遗传学实验 [遗传学实验课教学改革的探讨]

　　摘 要：为解决传统遗传学实验课教学弊端，笔者开展了遗传学实验课教学改革，更新了遗传学实验内容、丰富了遗传学实验材料、量化了遗传学实验考核、开放了遗传学实验室、并将现代教学手段用于遗传学实验。实践证明，这些教学改革效果良好。
　　关键词：遗传学 实验教学 教学改革
　　
　　遗传学是生命科学领域的基础学科之一，在农业、医药、环保和生物多样性保护等方面具有重要作用。遗传学实验是遗传学教学中一门独立设课的重要的专业基础课。遗传学实验课是获得遗传学知识的重要方法和手段，不仅可以加深对一些基本知识和基本理论的认知和理解，获得专业技能训练，提高观察、分析、综合和解决问题的能力，而且能够影响人的世界观、正确思维方法和严谨的工作作风。因此针对遗传学实验教学过程中的不足，我们开展了遗传学实验课教学改革。
　　
　　一、遗传学实验课传统教学方法的弊端
　　
　　1.重视理论课教学，忽视实验课教学。
　　长期以来遗传学实验内容和学时安排都服从于理论课教学进展，传统的思维模式认为实验课是为了验证和加深理解理论课的内容，忽视了实验课是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的重要环节，忽视了实验课是培养具有创新能力的高素质人才不可缺少的环节［１］。
　　2.以验证性实验为主，缺少综合性、设计性实验。
　　有关有丝分裂、减数分裂、孟德尔遗传规律、伴性遗传规律等验证性实验过多，综合性、设计性实验较少。在验证性实验过程中，教师事先将实验材料准备好，在有限的学时内，教师先讲一遍实验目的、原理、方法和实验步骤，然后学生按教师或实验书上的步骤一步一步往下做，并参照着教材上的模式图观察实验结果。整个过程中学生是机械的、被动的，因此验证性实验很难培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，不利于培养和提高学生的创新能力［２］。
　　3.实验室不开放，教师代替完成的实验内容多。
　　多数遗传学实验往往需要经历一个较长的时间段，而传统的遗传学实验一次课仅有3―4学时，许多实验操作不得不由教师代替完成。例如果蝇的伴性遗传实验，时间长达50天，因为实验室不能全天性开放教学，所以学生无法参与培养基的配制、处女蝇的搜集等实验全过程。这种教学的弊端使得学生一旦离开教师的协作就无法独立开展类似实验。
　　4.缺乏现代教学手段。
　　遗传学实验大多要用显微镜来观察实验结果，教师会使用一台显微镜来示范教学，但由于学生人数过多，部分学生得不到教师及时的指导，因而实验效果参差不齐。例如果蝇唾液腺染色体制备实验，学生从未接触过果蝇唾液腺，许多学生拉出唾液腺后不认识，导致实验结果不理想。传统显微镜不能储存图像，一些好的材料、好的图像和好的结果无法在另外的时间或实验中再现，无法实现资源交流共享［３］。另外，由于实验结果得不到有效监督，部分学生甚至应付实验，不管结果如何，时间一到即自行离开。
　　5.实验课成绩评定不完善。
　　在传统教学模式中，实验课成绩过多的依赖实验报告，有些学生实验不认真，结果不理想，甚至不上实验课，照教材抄一份实验报告也能得高分。显然，这样的成绩评定不利于督促学生认真学习［１］。
　　
　　二、遗传学实验课的教学改革
　　
　　1.遗传学实验内容的更新
　　为了培养和提高学生的创新能力，同时兼顾综合性、设计性实验和各经典实验，我们将一些在步骤上有连续性或在内容上有相关性的实验进行合并。如过去将果蝇单因子杂交、伴性遗传等作为单列实验，而现在我们把这些验证性实验整合为1个设计性实验，要求学生能用1个杂交实验结果验证多个遗传规律，为了配合实验，实验室全天开放。结果表明这样的实验使学生得到较为全面的训练。
　　2.丰富遗传学实验材料
