農(nóng)學(xué)專升本《遺傳學(xué)》課程教學(xué)改革探究

李浩川等

摘要基于專科和本科培養(yǎng)目標(biāo)的不同，針對(duì)專升本農(nóng)學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的相關(guān)問題進(jìn)行分析，提出了圍繞遺傳學(xué)課程體系，統(tǒng)籌兼顧，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)知識(shí)綜合應(yīng)用能力，以適應(yīng)現(xiàn)代本科教育的需要。

關(guān)鍵詞專升本；農(nóng)學(xué)專業(yè)；遺傳學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)S-01；G642.423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）15-04926-02

AbstractBecause of the difference in aims of training between college and university， the current genetics teaching situation and related issues for fulltime top up students of agronomy major were discussed. Some approaches of teaching were provided and suggestions of optimizing teaching content， reinforcing teaching experiment were proposed. Those will help students more deeply learn genetics knowledge and improve the ability of application for genetic theory and adopt to the demand of modern undergraduate teaching.

Key wordsTopup program； Agronomy major； Genetics； Reform in teaching

專升本教育是在?？平逃幕A(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)再提高的過程，不但緩解了目前大專畢業(yè)生的就業(yè)壓力，而且為更多優(yōu)秀的專科學(xué)生繼續(xù)深造提供了良好的機(jī)會(huì)，滿足了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)人才的需求，順應(yīng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人才發(fā)展的要求[1-2]。目前，?？茖W(xué)校推薦的優(yōu)秀學(xué)生必須通過選拔考試后才能進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)，遺傳學(xué)是農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本選拔考試的必考科目之一。遺傳學(xué)的縱深發(fā)展使其從個(gè)體水平深入到基因和單核苷酸水平，并與細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等各個(gè)分支學(xué)科相互交叉和滲透，尤其是隨著分子遺傳學(xué)及分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，新的理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，極大地豐富和擴(kuò)展了遺傳學(xué)的內(nèi)容[3]。因此，遺傳學(xué)不僅是生物科學(xué)中一門基礎(chǔ)理論科學(xué)[4]，也已成為高等農(nóng)業(yè)院校中農(nóng)學(xué)本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程。而對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本學(xué)生來說，原有的遺傳學(xué)知識(shí)已不能滿足農(nóng)學(xué)本科生發(fā)展的需要，因此在本科階段開設(shè)了遺傳學(xué)課程。筆者根據(jù)農(nóng)學(xué)專升本的特殊情況，分析了農(nóng)學(xué)專升本遺傳學(xué)教學(xué)中所出現(xiàn)的問題，針對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了教學(xué)改革的探索，以提高農(nóng)學(xué)專升本遺傳學(xué)的教學(xué)效果。

1現(xiàn)狀分析

1.1遺傳學(xué)知識(shí)層次不齊近些年，每年都有大量的?？飘厴I(yè)生通過專升本選拔考試進(jìn)入更高水平的本科院校相同或相近專業(yè)接受再教育。而對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本招生的學(xué)生，除了專科是農(nóng)學(xué)專業(yè)外，也可以報(bào)考種植專業(yè)、園藝專業(yè)、種子專業(yè)等多個(gè)相近專業(yè)。根據(jù)考試大綱，學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)和理想，掌握了一些遺傳學(xué)的基本知識(shí)，順利進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)。由于這些學(xué)生往往來自于不同的學(xué)校和不同的專業(yè)，每個(gè)學(xué)校和專業(yè)在遺傳學(xué)教學(xué)計(jì)劃、學(xué)時(shí)安排等方面都存在一定差異，任課教師會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來安排教學(xué)內(nèi)容，這種遺傳知識(shí)的差異性給目前的專升本遺傳學(xué)教學(xué)增加了難度。

1.2相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)水平不同遺傳學(xué)具有較廣的基礎(chǔ)知識(shí)面，涉及植物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，盡管國家為了保證培養(yǎng)質(zhì)量，要求參加“專升本”考試的學(xué)生所學(xué)專業(yè)與所報(bào)考專業(yè)應(yīng)一致或相近，但是大專教育階段，不同學(xué)校在課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃等方面都存在一定的差異，有的專業(yè)開設(shè)了植物學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等遺傳學(xué)的先導(dǎo)課程，但有的學(xué)校和專業(yè)就沒有開設(shè)這些課程。不同學(xué)校即使開設(shè)了相同的課程，但在教學(xué)計(jì)劃、學(xué)時(shí)、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)比例、教材側(cè)重點(diǎn)等方面都存在一定差異，使得進(jìn)入本科教育的學(xué)生在遺傳相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)起點(diǎn)上很難一致。

