金曉麗，肖建富，石春海 (浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)系，浙江杭州 310058)

遺傳學(xué)(genetics)是生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的基礎(chǔ)課程之一，20世紀(jì)以來發(fā)展迅速，推動著整個生命科學(xué)的發(fā)展和進步。期間，理論體系不斷完善和發(fā)展，相應(yīng)的實驗技術(shù)與理論體系相得益彰，不斷創(chuàng)新發(fā)展。遺傳學(xué)實驗教學(xué)通過實驗設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)分析，結(jié)果總結(jié)等多個實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握實驗方法和技術(shù)，鞏固遺傳學(xué)理論體系，提高觀察、思考、分析問題的能力，培養(yǎng)有一定創(chuàng)新能力的新型專業(yè)人才。浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院的遺傳學(xué)課程是國家級精品課程。多年來，該團隊在教學(xué)模式改革中不斷探索嘗試，建立了“開放式、研究性”教學(xué)理念與模式，不僅取得了較好的效果，也得到了國內(nèi)高校同行的廣泛認(rèn)同與借鑒。

自20世紀(jì)90年代起，遺傳學(xué)安排在3年級的第一學(xué)期開設(shè)，學(xué)生經(jīng)過大一、大二兩年前修課程的學(xué)習(xí)，所學(xué)的基礎(chǔ)知識已經(jīng)比較扎實，課程教學(xué)內(nèi)容體系合理，具有良好的科學(xué)性和先進性。目前，實施小班化教育是國際教育改革的一大潮流，在國外和國內(nèi)的許多大城市，小班化教育已較為普及。由二三十學(xué)生組成一個班級，控制班級人數(shù)，更有利于目前提倡的個性化教學(xué)、深化教育內(nèi)涵，適合每一個學(xué)生差異發(fā)展，是教育在課堂教學(xué)領(lǐng)域里的一場“攻堅戰(zhàn)”?；谶@樣一種教學(xué)理念的更新，自2019級開始，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院全面實施了課程的小班化教學(xué)，遺傳學(xué)由原來的學(xué)院所有專業(yè)學(xué)生參與的大課，細(xì)化到每個專業(yè)，根據(jù)專業(yè)特點，調(diào)整了遺傳學(xué)的授課模式。在農(nóng)學(xué)專業(yè)中，遺傳學(xué)作為作物育種學(xué)、植物生物技術(shù)等課程的前導(dǎo)課，為了強化農(nóng)學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)作為基礎(chǔ)課的實驗技能，將遺傳學(xué)課程由原來的大三第一學(xué)期調(diào)整到了大二第一學(xué)期。這樣調(diào)整的結(jié)果使得遺傳學(xué)課程的教學(xué)提前一年，前修課程的設(shè)置產(chǎn)生了很大的變化，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識時所應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識不全，做遺傳學(xué)實驗時所應(yīng)具備的能力更是嚴(yán)重不足。遺傳學(xué)的實驗教學(xué)在該課程的整個教學(xué)體系中占有重要的地位，影響著課程整體水平的提高?；诖?，有必要針對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)特點以及學(xué)習(xí)技能的情況，進行遺傳學(xué)實驗教學(xué)改革與調(diào)整。

