研究性教學(xué)模式在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革探析

王玉 徐倩倩

摘要 近年來，研究性教學(xué)模式作為提升教學(xué)質(zhì)量的一種有效手段，已經(jīng)被各大高校廣泛應(yīng)用。針對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的綜合性實(shí)驗(yàn)少、教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色結(jié)合不緊密、教學(xué)方式單一、考核方式不合理等諸多問題，闡述了研究性教學(xué)模式在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中改革的具體措施，并在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加以實(shí)踐和總結(jié)，為高等農(nóng)林院校遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞 高等農(nóng)林院校;遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn);研究性教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào) S-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）10-0268-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.10.069

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Analysis on the Reform of Research-based Teaching Mode in Genetics Experimental Teaching

WANG Yu，XU Qian-qian （College of Life Sciences，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036）

Abstract In recent years，research-based teaching model has been widely used in universities as an effective means to improve teaching quality.There are many problems in genetics experiment teaching，such as few comprehensive experiments，not close combination of teaching content and specialty characteristics，single teaching method and unreasonable assessment method.We put forward concrete measures to reform research-based teaching mode in genetics experimental teaching，summarize and practice it in the daily experiment teaching.We expect our research will provide reference for genetics experimental teaching reform in higher agricultural and forestry college.

Key words Higher agricultural and forestry college;Genetic experiment;Research-based teaching;Educational reform

遺傳學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)性分支學(xué)科，不僅理論性強(qiáng)、涵蓋面廣，而且與實(shí)際緊密聯(lián)系、發(fā)展迅速。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是遺傳學(xué)教學(xué)中重要的課程內(nèi)容，不僅能有效地幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、思維能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)[1]。隨著遺傳學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂不能再以單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，而是要結(jié)合專業(yè)特色，不斷創(chuàng)新教學(xué)的方式方法。研究性教學(xué)模式作為提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一種有效途徑和方法，已被各大高校應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中并且取得了一定的效果[2-3]。研究性教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，在一定的教學(xué)情境中教師加以引導(dǎo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研興趣，通過自主學(xué)習(xí)、探究和小組交流合作的方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并獲取知識(shí)的能力[4-5]。目前，各高等農(nóng)林院校的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)仍然是以教師講解示范，學(xué)生照搬模仿的傳統(tǒng)教學(xué)方式為主。筆者針對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，把研究性教學(xué)模式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，結(jié)合研究性教學(xué)的方法進(jìn)行分析并在實(shí)際教學(xué)中加以實(shí)踐和總結(jié)，努力推動(dòng)高等農(nóng)林院校遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。

1 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題

1.1 驗(yàn)證性和單一性實(shí)驗(yàn)較多，應(yīng)用性和綜合性實(shí)驗(yàn)較少 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇一般是圍繞遺傳學(xué)的理論課程進(jìn)行開展，目的是加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和記憶。由于每個(gè)實(shí)驗(yàn)僅僅安排了3學(xué)時(shí)，學(xué)生只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往是實(shí)驗(yàn)材料易獲取、操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)之間是獨(dú)立的，對(duì)于應(yīng)用性和綜合性實(shí)驗(yàn)的開展相對(duì)較少，不利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和科研素養(yǎng)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容偏基礎(chǔ)，與本專業(yè)特色結(jié)合不緊密 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是圍繞分離定律、自由組合定律和連鎖互換定律這三大基本定律開展的，在日常的教學(xué)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本固定，包括實(shí)驗(yàn)材料的選取、實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)等也一成不變，教學(xué)內(nèi)容偏基礎(chǔ)。授課對(duì)象有來自不同院系和不同專業(yè)的學(xué)生，但授課內(nèi)容與本專業(yè)的結(jié)合度不夠緊密，忽略了專業(yè)特色的內(nèi)容。

1.3 教學(xué)安排不合理，學(xué)生未完整參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目因受課時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)樣品的前期處理都是由教師代勞，如用于觀察植物細(xì)胞減數(shù)分裂的玉米材料的種植、取樣和細(xì)胞固定等，學(xué)生只是參與到制片和鏡檢觀察的階段，未完整參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，雖然完成了實(shí)驗(yàn)，獲得了教師預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但卻忽略了實(shí)驗(yàn)興趣的培養(yǎng)，同時(shí)不利于鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能。

