地方普通高校提升《遺傳學(xué)》教學(xué)質(zhì)量有效方法的探討

高昌勇 尚宏芹 郭夢(mèng)露 任少亭

摘 要：針對(duì)高等學(xué)校教學(xué)改革的需求，結(jié)合地方普通高校實(shí)際，對(duì)《遺傳學(xué)》教學(xué)改革進(jìn)行了探索。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用適宜教學(xué)方法，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引入優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)教學(xué)；高等教育；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）03-0071-03

Abstract： Drawing on demands of college teaching reform， this thesis explores teaching reform of Genetics based on local colleges and universities. Adopting matter-concerned teaching method and high-quality online teaching resources， it attempts to optimize teaching content， enhance experimental teaching， highlight students' scientific research quality and improve students' comprehensive quality and innovation ability.

Keywords： genetics teaching； higher education； teaching quality

遺傳學(xué)是研究自然界生物的遺傳和變異規(guī)律的一門科學(xué)，是生命科學(xué)最重要和基礎(chǔ)的分支之一，也是生物類專業(yè)的必修課程之一。隨著分子生物學(xué)研究技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展迅速，研究?jī)?nèi)容迅速積累，研究范圍不斷擴(kuò)大。

近年來高校教學(xué)改革不斷推進(jìn)，本科教學(xué)中各學(xué)科課時(shí)量不斷縮減，例如菏澤學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課時(shí)量由最初的102學(xué)時(shí)，減少到86學(xué)時(shí)，有些專業(yè)甚至減少幅度更大，因此，學(xué)生普遍感覺遺傳學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容繁雜、學(xué)時(shí)緊、難度大，是一門較難學(xué)習(xí)和掌握的課程。近年來，遺傳學(xué)及其相關(guān)課程的教改研究屢有報(bào)道[1，2]，我們深受啟發(fā)。基于《遺傳學(xué)》教學(xué)過程實(shí)際情況，采取了若干教學(xué)內(nèi)容、方法的改進(jìn)，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有效提高《遺傳學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。

一、做好高校《遺傳學(xué)》與高中《生物學(xué)》銜接與過渡

《遺傳學(xué)》是許多高校生命科學(xué)有關(guān)專業(yè)的必修課之一，為了體現(xiàn)學(xué)科的完整性，高校的《遺傳學(xué)》的教材中都會(huì)將高中《生物學(xué)》中涉及遺傳學(xué)的內(nèi)容包含進(jìn)去。例如：“細(xì)胞有絲分裂”“孟德爾定律”等內(nèi)容在高中《生物學(xué)》中已作詳細(xì)講解和教學(xué)。但是，現(xiàn)在高中教學(xué)應(yīng)試教育色彩濃厚，為了能夠在各種考試或競(jìng)賽中取得好成績(jī)，往往會(huì)在知識(shí)傳授過程中超前講授，但由于課時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件、教師專業(yè)背景、學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的限制，很多知識(shí)點(diǎn)很難講解透徹，學(xué)生往往也是一知半解、囫圇吞棗。因此，在高?！哆z傳學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程中，就要單獨(dú)設(shè)計(jì)這些內(nèi)容，通過知識(shí)擴(kuò)展，既保證《遺傳學(xué)》學(xué)科的完整性，又讓學(xué)生能在高中《生物學(xué)》知識(shí)基礎(chǔ)上提升，避免產(chǎn)生《遺傳學(xué)》是高中《生物學(xué)》簡(jiǎn)單重復(fù)的錯(cuò)誤概念，降低對(duì)《遺傳學(xué)》學(xué)習(xí)的重視程度與熱情。同時(shí)，在高?！哆z傳學(xué)》教學(xué)過程中，還要做好與其他相關(guān)課程，如，《生物化學(xué)》《細(xì)胞生物學(xué)》《分子生物學(xué)》《基因工程》等課程交叉內(nèi)容的銜接與教學(xué)重點(diǎn)的明晰。

