关于遗传学实验教学创新的思考
关于遗传学实验教学创新的思考 遗传学是现代生命科学中发展最为迅速的学科之一。随着人类、水稻 和拟南芥等模式生物基因组测序计划的完成，遗传学己进入了功能基因组学时代。基因组学的快速进展正在不断地改变和更新遗传学教学的内容。遗传学是一门实 践性很强的学科，实验教学占有极其重要的地位。遗传学是生命科学类专业的一 门主干课程，为了适应学科的不断发展，有必要对实验教学的内容做修订和更新。
创新教育是现代教育的主旋律，如何在遗传学实验的教学中进行创新己成为有识 之士讨论的一个焦点。
1教学创新的必要性 一般认为，教学创新的目的是培养新型的具有创新精神和创新能力的 人才，以保持未来的学科发展具有旺盛的生命力。实验教学的具体目标是训练学 生有较强的动手操作能力，有设计实验和分析解决实验问题的能力，但当前实验 教学存在着这样的问题：教学内容陈旧，验证性实验多，探究性实验少，不能满 足学生掌握新技术、新方法的要求；
实验课和理论课脱节，教学评价体系不合理。
实验课常常是教师先在板书中列出实验原理和操作步骤，学生按实验指导按部就 班的操作，最后得出整齐划一的结论，这是不能适应生命科学发展需要的。
现代社会己把创新作为衡量人才的一个重要标准，创新的基础在于教 育。遗传学实验教学的创新必须树立以下几个观念：一是素质教育的观念，在遗 传学实验中，不仅进行专业知识的教和学，而且也在提高、积累或改善师生的思 想道德素质、身心素质、劳动技术素质等方面的综合素质。二是坚持以学生为主 体的教育观，促进人的个性发展。没有个性就没有创新，创新教育必须研究学生 的个性差异，培养思维的新颖性、独特性、发展学生的思维风格。第三是改单向 接受式的教学为双向互动式的教学，在遗传学实验中应以遗传分析为主线，鼓励 学生参与实验的全过程，培养学生创造性思维的能力，同时培养学生团结合作的 团队精神。
2教学内容的调整 教育部《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》 中要求高校“开出一批新的综合性、设计性的实验”，“创造条件使学生较早地参 与科学研究和创新活动”。以此为指导思想，可以对遗传学实验的教学内容作如 下调整：第一，配合理论课教学，精选基础性、验证性实验的内容。验证性实 验以验证经典遗传理论为主，其内容包括两大块：一是验证三大遗传规律的实验， 所用的实验材料可以是水稻、玉米等植物材料，也可以是果蝇、粗糙链孢霉等动 物或微生物材料；
二是细胞遗传学实验，所训练的实验技术主要是染色体制片技 术内容包括有丝分裂和减数分裂的观察，核型分析、染色体结构和数目变异的观 察等实验。验证性实验属于常规实验的内容，没有反应学科的新进展，但这些实 验对于培养学生遗传分析的能力是不可缺少的，因此必须保留。验证性实验的课 时可进行较大压缩，教师可以将一些在内容上有可比性的实验项目进行归并，使 学生在有限的时间内得到较全面的训练。
第二，増加综合性的大实验。开设综合性实验是当前教学改革的重要 内容。综合一词的含义是很广泛的，可以指学科间或学科内知识的综合，还可以 指实验形式的综合。综合性实验的选取要适应学科发展的要求。随着重组DNA 技术和PC技术的发展与广泛应用，经典遗传学已步入现代分子遗传学水平。因 此，遗传学的综合性实验必须増设分子遗传学实验的内容。