1.3實(shí)踐操作和知識(shí)應(yīng)用能力較差遺傳學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)踐性強(qiáng)。由于?？频慕虒W(xué)往往以記憶為主，以被動(dòng)接受的方式來獲取知識(shí)，以便應(yīng)對(duì)相應(yīng)考試，很多?？茖W(xué)校在遺傳學(xué)教學(xué)計(jì)劃中缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，有的學(xué)校即使開設(shè)了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，也只是利用玉米果穗等實(shí)驗(yàn)材料對(duì)分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，在觀察有絲分裂和減數(shù)分裂時(shí)，只是買些玻片供學(xué)生觀察。所以，學(xué)生普遍缺乏動(dòng)手操作的訓(xùn)練，再加上學(xué)生學(xué)習(xí)的遺傳學(xué)知識(shí)都比較膚淺，基礎(chǔ)較為薄弱，這成為他們利用遺傳學(xué)知識(shí)解釋遺傳現(xiàn)象和育種實(shí)際應(yīng)用的“瓶頸”。

2教學(xué)改革方法

2.1注重知識(shí)銜接專升本的學(xué)生既具有當(dāng)前普通本科學(xué)生的普遍特征，也有其自身的特點(diǎn)，而現(xiàn)行統(tǒng)一的本科教學(xué)計(jì)劃無法適應(yīng)專升本學(xué)生復(fù)雜的學(xué)習(xí)背景和基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分了解教育對(duì)象的特點(diǎn)，采取有針對(duì)性的方法和措施，以達(dá)到預(yù)期的效果。新學(xué)期開學(xué)對(duì)開設(shè)有遺傳學(xué)課程的農(nóng)學(xué)專升本學(xué)生進(jìn)行初步調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是在大專階段是否開設(shè)有遺傳學(xué)課程及遺傳學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的情況；二是在大專階段是否學(xué)過植物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)等前導(dǎo)課程。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，既要考慮到學(xué)生的共同需求，又要充分考慮到學(xué)生的個(gè)體差異，有目的地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使專科遺傳學(xué)知識(shí)和本科的新內(nèi)容有機(jī)銜接，避免授課內(nèi)容過多重復(fù)和部分學(xué)生無法跟上教學(xué)進(jìn)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2優(yōu)化理論課教學(xué)內(nèi)容農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本遺傳學(xué)具有自身的特殊性，因此教學(xué)內(nèi)容上在重視經(jīng)典遺傳學(xué)內(nèi)容的同時(shí)要突出學(xué)科最新發(fā)展趨勢(shì)，既重視專業(yè)深造需求，又注重社會(huì)就業(yè)需求。因此，在課程體系中避免內(nèi)容與相關(guān)課程的重復(fù)，及時(shí)將一些新知識(shí)及時(shí)補(bǔ)充到課堂和實(shí)驗(yàn)之中[4]。據(jù)此，充分考慮遺傳學(xué)自身的完整性與系統(tǒng)性，建立了以遺傳物質(zhì)為主線，由淺入深，從經(jīng)典遺傳學(xué)到現(xiàn)代遺傳學(xué)，從理論到應(yīng)用的新課程體系。由于大部分專升本的學(xué)生經(jīng)過專升本的遺傳學(xué)考試，或多或少對(duì)遺傳學(xué)的基本知識(shí)都有所了解，因此在經(jīng)典遺傳學(xué)方面適當(dāng)壓縮內(nèi)容，減少與植物學(xué)內(nèi)容的重復(fù)性，又照顧到?jīng)]學(xué)植物學(xué)的學(xué)生。精簡遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)部分，重點(diǎn)講葉綠體、線粒體、核糖體等幾個(gè)重要的細(xì)胞器及有絲分裂與減數(shù)分裂中細(xì)胞核內(nèi)染色體的行為，在經(jīng)典遺傳學(xué)規(guī)律上側(cè)重于在育種實(shí)踐中的運(yùn)用。在現(xiàn)代遺傳中，介紹遺傳的分子基礎(chǔ)、基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異。通過這部分內(nèi)容整合優(yōu)化，有利于學(xué)生對(duì)“變異”形成整體的印象，最后是數(shù)量性狀遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳。除了講原理外，重點(diǎn)是理論的應(yīng)用，結(jié)合雜種優(yōu)勢(shì)和近親繁殖講數(shù)量性狀遺傳，結(jié)合雄性不育利用講細(xì)胞質(zhì)遺傳，使學(xué)生對(duì)本課程形成條理清晰、內(nèi)容連貫的整體知識(shí)體系。