二、教學(xué)中采用“提問式”教學(xué)方式

提問式教學(xué)法，就是教師根據(jù)教學(xué)大綱，結(jié)合實(shí)際，在教學(xué)過程中提出問題，由學(xué)生獨(dú)立思考解決問題，通過教師與學(xué)生的良性互動(dòng)，達(dá)到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的鞏固與拓展的目的[3]。經(jīng)典遺傳學(xué)部分在地方普通高校《遺傳學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容中一般比重較大，這部分內(nèi)容知識(shí)相對(duì)陳舊。因此，需要教師在教學(xué)過程中，有效運(yùn)用多種教學(xué)手段增加師生間的互動(dòng)，提高同學(xué)的參與度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。因此，提問式教學(xué)法在地方普通高?！哆z傳學(xué)》教學(xué)過程中顯得尤為重要。在設(shè)置問題時(shí)，既要以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，又要結(jié)合同學(xué)們感興趣的實(shí)際境況。例如，講授到“反應(yīng)規(guī)范”時(shí)，提出了日常生活中有哪些生物、哪些性狀的反應(yīng)規(guī)范寬窄不同的問題。引導(dǎo)學(xué)生將日常生活中的生物現(xiàn)象與遺傳學(xué)聯(lián)系起來，加深遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)與內(nèi)、外環(huán)境互作，共同決定生物性狀的理解。教學(xué)過程中，通過合理的問題設(shè)置，引導(dǎo)同學(xué)開放思想、獨(dú)立思考、相互討論。通過有目的的設(shè)計(jì)問題，提出問題，有助于增強(qiáng)教師對(duì)課堂知識(shí)教學(xué)的引導(dǎo)能力，提高課堂活躍度和趣味性，促進(jìn)教學(xué)計(jì)劃的高效完成。

另外，教學(xué)過程中，我們采用現(xiàn)代多媒體技術(shù)教學(xué)，將教學(xué)過程中，抽象的、微觀的現(xiàn)象，變得更加直觀、形象，有利于學(xué)生的理解。例如，普通遺傳學(xué)的理論教學(xué)過程很多內(nèi)容都涉及到染色體的分裂、交換過程，用普通的方式很難觀察到，教師上課時(shí)可以利用多媒體將分辨率更高的電鏡照片展示給學(xué)生，使知識(shí)具體化、直觀化，提高授課效率。

三、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合

遺傳學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是教師幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的過程，更是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)[4]。目前我們主要采取以下措施。1. 重新修訂教學(xué)大綱。增加了實(shí)驗(yàn)課時(shí)在整個(gè)課程中所占比例，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為：驗(yàn)證性、綜合性與研究性三個(gè)板塊，減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以綜合性與研究性實(shí)驗(yàn)為主。2. 開放實(shí)驗(yàn)室。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)普遍存在一個(gè)問題，即課前、課后實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充時(shí)間長(zhǎng)，課堂操作時(shí)間短。如，植物有絲分裂、植物多倍體誘導(dǎo)等實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前期需要花較長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)、處理實(shí)驗(yàn)材料。由于課堂計(jì)劃學(xué)時(shí)限制，學(xué)生都是以處理好的材料直接操作，學(xué)生難以全面把握從材料培養(yǎng)到材料處理，染液配制等實(shí)驗(yàn)的全過程，限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)與拓展性實(shí)驗(yàn)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用進(jìn)行研究和創(chuàng)新能力。但是這兩類實(shí)驗(yàn)不僅課前準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，而且課后還需要很長(zhǎng)時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如，果蠅的單、雙因子、伴性遺傳雜交實(shí)驗(yàn)、植物有性雜交實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)前期需要培養(yǎng)、準(zhǔn)備雜交的親本，課堂上僅僅可以完成雜交組合的設(shè)置，課后還需要很長(zhǎng)時(shí)間觀察與記錄雜交結(jié)果。因此，我們將實(shí)驗(yàn)室全學(xué)年內(nèi)對(duì)上課學(xué)生開放，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)前期材料的培養(yǎng)、預(yù)處理，藥品試劑配制等工作中來；實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生自己管理實(shí)驗(yàn)材料，做到隨時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的動(dòng)態(tài)變化，隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及時(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3. 教師理論課與實(shí)驗(yàn)課一肩挑。這樣有利于在理論教學(xué)過程中聯(lián)系實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)原理與理論課講授有機(jī)結(jié)合，通過觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況，進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)課堂理論的理解掌握情況。4. 調(diào)整實(shí)驗(yàn)課的考核方式。將原來考核只停留在理論測(cè)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定的方式，改為平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作為主，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末理論與實(shí)驗(yàn)技能綜合考評(píng)的考核方式（表1）。通過這些措施改進(jìn)，很好地激發(fā)了廣大學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的動(dòng)手操作的積極性和主動(dòng)性，增加了學(xué)生自覺理論聯(lián)系實(shí)踐的思考，提升了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。