1 實驗教學(xué)調(diào)研、教學(xué)體系設(shè)計

以農(nóng)學(xué)專業(yè)本科生學(xué)生為對象，側(cè)重農(nóng)學(xué)專業(yè)大二學(xué)生，調(diào)查他們的知識體系、實驗操作技能、科學(xué)素養(yǎng)等，通過學(xué)生隨訪等形式，了解學(xué)生的基本知識結(jié)構(gòu)和能力情況。同時，考察國內(nèi)高校該課程的教學(xué)安排情況。發(fā)現(xiàn)在浙江大學(xué)這樣的綜合性大學(xué)中，大一學(xué)期主要以公共課程為主，在化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機數(shù)據(jù)處理和英語等方面具備了一定的基礎(chǔ)，尚未開始專業(yè)基礎(chǔ)課方面的學(xué)習(xí)，嚴(yán)重缺乏遺傳學(xué)知識學(xué)習(xí)時所應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識，如植物學(xué)、生物化學(xué)和生物學(xué)等。同時對農(nóng)學(xué)專業(yè)的大三、大四學(xué)生課程進行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)后續(xù)課程如植物生物技術(shù)、作物育種學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)、分子遺傳育種等多門課程均需以遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，遺傳學(xué)與植物基因組學(xué)、分子生物學(xué)概論與遺傳學(xué)課程互相滲透交叉，遺傳學(xué)實驗所學(xué)的知識也相應(yīng)成為這些課程的先導(dǎo)實驗技術(shù)。因此，依據(jù)調(diào)研結(jié)果，結(jié)合已有的遺傳學(xué)實驗教學(xué)方案，需要調(diào)整實驗教學(xué)方案，設(shè)計相應(yīng)的實驗教學(xué)體系。

選擇與理論課配套的實驗課程內(nèi)容，可以印證、鞏固、理解和豐富課堂理論教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題及其創(chuàng)新能力，使學(xué)生運用理論知識和方法，是提高學(xué)生動手操作能力和科研創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)?；诖蠖W(xué)生的特點，在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)過程中，更加需要注重基本科學(xué)素質(zhì)與人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，在堅持“開放式、研究性”教學(xué)理念的同時，實行多元化實驗教學(xué)模式，可提升學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力以及創(chuàng)新意識，因此，對標(biāo)農(nóng)學(xué)專業(yè)的遺傳學(xué)授課框架，設(shè)置如下實驗教學(xué)模塊：① 通過強化基本實驗技能實驗內(nèi)容以及考核體系，在實驗課程體系中強化基本實驗素質(zhì)訓(xùn)練；②在實驗教學(xué)體系中設(shè)立經(jīng)典實驗?zāi)K，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的科學(xué)素養(yǎng)；③在課程體系整個過程中，注重人文素養(yǎng)的引導(dǎo)，將人文素養(yǎng)納入學(xué)生能力考核的體系中。因此，在整個實驗教學(xué)過程中，設(shè)置了基本實驗技能實驗內(nèi)容、經(jīng)典實驗?zāi)K和遺傳學(xué)綜合性實驗?zāi)K等3個重要的實驗?zāi)K。

基本實驗技能實驗內(nèi)容?！斑z傳學(xué)”理論課教學(xué)總體圍繞“遺傳”“變異”及其相關(guān)規(guī)律及應(yīng)用，在實驗設(shè)計過程中，注重細(xì)胞學(xué)、遺傳物質(zhì)的分子生物學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)等各個環(huán)節(jié)的技能培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生對于制片技術(shù)、顯微鏡使用、數(shù)據(jù)分析等基本技能的培養(yǎng)。因此，著重設(shè)置了有絲分裂、減數(shù)分裂、核型分析、染色體顯帶、遺傳距離計算等遺傳學(xué)特色實驗環(huán)節(jié)。

