王艷鴿,賈彩云,劉宏亮,董 爍,趙昆鵬

(河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,河南開封 475004)

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討

王艷鴿,賈彩云,劉宏亮,董 爍,趙昆鵬

(河南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,河南開封 475004)

遺傳學(xué)的快速發(fā)展給醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新的要求,傳統(tǒng)的教學(xué)形式和內(nèi)容存在諸多不足。因此,筆者從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式等方面進(jìn)行了改革和探索,設(shè)立醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),其教學(xué)效果良好。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn);設(shè)計性實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容,這就要求教師也要以創(chuàng)新的精神、創(chuàng)新的理念、創(chuàng)新的思維和方法,對所開設(shè)的課程做適當(dāng)?shù)淖兏?以實(shí)現(xiàn)高等教育有效的發(fā)展。

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)作為醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,為適應(yīng)新世紀(jì)對培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才的需要,也應(yīng)對其教學(xué)內(nèi)容和方法、教學(xué)模式等進(jìn)行創(chuàng)新性改革,對提高醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)驗(yàn)操作技能具有重要作用。

1 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一,全國各醫(yī)學(xué)院校均有開設(shè)。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料來看,很多高校根據(jù)各自的專業(yè)要求及設(shè)備條件,開設(shè)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括兩大內(nèi)容:一是與遺傳學(xué)有關(guān)的染色體操作技術(shù)實(shí)驗(yàn),如染色體制備、核型分析、性染色質(zhì)檢查等。二是與遺傳病有關(guān)的實(shí)驗(yàn),如皮紋分析、PTC嘗味能力實(shí)驗(yàn)、系譜分析等。

從實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)來看,一般多屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而設(shè)計性實(shí)驗(yàn)很少。另外傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,常常是教師先在板書或多媒體課件中列出實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟,學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行一步一步地操作,驗(yàn)證已知的結(jié)果,最后得出相同的結(jié)論,學(xué)生缺乏主動性和創(chuàng)新性且教學(xué)效果不佳。

教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作,提高教學(xué)質(zhì)量的若于意見》中要求高校“開出一批新的綜合性、設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)”,“創(chuàng)造條件使學(xué)生較早地參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動”[1]。以此為指導(dǎo)思想,近年來,各高校已經(jīng)相繼開展了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,并且取得了一定的效果[2]。

2 開設(shè)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的必要性

設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件,自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材、擬定實(shí)驗(yàn)程序,并對結(jié)果進(jìn)行分析處理的實(shí)驗(yàn)[3]。這類實(shí)驗(yàn)的開設(shè),打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)固定的教學(xué)模式,學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的積極性得到很大提高。由于設(shè)計性實(shí)驗(yàn)方法的多樣性,不同的學(xué)生可以通過不同的途徑和方法達(dá)到同一個實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。在?shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生的獨(dú)立思維、才智、個性得到充分尊重,改變了千人一面的傳統(tǒng)教學(xué)模式。有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng),體現(xiàn)了以人為本的教育思想,也是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一。

3 改革內(nèi)容及目標(biāo)

3.1 教學(xué)形式方法的改革

3.1.1 課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合 教師在課堂上講授有關(guān)的理論和知識,實(shí)驗(yàn)課只給學(xué)生一個題目,學(xué)生自己思考設(shè)計整個實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)的原理、采用的方法步驟、需要的儀器材料、注意事項以及預(yù)期的結(jié)果等。在課外的時間,學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計好的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料、規(guī)劃實(shí)驗(yàn)時間進(jìn)行操作。

比如:筆者曾經(jīng)給學(xué)生出過這樣一個題目“鼠肝DNA的制備”,實(shí)驗(yàn)教材上沒有,但是有相似的論證實(shí)驗(yàn)“人外周血細(xì)胞的培養(yǎng)和染色體標(biāo)本的制備”,同學(xué)們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)行設(shè)計實(shí)驗(yàn)。大部分同學(xué)都意識到實(shí)際上一個完整的實(shí)驗(yàn)里面包含有很多小的實(shí)驗(yàn),比如:動物的準(zhǔn)備,肝臟的取材,肝細(xì)胞的分離和制備等。這每一步看似簡單,但都需要有周密的計劃和思考,還需要查閱一部分資料才可以完成整個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計。

