文義凱,司懷軍,姜寒玉,王麗
摘要:本文主要對生命技術(shù)專業(yè)遺傳學實驗教學現(xiàn)狀進行了分析,面對目前實驗教學中存在的問題,從重組實驗模塊,更新實驗內(nèi)容,創(chuàng)新教學方法,加強教學與科研緊密相結(jié)合,完善考核制度等方面提出改革的探索方案,從而為提高實驗教學質(zhì)量,培養(yǎng)新世紀創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:遺傳學實驗;教學改革;生物技術(shù)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2012)12-0190-02
遺傳學(Genetics)是生命科學領(lǐng)域的重點學科之一,遺傳學教學實驗作為遺傳學課程的重要組成部分,不但可以加深培養(yǎng)學生對基本理論的認知和理解,還可以提高觀察、分析和解決問題的能力,并影響學生的世界觀和正確的思維方法[1]。而近年來高校教育改革的工作重點也不光是要求能夠培養(yǎng)學生具有良好的理論知識基礎(chǔ),更重要的是要培養(yǎng)學生具備熟練的實驗操作技能,從而提高學生的創(chuàng)新性思維能力和動手能力[2]。
一、實驗教學模塊和內(nèi)容的改革
如今遺傳學作為發(fā)展最迅速的學科之一,不但增加了大量的分子遺傳學內(nèi)容,而且經(jīng)典遺傳學、分子遺傳學以及群體遺傳學三者相互補充和穿插在一起,因此遺傳學實驗教學必須不斷補充和改革實驗教學內(nèi)容,從而為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)提供有利的平臺。遺傳學實驗教學模塊龐大,而學時數(shù)有限,還要做到突出模塊中的重點和特色,只有通過精選實驗內(nèi)容,綜合考慮、合理規(guī)劃實驗模塊的構(gòu)成,才能在有限的教學時間內(nèi)使學生較全面系統(tǒng)地掌握遺傳學實驗原理和操作技術(shù)。本教研室重新對遺傳學實驗教學模塊進行了科學、合理的制定和分布,主要由基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新型三大實驗教學模塊構(gòu)成?;A(chǔ)型模塊:主要包括了以前染色體操作及經(jīng)典遺傳三大遺傳規(guī)律實驗內(nèi)容的驗證。綜合型模塊:我們保留了植物多倍體的誘導與鑒定、染色體數(shù)目變異及結(jié)構(gòu)變異分析。創(chuàng)新型模塊:是分子遺傳基礎(chǔ)實驗,如植物細胞DNA的提取、PCR擴增等。另外我們專門針對實驗操作能力強的學生新增了植物遺傳轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒的提取等實驗,作為平時的開放性綜合實驗。改革后,不僅保留了以前實驗模塊中的經(jīng)典內(nèi)容,學生還可以從綜合型模塊的實驗中全程參與所有實驗內(nèi)容,讓學生從宏觀角度上對實驗有一個全面的認識和學習。而通過創(chuàng)新模塊,利用現(xiàn)代分子遺傳學實驗技術(shù),不僅拓展了學生眼界,而且加強了學生操作能力和實驗范圍,最終達到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的實驗教學目的。
二、實驗教學手段和方法的改革
以前教師在上課前就已經(jīng)準備好所需的實驗材料、試劑、儀器設備,并按部就班地講解實驗目的、原理和方法步驟,然后學生提交一份驗證已知的實驗結(jié)果的實驗報告。學生只是死板地為做實驗而做實驗,一般實驗課平均3個學時,在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容比較緊張,因此實驗效率不高,如制片實驗,在平均30個人的實驗課中,只能達到50%的制片合格率,教學效果很不理想,在整個實驗教學過程中缺乏主動性,難以激發(fā)學生對實驗課的興趣。因此,本教研組提出了以下幾點改進措施。
1.要求學生通過查閱相關(guān)文獻資料對實驗目的和原理進行學習和了解,并熟悉基本實驗步驟和過程,并交一份預習報告作為實驗考核的一部分。這樣才能讓學生對整個實驗有一個全面的了解,保證能達到一個較好的實驗效果。
2.組織學生參與實驗材料的準備工作。如有絲分裂實驗,我們將種子分配給每組進行發(fā)根,實驗中所需的藥品也在教師的指導下讓學生自行配置,對根尖的預處理、固定、解離都由各小組自行處理。這樣能讓學生對整個實驗有一個全程的學習,還能提高學生實驗動手能力。
