遺傳學(xué)教學(xué)改革初探

郭曉農(nóng)

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

遺傳學(xué)教學(xué)改革初探

郭曉農(nóng)

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

遺傳學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

遺傳學(xué)在1900年誕生，經(jīng)過迅速的發(fā)展已經(jīng)成為21世紀(jì)生物科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最快的學(xué)科之一。遺傳學(xué)的發(fā)展縱向地向深層次發(fā)展，逐步從個(gè)體向細(xì)胞、細(xì)胞核、染色體、基因?qū)訉由钊?，橫向地向生物學(xué)各個(gè)分支學(xué)科滲透，細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等幾乎所有的生物學(xué)科都可與遺傳學(xué)形成交叉和滲透[1～5]。遺傳學(xué)是生命科學(xué)的核心學(xué)科，遺傳學(xué)課程是生命科學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程和主干課，本課程的任務(wù)是全面、系統(tǒng)地講授遺傳學(xué)的基本規(guī)律及其分析方法，同時(shí)要介紹現(xiàn)代遺傳學(xué)的最新研究進(jìn)展。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞規(guī)律、遺傳及變異等基本規(guī)律有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并能通過所學(xué)的基本規(guī)律分析遺傳數(shù)據(jù)，解釋遺傳現(xiàn)象。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)作為遺傳學(xué)教學(xué)的重要組成部分，對學(xué)生掌握理論知識(shí)、鍛煉動(dòng)手能力及培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。近年來，我們圍繞遺傳學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展了一系列的教學(xué)改革探索與實(shí)踐。

1 理論課方面的教學(xué)改革

1.1 優(yōu)化理論課教學(xué)內(nèi)容

遺傳學(xué)作為生物學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，其新內(nèi)容的增加及其與其他學(xué)科的交叉滲透，使得遺傳學(xué)在教學(xué)過程中面臨一些亟待解決的問題。一方面，遺傳學(xué)的知識(shí)單元多，除了中學(xué)階段有所接觸的遺傳學(xué)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)和經(jīng)典遺傳學(xué)定理外，還有細(xì)胞遺傳、分子遺傳、數(shù)量遺傳、群體遺傳和微生物遺傳等各有自身特點(diǎn)、可以構(gòu)成相對獨(dú)立知識(shí)體系的眾多知識(shí)單元；另一方面，遺傳學(xué)的整體知識(shí)抽象而艱澀，絕大部分內(nèi)容需要縝密地推理和思考才能掌握。正因這些復(fù)雜的特點(diǎn)，學(xué)生普遍反映遺傳學(xué)是最難學(xué)習(xí)和掌握的一門課程；同時(shí)，遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容多而雜，與細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科交叉滲透。針對上述問題，教師應(yīng)該在整個(gè)教學(xué)過程中優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，明確教學(xué)目標(biāo)，采用啟發(fā)式教育，開展課堂討論，教師主要解決教學(xué)中的難點(diǎn)，在講解基本觀點(diǎn)和原理時(shí)應(yīng)用新的論點(diǎn)和資料[5～6]。對遺傳學(xué)教學(xué)過程中出現(xiàn)的相似內(nèi)容進(jìn)行比較、討論，幫助學(xué)生理解，加深記憶。例如，在講述兩點(diǎn)測驗(yàn)和三點(diǎn)測驗(yàn)、數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀、細(xì)胞質(zhì)遺傳和細(xì)胞核遺傳等內(nèi)容時(shí)，可以舉一些實(shí)例進(jìn)行分析討論，然后由學(xué)生自己歸納總結(jié)，最后由教師進(jìn)行講評，通過這種方法可以提高學(xué)生準(zhǔn)確分析、理解抽象理論知識(shí)的能力[7]。對于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中已經(jīng)介紹過的孟德爾分離定律、自由組合定律，不必在大學(xué)本科教學(xué)中重復(fù)，應(yīng)該在整個(gè)遺傳學(xué)史中側(cè)重介紹孟德爾的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到遺傳學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)材料選擇的重要性，使得學(xué)生能夠在一個(gè)較高的層次重新認(rèn)識(shí)孟德爾遺傳定律及其新發(fā)現(xiàn)[8～9]，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到孟德爾的成功除了他非凡的研究天賦外，還與他采取了正確的方法分不開，他建立了經(jīng)得起考驗(yàn)的科學(xué)研究方法，至今仍在遺傳學(xué)分析中使用。在孟德爾規(guī)律教學(xué)中，通過對孟德爾科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)，合理引導(dǎo)與激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)如何觀察、分析和解決問題，在學(xué)生深入理解基本理論和專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，全方位、多角度地培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)研究素質(zhì)。

1.2 優(yōu)化遺傳學(xué)理論課教學(xué)方法

為了適應(yīng)遺傳學(xué)學(xué)科的發(fā)展，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握更好、更多、更新的知識(shí)，有必要對遺傳學(xué)的教學(xué)方法進(jìn)行改革。對于一些遺傳學(xué)知識(shí)難點(diǎn)，要采取一些巧妙的教學(xué)設(shè)計(jì)，使之變得更易于學(xué)生理解，這要根據(jù)具體情況采用不同的方法。遺傳學(xué)教學(xué)所遵循的原則是：整體教學(xué)內(nèi)容做到概念明確、重點(diǎn)突出、由淺入深、前后呼應(yīng)，表達(dá)上要力爭用簡單的語言、明晰的邏輯關(guān)系講解理論知識(shí)。一個(gè)模糊的概念會(huì)使學(xué)生對內(nèi)容的理解似是而非或者把握不準(zhǔn)確[10]。