實驗教學(xué)體系中設(shè)立經(jīng)典實驗?zāi)K，引導(dǎo)學(xué)生建立良好的科學(xué)素養(yǎng)。在遺傳學(xué)發(fā)展史上，有多個經(jīng)典實驗促進了遺傳規(guī)律的形成和發(fā)展。筆者在實驗設(shè)計過程中，注意設(shè)立經(jīng)典實驗?zāi)K，引導(dǎo)學(xué)生了解遺傳學(xué)發(fā)展史中的重要環(huán)節(jié)，建立良好的科學(xué)素養(yǎng)。例如孟德爾的豌豆雜交實驗，形成了遺傳學(xué)三大規(guī)律中的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。而果蠅作為另外一個重要的遺傳模式生物，也發(fā)揮了巨大的作用，催生了四代諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)大獎。摩爾根(T. H. Morgan)、愛德華·路易斯(Edward B. Lewis)、沃爾哈德(C. N. Volhard)、艾瑞克·威斯喬斯(Eric F. Wieschaus)，杰弗理·霍爾(Jeffrey C. Hall)、邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash)和邁克爾·楊(Michael W. Young)等多位科學(xué)家利用果蠅作為遺傳材料，在遺傳學(xué)史上留了濃墨重彩的功績。首當(dāng)其沖的為摩爾根，其通過對于果蠅的性狀分離規(guī)律分析統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)第三大遺傳定律——基因的連鎖和交換定律，并于1933年獲得諾貝爾獎。繆勒證明了X 射線能使果蠅的突變率提高150倍，成為輻射遺傳學(xué)的創(chuàng)始人。愛德華·路易斯、沃爾哈德、艾瑞克·威斯喬斯等發(fā)現(xiàn)了早期胚胎發(fā)育的遺傳調(diào)控機理。2017年，杰弗理·霍爾、邁克爾·羅斯巴什和邁克爾·楊提出了控制晝夜節(jié)律的分子機制。果蠅因生長周期短、體型小、突變性狀繁多等特點，成為最佳的遺傳分析材料之一。因此，合理地運用果蠅材料開展遺傳學(xué)實驗教學(xué)，不僅有助于鞏固學(xué)生的遺傳學(xué)理論體系，掌握相關(guān)實驗方法和技術(shù)，更有利于學(xué)生了解遺傳學(xué)發(fā)展歷史，促進學(xué)生科研精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升。綜合多個因素，筆者設(shè)計了果蠅的形態(tài)鑒別和伴性遺傳、果蠅性染色體基因的三點測驗兩個大實驗，學(xué)生需經(jīng)歷果蠅培養(yǎng)實驗、果蠅生活史觀察、果蠅雌雄鑒別及突變類型觀察、果蠅唾腺染色體制片、取處女蠅、雜交配組、表型鑒定及統(tǒng)計、分析兩個性狀間的遺傳距離等多個環(huán)節(jié)，仔細(xì)觀察果蠅形態(tài)特點，直觀了解突變引起的性狀差異，才能很好地掌握遺傳學(xué)第三個定律，體會到果蠅在遺傳學(xué)上的重要地位。同時，介紹三點測驗在作物學(xué)上的應(yīng)用，可以通過這種方法定位基因和克隆基因，可為分子設(shè)計育種提供連鎖標(biāo)記，提高育種效率。

基于農(nóng)學(xué)專業(yè)背景下設(shè)置遺傳學(xué)綜合性實驗，在課程體系整個過程中，注重人文素養(yǎng)的引導(dǎo)。遺傳學(xué)知識點多且雜，每個章節(jié)各有側(cè)重，各章節(jié)可以分為基本的三大遺傳定律、不同生物的遺傳規(guī)律、分子水平的遺傳規(guī)律和技術(shù)、核外遺傳規(guī)律、數(shù)量性狀遺傳規(guī)律、群體遺傳規(guī)律等多個方面，導(dǎo)致表面上看起來各個知識點非常分散。除了在理論課教學(xué)過程中，需要將各個知識點串聯(lián)起來，同時要合理設(shè)計實驗課內(nèi)容，將多個知識點有機聯(lián)系到一起，形成一個完整的知識體系。基于農(nóng)學(xué)專業(yè)背景，以重要作物作為研究對象設(shè)計相關(guān)實驗。例如設(shè)計實驗加深質(zhì)量性狀知識點的理解。以雜交玉米F果穗上的種子為研究對象，統(tǒng)計各性狀數(shù)據(jù)，共設(shè)計了3個實驗：①一對性狀，甜(皺)(susu)×非甜(圓)(SuSu)；②兩對相對性狀，甜黃、非甜(皺)(PPWxWx)×白、甜(圓)(ppwxwx)；③兩對相對性狀，白色(AAcc)×白色(aaCC)。通過對統(tǒng)計結(jié)果進行 χ測驗，以驗證其分離比例是否符合遺傳規(guī)律。通過這一大型綜合實驗的設(shè)立，融合了獨立分配規(guī)律、自由組合規(guī)律和基因互作規(guī)律這3個遺傳知識點。同時在講解過程中，適當(dāng)融合相關(guān)知識點應(yīng)用于作物遺傳育種中。