1.4 教學(xué)方式單一，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式化，考核方式不合理

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解和演示后，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟被動(dòng)地開展實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)過程中，學(xué)生很少進(jìn)行積極思考和創(chuàng)新，同時(shí)教師和學(xué)生之間的互動(dòng)和交流也比較少，教學(xué)方式單一，缺乏創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生按照教師講的PPT內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾個(gè)部分進(jìn)行謄抄，再將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論部分補(bǔ)齊，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式化。最后實(shí)驗(yàn)課程考核時(shí)，教師的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時(shí)表現(xiàn)打分，考核方式不合理，沒有體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生的綜合能力的考評(píng)，不能真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

2 研究性教學(xué)模式在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革措施

2.1 構(gòu)建研究性教學(xué)模式

相比較傳統(tǒng)的教師講授實(shí)驗(yàn)課的理論部分，學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)過程去動(dòng)手操作，最終撰寫完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，研究性教學(xué)模式是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，以學(xué)生為主體，教師為輔，通過合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過程來培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力，通過實(shí)驗(yàn)的開展，學(xué)生不僅僅獲得基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，還可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力以及分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和系統(tǒng)地解決問題的能力，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的過程中還可以加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和他人溝通的能力。目前國(guó)內(nèi)外越來越多的高校開始探索和開展研究性教學(xué)模式。研究性教學(xué)模式一般分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)[6-8]：①教師提出實(shí)驗(yàn)課題，并把實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容等告知學(xué)生;②學(xué)生分組，教師指導(dǎo)學(xué)生搜集并整理相關(guān)實(shí)驗(yàn)課題信息;③每組學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;④教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)完善;⑤教師提供一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果;⑥學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或者實(shí)驗(yàn)論文;⑦教師組織各組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果共同進(jìn)行總結(jié)和研討，查漏補(bǔ)缺，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握以及學(xué)科思維的發(fā)散;⑧教師綜合各位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定。

2.2 構(gòu)建研究性教學(xué)內(nèi)容

目前，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同的院系和專業(yè)所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課有21和24學(xué)時(shí)的差異性，包括孟德爾遺傳定律的驗(yàn)證、遺傳平衡定律的驗(yàn)證、植物花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂觀察及其制片、果蠅唾腺染色體的制片與觀察等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但大多數(shù)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容較為單一，對(duì)于學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不利。因此，可以在保留一定比例經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特色多開設(shè)一些綜合性、學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課程。其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是較基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，主要是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也是對(duì)理論內(nèi)容的進(jìn)一步驗(yàn)證和加深認(rèn)識(shí)。而綜合性實(shí)驗(yàn)可以遵循研究性教學(xué)模式，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，到實(shí)驗(yàn)的開展以及實(shí)驗(yàn)的反思等環(huán)節(jié)全程參與，在這個(gè)過程中學(xué)生不僅可以小組分工合作，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，而且在遇到問題時(shí)，通過自主思考、動(dòng)手查閱參考文獻(xiàn)，來強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課充滿了無限的渴望，激發(fā)學(xué)生的自主探索和創(chuàng)新能力。例如學(xué)生自主設(shè)計(jì)理化因素誘發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺脫了傳統(tǒng)的通過半致死劑量Co60γ射線處理蠶豆種子的單一方式，而是通過聯(lián)系生活，采用污水、洗潔精、農(nóng)藥、紫外線等更加豐富多樣的方式處理不同的材料。通過構(gòu)建研究性教學(xué)內(nèi)容，以自主學(xué)習(xí)、探究和小組交流合作的方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并獲取知識(shí)的能力，這些能力對(duì)于學(xué)生以后讀研或是工作都大有幫助。

2.3 構(gòu)建研究性教學(xué)的評(píng)價(jià)體系

研究性教學(xué)模式的教學(xué)改革還必須有與之配套的評(píng)價(jià)體系才能確保教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。評(píng)價(jià)體系的主體要多元化，不僅是教師，也需要學(xué)生的參與，同時(shí)評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也要具有多樣化。首先，在教學(xué)過程中，教師要收集學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中每個(gè)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)和反饋，并做好相關(guān)記錄，根據(jù)相關(guān)信息，及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)方式和內(nèi)容，這是一個(gè)不斷促進(jìn)和完善研究性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。其次，學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，教師也要教會(huì)學(xué)生在教學(xué)過程中不斷去進(jìn)行自身的評(píng)價(jià)和反思總結(jié)工作，一方面包括對(duì)整個(gè)教學(xué)過程、教學(xué)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)和反饋，另一方面對(duì)自身的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、問題的解決、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，這個(gè)過程可以提升學(xué)生對(duì)新知識(shí)的探索興趣，訓(xùn)練學(xué)生的科研思維和技能，使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感和成就感。最后，評(píng)價(jià)的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)要靈活多樣化，打破以往固定的單一標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行評(píng)價(jià)，比如學(xué)生設(shè)計(jì)理化因素誘發(fā)染色體結(jié)構(gòu)變異的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要更加注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性，而不是以最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為評(píng)判的主要參考。通過建立有效的研究性教學(xué)的評(píng)價(jià)體系，教與學(xué)有機(jī)銜接，相互促進(jìn)和融合。

