失敗可能的原因，也不會(huì)分析、解決問(wèn)題。經(jīng)典遺傳學(xué)中有許多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行優(yōu)化，賦予一定的探索性。比如概率論實(shí)驗(yàn)，從簡(jiǎn)單重復(fù)的拋硬幣幾百次，變成讓學(xué)生課前思考如何可以減少拋硬幣的次數(shù)，如何才能“偷懶”，使得學(xué)生在課前已經(jīng)對(duì)上課時(shí)的方式方法進(jìn)行可行性研究，上課時(shí)，在教師講解了實(shí)驗(yàn)的基本原理之后，由學(xué)生互相探討、驗(yàn)證方式方法的可行性，教師進(jìn)行啟發(fā)式的引導(dǎo)，既增加了趣味性，又學(xué)到了知識(shí)。利用這種方式對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行改革，可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生更大興趣。只有激發(fā)學(xué)生興趣、把學(xué)生放于主體地位、發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性、使之參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中去、理解每一步操作背后的目的和原理，才是教學(xué)改革的重點(diǎn)，才能起到對(duì)學(xué)生基本能力的提升。

三、開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，輔助學(xué)生全面發(fā)展

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是一種改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)從頭至尾全部由學(xué)生完成[4]。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以有效的將學(xué)生放到課程的中心，改變以往由教師準(zhǔn)備、學(xué)生按步驟操作的教學(xué)形式。在本遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以利用課余時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，對(duì)自己在理論課程中遇到的感興趣的內(nèi)容和教師進(jìn)行溝通，從給定的范圍中選擇或者根據(jù)自己的興趣愛(ài)好自擬題目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①充分發(fā)揮每一位學(xué)生的興趣與特長(zhǎng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，有利于學(xué)生對(duì)已掌握的知識(shí)靈活運(yùn)用，促進(jìn)學(xué)生自主探索能力。②對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析與討論，尋找解決方法并加以實(shí)施，有利于學(xué)生提升自己提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。③學(xué)生自由組隊(duì)，自主選擇喜歡的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以小組的形式共同研究探討，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。④提升課程內(nèi)容的自由度，避免了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定陳舊的現(xiàn)象。⑤感受學(xué)術(shù)氛圍，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法，以求真務(wù)實(shí)的態(tài)度對(duì)待自己所選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為后續(xù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做科研課題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

中共中央國(guó)務(wù)院在《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》中指出，“實(shí)行素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)”，“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)”，要“加強(qiáng)課程的綜合性和實(shí)踐性，重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力”。實(shí)驗(yàn)課和理論課具有同樣的重要性，重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量可以有效推進(jìn)素質(zhì)教育和人才發(fā)展。在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，要用多元化的方法提升遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

在大學(xué)的教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容具有高深性，教學(xué)過(guò)程是學(xué)習(xí)已知與探索未知的有機(jī)結(jié)合[5]，要充分發(fā)揮教師的作用，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)與溝通，利用豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決學(xué)生的問(wèn)題。在生物技術(shù)高速發(fā)展的今天，重視學(xué)生基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要前提。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)的過(guò)程中，這將有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握、對(duì)創(chuàng)新精神和科研能力的培養(yǎng)。總之，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革有利于提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，有利于激發(fā)學(xué)生的自主性，更有利于大學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]李雅軒，趙昕，胡英考，張飛雄，晏月明.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006（4）：99-101.

[2]譚秀華，武玉永，馬朋，等.遺傳學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)一體化的實(shí)踐與探討[J].教育教學(xué)論壇，2019（43）：177-178.

[3]楊小珍，楊學(xué)龍.激發(fā)學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法探索[J].養(yǎng)生保健指南，2016（48）：57.

[4]孫文彬.開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006（2）：148-151.

[5]皮妍，林娟，郭濱，等.改革遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008（10）：91-93.

[6]趙靚.基于創(chuàng)新競(jìng)賽的傳播學(xué)實(shí)踐課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào)，2018（8）：140-142.

Discussion on Teaching Methods of Genetics Experiment Course

ZHOU Jing-jing，WAN Si-bao，CHEN Qin，CHEN Fu-xue

（Shanghai University，Shanghai 200444，China）

Abstract：The purpose of genetics experiments is to enable students to master the basic principles and techniques of genetic analysis，and to deepen their understanding of the basic laws of genetics through experiments.Genetics experimental courses are indispensable for the teaching of genetics，and the two complement each other.This article discusses the teaching reform of genetics experimental courses，comprehensively explores from different aspects，with a view to improving the effectiveness of experimental teaching and cultivating the comprehensive quality，innovative ability and scientific research ability of college students.

Key words：genetics experiment;teaching;reform