可以安排这样两个大实验：一是利用分子遗传方法验证经典遗传规律 的实验。在F、DH等遗传分离群体内，分子标记带型的分离是符合经典遗传规律 的。教师可构建水稻、玉米等植物的遗传分离群体通过检测RLPSR等分子标记的 分离情况来验证三大遗传规律。这个实验综合了分子遗传学中的三大基本实验技 术：DNA提取与纯化、DNA酶切与电泳、PCR反应等。这些技术的熟练掌握将 为学生走上工作岗位奠定坚实的基础。二是荧光原位杂交实验。荧光原位杂交是 一项崭新的分子细胞遗传学技术主要包括染色体玻片标本的制作、探针的标记、 杂交、洗脱等步骤。这个实验的综合性更强，对于培养学生的全面实验能力是十 分有益的。生较早地参与科学研究和创新活动。设计性实验是富于探索性的实验， 有助于増强学生的创新意识。设计性实验可以在应用性较强的实验中选取。目前， 许多高校都开设了微核实验。微核实验是监测环境污染程度的一种快速、简便方 法。微核是真核生物细胞经辐射或化学诱变以后产生的，在细胞分裂期间游离于 主核之外的一种异常结构。讲清这些原理以后，教师可以要求学生设计实验检测 某一特定环境的污染程度，所用植物材料、实验方案由学生自行选择和设计，或 者要求学生从不同的角度设计实验：如比较不同植物材料用于微核检测的效率、 比较不同化学药物的诱变效率等。实验中的每一个环节，如试剂配制、实验仪器 的调整维护、试验数据的收集和分析整理等都由学生自己完成。这样就把发挥创 造性的机会留给了学生，増强了学生查阅文献资料、分析问题和解决问题的能力，为学生今后独立开展工作奠定基础。
实验教学的创新必须有一定的措施来保证：首先必须开放实验室，鼓 励学生自由安排时间，多进实验室，多做、勤思考；
其次可以加大设计性实验的 强度，要求学生参与实验的全过程，学生从自己动手准备实验开始，直至拿出一 个满意的实验结果，以保证实验的系统性和完整性；
三是教师要做好后勤工作， 在实验中给学生提供必需的药品和器材，并给予必要的指导和帮助。
3教学形式、方法的多样化 在教学形式和方法的创新中，如何激发并维持学生的学习兴趣和用什 么手段来达到较好的教学效果是必须解决的两个焦点问题。遗传学实验课的教学 不能继续沿用教师先讲解、学生按实验指导书操作的模式，而应改用灵活多样的 形式。
第一，采用课堂教学与课外活动相结合的模式。在实验课上教师只讲 解重点和难点，将大部分时间留给学生自己分析、讨论、发言。教师随时纠正学 生在实验中的不规范做法，以提高课时的利用效率；
同时要求学生在课外活动中 训练基本的实验技能。
第二，规范实验教学的各个环节。要求学生课前认真预习，在实验报 告中写出实验的收获与体会，在不断摸索中提高实验技能。
第三，充分应用现代教育技术。在实验教学中除了常用的显微镜、解 剖镜、培养箱等仪器设备以外，还要将现代化的电教手段引入实验课，以营造 实 验，可制作电视录像来示范，如制作DN双脱氧法测序实验的教学录像。这既弥 补了实验课的不足，又拓宽了学生的知识面。网络教学是课堂教学的补充和延伸， 将一些较烦琐的实验做成演示课件放在网上可以实现教学资源的共享。教师还可 以通过电子邮件与学生进行网上交流，通过网上信息反馈不断提高教学质量。
考核是督促学生学习的重要手段。要使学生重视实验课的学习，就必 须提高实验课的地位，将实验课作为单独的一门课程进行考核。考核不是简单地 给出分数，而必须对学生的知识、能力和素质进行全面评价。考核必须贯穿在教 学的全过程中。首先，在实验过程中考查学生实验操作的熟练程度;其次，检查 实验报告的写作水平和实验结果的准确性；
再次，对大实验和设计性实验，要着 重考查学生分析和解决问题的能力。考核是一个综合性的过程，要以上述三个方面为主建立操作性很强的考核指标体系，最好将实验中的重要环节做成评分点， 特别注意増加设计性实验和综合性实验的分值比例，最后将几项分数合起来得出 实验课的总成绩。考核中要注重发挥奖励的激励作用，对实验中有创新表现的学 生给予分数上的奖励。
4结束语 遗传学实验的教学创新是一项复杂的系统工程，其成功与否涉及到许 多方面。学校领导的重视和经费支持的力度是一个前提条件，教师和学生的努力 投入是关键，教师在其中仍占据主导地位。教师必须深入钻研教学内容，积极参 与科学研究，紧跟学科发展的步伐，才能得心应手地指导学生，为培养更多的具 有创新精神的遗传学人才做出应有的贡献。