這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,而且也可增進(jìn)同學(xué)之間的交流和協(xié)作。特別是對于是對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,更加促進(jìn)學(xué)生的自信心和成就感。

3.1.2 師生角色的互換 學(xué)生設(shè)計好實(shí)驗(yàn)后,結(jié)合老師講解實(shí)驗(yàn)的思路,預(yù)料的問題和擬解決方案。還以“鼠肝 DNA的制備”實(shí)驗(yàn)為例,許多同學(xué)都意識到要裂解細(xì)胞膜和核膜,采用生化的方法來提取;但是,有少部分同學(xué)發(fā)現(xiàn),染色體和 DNA實(shí)際上是不一樣的,還有要去除雜蛋白,RNA等物質(zhì),另外還要保持DNA的完整性,整個實(shí)驗(yàn)實(shí)際上操作起來很復(fù)雜。同學(xué)們自己在講解的過程中,就會發(fā)現(xiàn)很多問題,同時帶著問題重新審視實(shí)驗(yàn)設(shè)計。大家在交換不同想法時最后就成了一個大組,來解決所遇到的問題,直到他們可以自圓其說,覺得實(shí)驗(yàn)方案萬無一失為止。

這個過程,實(shí)際上也可以說是個辯論過程,或者也叫再思考過程,同學(xué)們在此期間可以感受到科研的氛圍和興趣,也為他們以后從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)分組的改革 打破以往單一的 1～2人分組實(shí)驗(yàn)制度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的人數(shù),學(xué)生之間自由組合,既可以提高學(xué)習(xí)興趣和積極主動性,又可以增強(qiáng)團(tuán)體協(xié)作能力。

在實(shí)驗(yàn)過程中,一般筆者就是指定或者主動報名實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人,你需要幾個人,或者你想和誰一起研究,但是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)設(shè)計和辯論往往幾個小組會合成一個大組來共同完成。

3.1.4 實(shí)驗(yàn)成果共享 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,大家分組總結(jié),共同吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

3.2 教學(xué)內(nèi)容的改革 變以往單一的實(shí)驗(yàn)為綜合性試驗(yàn),涉及到多個可隨機(jī)組合的試驗(yàn)方法。

從“鼠肝 DNA的制備”實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn),在每一步都有很多方案可操作,大家可以采用該組覺得合適的或者想嘗試的方法來解決?？赡苡行┎襟E做下去的結(jié)果并不理想,但這并不是壞事,善于發(fā)現(xiàn)和解決問題才是教學(xué)真正的目的。

4 實(shí)施方法

該方案可針對學(xué)校所有開設(shè)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的本科生實(shí)施。教師針對不同專業(yè)方向列出一些小型的遺傳學(xué)科研課題,如不同類型材料的染色體制備與顯微觀察、親緣關(guān)系的遺傳分析等。提前 3周將這些實(shí)驗(yàn)題目和要求告知學(xué)生,學(xué)生可自主選題,自由組合分組 (3～4人),并選出組長負(fù)責(zé)整個實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程安排。以組為單位設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,擬定實(shí)驗(yàn)步驟;最后要求每個學(xué)生以論文的格式撰寫實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)心得 (包括實(shí)驗(yàn)方法、步驟、結(jié)果的不足及其原因,解決途徑等),并集體討論評分。

5 改革效果

經(jīng)過實(shí)踐,設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的開展,提高了學(xué)生的獨(dú)立發(fā)掘問題、分析問題、解決問題與創(chuàng)新思維的能力。同時也增強(qiáng)同學(xué)間的團(tuán)隊精神和合作能力。

[1] 何風(fēng)華.關(guān)于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008,25(4):32-34.

[2] 胡冬梅,張金鳳,沈一嵐.創(chuàng)新性遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)對提高大學(xué)生綜合能力的研究[J].中國林業(yè)教育,2008,26(6):5-7.

[3] 吳瑞娟.遺傳學(xué)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)與研究[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2008,27(l):84-86.

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2009-11-20

王艷鴿 (1978-),女,河南省鞏義市人,碩士,講師,從事醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)教學(xué)工作。

[責(zé)任編校:蔡秀連]