為了形象化理解染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，以小麥及其近源種——方穗山羊草組(Vertebrata)、硬粒小麥為研究對象，因方穗山羊草組中的種都帶有與小麥同源的D染色體組，硬粒小麥帶有與小麥同源的A和B染色體組，該實驗帶D染色體組的3個山羊草種和3個硬粒小麥品種遠緣雜交后代，觀察雜交后多代的染色體結(jié)構(gòu)差異，生動形象地了解染色體橋、多分體、微核、落后染色體等染色體異常結(jié)構(gòu)。在實驗講解過程中，結(jié)合農(nóng)業(yè)專業(yè)背景，穿插普通小麥的演化過程，滲透遺傳育種的概念和手段，例如蕓苔屬的著名“禹氏三角”。白菜型油菜(，2=20，AA)、黑芥(，2=16，BB)、甘藍(，2=18，CC)相互雜交，形成了芥菜型油菜(，2=36，AABB)、阿比西利亞芥(，2=34，BBCC)和甘藍型油菜(，2=38，AACC)。通過類似的遺傳教學(xué)模式，做好專業(yè)的先導(dǎo)課程角色，為后續(xù)作物育種學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)提供理論基礎(chǔ)。

設(shè)置遺傳學(xué)開放性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性科研素養(yǎng)。開放式研究性實驗教學(xué)是一個先進的教學(xué)理念，有了好的教學(xué)理念還必須結(jié)合先進的、科學(xué)的教學(xué)設(shè)計，才能推動教學(xué)的改革與創(chuàng)新，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與核心競爭力。生命科學(xué)發(fā)展迅速，技術(shù)日新月異，在這樣一個社會發(fā)展大背景之下，更需要大批有創(chuàng)新能力的人才。為了滿足社會的需要、適應(yīng)時代的變革，教育也應(yīng)該做到與時俱進。傳統(tǒng)意義上的大班教育涉及農(nóng)學(xué)院各個專業(yè)(農(nóng)學(xué)、茶學(xué)、園藝學(xué)、植物保護學(xué)、應(yīng)用生物科學(xué)等)的多個學(xué)科，學(xué)生人數(shù)多專業(yè)背景差異多大，導(dǎo)致師生之間、同學(xué)之間的合作、交流比較少，師生之間信息的反饋不夠，無法很好開展個性化實驗，影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培訓(xùn)和施展。由于筆者以專業(yè)為單位，實行實驗課小班化教學(xué)，增加了師生間交流的契機，有條件進行個性化指導(dǎo)。因此，遺傳學(xué)實驗課開設(shè)了開放實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生在完成基礎(chǔ)性和綜合性實驗的前提下，自主設(shè)計實驗方案，開展科學(xué)探索，撰寫論文報告，提高整體創(chuàng)新素質(zhì)。為此，遺傳學(xué)實驗平臺開辟了近200 m獨立的學(xué)生創(chuàng)新實驗室，配備了近200萬元的遺傳學(xué)儀器設(shè)備，服務(wù)于學(xué)生的自主實驗。