2.4 構(gòu)建研究性教學(xué)的師資隊(duì)伍

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式中，教師教授實(shí)驗(yàn)課的理論部分，學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟去進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是教師已知的，但是在研究性教學(xué)模式下，學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般是不確定和未知的，教師面對(duì)這樣的教學(xué)模式的改革，就需要做出改變，構(gòu)建研究性教學(xué)的師資隊(duì)伍是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的關(guān)鍵。

第一，教師要改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的思維方式，研究性教學(xué)是學(xué)生自主探究的教學(xué)模式。教師要立足于新課改的要求，重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位，讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，而教師要轉(zhuǎn)變?yōu)槭跇I(yè)解惑者的角色，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題以及創(chuàng)新思維的能力。同時(shí)教師要將科研和本科生的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研思維能力。

第二，教師要不斷完善研究性教學(xué)模式的內(nèi)容，加強(qiáng)自身專業(yè)技能的學(xué)習(xí)?！耙o學(xué)生一杯水，教師要有一桶水”，構(gòu)建良好的研究性教學(xué)師資隊(duì)伍，就要求教師在日常的教學(xué)課程中不斷地積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，豐富自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，多聽取教研室其他優(yōu)秀教師的課程，不斷完善遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。同時(shí)在學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)過程中要做好詳細(xì)記錄，并整理和總結(jié)問題，及時(shí)和學(xué)生溝通交流，根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生需求，靈活多樣的改變教學(xué)方法和內(nèi)容，創(chuàng)建研究性教學(xué)模式下的新型師生關(guān)系。

2.5 構(gòu)建完善的實(shí)驗(yàn)室開放管理機(jī)制

研究性遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展，必須有完善的實(shí)驗(yàn)室開放管理機(jī)制與之配套服務(wù)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中學(xué)生只在規(guī)定的上課時(shí)間內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)，而研究性教學(xué)模式就要求遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室配套相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)試劑耗材，還要求工作時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)平臺(tái)要全天開放提供給學(xué)生使用，同時(shí)還要建立完善的儀器預(yù)約和使用的管理制度等[9]。目前，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院對(duì)于大型儀器都安裝了儀器保護(hù)卡裝置，生物技術(shù)中心和儀器共享平臺(tái)也可以正常預(yù)約使用，另外遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室還采購(gòu)了一批數(shù)碼顯微鏡互動(dòng)的教學(xué)系統(tǒng)，教師不僅可以在教師電腦端控制演示，發(fā)放作業(yè)下達(dá)教學(xué)指令，還可以及時(shí)就學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行講解，與傳統(tǒng)的顯微鏡相比，學(xué)生能更加直觀地在電腦上觀察顯微鏡下的圖像，如減數(shù)分裂的各時(shí)期細(xì)胞分裂相等，方便學(xué)生將圖片保存和繪圖。完善的實(shí)

驗(yàn)室開放管理機(jī)制不僅有利于研究性教學(xué)模式的改革，還可以為學(xué)生的校、省、國(guó)家3級(jí)的大創(chuàng)類項(xiàng)目、“互聯(lián)網(wǎng)+”等大學(xué)生競(jìng)賽課題提供一定的支持和保障，促進(jìn)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

3 結(jié)語

高等農(nóng)林院校中的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)在遺傳學(xué)教學(xué)中扮演著重要的角色，隨著新課改的推進(jìn)，研究性教學(xué)模式能夠有效地解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的綜合性實(shí)驗(yàn)少、教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)特色結(jié)合不緊密、教學(xué)方式單一、考核方式不合理等諸多問題，已經(jīng)被各大高校廣泛應(yīng)用。在推進(jìn)教學(xué)改革的過程中，研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍然存在一些挑戰(zhàn)[10]，例如實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的日常維護(hù)和管理需要花費(fèi)教師更多的時(shí)間和精力，同時(shí)教師要不斷總結(jié)和更新自己的知識(shí)，為學(xué)生提供更好的指導(dǎo)等，所以研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式還需要教師不斷地去完善和革新?？傊芯啃越虒W(xué)模式作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有效措施，創(chuàng)建了新型的師生關(guān)系，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研思維，促進(jìn)了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

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