基于遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革的大學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)探索

蔡梅紅， 劉天磊，王 云，段玉清

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

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基于遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革的大學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)探索

蔡梅紅， 劉天磊，王 云，段玉清

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

遺傳學(xué)實驗是遺傳學(xué)課程教學(xué)的必要組成部分。該研究從改變傳統(tǒng)遺傳學(xué)實驗的單一教學(xué)目標出發(fā)，對實驗內(nèi)容進行拓展、延伸，并通過實驗、實踐的實例激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識的興趣和動力；以及通過查閱、探討本領(lǐng)域最新國際研究進展，捕捉大學(xué)生在實驗項目基礎(chǔ)上迸發(fā)出來的科學(xué)微火花,積極獲取高校各類大學(xué)生科研項目的資助等方面進行探究，旨在通過該類教學(xué)改革逐漸培養(yǎng)大學(xué)生的基本科研素質(zhì)。

遺傳學(xué)實驗； 教學(xué)改革；科研素質(zhì)

遺傳學(xué)是高等學(xué)校相關(guān)學(xué)科(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)，生物學(xué)，作物學(xué)，畜牧學(xué)，獸醫(yī)學(xué)等)本科生和研究生的一門重要的專業(yè)核心課程[1]。遺傳學(xué)涉及的許多理論都是通過嚴密的邏輯推理[2]和統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析而得出的，內(nèi)容比較枯燥、晦澀難懂。因此，許多高校都開設(shè)了遺傳學(xué)實驗這門課程來加深學(xué)生對遺傳學(xué)知識的理解[3]。

筆者以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實驗動手能力，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維等基本的科研素質(zhì)為目標，進行了一系列遺傳學(xué)實驗的教學(xué)改革與創(chuàng)新實踐探索活動。旨在以遺傳學(xué)實驗教學(xué)為基點, 開啟培養(yǎng)具有遺傳學(xué)學(xué)科乃至生命科學(xué)前沿領(lǐng)域有創(chuàng)造力、競爭力的基本科研素質(zhì)儲備人才的嘗試。具體包含以下幾個方面：

1 以課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間為平臺，激發(fā)學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣和科研動力

現(xiàn)代遺傳學(xué)的理論知識非常豐富，而一般高校設(shè)置遺傳學(xué)課程的授課學(xué)時一般都在60～75課時，最多也不會超過90個課時。在如此有限的時間里把大量難懂、晦澀、枯燥的遺傳學(xué)理論知識講述清楚，讓學(xué)生能基本理解、弄懂，本身就是一件不太容易的事情，授課方式也是“填鴨式”的方式。 在這種教學(xué)任務(wù)的壓力下，教師基本上無暇顧及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力。

筆者發(fā)現(xiàn)，這種課堂教學(xué)的缺憾可以借助遺傳學(xué)實驗課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺來彌補。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間平臺上傳大量生動的實驗或?qū)嵺`實例，諸如不孕不育癥(患者染色體畸變的檢測分析)、唐氏綜合征檢測分析(患者染色體核型分析)、色盲家族遺傳與交通事故(伴性遺傳理論推理分析)等實例。并把這些實例進一步制作成視頻，以動畫、圖片的方式展現(xiàn)出來。通過這些與自身密切相關(guān)的生動實例，使學(xué)生認識到遺傳學(xué)知識與日常生活的緊密聯(lián)系，進而產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，增強探索這門知識的渴望，同時，激發(fā)起他們學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識的熱情和動力。

除了通過建設(shè)遺傳學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)空間教學(xué)平臺，還可以利用網(wǎng)絡(luò)QQ群進一步以動態(tài)補充的方式將遺傳學(xué)的理論與最新實踐應(yīng)用的需求相結(jié)合。學(xué)生認識到了遺傳學(xué)的廣泛用途及其與工作、生活的聯(lián)系，就會引起關(guān)注和興趣。以前學(xué)過遺傳學(xué)課程并從事相關(guān)專業(yè)研究或者工作的畢業(yè)生，或者從事遺傳學(xué)教學(xué)的教師可以把他們在工作或者研究中遇到的一些有趣的例子或新的工作、科研感想動態(tài)發(fā)表在QQ空間中與正在學(xué)習(xí)的大學(xué)生進行分享。而正在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)相關(guān)知識的大學(xué)生可以將其在學(xué)習(xí)中遇到的問題隨時向教師或?qū)W長進行請教，這樣可以形成一個良性互動、知識動態(tài)更新的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，更大程度地激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識和研究遺傳學(xué)問題的興趣。