在實施過程中，學(xué)生自主與相關(guān)教師溝通，教師根據(jù)學(xué)生提出來的立題進行篩選，給予一定的指導(dǎo)。例如學(xué)生對于CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)很有興趣，可以讓其進入相關(guān)實驗室，參與整個載體構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選等過程，并親自參與其中一部分實驗，了解突變產(chǎn)生、遺傳分離規(guī)律，提高學(xué)生對于實驗課的興趣和重視程度，同時使學(xué)生獲得更加開闊的創(chuàng)新思維能力。在設(shè)置開放性實驗的第一年，有兩位本科二年級學(xué)生對于基因定位的內(nèi)容非常感興趣，主動與相關(guān)教師進行了溝通，申請開放課題，由相關(guān)的教師提供F定位群體，開展水稻粉質(zhì)胚乳的圖位克隆研究。在此過程中，學(xué)生主動搜索相關(guān)文獻資料，了解粉質(zhì)胚乳的表型、研究意義，以遺傳學(xué)實驗室為主體開展相關(guān)實驗。學(xué)習(xí)從F群體中挑選合適性狀、水稻催芽、培養(yǎng)幼苗到DNA提取、PCR擴增、跑膠等各個實驗環(huán)節(jié)，匯總相關(guān)標(biāo)記信息，判別標(biāo)記類型：母本(粉質(zhì)胚乳突變體)條帶類型、父本(正常胚乳)條帶類型或是雜合狀態(tài)，兼具父母本的條帶類型。學(xué)習(xí)如何運用遺傳學(xué)上的連鎖知識點，分析稻米中粉質(zhì)胚乳的遺傳規(guī)律及定位方法，通過BSA(bulk segregation analysis)法找到候選比較，進一步利用精細(xì)定位法逐漸將性狀定位到水稻某一染色體上一定位區(qū)間內(nèi)。如遇到新的實驗技術(shù)，進入相關(guān)教師實驗室，跟著研究生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)。在此過程中，實驗課教學(xué)老師、實驗平臺老師和助教給予一定指導(dǎo)和幫助。通過一系列的訓(xùn)練，學(xué)生掌握了大量的實驗技能，鞏固加深了知識點，也在此過程中鍛煉了主動創(chuàng)新的能力、培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴仞B(yǎng)。

考核方式會對教學(xué)效果有一定的影響，小班化以后專業(yè)細(xì)化特點更明顯，筆者重新調(diào)整了實驗報告的內(nèi)容。對于遺傳學(xué)實驗課統(tǒng)一的實驗部分，制定了規(guī)范統(tǒng)一的實驗報告，包括了實驗?zāi)康暮鸵?、實驗?nèi)容和原理、主要儀器設(shè)備、操作方法與實驗步驟、實驗結(jié)果與分析等五大塊內(nèi)容，對于繪圖也都有統(tǒng)一要求。通過撰寫實驗報告，促使學(xué)生認(rèn)真思考實驗操作的技術(shù)要點，及時總結(jié)實驗中學(xué)到的知識和技能，找出差距和不足，為今后的進一步改進和完善奠定基礎(chǔ)，也為其根據(jù)所掌握的實驗技能開展下一步創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究提供重要參考，從而真正達到培養(yǎng)其科研素質(zhì)的目的。

建立實驗報告當(dāng)堂講評制度。遺傳學(xué)實驗課設(shè)置了數(shù)碼顯微互動教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以將顯微鏡拍攝后的照片存在對應(yīng)的電腦上，任課教師對實驗報告及時批改，同時檢查電腦上的實驗結(jié)果。批改的實驗報告和成績及時反饋給學(xué)生，如對于實驗報告中存在的共性問題，任課教師會在下一堂新實驗開始之前進行點評。在點評時，教師會給出成績評定的依據(jù)，如卷面的書寫、繪圖的規(guī)范性等都是決定成績高低的關(guān)鍵因素。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生及時了解了自己實驗報告中存在的問題和不足，也便于學(xué)生在以后的實驗中及時糾正類似的問題，不斷提高實驗水平。