2.3利用多媒體進(jìn)行教學(xué)隨著教學(xué)條件的不斷改善，多媒體由于形式靈活多變，內(nèi)容豐富多彩、直觀形象等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，特別對(duì)遺傳學(xué)抽象的內(nèi)容，通過可視化更容易讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。比如在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體的行為，學(xué)生只通過書本和實(shí)驗(yàn)是看不到在分裂過程中染色體的連續(xù)變化過程，通過多媒體就可以形象直觀地把間期染色體的復(fù)制、偶線期染色體的聯(lián)會(huì)、粗線期非姊妹染色單體間的交換以及細(xì)胞分裂時(shí)其他時(shí)期染色體的動(dòng)態(tài)變化展現(xiàn)給學(xué)生；在染色體結(jié)構(gòu)變異中，由于缺失、重復(fù)和倒位都會(huì)形成“圈”，但各個(gè)圈的形成是不同的，通過動(dòng)畫可以讓學(xué)生清楚看到中間缺失雜合體圈的形成是在同源染色體中正常的那條染色體，而重復(fù)雜合體是發(fā)生在重復(fù)的那條染色體上，而倒位雜合體是同源染色體的兩個(gè)成員都參與了“圈”的形成。盡管多媒體教學(xué)有很大的優(yōu)勢(shì)，但由于講課速度較快，學(xué)生記筆記較難，復(fù)習(xí)也很困難，特別是一些推理方面更是難以理解[3]。因此在上課時(shí)要結(jié)合板書，盡管板書信息量小，但板書推理細(xì)致、容易理解。比如在狹義遺傳估算中所利用的公式，通過板書推導(dǎo)，可以讓學(xué)生更明白如何利用F2、B1和B2 3個(gè)不同世代的群體來估算狹義遺傳力。所以，通過多媒體和板書兩種方法有機(jī)結(jié)合，相互補(bǔ)充，有圖文并茂PPT和可視化的視頻，又有推理與演算過程的板書，可將枯燥的知識(shí)生動(dòng)地講述出來，讓學(xué)生樂于接受，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的吸收。

2.4實(shí)施案例教學(xué)案例教學(xué)是在學(xué)生掌握了有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的基礎(chǔ)上，教師在教學(xué)過程中選擇典型案例并以恰當(dāng)?shù)男问教峁┙o學(xué)生，把學(xué)生帶入一個(gè)特定情境中，在教師的指引下由學(xué)生依靠其知識(shí)結(jié)構(gòu)和背景，在這種案例情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)并形成技能技巧的一種教學(xué)方法，其最大的特點(diǎn)就是模擬實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)踐的能力，是學(xué)生牢固掌握知識(shí)的一種有效方法[5-6]。遺傳學(xué)作為一門理論性很強(qiáng)的學(xué)科，專升本的學(xué)生有一部分理解能力還比較低，通過案例教學(xué)可以使比較抽象的理論更容易理解和記憶。如在染色體數(shù)目變異一章中，以無籽西瓜的培育為例，講解同源三倍體的形成、育性和應(yīng)用，以玉米單倍體育種技術(shù)為例，通過單倍體育種程序的講解，對(duì)孤雌生殖的形成、單倍體的育性以及單倍體的應(yīng)用加深理解和記憶；在雄性不育的利用中，以玉米品種豫玉22為例，講述其母本綜3不育系和保持系及父本87-1恢復(fù)系的選育，三系配套的利用以及在甘肅張掖進(jìn)行雜交種的生產(chǎn)。

