文義凱,司懷軍,姜寒玉,王麗
摘要:本文主要對(duì)生命技術(shù)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,面對(duì)目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,從重組實(shí)驗(yàn)?zāi)K,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)方法,加強(qiáng)教學(xué)與科研緊密相結(jié)合,完善考核制度等方面提出改革的探索方案,從而為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)新世紀(jì)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;生物技術(shù)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0190-02
遺傳學(xué)(Genetics)是生命科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)學(xué)科之一,遺傳學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)作為遺傳學(xué)課程的重要組成部分,不但可以加深培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基本理論的認(rèn)知和理解,還可以提高觀察、分析和解決問(wèn)題的能力,并影響學(xué)生的世界觀和正確的思維方法[1]。而近年來(lái)高校教育改革的工作重點(diǎn)也不光是要求能夠培養(yǎng)學(xué)生具有良好的理論知識(shí)基礎(chǔ),更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力和動(dòng)手能力[2]。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和內(nèi)容的改革
如今遺傳學(xué)作為發(fā)展最迅速的學(xué)科之一,不但增加了大量的分子遺傳學(xué)內(nèi)容,而且經(jīng)典遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)以及群體遺傳學(xué)三者相互補(bǔ)充和穿插在一起,因此遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須不斷補(bǔ)充和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,從而為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)提供有利的平臺(tái)。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊龐大,而學(xué)時(shí)數(shù)有限,還要做到突出模塊中的重點(diǎn)和特色,只有通過(guò)精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,綜合考慮、合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)?zāi)K的構(gòu)成,才能在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)使學(xué)生較全面系統(tǒng)地掌握遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和操作技術(shù)。本教研室重新對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊進(jìn)行了科學(xué)、合理的制定和分布,主要由基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新型三大實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊構(gòu)成。基礎(chǔ)型模塊:主要包括了以前染色體操作及經(jīng)典遺傳三大遺傳規(guī)律實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的驗(yàn)證。綜合型模塊:我們保留了植物多倍體的誘導(dǎo)與鑒定、染色體數(shù)目變異及結(jié)構(gòu)變異分析。創(chuàng)新型模塊:是分子遺傳基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),如植物細(xì)胞DNA的提取、PCR擴(kuò)增等。另外我們專門針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)的學(xué)生新增了植物遺傳轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒的提取等實(shí)驗(yàn),作為平時(shí)的開(kāi)放性綜合實(shí)驗(yàn)。改革后,不僅保留了以前實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的經(jīng)典內(nèi)容,學(xué)生還可以從綜合型模塊的實(shí)驗(yàn)中全程參與所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生從宏觀角度上對(duì)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)。而通過(guò)創(chuàng)新模塊,利用現(xiàn)代分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),不僅拓展了學(xué)生眼界,而且加強(qiáng)了學(xué)生操作能力和實(shí)驗(yàn)范圍,最終達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法的改革
以前教師在上課前就已經(jīng)準(zhǔn)備好所需的實(shí)驗(yàn)材料、試劑、儀器設(shè)備,并按部就班地講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和方法步驟,然后學(xué)生提交一份驗(yàn)證已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生只是死板地為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn),一般實(shí)驗(yàn)課平均3個(gè)學(xué)時(shí),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較緊張,因此實(shí)驗(yàn)效率不高,如制片實(shí)驗(yàn),在平均30個(gè)人的實(shí)驗(yàn)課中,只能達(dá)到50%的制片合格率,教學(xué)效果很不理想,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中缺乏主動(dòng)性,難以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣。因此,本教研組提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施。
1.要求學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮磉M(jìn)行學(xué)習(xí)和了解,并熟悉基本實(shí)驗(yàn)步驟和過(guò)程,并交一份預(yù)習(xí)報(bào)告作為實(shí)驗(yàn)考核的一部分。這樣才能讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面的了解,保證能達(dá)到一個(gè)較好的實(shí)驗(yàn)效果。
2.組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備工作。如有絲分裂實(shí)驗(yàn),我們將種子分配給每組進(jìn)行發(fā)根,實(shí)驗(yàn)中所需的藥品也在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自行配置,對(duì)根尖的預(yù)處理、固定、解離都由各小組自行處理。這樣能讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全程的學(xué)習(xí),還能提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。