建立科學(xué)合理的實驗成績考核制度，納入遺傳學(xué)總課程評估體系。鑒于遺傳學(xué)整體教學(xué)中實驗課程的權(quán)重，將實驗課成績納入遺傳學(xué)課程評估系統(tǒng)，占總課程成績的25%。實驗總成績以每次實驗成績的加權(quán)平均計算而得，依據(jù)為：預(yù)習(xí)成績10%，實驗操作占50%，實驗報告占30%，實驗紀(jì)律占10%。加重實驗技能和實驗報告撰寫的權(quán)重，注重學(xué)生的實驗技能培養(yǎng)和實驗結(jié)果的呈現(xiàn)和理解。對于開放性實驗課程，作為附加分，以實驗總結(jié)報告形式呈現(xiàn)。

2 教學(xué)隊伍的設(shè)置

在實驗室建設(shè)的諸多因素中，人是第一位的、最積極、最活躍的因素，高水平的實驗室離不開高質(zhì)素的實驗技術(shù)隊伍。實驗技術(shù)隊伍建設(shè)是實驗室建設(shè)的靈魂，是高校內(nèi)涵式發(fā)展的迫切需要。小班化教學(xué)激發(fā)了農(nóng)學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生個性化教學(xué)要求更好，對于任課教師的也是一種挑戰(zhàn)。根據(jù)小班實驗課的特點和要求，重新調(diào)整了遺傳學(xué)課的任課教師結(jié)構(gòu)，由實驗主講教師、本科教學(xué)實驗平臺中心老師、助教3個部分組成，為了加強農(nóng)業(yè)專業(yè)的針對性教學(xué)，注重細(xì)節(jié)教學(xué)，3個教學(xué)主體均由農(nóng)學(xué)系具有高級職稱的教師和研究生構(gòu)成。實驗主講教師為遺傳學(xué)專業(yè)的農(nóng)學(xué)系任教的教師，同時擔(dān)任遺傳學(xué)理論課的教學(xué)工作，能做好理論課與實驗課的銜接，做到理論課和實驗課各有側(cè)重，互相補充，相得益彰，避免出現(xiàn)同一個概念理論課和實驗課同時授課，降低教學(xué)效率。實驗課主講教師負(fù)責(zé)實驗課教學(xué)及實驗輔導(dǎo)。本科教學(xué)實驗平臺中心老師由作物學(xué)專業(yè)的教師承擔(dān)，主要負(fù)責(zé)實驗課的試劑準(zhǔn)備及實驗課操作指導(dǎo)等。同時配備了研究生助教，助教隨堂聽課，輔助主講教師工作，另外每周安排一次答疑時間，由學(xué)生主動到研究生助教所在實驗室咨詢交流，做好實驗課的課后輔導(dǎo)及開放實驗的指導(dǎo)工作。

此外，開展教師的培訓(xùn)、教學(xué)方法的指導(dǎo)，組織小班化實驗教學(xué)教師的教研活動，使教師明確小班化實驗教學(xué)的目的和意義，共同制定教學(xué)大綱和教學(xué)進度。建立集體備課制度，定期備課，明確階段教學(xué)的重點與難點，統(tǒng)一實驗技能培訓(xùn)的指導(dǎo)方案，定期交流教學(xué)心得，共同提高教學(xué)水平。

3 實驗教學(xué)硬件的改進

為了進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，遺傳學(xué)實驗課設(shè)置了針對性農(nóng)學(xué)專業(yè)設(shè)置了開放實驗教學(xué)這個重要環(huán)節(jié)，對于實驗課教室和設(shè)備都有更高的要求。創(chuàng)建世界一流大學(xué)必須要創(chuàng)建世界一流的實驗室。實驗室對于科學(xué)研究和人才培養(yǎng)具備無法替代的重要作用，先進的實驗教學(xué)設(shè)施及開放水平是提升遺傳學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保證，在常規(guī)固定實驗課教室更新了功能強大的數(shù)碼顯微互動教學(xué)系統(tǒng)，具有1個教師端和36個學(xué)生端，互動性增加，方便快捷更具人性化。教師端采用Motic A310-T 顯微鏡、教學(xué)攝像機和電腦主機及相應(yīng)的操作系統(tǒng)；學(xué)生端采用由生物顯微鏡和戴爾電腦構(gòu)成。教師可以實時查看每位學(xué)生的顯微鏡鏡下圖像，給予相應(yīng)指導(dǎo)，也可利用某一學(xué)生的合適實驗圖像在整個實驗過程中進行示范顯示。同時，該系統(tǒng)還能實現(xiàn)推向采集、系統(tǒng)設(shè)置、遠程開機關(guān)機等功能。

