遺傳學(xué)實驗課教學(xué)的改革方向

鄒玉蘭 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院 430070

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的飛速提升，各項新型技術(shù)得以不斷推出，知識儲備型人才的弱點不斷暴露，社會對創(chuàng)新型、實踐型和綜合型人才的需求更是不斷增加?，F(xiàn)代教育理論觀點認(rèn)為，人類的知識體系主要由顯性知識及緘默知識構(gòu)成[1-4]。顯性知識主要指的是能夠借助文字、語言和符號等所表達(dá)的知識；緘默知識則是人們本身并沒有意識到，但是能夠?qū)ψ陨硇袨樵斐缮羁逃绊懙闹R[5-6]。實驗課程教學(xué)，是學(xué)生實踐能力及創(chuàng)新思維的重要培養(yǎng)途徑之一。通過逐步加強(qiáng)對實驗課程教學(xué)的支持度及重視度，可以最終實現(xiàn)生物學(xué)類開放大實驗的教學(xué)變革。

1 當(dāng)前遺傳學(xué)實驗課程的問題所在

在現(xiàn)階段的遺傳學(xué)實驗教學(xué)課程中，筆者發(fā)現(xiàn)整體的實驗內(nèi)容普遍較為孤立，不存在較強(qiáng)的綜合性，每一個遺傳定律都會產(chǎn)生一個實驗內(nèi)容，學(xué)生在有限的教學(xué)課時內(nèi)，只能對其中的一個實驗予以選擇和完成。在實驗課程開展過程中，絕大多數(shù)的實驗操作基本都是由教師個人完成，很多學(xué)生只能在上課的時間段里進(jìn)行觀察，之后統(tǒng)計分析所得出的數(shù)據(jù)。這種傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實驗課程，教師始終占據(jù)教學(xué)主體地位，學(xué)生缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)獨(dú)立性，處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。并且實驗室的整體利用效率也相對較低，學(xué)生只能夠在上課的半天時間內(nèi)進(jìn)入實驗操作階段，而剩余的待在實驗室的時間絕大多數(shù)都被浪費(fèi)。現(xiàn)階段實驗室存在的意義，更多的只是為了作為“遺傳學(xué)”理論課程的結(jié)課尾聲，學(xué)生會忽視實驗課，并不能提高操作能力。

2 開放大實驗教學(xué)的變革理念及設(shè)計

對于當(dāng)前遺傳學(xué)實驗課程所存在的主要問題，未來遺傳學(xué)的實驗課程教學(xué)團(tuán)隊的統(tǒng)一指導(dǎo)理念應(yīng)是：將學(xué)生的思維創(chuàng)新、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力作為緘默知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，為學(xué)生創(chuàng)造更多的動手操作的機(jī)會。學(xué)生作為實驗教學(xué)課程的開展主體，應(yīng)追求實驗課程以人為本，而教師僅僅起引導(dǎo)和輔助作用。對此種教學(xué)變革理念加以明確后，對遺傳學(xué)的實驗課程內(nèi)容做出以下針對性設(shè)計（如圖1所示）。

通過篩選不同的科學(xué)類專題，創(chuàng)設(shè)特定的實驗情境，激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣。將學(xué)生分為不同小組，完成以小組為單位的實驗過程，并且詳細(xì)寫出小組內(nèi)的實驗計劃書。主要的計劃內(nèi)容包括：本次實驗課程中所要解決的問題、所采用的遺傳學(xué)理論知識原理、實驗樣本的數(shù)據(jù)、重復(fù)性數(shù)據(jù)是否滿足生物統(tǒng)計要求、實驗具體操作步驟及相應(yīng)實驗進(jìn)度。教師對小組設(shè)計的實驗步驟進(jìn)行檢查確認(rèn)后，學(xué)生按照試驗計劃進(jìn)度完成整個實驗。不同小組所選取的實驗步驟不同、材料不同、進(jìn)度不同，所用時間也不同。教師根據(jù)不同小組的實驗計劃書，安排具體實驗時間，并對不同的小組實驗操作進(jìn)行指導(dǎo)，指導(dǎo)后完成相應(yīng)的實驗報告。

