基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《動物遺傳學(xué)》實驗教學(xué)改革與實踐

劉滿清 張細(xì)權(quán) 聶慶華 王 翀 李紅梅 顧婷

摘 要： 為提高動物遺傳學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，作者在傳統(tǒng)《動物遺傳學(xué)》實驗課教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，采取精選實驗教學(xué)內(nèi)容、開放動物遺傳學(xué)實驗室、開展教學(xué)與科研項目相結(jié)合、實施教學(xué)與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動相結(jié)合和量化實驗考核標(biāo)準(zhǔn)等措施。實踐證明，“基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《動物遺傳學(xué)》實驗教學(xué)改革與實踐”有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)研究能力，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，滿足動物科學(xué)專業(yè)對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。

關(guān)鍵詞： 動物遺傳學(xué) 實驗教學(xué) 教學(xué)改革 創(chuàng)新型人才

《動物遺傳學(xué)》是畜牧科學(xué)和動物醫(yī)學(xué)學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有基礎(chǔ)理論抽象、邏輯思維強、知識涵蓋面廣等特點，是與家畜育種和畜牧生產(chǎn)密切相關(guān)的一門學(xué)科[1]-[3]，也是實驗技能性很強的一門學(xué)科，實驗教學(xué)在課程教學(xué)中占有十分重要的地位。近年來，隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深化，對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)日益重視，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為高校的重要任務(wù)之一。傳統(tǒng)動物遺傳學(xué)實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)，實驗只是為了驗證理論，實驗設(shè)計和教學(xué)都是圍繞“教”而進(jìn)行的，學(xué)生都處于接受式被動學(xué)習(xí)，主觀能動性得不到調(diào)動，創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)[4]，在很大程度上影響教學(xué)質(zhì)量與效果，難以滿足新世紀(jì)對人才培養(yǎng)的需求。因此，為適應(yīng)新時期高等教育教學(xué)改革的需要，探索適合學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)改革和實踐，對高等農(nóng)業(yè)院校教學(xué)具有重要的理論和實踐意義。針對動物遺傳學(xué)課程迅速發(fā)展的特點，筆者積極創(chuàng)造條件，從以下方面對動物遺傳學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了改革與實踐，經(jīng)過師生的共同努力，取得了較好的成效。

1.調(diào)整教學(xué)方案，精選實驗教學(xué)內(nèi)容

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)《動物遺傳學(xué)》是廣東省精品課程，理論課時為32學(xué)時，實驗課為單列實驗課共16學(xué)時。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，動物遺傳學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科相互滲透、交叉發(fā)展，產(chǎn)生新的知識內(nèi)容。因此，要在有限的學(xué)時內(nèi)把《動物遺傳學(xué)》的理論和實踐知識教授給學(xué)生，使學(xué)生更好地了解《動物遺傳學(xué)》的最新研究進(jìn)展，掌握新的理論和方法，需要有最佳的教學(xué)方案。我們在《動物遺傳學(xué)》實驗教學(xué)體系中不斷對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探索和改革，在以往以經(jīng)典遺傳實驗教學(xué)為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)代遺傳學(xué)實驗技術(shù)引入本科生實驗教學(xué)，適當(dāng)增設(shè)分子遺傳學(xué)實驗技術(shù)內(nèi)容以適應(yīng)遺傳學(xué)的快速發(fā)展，加深學(xué)生對現(xiàn)代動物遺傳學(xué)新理論和技術(shù)知識的理解。經(jīng)過兩年實驗教學(xué)實踐，總結(jié)出“動物遺傳學(xué)實驗”涉及果蠅的相關(guān)實驗包括：果蠅性別鑒定及性狀觀察、單因子雜交實驗、雙因子雜交實驗及果蠅唾腺染色體觀察等驗證性實驗內(nèi)容，要求學(xué)生綜合應(yīng)用經(jīng)典遺傳學(xué)的知識自主設(shè)計果蠅雜交組合，并按制訂的設(shè)計方案實施，把驗證性實驗與探索性實驗相結(jié)合，整合成一個綜合設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生遺傳學(xué)實驗的綜合設(shè)計能力、實驗操作能力、數(shù)據(jù)分析能力和獨立創(chuàng)新能力，提高實驗教學(xué)效率。在分子遺傳學(xué)實驗上，依托研究生培養(yǎng)及在研項目，以動物DNA組提取、聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）實驗為基礎(chǔ)，增設(shè)RFLP、分子克隆等分子遺傳學(xué)檢測技術(shù)，以適應(yīng)當(dāng)前遺傳學(xué)實驗技術(shù)的快速發(fā)展和更新。