為滿足開放實驗的要求，遺傳學(xué)開辟了近200 m獨立的學(xué)生自主創(chuàng)新實驗室，配備了PCR儀器、電泳儀、低溫離心機、烘箱、培養(yǎng)箱、冰箱等遺傳學(xué)常規(guī)實驗的設(shè)備，能夠保證學(xué)生順利開展自我創(chuàng)新的實驗操作。目前生命科學(xué)發(fā)展迅猛，遺傳學(xué)逐步從個體向細(xì)胞、細(xì)胞核、染色體和基因?qū)哟伟l(fā)展，而且已向生物學(xué)各個分支學(xué)科滲透，形成了許多分支學(xué)科和交叉學(xué)科。國際上在分子遺傳學(xué)、生物信息學(xué)、功能基因組和功能蛋白質(zhì)組等研究領(lǐng)域展開了激烈競爭，培養(yǎng)具有遺傳學(xué)基本知識和創(chuàng)新能力的研究人才具有重要意義。實驗室也與時俱進，引進了掃描電鏡、原位雜交系統(tǒng)、近紅外光譜儀等高端設(shè)備。例如，在鑒定水稻雄性不育時候，常規(guī)都使用碘染色觀察花粉?；钚裕渲脪呙桦婄R以后，學(xué)生通過鏡檢就可以直觀地拍攝出反映花粉、配子細(xì)胞等器官表面結(jié)構(gòu)的圖片，了解不育系的細(xì)胞學(xué)特征及染色體特征，這是以前的實驗課不能反映的。

4 結(jié)語

該次教學(xué)改革的主要創(chuàng)新是基于現(xiàn)代自然科學(xué)(生命科學(xué))，以遺傳學(xué)的研究思維方式為出發(fā)點，結(jié)合農(nóng)學(xué)專業(yè)背景學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)特點與思維模式，探索研究適合基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)的研究性教學(xué)模式，總結(jié)出有效的基礎(chǔ)實驗教學(xué)新模式。其核心點在于更深入地探索在基礎(chǔ)專業(yè)課程的教學(xué)中如何結(jié)合農(nóng)學(xué)專業(yè)背景，融入研究性教學(xué)理念，突破單純的知識傳遞，讓學(xué)生可以通過研究性實驗教學(xué)模式，真正了解和掌握遺傳學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識與研究方法，并從中通過多學(xué)科的交叉，進行人文思考，真正體現(xiàn)大學(xué)“育人為本”的精神。作為一種全新的實驗教學(xué)組織形式，小班化實驗教學(xué)涉及人才培養(yǎng)和教學(xué)體系的改革，也涉及教學(xué)管理、學(xué)生管理、實驗室管理和隊伍建設(shè)等方面的變革，全面實施小班化實驗教學(xué)是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。對近年來開展小班化實驗教學(xué)改革進行分析和總結(jié)可知，小班化實驗教學(xué)符合學(xué)生個性發(fā)展的需要，也符合實施素質(zhì)教育的改革要求，可為學(xué)生綜合素質(zhì)的提高創(chuàng)造良好的實驗條件，有利于更好地培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才建立結(jié)構(gòu)合理、理論與實踐結(jié)合、具有一定創(chuàng)新性的遺傳學(xué)實驗課程體系。