四、引入網(wǎng)絡(luò)資源

由于遺傳學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，并與生物學(xué)各個(gè)分支學(xué)科交叉，理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷更新。與重點(diǎn)高校相比，地方高校普遍存骨干教師，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、但年齡偏大，對(duì)前沿知識(shí)了解不夠，不能很好的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)進(jìn)行探索；青年教師雖然學(xué)歷較高，知識(shí)體系較新，但是由于研究方向過于專一與缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，難以全面的、系統(tǒng)的將遺傳學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生[5]。而且，地方高校用于師資專業(yè)知識(shí)繼續(xù)教育經(jīng)費(fèi)的投入嚴(yán)重不足，教師缺乏外出接受系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)繼續(xù)培訓(xùn)與參加專業(yè)會(huì)議的機(jī)會(huì)，限制了教師團(tuán)隊(duì)的快速成長(zhǎng)和知識(shí)體系的更新。當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，國內(nèi)外許多高校、科研院所的教學(xué)、科研資源實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上共享，如，國家精品課程資源網(wǎng)、各高校自建精品課程、愛課程網(wǎng)站、網(wǎng)易公開課等網(wǎng)站匯聚了大量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，還有一些科研達(dá)人在主流視頻網(wǎng)站分享了自己的實(shí)驗(yàn)操作視頻。每學(xué)期教研室都會(huì)根據(jù)授課學(xué)生的專業(yè)不同，篩選一批優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源推薦給學(xué)生。這些優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源可以極大開闊學(xué)生的視野與思維，在分享資源的過程中，青年教師也學(xué)習(xí)了其他高校優(yōu)秀教師的教學(xué)方法、理念，加快了自我成長(zhǎng)的速度。此外，遺傳學(xué)及其相關(guān)學(xué)科發(fā)展速度非?？?，新的研究成果、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、新的科學(xué)理論不斷涌現(xiàn)，遺傳學(xué)知識(shí)體系更新較快，這就要求遺傳學(xué)教學(xué)要與學(xué)科發(fā)展的步伐相協(xié)調(diào)，因此，我們每學(xué)期都向?qū)W生推薦相關(guān)的科研學(xué)術(shù)期刊及在線網(wǎng)站，滿足部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生把握遺傳學(xué)及其相關(guān)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)的需求。

通過引入優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)了部分學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的過渡，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的熱情，這部分學(xué)生能夠在課余時(shí)間主動(dòng)與同學(xué)、老師討論課程學(xué)術(shù)問題，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)前沿問題的思考。

五、教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)

深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育是新時(shí)期大學(xué)教育的重點(diǎn)?？蒲兴刭|(zhì)作為素質(zhì)教育的重要方面應(yīng)主動(dòng)融入到專業(yè)教學(xué)中。遺傳與變異現(xiàn)已成為當(dāng)今生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，所以作為一名合格的高校教師在遺傳學(xué)的教學(xué)過程中，除了將課本的知識(shí)傳授給學(xué)生外，更要通過合理設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的過程中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的科研素質(zhì)。