2.開放動物遺傳學(xué)實驗室

實驗室實行在上班時間內(nèi)（上午8：00-12：00，下午14：30-17：30）定時開放，允許學(xué)生非實驗教學(xué)時間進(jìn)入實驗室參與實驗的前期準(zhǔn)備工作，例如在教學(xué)過程中每個實驗讓每個班級選出五六名學(xué)生，負(fù)責(zé)班級實驗課的前期準(zhǔn)備；通過開放實驗室還能給予有些課堂上實驗效果不理想學(xué)生重做實驗的機會。此外，開放實驗室還能給予設(shè)計性實驗的同學(xué)和科技創(chuàng)新的學(xué)生課外技術(shù)指導(dǎo)和幫助?？傊?，施行實驗室對學(xué)生開放制度可為學(xué)生創(chuàng)新思維、實踐能力培養(yǎng)提供實驗場地保障和技術(shù)資源保障，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

3.以科研項目為紐帶，推動遺傳學(xué)實驗教學(xué)

課程團(tuán)隊一直注重科研對教學(xué)的促進(jìn)作用，在教學(xué)過程中重視對學(xué)生學(xué)術(shù)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本教學(xué)團(tuán)隊現(xiàn)有教師六名，整個隊伍是一個充滿活力、知識結(jié)構(gòu)合理、學(xué)緣廣、綜合素質(zhì)較高的教學(xué)組合，團(tuán)隊成員在專業(yè)建設(shè)和學(xué)科建設(shè)方面起著骨干帶頭作用，其中教授：副教授（或高級實驗師）：講師（或?qū)嶒瀻煟┑谋壤?：1：2，其年齡結(jié)構(gòu)主體處于29歲∽50歲，其中主講教師平均年齡為40歲，中、青年教師構(gòu)成了較好的學(xué)術(shù)梯隊，團(tuán)隊成員除了完成教學(xué)工作外，還積極帶領(lǐng)博士、碩士研究生和本科生開展科研工作，近五年教學(xué)團(tuán)隊主持參與科研項目39項，其中國家級22項，省部級12項，橫向5項。課程教學(xué)團(tuán)隊近5年發(fā)表科研論文200多篇，其中SCI論文67篇。此外，教學(xué)團(tuán)隊成員還是廣東省農(nóng)業(yè)動物基因組學(xué)和分子育種重點實驗室、農(nóng)業(yè)部雞遺傳育種與繁殖重點實驗和國家生豬工程中心平臺的科研骨干力量?！秳游镞z傳學(xué)》實驗教學(xué)依托上述三個科研平臺，利用其實驗室先進(jìn)的儀器設(shè)備，鼓勵并積極創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與課程團(tuán)隊課題項目。此外，課程團(tuán)隊還每年定期聘請國內(nèi)外本學(xué)科專家給學(xué)生做講座或進(jìn)行學(xué)術(shù)研討，讓學(xué)生更多地接觸動物遺傳學(xué)的研究前沿，培養(yǎng)學(xué)生對動物遺傳學(xué)的興趣，極大地提高《動物遺傳學(xué)》實驗教學(xué)的質(zhì)量。