2 以遺傳學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生科研動手能力

隨著現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的迅猛發(fā)展，遺傳學(xué)的理論知識得到了極大的豐富。同時，基于提升科研地位的要求，大部分高校都已建成或正在發(fā)展研究型大學(xué)的辦校模式。這要求大學(xué)生不但會學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的理論知識，而且要具有很強的動手能力和創(chuàng)新思維[4]。因此，大力開展遺傳學(xué)實驗及其他相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革，使學(xué)生以教學(xué)實驗為出發(fā)點，提高動手能力，解決在遺傳學(xué)課堂學(xué)習(xí)及實驗項目中所涉及的難點，對培養(yǎng)大學(xué)生的基本科研素質(zhì)非常重要。

在遺傳學(xué)實驗教學(xué)中，鼓勵大學(xué)生在圍繞基本的實驗項目為中心的基礎(chǔ)上，選擇一個本人或本小組最感興趣的實驗項目進行拓展性實驗。首先，讓學(xué)生先查閱國內(nèi)、外最新文獻資料，然后整合這些資料，融入自己的思想并和本小組的同學(xué)及教師進行討論，形成一個具有一定挑戰(zhàn)性的擴展性實驗項目方案。同時，這個實驗方案可以申請高校針對大學(xué)生的科研立項和創(chuàng)新項目的支持。項目立項后，在授課教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以從準備實驗材料到實驗的步驟實施、從實驗數(shù)據(jù)的收集到后期的實驗數(shù)據(jù)整理、從實驗結(jié)果整理分析到科研論文的撰寫逐漸進入一個小的科研項目實施過程。這一過程不但延伸、擴展了學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解，而且進一步訓(xùn)練了他們的科研動手能力、思考能力、寫作能力，培養(yǎng)了他們的基本科研素質(zhì)。

3 以探討遺傳學(xué)最新研究進展為契機，訓(xùn)練學(xué)生科研創(chuàng)新思維

良好的科研素質(zhì)不但包括較強的科研動手能力，而且需要學(xué)生有活躍的科研創(chuàng)新思維。如果學(xué)生循規(guī)蹈距地按教師制定好的實驗規(guī)程和實驗方法進行操作，那么學(xué)生在做完遺傳學(xué)實驗規(guī)定的各個項目后，就已經(jīng)完成了這門課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。但是，在這種機械地教學(xué)方法和教學(xué)模式的訓(xùn)練下，學(xué)生很難有自己的想法，更談不上創(chuàng)新思維。

筆者認為，在激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)相關(guān)知識的興趣、提高學(xué)生科研動手能力之后，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維必須建立在多聽、多看、多研討的基礎(chǔ)上。

“多聽” 主要是建議那些對遺傳學(xué)實驗?zāi)硞€實驗項目相關(guān)科研內(nèi)容感興趣的學(xué)生，多多參加一些相關(guān)的最新國內(nèi)、外專家的學(xué)術(shù)報告。目前，許多高校很重視學(xué)術(shù)交流，經(jīng)常會邀請國內(nèi)、外同行專家交流最新研究成果。學(xué)生通過參予這樣的學(xué)術(shù)活動和學(xué)術(shù)討論，可以強化科研好奇心。有了強烈的科研好奇心，就會進一步去詢問：為什么別人會這樣做？怎么樣才能做出滿意的科研成果？如果我去做的話，我會怎么做？經(jīng)過反復(fù)的積累逐漸形成自己的科研思維。

