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(lái)發(fā)展迅速，推動(dòng)著整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。期間，理論體系不斷完善和發(fā)展，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析，結(jié)果總結(jié)等多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)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(wèn)題的能力，培養(yǎng)有一定創(chuàng)新能力的新型專(zhuān)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(guó)家級(jí)精品課程。多年來(lái)，該團(tuán)隊(duì)在教學(xué)模式改革中不斷探索嘗試，建立了“開(kāi)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(guó)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(jí)的第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，學(xué)生經(jīng)過(guò)大一、大二兩年前修課程的學(xué)習(xí)，所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)比較扎實(shí)，課程教學(xué)內(nèi)容體系合理，具有良好的科學(xué)性和先進(jìn)性。目前，實(shí)施小班化教育是國(guó)際教育改革的一大潮流，在國(guó)外和國(guó)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(gè)班級(jí)，控制班級(jí)人數(shù)，更有利于目前提倡的個(gè)性化教學(xué)、深化教育內(nèi)涵，適合每一個(gè)學(xué)生差異發(fā)展，是教育在課堂教學(xué)領(lǐng)域里的一場(chǎng)“攻堅(jiān)戰(zhàn)”。基于這樣一種教學(xué)理念的更新，自2019級(jí)開(kāi)始，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院全面實(shí)施了課程的小班化教學(xué)，遺傳學(xué)由原來(lái)的學(xué)院所有專(zhuān)業(yè)學(xué)生參與的大課，細(xì)化到每個(gè)專(zhuān)業(yè)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，調(diào)整了遺傳學(xué)的授課模式。在農(nóng)學(xué)專(zhuān)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(qiáng)化農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)遺傳學(xué)作為基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)技能，將遺傳學(xué)課程由原來(lái)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(shí)時(shí)所應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)不全，做遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所應(yīng)具備的能力更是嚴(yán)重不足。遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在該課程的整個(gè)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(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)技能的情況，進(jìn)行遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與調(diào)整。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)研、教學(xué)體系設(shè)計(jì)

以農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生學(xué)生為對(duì)象，側(cè)重農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)大二學(xué)生，調(diào)查他們的知識(shí)體系、實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)素養(yǎng)等，通過(guò)學(xué)生隨訪等形式，了解學(xué)生的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力情況。同時(shí)，考察國(guó)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(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和英語(yǔ)等方面具備了一定的基礎(chǔ)，尚未開(kāi)始專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課方面的學(xué)習(xí)，嚴(yán)重缺乏遺傳學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)所應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)，如植物學(xué)、生物化學(xué)和生物學(xué)等。同時(shí)對(duì)農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)的大三、大四學(xué)生課程進(jìn)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(mén)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(shí)驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)也相應(yīng)成為這些課程的先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，需要調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

選擇與理論課配套的實(shí)驗(yàn)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(shí)際問(wèn)題及其創(chuàng)新能力，使學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)和方法，是提高學(xué)生動(dòng)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)。基于大二學(xué)生的特點(diǎn)，在專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)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(jiān)持“開(kāi)放式、研究性”教學(xué)理念的同時(shí)，實(shí)行多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及創(chuàng)新意識(shí)，因此，對(duì)標(biāo)農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)的遺傳學(xué)授課框架，設(shè)置如下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊：① 通過(guò)強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及考核體系，在實(shí)驗(yàn)課程體系中強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)素質(zhì)訓(xùn)練；②在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中設(shè)立經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?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(gè)過(guò)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(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，設(shè)置了基本實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?zāi)K和遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K等3個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

基本實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)的技能培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(jì)算等遺傳學(xué)特色實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中設(shè)立經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?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(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了遺傳規(guī)律的形成和發(fā)展。筆者在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，注意設(shè)立經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?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?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)，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(gè)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(jiǎng)。摩爾根(T. H. Morgan)、愛(ài)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(jī)。首當(dāng)其沖的為摩爾根，其通過(guò)對(duì)于果蠅的性狀分離規(guī)律分析統(tǒng)計(jì)，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(jiǎng)?？娎兆C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(ài)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(jī)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(jī)制。果蠅因生長(zhǎng)周期短、體型小、突變性狀繁多等特點(diǎn)，成為最佳的遺傳分析材料之一。因此，合理地運(yùn)用果蠅材料開(kāi)展遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)學(xué)生科研精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升。綜合多個(gè)因素，筆者設(shè)計(jì)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(diǎn)測(cè)驗(yàn)兩個(gè)大實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需經(jīng)歷果蠅培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、果蠅生活史觀察、果蠅雌雄鑒別及突變類(lèi)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(jì)、分析兩個(gè)性狀間的遺傳距離等多個(gè)環(huán)節(jié)，仔細(xì)觀察果蠅形態(tài)特點(diǎn)，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(gè)定律，體會(huì)到果蠅在遺傳學(xué)上的重要地位。同時(shí)，介紹三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)在作物學(xué)上的應(yīng)用，可以通過(guò)這種方法定位基因和克隆基因，可為分子設(shè)計(jì)育種提供連鎖標(biāo)記，提高育種效率。