4.教學(xué)與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動相結(jié)合

為了提高動物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和團(tuán)隊精神，本教學(xué)團(tuán)隊以全國大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽等多種項目為契機，結(jié)合我校開展的大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃，鼓勵學(xué)生根據(jù)遺傳學(xué)實驗特點按照自己的興趣和能力，積極申報和開展大學(xué)生科技創(chuàng)新實驗，并借助研究生指導(dǎo)本科生科技創(chuàng)新工作。通過開展大學(xué)生科技創(chuàng)新工作，不但可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研能力，還可以加深學(xué)生動物對遺傳學(xué)科研的了解，拓寬學(xué)生的知識面，強化知識的掌握，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，從而增強課堂教學(xué)效果，并為將來進(jìn)一步深造奠定堅實的基礎(chǔ)。近三年教學(xué)團(tuán)隊指導(dǎo)申請大學(xué)生科技創(chuàng)新立項20項，其中國家級項目4項、省級項目3項、校級項目8項、院級項目5項。

5.量化實驗考核標(biāo)準(zhǔn)

量化實驗考核辦法是對學(xué)生綜合能力進(jìn)行客觀、全面和準(zhǔn)確的評價的一種有效手段。為此，本教學(xué)團(tuán)隊經(jīng)過討論研究，對動物遺傳學(xué)實驗課程的考核方法設(shè)置如下：實驗成績實行百分制，總評成績由實驗報告成績和平時成績兩部分組成。其中實驗報告成績占50%，實驗報告主要考核學(xué)生實驗報告的撰寫是否格式規(guī)范、是否有抄襲、實驗結(jié)果情況和分析討論是否合理。平時成績占50%（考勤、實驗操作；實驗態(tài)度）：出勤率占實驗總成績的10%，每缺勤1次扣2分，滿分10分；實驗操作占實驗總成績的20%，主要考核學(xué)生實驗操作全過程，例如實驗操作規(guī)范性、儀器使用是否違規(guī)、實驗結(jié)果、實驗結(jié)束后臺面是否整齊整潔、實驗結(jié)束實驗儀器是否按規(guī)定關(guān)閉、儀器試劑擺放是否回原位等；實驗態(tài)度占實驗總成績的20%，主要考核上課紀(jì)律、實驗預(yù)習(xí)、課堂回答問題、值日情況。平時成績由教師每次完成實驗后現(xiàn)場打分，學(xué)生覺得不公平公正可以現(xiàn)場提出。通過量化實驗考核標(biāo)準(zhǔn)，較全面、客觀地考核學(xué)生的實驗技能、創(chuàng)新能力、綜合分析能力及實驗報告的質(zhì)量，提高學(xué)生對實驗的重視程度和興趣，更自覺、主動地學(xué)習(xí)，課堂上表現(xiàn)更活躍，積極提出問題并參與討論，使教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量得到提高。

6.結(jié)語

實驗教學(xué)是《動物遺傳學(xué)》教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)動物科學(xué)等專業(yè)學(xué)生實驗技能的重要手段之一[5]。本課程通過一系列的實驗教學(xué)改革，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高了學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識和科研創(chuàng)新能力，為學(xué)生本科畢業(yè)論文研究和未來研究生階段從事科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。通過課后發(fā)放調(diào)查問卷形式，有95%的學(xué)生認(rèn)為這樣的實驗教學(xué)方式更合理、更公平、更能增強動手和科研創(chuàng)新能力，避免學(xué)生簡單機械地按照實驗指導(dǎo)書，照本宣科、依葫蘆畫瓢，走流程式完成實驗操作被動參與的教學(xué)現(xiàn)象，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫祎振，劉玉芬.改革動物遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容的思考與實踐[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2005，8（8）：63-65.

[2]張敏.《動物遺傳學(xué)》教學(xué)改革的探索[J].中國校外教育，2010（04）：90.

[3]張定東.動物遺傳學(xué)教學(xué)改革與實踐[J].河南農(nóng)業(yè)（教育版），2008（11）：13-14.

[4]易樂飛，王萍，程漢良，等.遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，115（3）：93-94.

[5]蔣岸岸，劉海峰.高校動物遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9（5）：68-69.

基金項目：2013年度華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究項目，項目編號：JG-13114，項目主持人：劉滿清。