目前我們主要采取了以下一些措施：

1. 追蹤社會(huì)與專業(yè)有關(guān)的熱點(diǎn)問題。教學(xué)過程中，引入學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)問題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)的知識(shí)不僅限于書本，而是一門貼近社會(huì)大眾生活、具有旺盛生命的學(xué)科，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)認(rèn)識(shí)未知世界。例如，講到性別遺傳機(jī)制時(shí)，引入大家耳熟能詳?shù)摹跋碌肮u，公雞中的戰(zhàn)斗機(jī)”小品臺(tái)詞供大家討論。從而引出不同性別的家禽類動(dòng)物同時(shí)具有兩套性腺，正常情況下，公雞中雄性生殖腺發(fā)育，雌性生殖腺退化。在外界刺激，如受到驚嚇，可能會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)性激素分泌紊亂，產(chǎn)生雌性激素，抑制雄性生殖腺，促進(jìn)雌性生殖腺發(fā)育，產(chǎn)生正常的卵子，這時(shí)公雞下蛋也就順其自然了。反之，母雞打鳴的現(xiàn)象也就好理解了。這樣的實(shí)例，不僅有助于學(xué)生對(duì)性別這一相對(duì)“特殊”性狀，其實(shí)與生物其他性狀一致，都是由內(nèi)在的遺傳物質(zhì)與外在環(huán)境共同作用決定的這一遺傳機(jī)制的理解；更有助于學(xué)生拉近原本感覺“虛”的理論知識(shí)與“現(xiàn)實(shí)”之間的距離，提高學(xué)生自覺的運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)回答現(xiàn)實(shí)問題的意識(shí)。

2. 將科技前沿融入課堂。遺傳學(xué)不僅發(fā)展迅速，而且與生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科不斷交叉、融合，課程信息量巨大，難度不斷增加，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果與學(xué)生素質(zhì)提升。因此，課堂上如何緊跟科學(xué)研究的發(fā)展前沿，將發(fā)展前沿的新知識(shí)與普通遺傳學(xué)傳統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合，將有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，講到遺傳重組時(shí)，我們引入近幾年基因編輯的研究熱點(diǎn)——Crispr/Cas基因編輯技術(shù)，通過動(dòng)畫形式簡(jiǎn)明介紹該技術(shù)的主要實(shí)驗(yàn)原理及商業(yè)開發(fā)等，同時(shí)為學(xué)生推薦拓展的學(xué)習(xí)材料。通過這些前沿科技的講解加深了學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)主動(dòng)性，拉近了傳統(tǒng)理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用之間的距離。

3. 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究?，F(xiàn)在國家越來越重視大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，每年各級(jí)部門都會(huì)撥出大量資金用于支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研訓(xùn)練等項(xiàng)目。學(xué)生對(duì)此類項(xiàng)目非常感興趣，會(huì)積極主動(dòng)地、帶有一定想法與教師交流。借此機(jī)會(huì)，教師可以鼓勵(lì)并幫助學(xué)生積極申報(bào)各級(jí)各類的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研訓(xùn)練等項(xiàng)目，或者在教師的科研課題中尋找自己感興趣的方向。通過指導(dǎo)學(xué)生撰寫申報(bào)書、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)題等的各環(huán)節(jié)的工作，提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力，提高學(xué)生在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)問題，利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)踐問題的能力?，F(xiàn)在學(xué)生思維活躍，在與學(xué)生充分交流的過程中也會(huì)為教師科學(xué)研究提供靈感，促進(jìn)教師科研的繼續(xù)深入，充分體現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的魅力。

總之，我們以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的，在現(xiàn)有教學(xué)條件下，從做好與高中《生物學(xué)》知識(shí)銜接，課堂上采用適宜的教學(xué)方式和教學(xué)手段，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)資源和教學(xué)過程中注重學(xué)生的科研素質(zhì)培養(yǎng)等環(huán)節(jié)著手，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，取得一定的教學(xué)效果，在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。但仍需要認(rèn)真探索不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法、方式，與此同時(shí)，需要加強(qiáng)教師隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)的繼續(xù)教育，建立一個(gè)更加完善的遺傳學(xué)教學(xué)體系，以適應(yīng)新時(shí)期高等教育發(fā)展的需要。

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