基于農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)背景下設(shè)置遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)，在課程體系整個(gè)過(guò)程中，注重人文素養(yǎng)的引導(dǎo)。遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)多且雜，每個(gè)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(gè)方面，導(dǎo)致表面上看起來(lái)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)非常分散。除了在理論課教學(xué)過(guò)程中，需要將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，同時(shí)要合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系到一起，形成一個(gè)完整的知識(shí)體系?；谵r(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，以重要作物作為研究對(duì)象設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加深質(zhì)量性狀知識(shí)點(diǎn)的理解。以雜交玉米F果穗上的種子為研究對(duì)象，統(tǒng)計(jì)各性狀數(shù)據(jù)，共設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)：①一對(duì)性狀，甜(皺)(susu)×非甜(圓)(SuSu)；②兩對(duì)相對(duì)性狀，甜黃、非甜(皺)(PPWxWx)×白、甜(圓)(ppwxwx)；③兩對(duì)相對(duì)性狀，白色(AAcc)×白色(aaCC)。通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行 χ測(cè)驗(yàn)，以驗(yàn)證其分離比例是否符合遺傳規(guī)律。通過(guò)這一大型綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)立，融合了獨(dú)立分配規(guī)律、自由組合規(guī)律和基因互作規(guī)律這3個(gè)遺傳知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)在講解過(guò)程中，適當(dāng)融合相關(guān)知識(shí)點(diǎn)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(duì)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(shí)驗(yàn)帶D染色體組的3個(gè)山羊草種和3個(gè)硬粒小麥品種遠(yuǎn)緣雜交后代，觀察雜交后多代的染色體結(jié)構(gòu)差異，生動(dòng)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(shí)驗(yàn)講解過(guò)程中，結(jié)合農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)背景，穿插普通小麥的演化過(guò)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(lán)(，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(lán)型油菜(，2=38，AACC)。通過(guò)類(lèi)似的遺傳教學(xué)模式，做好專(zhuān)業(yè)的先導(dǎo)課程角色，為后續(xù)作物育種學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)提供理論基礎(chǔ)。