　　过去的遗传学实验大多采用最易出结果的材料来做实验，不利于创新精神的培养。因此，我们在实验中增加了小麦、大葱等实验材料，在一个实验中我们通常准备了不同材料供学生实验用，虽然教师工作量多，但在很大程度上促进了学生探索的积极性。
　　3.现代教学手段用于遗传学实验
　　数码显微系统与多媒体技术应用到了遗传学实验。例如在介绍减数分裂过程时，我们将以往积累的各个时期典型照片制成幻灯片来播放；用数码显微系统将显微镜下的果蝇唾液腺和染色体图像投影在大屏幕上，使学生增加感性认识；播放自制的实验操作示范录像，整个实验的动态过程得到演示。在细胞染色体的实验结果的记录上，我们要求学生用数码相机拍照记录实验结果，并将照片冲洗后粘贴在实验报告上。这样既能真实记录学生的实验结果，又可以避免有些学生做不出结果，甚至没有做实验，利用参考教材上的模式图绘画出实验结果的现象。
　　4.量化遗传学实验考核
　　实验教学不仅要培养学生实验技能，更要培养学生良好实验习惯，因此我们对实验考核进行了细分和量化。在实验操作规范性方面，实验台面不整洁、显微镜不按要求使用等都给予一定的扣分，重犯则加倍处罚；在实验结果方面，实验不按时完成、取材部位不正确、染色不恰当和染色体不分散等都给予一定的扣分。考核范围涉及遗传学实验的全部内容，将考核内容做成题签，组合成套题由学生抽签选题操作。这样做法促使学生全面复习遗传学实验的教学内容，达到学生能掌握遗传学实验所要求的基本实验技术与操作技能的教学目的。
　　5.开放遗传学实验室
　　为给在实验课中没有掌握实验技能的学生更多的学习机会，满足非生物专业学生对遗传学实验的兴趣要求和扩展知识面，遗传学实验室对全校开放。我们鼓励学生多进实验室，对实验课操作不合格的学生要求其重做，且重做结果同样有效。重做的学生必须独立完成材料准备和药品配制等，因此学生端正了实验课态度，应付及被动参与实验的现象基本消除。
　　
　　三、遗传学实验课教学改革的下一步设想
　　
　　1.进一步提高遗传学实验课质量。
　　过去遗传学实验课通常是以完成教学任务为目标，学生只须按指导书上的步骤完成实验即可；对问题的解决方法，学生只知其然不知其所以然，更不知还有多种方法可解决问题，这就限制了学生创新能力的培养。以后的遗传学实验课则要求教师讲解同一实验的多种实验方法，同时鼓励学生提出自己的新思路和方法；通过比较不同实验方法，使学生知其所以然，并在实践过程中渐渐养成勤于思考、敢于创新的习惯。为达这一目的，就要求教师具有开拓创新的精神、广博的知识面和扎实的基本功、较好的教学经验［4］。
　　2.不断更新实验。
　　根据我校的海洋特色，在以后的遗传实验中，适当添加一些以鱼类为材料的实验。例如斑马鱼繁殖能力强，繁殖周期短，数量性状基因丰富，易于杂交，是遗传研究不可多得的好材料。
　　3.积极争取校、系支持，增加实验设备。
　　实验室是高校完成实验教学及师生进行科学研究的必备场所，有着其它教学环境不可替代的重要作用。考虑到学生实验的需要和师生科研的需要，积极争取校、系支持，逐年添置一些高档仪器，为实验教学及科研创造条件。
　　遗传学实验课教学改革是一门内涵广泛的科学，我们的改革也仅仅是开始，诸多教学改革内容尚需进一步补充完善和尝试。
　　
　　参考文献：
　　[1] 王竹林，刘曙东， 马翎健等. 遗传学实验教学改革探索[J]. 高校实验室工作研究，2006，(4): 14-16.
　　[2] 熊大胜， 席在星. 本科生遗传学实验教学的改革探讨[J]. 遗传， 2005， 27(5): 811-814.
　　[3] 王竹林， 刘曙东. 数码显微互动与遗传实验教学[J]. 实验科学与技术， 2007， 5(3): 96-98.
　　[4] 洪彩霞， 肖建富， 石春海. 改进遗传学实验教学[J]. 实验室研究与探索， 2002， 21(2): 27-28.
　　
　　基金项目：淮海工学院海洋学院精品课程建设资助（2006HYJP07）