在遺傳學(xué)教學(xué)中，要自始至終把培養(yǎng)學(xué)生的遺傳分析能力放在首位，在課程教學(xué)中避免“填鴨式”教學(xué)，可采用案例式教學(xué)，針對遺傳學(xué)中一些較為抽象的概念、理論，列舉出一些實(shí)際生產(chǎn)、生活中的例子，并加以解釋說明。例如，在講授遺傳學(xué)中的性別決定與性連鎖時(shí)，可以給學(xué)生介紹這些理論在人口普查方面的指導(dǎo)作用[11]。同時(shí)，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對知識(shí)進(jìn)行積極地思考、分析，嘗試自己舉出一些自己身邊的遺傳實(shí)例，教師對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)、分析、指導(dǎo)，提高學(xué)生分析、討論問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將抽象、難懂的教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)、直觀。

為了提高教學(xué)效果，需要改進(jìn)遺傳學(xué)考核方法。對于遺傳學(xué)課程的部分內(nèi)容可以由學(xué)生分組進(jìn)行分析討論，并且制作出PPT，進(jìn)行課堂講解。例如，對于細(xì)胞質(zhì)遺傳的短暫母性影響部分，可以由學(xué)生自學(xué)然后上臺(tái)講解，教師根據(jù)結(jié)果現(xiàn)場打分，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生能更好地參與到遺傳學(xué)教學(xué)過程中[12]。

以多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，極大地推動(dòng)了高等學(xué)校的教育改革，豐富了課程的教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效率，在一定程度上解決了課時(shí)不足的問題。但是，伴隨著多媒體教學(xué)的應(yīng)用，也出現(xiàn)了一些相應(yīng)的問題。例如，由于利用遺傳學(xué)課件教學(xué)后，很多教學(xué)內(nèi)容以課件的形式展示，不需要或者較少需要教師板書，同時(shí)教學(xué)課件所包含的內(nèi)容豐富，這些都在一定程度上加大了學(xué)生記筆記的難度，不利于學(xué)生及時(shí)消化、吸收所講的內(nèi)容。除此之外，多媒體課件的應(yīng)用需要教師在電腦前進(jìn)行操作，極大地減少了教師與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，長期使用容易使課堂氣氛沉悶，會(huì)進(jìn)一步影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對以上問題，教師應(yīng)在上課前就將教學(xué)課件拷貝給學(xué)生，讓他們打印或復(fù)印出來，這樣，可以很好地緩解學(xué)生記筆記與聽課之間的矛盾，改善多媒體教學(xué)的不足之處，使學(xué)生在上課時(shí)能將主要精力放在聽課而不是記錄上，提高教學(xué)效果。同時(shí)，應(yīng)該提倡教師使用無線鼠標(biāo)和激光筆，這樣可以使教師擺脫電腦的束縛，能在學(xué)生中走動(dòng)講授，加強(qiáng)動(dòng)作語言的授課，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。

大學(xué)的課程，尤其是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，其許多內(nèi)容和知識(shí)的發(fā)展都是很快的，必須及時(shí)更新課程內(nèi)容。比如，遺傳學(xué)中的雜種優(yōu)勢、基因的表達(dá)與調(diào)控、基因工程、分子標(biāo)記、基因組學(xué)等方面的內(nèi)容可以說是日新月異，如果僅僅依照課本，就顯得“照本宣科”、“內(nèi)容陳舊”，學(xué)生就會(huì)因?yàn)樵谡n堂上學(xué)不到新東西而對上課不感興趣，有的學(xué)生甚至?xí)X得上不上課都一樣，或者上課不如自學(xué)，教學(xué)效果就不會(huì)很好。因此，教師應(yīng)該充分利用現(xiàn)代化媒介資源，注意收集報(bào)刊、電視、因特網(wǎng)等現(xiàn)代傳媒中涉及遺傳學(xué)的科技新聞。例如，在講課中，有關(guān)遺傳學(xué)最新的內(nèi)容都可以在科技新聞報(bào)道的基礎(chǔ)上進(jìn)一步查閱相關(guān)文獻(xiàn)，而通過閱讀相關(guān)期刊并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步查找原文，收集很多與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的最新文獻(xiàn)。例如，有關(guān)基因組學(xué)、人類基因組計(jì)劃等最新的文獻(xiàn)內(nèi)容都可以在課堂上講授相關(guān)章節(jié)時(shí)及時(shí)向?qū)W生介紹，這樣，不僅拉近了基礎(chǔ)課與學(xué)科前沿的距離，而且大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 實(shí)驗(yàn)課方面的教學(xué)改革

