遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中RBL模式的探索※

李 敏 王穎莉 李 睿 郭 羽 魏硯明 任晉宏

（山西中醫(yī)藥大學(xué)制藥與食品工程學(xué)院，山西 榆次 030619）

遺傳學(xué)是醫(yī)學(xué)院校生物工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課之一，該課程理論性與實(shí)踐性均很強(qiáng)，是聯(lián)系生物工程專業(yè)各專業(yè)課程的重要節(jié)點(diǎn)［1］。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)作為遺傳學(xué)這門課程的重要組成部分，在教學(xué)中教師不僅幫助學(xué)生掌握基本原理和實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，更重要的是通過綜合性、拓展性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。

目前生命科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，要求培養(yǎng)的學(xué)生不僅具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，而且具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能和富于創(chuàng)新的能力。因此，為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用RBL教學(xué)模式進(jìn)行初步探索，取得了較好的教學(xué)效果。

1 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)存在許多問題，如經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，現(xiàn)代遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少；由于學(xué)時(shí)的限制，多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏向于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是老師提前做好了準(zhǔn)備工作，學(xué)生自己動(dòng)手操作的時(shí)間較少，可自由發(fā)揮的空間較小，從而導(dǎo)致學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性不高；在實(shí)驗(yàn)過程中主動(dòng)通過思考做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生少，大多數(shù)學(xué)生是被動(dòng)的做實(shí)驗(yàn)，積極性不高。這些情況極不利于人才培養(yǎng)目標(biāo)中的創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)學(xué)院校生物工程專業(yè)對(duì)遺傳學(xué)這門課程的理論與實(shí)踐要求較高，因此對(duì)提高該專業(yè)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ葹橹匾?/p>

2 RBL模式

RBL(Research Based Learning)模式，是以探究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，堅(jiān)持以學(xué)生為中心的原則，把學(xué)習(xí)、探究、實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參與探究［2］。該教學(xué)模式則體現(xiàn)出一種新的教學(xué)理念，因此，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，構(gòu)建開放性的、學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)模式。在教學(xué)中結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與完成從選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的全過程。采用RBL的教學(xué)模式為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，并將所學(xué)得的基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中［3］。

3 RBL模式的教學(xué)研究

3.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與內(nèi)容 以2015級(jí)生物工程專業(yè)、生物工程（生物制藥方向）專業(yè)本科生為研究對(duì)象，生物工程1班、生物工程（生物制藥方向）2班為實(shí)驗(yàn)組，生物工程2班、生物工程（生物制藥方向）1班為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)內(nèi)容相同。實(shí)驗(yàn)組采用RBL教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容由教師結(jié)合學(xué)生自己查閱的資料，與學(xué)生一起擬定實(shí)驗(yàn)題目，讓學(xué)生根據(jù)查閱的文獻(xiàn)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并在課堂上進(jìn)行討論，最終確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提交完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和結(jié)果分析報(bào)告。

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與安排 實(shí)驗(yàn)組以5～6人/組，根據(jù)已學(xué)的遺傳學(xué)知識(shí)或近期將要學(xué)習(xí)的知識(shí)，查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，確定與遺傳學(xué)相關(guān)的感興趣的實(shí)驗(yàn)研究方向，擬定實(shí)驗(yàn)題目，確立實(shí)驗(yàn)方案。組織討論，進(jìn)行可行性分析，各小組組長闡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、具體操作步驟、預(yù)期結(jié)果，其他小組可以提問并進(jìn)行集體討論，最后由教師結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件調(diào)整完善實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，確定最終的實(shí)驗(yàn)方案。各小組按照設(shè)計(jì)方案自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，積極參與實(shí)驗(yàn)過程，及時(shí)做好記錄和總結(jié)，最后每組交一份設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

在確定實(shí)驗(yàn)方案后，各小組列出實(shí)驗(yàn)所需的儀器、試劑、耗材，在實(shí)驗(yàn)前2～3周提交指導(dǎo)老師。按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)問題，需要進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)的內(nèi)容，在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)加以更正。