設(shè)置遺傳學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性科研素養(yǎng)。開(kāi)放式研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)先進(jìn)的教學(xué)理念，有了好的教學(xué)理念還必須結(jié)合先進(jìn)的、科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，才能推動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)力。生命科學(xué)發(fā)展迅速，技術(shù)日新月異，在這樣一個(gè)社會(huì)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(huì)的需要、適應(yīng)時(shí)代的變革，教育也應(yīng)該做到與時(shí)俱進(jìn)。傳統(tǒng)意義上的大班教育涉及農(nóng)學(xué)院各個(gè)專(zhuān)業(yè)(農(nóng)學(xué)、茶學(xué)、園藝學(xué)、植物保護(hù)學(xué)、應(yīng)用生物科學(xué)等)的多個(gè)學(xué)科，學(xué)生人數(shù)多專(zhuān)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(wú)法很好開(kāi)展個(gè)性化實(shí)驗(yàn)，影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培訓(xùn)和施展。由于筆者以專(zhuān)業(yè)為單位，實(shí)行實(shí)驗(yàn)課小班化教學(xué)，增加了師生間交流的契機(jī)，有條件進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。因此，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生在完成基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的前提下，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)展科學(xué)探索，撰寫(xiě)論文報(bào)告，提高整體創(chuàng)新素質(zhì)。為此，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)辟了近200 m獨(dú)立的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，配備了近200萬(wàn)元的遺傳學(xué)儀器設(shè)備，服務(wù)于學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)施過(guò)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(lái)的立題進(jìn)行篩選，給予一定的指導(dǎo)。例如學(xué)生對(duì)于CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)很有興趣，可以讓其進(jìn)入相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，參與整個(gè)載體構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選等過(guò)程，并親自參與其中一部分實(shí)驗(yàn)，了解突變產(chǎn)生、遺傳分離規(guī)律，提高學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的興趣和重視程度，同時(shí)使學(xué)生獲得更加開(kāi)闊的創(chuàng)新思維能力。在設(shè)置開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的第一年，有兩位本科二年級(jí)學(xué)生對(duì)于基因定位的內(nèi)容非常感興趣，主動(dòng)與相關(guān)教師進(jìn)行了溝通，申請(qǐng)開(kāi)放課題，由相關(guān)的教師提供F定位群體，開(kāi)展水稻粉質(zhì)胚乳的圖位克隆研究。在此過(guò)程中，學(xué)生主動(dòng)搜索相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解粉質(zhì)胚乳的表型、研究意義，以遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室為主體開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。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(kuò)增、跑膠等各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，匯總相關(guān)標(biāo)記信息，判別標(biāo)記類(lèi)型：母本(粉質(zhì)胚乳突變體)條帶類(lèi)型、父本(正常胚乳)條帶類(lèi)型或是雜合狀態(tài)，兼具父母本的條帶類(lèi)型。學(xué)習(xí)如何運(yùn)用遺傳學(xué)上的連鎖知識(shí)點(diǎn)，分析稻米中粉質(zhì)胚乳的遺傳規(guī)律及定位方法，通過(guò)BSA(bulk segregation analysis)法找到候選比較，進(jìn)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(shí)驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)入相關(guān)教師實(shí)驗(yàn)室，跟著研究生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)。在此過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)老師、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)老師和助教給予一定指導(dǎo)和幫助。通過(guò)一系列的訓(xùn)練，學(xué)生掌握了大量的實(shí)驗(yàn)技能，鞏固加深了知識(shí)點(diǎn)，也在此過(guò)程中鍛煉了主動(dòng)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(huì)對(duì)教學(xué)效果有一定的影響，小班化以后專(zhuān)業(yè)細(xì)化特點(diǎn)更明顯，筆者重新調(diào)整了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容。對(duì)于遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)部分，制定了規(guī)范統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括了實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理、主要儀器設(shè)備、操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析等五大塊內(nèi)容，對(duì)于繪圖也都有統(tǒng)一要求。通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，促使學(xué)生認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)操作的技術(shù)要點(diǎn)，及時(shí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)中學(xué)到的知識(shí)和技能，找出差距和不足，為今后的進(jìn)一步改進(jìn)和完善奠定基礎(chǔ)，也為其根據(jù)所掌握的實(shí)驗(yàn)技能開(kāi)展下一步創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究提供重要參考，從而真正達(dá)到培養(yǎng)其科研素質(zhì)的目的。

建立實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)堂講評(píng)制度。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)置了數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以將顯微鏡拍攝后的照片存在對(duì)應(yīng)的電腦上，任課教師對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及時(shí)批改，同時(shí)檢查電腦上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。批改的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和成績(jī)及時(shí)反饋給學(xué)生，如對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在的共性問(wèn)題，任課教師會(huì)在下一堂新實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在點(diǎn)評(píng)時(shí)，教師會(huì)給出成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，如卷面的書(shū)寫(xiě)、繪圖的規(guī)范性等都是決定成績(jī)高低的關(guān)鍵因素。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生及時(shí)了解了自己實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在的問(wèn)題和不足，也便于學(xué)生在以后的實(shí)驗(yàn)中及時(shí)糾正類(lèi)似的問(wèn)題，不斷提高實(shí)驗(yàn)水平。

建立科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核制度，納入遺傳學(xué)總課程評(píng)估體系。鑒于遺傳學(xué)整體教學(xué)中實(shí)驗(yàn)課程的權(quán)重，將實(shí)驗(yàn)課成績(jī)納入遺傳學(xué)課程評(píng)估系統(tǒng)，占總課程成績(jī)的25%。實(shí)驗(yàn)總成績(jī)以每次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的加權(quán)平均計(jì)算而得，依據(jù)為：預(yù)習(xí)成績(jī)10%，實(shí)驗(yàn)操作占50%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，實(shí)驗(yàn)紀(jì)律占10%。加重實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)的權(quán)重，注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)和理解。對(duì)于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課程，作為附加分，以實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告形式呈現(xiàn)。