2.5采用啟發(fā)式教學(xué)由于專升本在?？破陂g已進(jìn)行了相關(guān)農(nóng)學(xué)專業(yè)課方面的學(xué)習(xí)，避免專業(yè)課的簡單重復(fù)，擴(kuò)大專業(yè)視野，加大課程的實(shí)踐性，所以教師要在?？苹A(chǔ)上加強(qiáng)理論，拓寬思路，增加深度的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)熟練應(yīng)用。因此，通過啟發(fā)式教學(xué)，可以讓教師積極發(fā)揮引導(dǎo)作用，成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的促進(jìn)者。比如在講到染色體結(jié)構(gòu)變異缺失的遺傳效應(yīng)中，缺失常常會(huì)造成假顯性現(xiàn)象，以玉米第六染色體長臂上有控制紫色植株的基因Pl，如果以正常綠株為母本，以X射線照射純合紫株的花粉給正常綠株授粉，雜交F1代就可能會(huì)出現(xiàn)兩類植株，一類是由于X射線照射造成含有Pl基因的片段缺失后與含有pl基因的雌配子結(jié)合，由于缺失的假顯性形成綠株，另一類是正常含有Pl基因的雄配子和含有pl基因的雌配子結(jié)合形成紫株。在這個(gè)案例中，雜交后出現(xiàn)的綠株是由于染色體缺失造成的，如果在X射線照射過程中發(fā)生基因突變的話，即Pl突變成pl，也會(huì)造成雜交F1中出現(xiàn)綠株。怎么判斷雜交F1中的綠株是由基因突變?cè)斐傻倪€是染色體缺失造成的？學(xué)生圍繞案例中的問題，綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)與方法進(jìn)行思考，這種啟發(fā)式教學(xué)不僅拉近了師生之間的距離，也增進(jìn)了學(xué)生之間的探討交流，提出解決問題的方案，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)的興趣，拓寬視野，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生分析問題、解決問題和應(yīng)用知識(shí)的能力，逐步從“老師教”向“學(xué)生學(xué)”轉(zhuǎn)變。

2.6加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，其產(chǎn)生與發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與研究。因此，在本科遺傳學(xué)教學(xué)中開設(shè)有遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課，不僅為學(xué)生提供了一個(gè)驗(yàn)證理論知識(shí)、學(xué)習(xí)遺傳學(xué)領(lǐng)域中相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的機(jī)會(huì)，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力有著理論課不可替代的作用，更是激發(fā)學(xué)生探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)，已成為遺傳學(xué)教學(xué)中的重要組成部分[7]。根據(jù)專升本學(xué)生的特點(diǎn)，目前大專期間所開展的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)大都是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，老師先做好，再講給學(xué)生聽，學(xué)生根據(jù)老師所講的再做，其結(jié)果是每個(gè)人的結(jié)論都基本相同。由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的可預(yù)測(cè)性，如果開設(shè)此類實(shí)驗(yàn)過多，往往不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也不利于學(xué)生的思考和發(fā)現(xiàn)。因此，有必要增加綜合性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生操作技能和從事實(shí)驗(yàn)的興趣與積極性[8-10]。所以，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中適當(dāng)壓縮了經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)，如花粉母細(xì)胞的涂抹制片技術(shù)，通過學(xué)生自己配制固定液、自己去田間取樣、然后壓片觀察，找到減數(shù)分裂不同時(shí)期染色體的分裂相，最后老師給予評(píng)價(jià)。這樣學(xué)生就能全程參與到實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。由于遺傳學(xué)與農(nóng)業(yè)密切相關(guān)，因此在注重綜合實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，還增加與生產(chǎn)實(shí)踐緊密相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)室外教學(xué)與室內(nèi)教學(xué)相結(jié)合，可以充分鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)實(shí)踐中存在問題的能力[3]，如增加玉米單倍體、二倍體、三倍體和四倍體的田間觀察，了解不同倍性的形態(tài)特征和育性，在田間了解各種遺傳突變體的形態(tài)特征，學(xué)會(huì)鑒定和保存這些突變體，通過具體的實(shí)物加深理解質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀的表現(xiàn)特點(diǎn)。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和室外實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)理論的理解。

3結(jié)語

農(nóng)學(xué)專升本教育作為高等農(nóng)業(yè)院校中一種本科學(xué)生的教育模式，對(duì)農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)起到了積極作用，由于其對(duì)遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的特殊性，教師應(yīng)該通過不同的形式來研究和把握農(nóng)學(xué)專升本對(duì)遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，通過不斷探索，進(jìn)一步改革教學(xué)方法，調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系，以更好地適應(yīng)農(nóng)學(xué)專升本學(xué)生的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高遺傳學(xué)教學(xué)質(zhì)量，為國家培養(yǎng)更多的優(yōu)秀農(nóng)業(yè)人才服務(wù)。

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