“多看”主要是指通過讓學(xué)生大量查閱其感興趣的某個遺傳學(xué)實驗項目相關(guān)的國、內(nèi)外最新文獻，了解到課堂講授的該實驗項目相關(guān)的世界各國的科研工作者的最新科研動態(tài)。在“看”的同時，要把不同實驗室的研究結(jié)果進行分析，得出該實驗內(nèi)容研究方向的最新研究成果。最后，還要鼓勵學(xué)生對這些研究思路、研究方法、研究內(nèi)容大膽地說出自己的想法或者疑問。

“多討論”就是在“多聽”、“多看”的基礎(chǔ)上，抓住學(xué)生迸發(fā)出來的一個微小的科研想法，鼓勵他們多和授課教師或者本專業(yè)畢業(yè)后從事生產(chǎn)、科研工作的學(xué)長進行討論的過程。將科學(xué)微想法通過討論、論證形成一個實驗思路正確、實驗方法合理、實驗?zāi)繕嗣鞔_的科研小課題，并進行記錄，就是一個很好的科研小課題。這個過程可以潛移默化地影響學(xué)生形成思考和解決新問題的能力，這些就是形成創(chuàng)新科研思維的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

利用遺傳學(xué)實驗作為一個基點，先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力；再以具體的某個遺傳學(xué)實驗項目為基礎(chǔ)，在學(xué)生做好基本實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進行拓展、延伸。從查閱與實驗項目相關(guān)的科研論文到學(xué)生提出自己的想法；然后再延伸到申請高校大學(xué)生科研資助；最后深入實施實驗，并在實驗中進一步驗證或者發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)問題。這種循序漸進的過程非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維和科研動手能力。

該研究僅以遺傳學(xué)實驗課程探討一些教學(xué)改革的方法，探索如何才能提高大學(xué)生的基本科研素質(zhì)。實際上，在不同高校、不同的學(xué)科、不同專業(yè)、不同課程中，教師都可以嘗試把課堂實驗教學(xué)或者課程實踐教學(xué)進行延伸、擴展，充分發(fā)揮大學(xué)生的想象力和主觀能動性，深入挖掘大學(xué)生的科研潛力，并進行培養(yǎng)、訓(xùn)練，最終使其具有最基本的科研素質(zhì)。為其以后進一步深造或者從事專業(yè)相關(guān)的技術(shù)崗位工作奠定良好的基礎(chǔ)。

[1] 張曉,齊志廣, 郭光艷, 等.遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J].生物學(xué)雜志, 2011, 28(1):99-101.

[2] 魏俊杰.遺傳學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革探索[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2012,18(7):197-198.

[3] 李宗蕓，潘沈元，朱必才，等.改革遺傳學(xué)實驗教學(xué)[J].實驗室研究與探索，2005，24(12): 64-66.

[4] 淮虎銀，哈斯巴根.植物資源學(xué)實驗課程的改革與實驗項目的設(shè)計[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報：教育科學(xué)版,2012,25(9):145-147.

Exploration on Scientific Research Quality Training for College Students Based on Teaching Reform of Genetics Experiment Practice Teaching Reform of Genetics Experiments and Quality Training of Scientific Research for Undergraduate

CAI Mei-hong, LIU Tian-lei, WANG Yun et al

(School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013)

Genetics Experiment is one key part of the Genetics teaching. Several aspects were explored, such as changing single teaching goal of traditional genetics experiment, expanding experiment content, stimulating students’ interest in learning Genetics through experiment and practice, capturing students’ scientific research spark through consulting and discussing new research progress in associated field, actively acquiring scientific research fund. The aim is to cultivate college students’ basic scientific research quality through a series of teaching reform.

Genetics Experiment; Practice teaching reform; Quality of scientific research

江蘇大學(xué)“842T”《遺傳學(xué)》精品課程建設(shè)項目。

蔡梅紅(1973- ),女, 安徽天長人，講師,博士,從事微生物遺傳與免疫學(xué)研究。

2014-10-30

S-01

A

0517-6611(2015)01-310-02