2 教學(xué)隊(duì)伍的設(shè)置

在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室離不開(kāi)高質(zhì)素的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)是實(shí)驗(yàn)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(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生個(gè)性化教學(xué)要求更好，對(duì)于任課教師的也是一種挑戰(zhàn)。根據(jù)小班實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)主講教師、本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中心老師、助教3個(gè)部分組成，為了加強(qiáng)農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)的針對(duì)性教學(xué)，注重細(xì)節(jié)教學(xué)，3個(gè)教學(xué)主體均由農(nóng)學(xué)系具有高級(jí)職稱的教師和研究生構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)主講教師為遺傳學(xué)專(zhuān)業(yè)的農(nóng)學(xué)系任教的教師，同時(shí)擔(dān)任遺傳學(xué)理論課的教學(xué)工作，能做好理論課與實(shí)驗(yàn)課的銜接，做到理論課和實(shí)驗(yàn)課各有側(cè)重，互相補(bǔ)充，相得益彰，避免出現(xiàn)同一個(gè)概念理論課和實(shí)驗(yàn)課同時(shí)授課，降低教學(xué)效率。實(shí)驗(yàn)課主講教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)及實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)。本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中心老師由作物學(xué)專(zhuān)業(yè)的教師承擔(dān)，主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課的試劑準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)課操作指導(dǎo)等。同時(shí)配備了研究生助教，助教隨堂聽(tīng)課，輔助主講教師工作，另外每周安排一次答疑時(shí)間，由學(xué)生主動(dòng)到研究生助教所在實(shí)驗(yàn)室咨詢交流，做好實(shí)驗(yàn)課的課后輔導(dǎo)及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)工作。

此外，開(kāi)展教師的培訓(xùn)、教學(xué)方法的指導(dǎo)，組織小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師的教研活動(dòng)，使教師明確小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和意義，共同制定教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)度。建立集體備課制度，定期備課，明確階段教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件的改進(jìn)

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)置了針對(duì)性農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)設(shè)置了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)這個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)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?jiǎng)?chuàng)建世界一流的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室對(duì)于科學(xué)研究和人才培養(yǎng)具備無(wú)法替代的重要作用，先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施及開(kāi)放水平是提升遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要保證，在常規(guī)固定實(shí)驗(yàn)課教室更新了功能強(qiáng)大的數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，具有1個(gè)教師端和36個(gè)學(xué)生端，互動(dòng)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(jī)和電腦主機(jī)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(shí)時(shí)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(shí)驗(yàn)圖像在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行示范顯示。同時(shí)，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)推向采集、系統(tǒng)設(shè)置、遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)等功能。

為滿足開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的要求，遺傳學(xué)開(kāi)辟了近200 m獨(dú)立的學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，配備了PCR儀器、電泳儀、低溫離心機(jī)、烘箱、培養(yǎng)箱、冰箱等遺傳學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備，能夠保證學(xué)生順利開(kāi)展自我創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)操作。目前生命科學(xué)發(fā)展迅猛，遺傳學(xué)逐步從個(gè)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(gè)分支學(xué)科滲透，形成了許多分支學(xué)科和交叉學(xué)科。國(guó)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(kāi)了激烈競(jìng)爭(zhēng)，培養(yǎng)具有遺傳學(xué)基本知識(shí)和創(chuàng)新能力的研究人才具有重要意義。實(shí)驗(yàn)室也與時(shí)俱進(jìn)，引進(jìn)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(shí)候，常規(guī)都使用碘染色觀察花粉?；钚?，配置掃描電鏡以后，學(xué)生通過(guò)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(shí)驗(yàn)課不能反映的。

4 結(jié)語(yǔ)

該次教學(xué)改革的主要?jiǎng)?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(diǎn)，結(jié)合農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)背景學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與思維模式，探索研究適合基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究性教學(xué)模式，總結(jié)出有效的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。其核心點(diǎn)在于更深入地探索在基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)中如何結(jié)合農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，融入研究性教學(xué)理念，突破單純的知識(shí)傳遞，讓學(xué)生可以通過(guò)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，真正了解和掌握遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)與研究方法，并從中通過(guò)多學(xué)科的交叉，進(jìn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式，小班化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室管理和隊(duì)伍建設(shè)等方面的變革，全面實(shí)施小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。對(duì)近年來(lái)開(kāi)展小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行分析和總結(jié)可知，小班化實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要，也符合實(shí)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(shí)驗(yàn)條件，有利于更好地培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才建立結(jié)構(gòu)合理、理論與實(shí)踐結(jié)合、具有一定創(chuàng)新性的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系。