2.1 更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是遺傳學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。它的教學(xué)目的在于驗(yàn)證遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的遺傳規(guī)律、掌握遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)及分析遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力，并為有關(guān)的后續(xù)課程和將來從事的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近幾年來，我校加大了對教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入力度，相繼為實(shí)驗(yàn)室添置了PCR儀、電泳設(shè)備、染色體核型分析儀。這些設(shè)備的投入使用使遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一些抽象、微觀的內(nèi)容更直觀，也更容易被學(xué)生理解，學(xué)生有更多動(dòng)手的機(jī)會(huì)了解和掌握新技術(shù)，同時(shí)也提高了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。

2.2 整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是培養(yǎng)高質(zhì)量生命科學(xué)人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。遺傳學(xué)教學(xué)的改革不僅要注意理論知識(shí)的傳授和科學(xué)思維的訓(xùn)練，而且要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生始終處于被動(dòng)接受的地位，過分依賴教師的指導(dǎo)，不能獨(dú)立進(jìn)行觀察、思考、操作。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不利于提高學(xué)生研究遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，不利于培養(yǎng)學(xué)生觀察、判斷及解決問題的能力，不利于學(xué)生創(chuàng)造性科學(xué)思維的培養(yǎng)[13～14]。隨著遺傳學(xué)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，有必要整合優(yōu)化遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，刪除一些傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，增加分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，DNA瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等，由于這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)成為分子遺傳學(xué)的基本技術(shù)，因此掌握這些技術(shù)對于提高學(xué)生的科研能力是非常有幫助的。另外，在實(shí)驗(yàn)過程中我們比較注重啟發(fā)學(xué)生，在遵循實(shí)驗(yàn)機(jī)泵原理的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)步驟、方法加以改進(jìn)、優(yōu)化，由此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，植物或動(dòng)物染色體核型分析實(shí)驗(yàn)，可以由學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，在可行性范圍內(nèi)由學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)材料，擬定實(shí)驗(yàn)方案，自己動(dòng)手配制藥品，在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)記錄，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，同時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫環(huán)節(jié)，尤其是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論部分要實(shí)事求是。通過以上訓(xùn)練可以提高學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力，又能很好地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和綜合表達(dá)能力[15]。

高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是高等教育追求的目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，除了應(yīng)當(dāng)明確創(chuàng)新的意義、內(nèi)涵和要求，還要注意營造有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的氛圍和環(huán)境。創(chuàng)新往往來源于不同學(xué)科知識(shí)的交叉與滲透，要拓寬學(xué)生的視野，加強(qiáng)對學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有必要進(jìn)一步增強(qiáng)遺傳學(xué)與不同學(xué)科之間的學(xué)術(shù)交流。要加強(qiáng)遺傳學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理，為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)研究空間和必要的實(shí)驗(yàn)研究條件，努力提高實(shí)驗(yàn)室的開放面和開放程度，吸引不同學(xué)科的學(xué)生來參加科研小課題，共同探討，互相學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，使學(xué)生在主動(dòng)思考提出質(zhì)疑的基礎(chǔ)上，通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)和提高其分析、解決問題的能力，有利于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的脫穎而出。

[1]張飛雄，李紹武.高等院校遺傳學(xué)教學(xué)改革探索[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]顧蔚，張敏.優(yōu)化遺傳學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與探討[J].遺傳，2004，26（6）:934～940.

[3]李明暉.遺傳學(xué)史在遺傳學(xué)教學(xué)中的作用[J].遺傳，2006，28（8）：989～992.

[4]談家楨，趙功民.中國遺傳學(xué)史[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2002.

[5]張建龍，潘偉槐.遺傳學(xué)教學(xué)中的學(xué)習(xí)策略和教學(xué)策略探討[J].遺傳，2002，24（6）：687～690.

[6]呂文彥，程海濤，李興濤，等.提高遺傳學(xué)教學(xué)效果的改革與實(shí)踐[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008，10（5）：582～584.

[7]劉進(jìn)平，鄭成木，莊南生.遺傳學(xué)教學(xué)中需要兩個(gè)注重[J].作物雜志，2003，20（4）：194～195.

[8]劉慶昌.精品課程建設(shè)需要長期積累不斷創(chuàng)新———國家精品課程“普通遺傳學(xué)”建設(shè)體會(huì)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005，3：17～18.

[9]石春海，馬秋蘭，吳建國.建設(shè)遺傳學(xué)課件體系提高多媒體教學(xué)質(zhì)量[J].遺傳，2006，28（8）：984～988.

[10]黃甫全，王本陸.現(xiàn)代教學(xué)論學(xué)程[M].北京：教育科學(xué)出版社，2003.

[11]熊大勝，席在星.本科生遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探討 [J].遺傳，2005，27（5）：811～814.

[12]周玉萍，田長恩，周伯春，等.黑腹果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革[J].遺傳，2002，24（3）：345～348.

[13]蔡幸生.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力[M].南京：南京大學(xué)出版社，2000.

[14]鎮(zhèn)真柏，胡志強(qiáng)，劉超.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2003，20（4）：121～123.

[15]許國安，徐華成.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，注重學(xué)生能力培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2003，20（2）：112～115.

G420

A

1671-1246（2011）08-0078-03