3 開放大實驗教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

（1）強(qiáng)調(diào)學(xué)生分組自愿。在開展遺傳學(xué)生物學(xué)類開放大實驗教學(xué)過程中，教師起到了關(guān)鍵的影響作用，其直接決定著整體的教學(xué)質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生自愿分組的愿望，并且在分好小組之后，選擇適合開展實驗的研究主體。對小組內(nèi)的每一個人所負(fù)責(zé)的主要工作都要予以明確，在實驗課程后1周之內(nèi)完成大實驗改革的整體計劃書。比如在針對果蠅性狀的遺傳分析大實驗課程開展中，要求小組學(xué)生能夠?qū)壍牟煌愋图盎蝾愋瓦M(jìn)行認(rèn)識，并且對果蠅的基本生活史、雜交技術(shù)以及整體的培養(yǎng)方式進(jìn)行了解；對數(shù)木多倍體的整體誘導(dǎo)大實驗開展中，對學(xué)生的染色體具體變異內(nèi)容及具體應(yīng)用進(jìn)行了解。

（2）教學(xué)團(tuán)隊成員自審設(shè)計方案。教學(xué)團(tuán)隊的成員對學(xué)生所自主設(shè)計的試驗計劃書進(jìn)行審核，需要細(xì)致地追問實驗的具體細(xì)節(jié)，并且時刻抽查學(xué)生的實驗準(zhǔn)備情況，對學(xué)生的思辨能力進(jìn)行鍛煉。同時及時發(fā)現(xiàn)實驗計劃書中存在的問題，讓學(xué)生能夠在教學(xué)團(tuán)隊成員的引導(dǎo)下，共同商議具體的解決方案，之后再次開展小組審核。比如教師在開展果蠅性狀的綜合遺傳分析大實驗中，應(yīng)當(dāng)向?qū)W生表明在實驗中驗證的遺傳學(xué)定律具體有幾個，所設(shè)計的雜交組合是什么；數(shù)目多倍體的誘導(dǎo)大實驗開展中，則要確保學(xué)生實驗操作步驟是否合理，具體數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)如何調(diào)查處理。

圖1

（3）試驗期間不定時地抽查學(xué)生的具體操作成果。教師應(yīng)當(dāng)不定時地抽查學(xué)生的實驗課程操作成果，根據(jù)大實驗的教學(xué)管理規(guī)則，教師簽署各個小組所制定的實驗進(jìn)度計劃表，對每一個小組的具體實驗進(jìn)度進(jìn)行全面的了解，并且指導(dǎo)小組學(xué)生認(rèn)真完成實驗操作。比如教師在對果蠅性狀的綜合遺傳分析大實驗課程中，對同學(xué)的實驗過程進(jìn)行指導(dǎo)，選取處女蠅的雜交技術(shù)，對果蠅性狀進(jìn)行觀察的實驗方法等。

（4）以學(xué)分激勵機(jī)制吸引學(xué)生盡早進(jìn)入實驗室。在活體材料的培養(yǎng)過程中，讓學(xué)生能夠自愿報名，充分利用課余時間，跟隨實驗技術(shù)人員，從材料的培養(yǎng)、固定、保存到染料及試劑的配制，全程親自動手完成。最后根據(jù)實驗過程形成實驗總結(jié)，交由指導(dǎo)教師審核鑒定并獲取學(xué)分。

（5）實驗結(jié)束后共同探討。教師應(yīng)當(dāng)組織全班學(xué)生參與大實驗課程的階段性總結(jié)，并對后期實驗總結(jié)進(jìn)行指導(dǎo)。如上諸多大實驗變革課程的開展環(huán)節(jié)，對當(dāng)前“遺傳學(xué)”實驗課程的變革尤為重要。學(xué)生所掌握的實踐操作技術(shù)，會由于大實驗具體課程內(nèi)容的不同而存在不同的側(cè)重點。不同的小組團(tuán)隊之間也同樣要保證密切的配合，從而開放大實驗教學(xué)方式能夠順利進(jìn)行。

4 結(jié)語

開放大實驗課程教學(xué)模式有效提升了學(xué)生對實驗課程的參與熱情，同時也能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步了解具體的實驗內(nèi)容。其能夠有效提升學(xué)生的動手操作能力。而且小組實驗責(zé)任到人、分工明確，同學(xué)之間也容易形成良好的協(xié)作關(guān)系，避免了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中遇到問題時相互推諉的情況。