3.3 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃鼓勵(lì)學(xué)生通過自己的空余時(shí)間參與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，包括實(shí)驗(yàn)材料培養(yǎng)、采集、預(yù)處理，實(shí)驗(yàn)試劑配制，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備調(diào)試等，這些準(zhǔn)備工作可以讓學(xué)生參與共同完成。例如，植物染色體標(biāo)本制作、植物多倍體染色體的觀察實(shí)驗(yàn)，通過前期對(duì)不同植物根尖材料的培養(yǎng)和預(yù)處理讓學(xué)生掌握處理、誘變的關(guān)鍵技術(shù)，并懂得篩選材料的最佳時(shí)期。又如，果蠅的飼養(yǎng)準(zhǔn)備工作既讓學(xué)生了解果蠅的生活史，也掌握培養(yǎng)基的配置過程和注意事項(xiàng)，也為后期果蠅雜交實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

3.4 教學(xué)效果評(píng)價(jià) RBL模式在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的效果，采用問卷調(diào)查和實(shí)驗(yàn)課成績2種方法。問卷調(diào)查表在學(xué)生完成全部實(shí)驗(yàn)課程后發(fā)給對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生，不記名填寫，教師后期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分析，結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)課成績根據(jù)每組綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性、科學(xué)性、創(chuàng)新性，以及完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。并結(jié)合每個(gè)學(xué)生在整個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程中參與程度、設(shè)計(jì)的質(zhì)量、操作動(dòng)手能力等具體表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分。根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中的成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果見表2，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績明顯高于對(duì)照組，而且在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)整體的積極性非常高。

表1 山西中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)生物工程專業(yè)2組問卷調(diào)查結(jié)果分析 [名(%)]

表2 山西中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)生物工程專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 （，分）

表2 山西中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)生物工程專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 （，分）

注：P＜0.05

組別 人數(shù) 平均成績對(duì)照組 88 85.05±2.84實(shí)驗(yàn)組 91 91.7±5.41

4 對(duì)實(shí)驗(yàn)課成績?cè)u(píng)定方式進(jìn)行改革

實(shí)驗(yàn)考核在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是很重要的環(huán)節(jié)，考核方式是否合理直接影響著學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，實(shí)驗(yàn)課成績的考核方式比較單一，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為實(shí)驗(yàn)評(píng)分的主要標(biāo)準(zhǔn)，沒有充分重視實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)［4］。有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上不動(dòng)手操作，課后則抄襲其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也能取得不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)成績，這就扼殺了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，并且不能真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平。因此，實(shí)驗(yàn)考核也要考慮從多個(gè)方面進(jìn)行。

教師在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度、規(guī)范程度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分，避免學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)抄襲，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性。例如，在果蠅唾液腺染色體制備實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生操作，能否準(zhǔn)確地取出果蠅唾液腺、涂抹制片的操作、顯微鏡觀察是否能找到唾液腺染色體等方面進(jìn)行綜合評(píng)分。又如，植物染色體壓片與有絲分裂觀察、植物多倍體細(xì)胞的誘發(fā)和觀察實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)學(xué)生較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果篩選制作成圖冊(cè)和永久載玻片，保存于實(shí)驗(yàn)室，展示給下一屆學(xué)生，不僅能夠起到較好的參考作用，而且能激勵(lì)學(xué)生的積極性。從而使學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)，更加積極地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

5 結(jié)語

RBL教學(xué)模式改革使教師由以往的全程“灌輸式”教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲗?dǎo)”作用，這是對(duì)任課教師提出的更高要求［5］。教師不僅要增強(qiáng)處理課堂實(shí)際問題的應(yīng)變能力，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中還要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中的問題并給予及時(shí)的糾正和指導(dǎo)。同時(shí)通過RBL教學(xué)模式培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)調(diào)能力，學(xué)會(huì)如何在小團(tuán)隊(duì)中分工協(xié)作、相互配合。通過采用RBL教學(xué)模式進(jìn)行遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果，在這過程中不僅培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，而且也提升了教師的素質(zhì)水平。