3.隨著科技迅速的發(fā)展,我們可以充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化和多媒體等教學(xué)手段來(lái)提高教學(xué)效果。課前由教師將誘導(dǎo)和鑒別多倍體的過(guò)程完整地拍攝下來(lái)放在網(wǎng)上,讓學(xué)生們?cè)谡n前預(yù)習(xí)時(shí)觀看。這樣能大大增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的改革
教學(xué)和科研相結(jié)合就在于將科研引入到教學(xué)中去,使教學(xué)科研化。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)不光單單給學(xué)生們傳授實(shí)驗(yàn)技能和鞏固理論知識(shí),更重要的是將理論和實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和提高實(shí)踐能力[3]。因此我們要將科研滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),滲透到學(xué)生培養(yǎng)的方方面面。如今大多數(shù)高校都有大學(xué)生科研項(xiàng)目訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP),而且很多教師自己的科研內(nèi)容都與分子遺傳學(xué)方向的研究有密切關(guān)系,可以讓學(xué)生參與到自己的與遺傳學(xué)相關(guān)的科研項(xiàng)目中來(lái),拓展和深化學(xué)生所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。為此,教研組專門針對(duì)分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了延伸和拓展,給學(xué)生一個(gè)大的實(shí)驗(yàn)方向,通過(guò)自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料后,提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,經(jīng)學(xué)校專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)審批后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而整個(gè)過(guò)程中,教師僅起指導(dǎo)和輔助作用,以后實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)均由學(xué)生親自動(dòng)手完成。如馬鈴薯的遺傳轉(zhuǎn)化,首先讓學(xué)生進(jìn)行馬鈴薯試管薯的誘導(dǎo)培養(yǎng),然后將構(gòu)建好的表達(dá)載體提供給學(xué)生,讓其培養(yǎng)和活化,最后讓學(xué)生采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的馬鈴薯試管薯薄片轉(zhuǎn)化法進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化。通過(guò)這種以科研項(xiàng)目來(lái)擴(kuò)展遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的方式,不但可以豐富遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,深化學(xué)生所學(xué)的遺傳學(xué)知識(shí),而且能夠提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為將來(lái)獨(dú)立完成科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。
四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法的改革
以前實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)光以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量來(lái)評(píng)定給分,導(dǎo)致部分學(xué)生出現(xiàn)抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告、偽造實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象,而有些學(xué)生雖然能夠認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn),但由于字跡潦草等因素,未能取得好成績(jī),不能客觀、公正地反映出學(xué)生的真實(shí)的實(shí)驗(yàn)水平和操作能力,其可信度大大降低,影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,不能樹(shù)立學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。因此,我們首先要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述,然后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師會(huì)對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的分析和解決能力進(jìn)行綜合評(píng)分,最后要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析和解釋,如果實(shí)驗(yàn)失敗也要寫(xiě)出相應(yīng)的原因,并分析失敗的實(shí)驗(yàn)步驟和心得體會(huì),同時(shí),堅(jiān)決杜絕學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)結(jié)果、弄虛作假等行為。整個(gè)實(shí)驗(yàn)考核包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告(30%)、實(shí)驗(yàn)操作能力(20%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告主體(20%)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(30%)??傊贫茖W(xué)合理的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系,兼顧實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的每一個(gè)環(huán)節(jié),這樣才能全面、客觀地考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力、綜合分析能力以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)質(zhì)量。
如今專門針對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的具有本專業(yè)特色的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)體系尚未成熟,因此為了提高學(xué)生的專業(yè)技能和培養(yǎng)具有專業(yè)特色的高素質(zhì)人才,本教研室通過(guò)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,對(duì)生物技術(shù)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了探索,對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行積極的改革,建立了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,并取得了較好的教學(xué)效果。
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