3.隨著科技迅速的發(fā)展,我們可以充分利用計算機網(wǎng)絡化和多媒體等教學手段來提高教學效果。課前由教師將誘導和鑒別多倍體的過程完整地拍攝下來放在網(wǎng)上,讓學生們在課前預習時觀看。這樣能大大增強實驗效果,提高實驗質(zhì)量。
三、實驗教學與科研相結(jié)合的改革
教學和科研相結(jié)合就在于將科研引入到教學中去,使教學科研化。而實驗教學不光單單給學生們傳授實驗技能和鞏固理論知識,更重要的是將理論和實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和提高實踐能力[3]。因此我們要將科研滲透到實驗教學的各個環(huán)節(jié),滲透到學生培養(yǎng)的方方面面。如今大多數(shù)高校都有大學生科研項目訓練計劃(SRTP),而且很多教師自己的科研內(nèi)容都與分子遺傳學方向的研究有密切關(guān)系,可以讓學生參與到自己的與遺傳學相關(guān)的科研項目中來,拓展和深化學生所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識。為此,教研組專門針對分子遺傳學實驗進行了延伸和拓展,給學生一個大的實驗方向,通過自己查閱相關(guān)文獻資料后,提出實驗設計,撰寫開題報告,經(jīng)學校專業(yè)教師團隊審批后才能進行實驗。而整個過程中,教師僅起指導和輔助作用,以后實驗的各個環(huán)節(jié)均由學生親自動手完成。如馬鈴薯的遺傳轉(zhuǎn)化,首先讓學生進行馬鈴薯試管薯的誘導培養(yǎng),然后將構(gòu)建好的表達載體提供給學生,讓其培養(yǎng)和活化,最后讓學生采用農(nóng)桿菌介導的馬鈴薯試管薯薄片轉(zhuǎn)化法進行遺傳轉(zhuǎn)化。通過這種以科研項目來擴展遺傳學實驗教學內(nèi)容的方式,不但可以豐富遺傳學實驗教學內(nèi)容,深化學生所學的遺傳學知識,而且能夠提高學生實驗操作技能和綜合分析問題和解決問題的能力,為將來獨立完成科學研究打下基礎(chǔ)。
四、實驗教學考核方法的改革
以前實驗課程的成績光以實驗報告的質(zhì)量來評定給分,導致部分學生出現(xiàn)抄襲實驗報告、偽造實驗結(jié)果的現(xiàn)象,而有些學生雖然能夠認真完成實驗,但由于字跡潦草等因素,未能取得好成績,不能客觀、公正地反映出學生的真實的實驗水平和操作能力,其可信度大大降低,影響學生實驗的積極性和主動性,不能樹立學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。因此,我們首先要求學生對實驗方法和步驟進行簡要闡述,然后在實驗過程中教師會對每個學生的實驗操作水平和發(fā)現(xiàn)問題時的分析和解決能力進行綜合評分,最后要求學生對實驗結(jié)果進行科學的分析和解釋,如果實驗失敗也要寫出相應的原因,并分析失敗的實驗步驟和心得體會,同時,堅決杜絕學生修改實驗結(jié)果、弄虛作假等行為。整個實驗考核包括實驗預習報告(30%)、實驗操作能力(20%)、實驗報告主體(20%)、實驗結(jié)果分析(30%)??傊?,制定科學合理的實驗考核評價體系,兼顧實驗課教學中的每一個環(huán)節(jié),這樣才能全面、客觀地考核學生的實驗操作能力、設計創(chuàng)新能力、綜合分析能力以及實驗報告的撰寫質(zhì)量。
如今專門針對生物技術(shù)專業(yè)的具有本專業(yè)特色的遺傳學實驗體系尚未成熟,因此為了提高學生的專業(yè)技能和培養(yǎng)具有專業(yè)特色的高素質(zhì)人才,本教研室通過現(xiàn)有實驗室資源,充分調(diào)動學生的主觀能動性,對生物技術(shù)專業(yè)遺傳學實驗教學中存在的問題進行了探索,對原有的實驗教學體系進行積極的改革,建立了新的實驗教學體系,并取得了較好的教學效果。
參考文獻:
[1]朱玉賢.現(xiàn)代分子生物學(第2版)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,2002.
[2]余誕年.遺傳學的發(fā)展與遺傳學教學改革謅議[J].遺傳,2000,22(6):413-415.
[3]李雅軒,趙昕,胡英考,等.遺傳學實驗教學改革的實踐與探索[J].實驗技術(shù)與管理,2006,23(4):99-101.