遗传学教学改革初探

郭晓农

（西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030）

遗传学教学改革初探

郭晓农

（西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030）

遗传学；教学改革；教学方法

遗传学在1900年诞生，经过迅速的发展已经成为21世纪生物科学领域中发展最快的学科之一。遗传学的发展纵向地向深层次发展，逐步从个体向细胞、细胞核、染色体、基因层层深入，横向地向生物学各个分支学科渗透，细胞生物学、生物化学、微生物学、分子生物学等几乎所有的生物学科都可与遗传学形成交叉和渗透[1～5]。遗传学是生命科学的核心学科，遗传学课程是生命科学以及相关学科的一门重要的专业基础课程和主干课，本课程的任务是全面、系统地讲授遗传学的基本规律及其分析方法，同时要介绍现代遗传学的最新研究进展。通过本课程的学习使学生对遗传物质的本质、遗传物质的传递规律、遗传及变异等基本规律有比较全面、系统的认识，并能通过所学的基本规律分析遗传数据，解释遗传现象。遗传学实验作为遗传学教学的重要组成部分，对学生掌握理论知识、锻炼动手能力及培养创新型人才具有重要意义。近年来，我们围绕遗传学理论教学与实验教学开展了一系列的教学改革探索与实践。

1 理论课方面的教学改革

1.1 优化理论课教学内容

遗传学作为生物学专业的一门重要专业基础课程，其新内容的增加及其与其他学科的交叉渗透，使得遗传学在教学过程中面临一些亟待解决的问题。一方面，遗传学的知识单元多，除了中学阶段有所接触的遗传学细胞学基础和经典遗传学定理外，还有细胞遗传、分子遗传、数量遗传、群体遗传和微生物遗传等各有自身特点、可以构成相对独立知识体系的众多知识单元；另一方面，遗传学的整体知识抽象而艰涩，绝大部分内容需要缜密地推理和思考才能掌握。正因这些复杂的特点，学生普遍反映遗传学是最难学习和掌握的一门课程；同时，遗传学教学内容多而杂，与细胞生物学、生物化学、微生物学、分子生物学等学科交叉渗透。针对上述问题，教师应该在整个教学过程中优化教学设计，明确教学目标，采用启发式教育，开展课堂讨论，教师主要解决教学中的难点，在讲解基本观点和原理时应用新的论点和资料[5～6]。对遗传学教学过程中出现的相似内容进行比较、讨论，帮助学生理解，加深记忆。例如，在讲述两点测验和三点测验、数量性状和质量性状、细胞质遗传和细胞核遗传等内容时，可以举一些实例进行分析讨论，然后由学生自己归纳总结，最后由教师进行讲评，通过这种方法可以提高学生准确分析、理解抽象理论知识的能力[7]。对于中学生物学教学中已经介绍过的孟德尔分离定律、自由组合定律，不必在大学本科教学中重复，应该在整个遗传学史中侧重介绍孟德尔的实验过程，让学生认识到遗传学研究中实验材料选择的重要性，使得学生能够在一个较高的层次重新认识孟德尔遗传定律及其新发现[8～9]，使学生认识到孟德尔的成功除了他非凡的研究天赋外，还与他采取了正确的方法分不开，他建立了经得起考验的科学研究方法，至今仍在遗传学分析中使用。在孟德尔规律教学中，通过对孟德尔科学研究方法的学习，合理引导与激发学生对科学研究的兴趣，使学生逐步学会如何观察、分析和解决问题，在学生深入理解基本理论和专业知识的同时，全方位、多角度地培养和提高学生的科学研究素质。

1.2 优化遗传学理论课教学方法

为了适应遗传学学科的发展，在有限的学时内使学生掌握更好、更多、更新的知识，有必要对遗传学的教学方法进行改革。对于一些遗传学知识难点，要采取一些巧妙的教学设计，使之变得更易于学生理解，这要根据具体情况采用不同的方法。遗传学教学所遵循的原则是：整体教学内容做到概念明确、重点突出、由浅入深、前后呼应，表达上要力争用简单的语言、明晰的逻辑关系讲解理论知识。一个模糊的概念会使学生对内容的理解似是而非或者把握不准确[10]。

在遗传学教学中，要自始至终把培养学生的遗传分析能力放在首位，在课程教学中避免“填鸭式”教学，可采用案例式教学，针对遗传学中一些较为抽象的概念、理论，列举出一些实际生产、生活中的例子，并加以解释说明。例如，在讲授遗传学中的性别决定与性连锁时，可以给学生介绍这些理论在人口普查方面的指导作用[11]。同时，应该鼓励学生充分发挥主观能动性，对知识进行积极地思考、分析，尝试自己举出一些自己身边的遗传实例，教师对学生进行评价、分析、指导，提高学生分析、讨论问题的能力，激发学生的学习兴趣，将抽象、难懂的教学内容变得生动、直观。

为了提高教学效果，需要改进遗传学考核方法。对于遗传学课程的部分内容可以由学生分组进行分析讨论，并且制作出PPT，进行课堂讲解。例如，对于细胞质遗传的短暂母性影响部分，可以由学生自学然后上台讲解，教师根据结果现场打分，这样可以激发学生的学习积极性和主动性，使学生能更好地参与到遗传学教学过程中[12]。

以多媒体技术为主的现代教育技术的发展，极大地推动了高等学校的教育改革，丰富了课程的教学内容，提高了教学效率，在一定程度上解决了课时不足的问题。但是，伴随着多媒体教学的应用，也出现了一些相应的问题。例如，由于利用遗传学课件教学后，很多教学内容以课件的形式展示，不需要或者较少需要教师板书，同时教学课件所包含的内容丰富，这些都在一定程度上加大了学生记笔记的难度，不利于学生及时消化、吸收所讲的内容。除此之外，多媒体课件的应用需要教师在电脑前进行操作，极大地减少了教师与学生的互动环节，长期使用容易使课堂气氛沉闷，会进一步影响学生的学习兴趣。针对以上问题，教师应在上课前就将教学课件拷贝给学生，让他们打印或复印出来，这样，可以很好地缓解学生记笔记与听课之间的矛盾，改善多媒体教学的不足之处，使学生在上课时能将主要精力放在听课而不是记录上，提高教学效果。同时，应该提倡教师使用无线鼠标和激光笔，这样可以使教师摆脱电脑的束缚，能在学生中走动讲授，加强动作语言的授课，加强与学生的互动。

大学的课程，尤其是专业基础课和专业课，其许多内容和知识的发展都是很快的，必须及时更新课程内容。比如，遗传学中的杂种优势、基因的表达与调控、基因工程、分子标记、基因组学等方面的内容可以说是日新月异，如果仅仅依照课本，就显得“照本宣科”、“内容陈旧”，学生就会因为在课堂上学不到新东西而对上课不感兴趣，有的学生甚至会觉得上不上课都一样，或者上课不如自学，教学效果就不会很好。因此，教师应该充分利用现代化媒介资源，注意收集报刊、电视、因特网等现代传媒中涉及遗传学的科技新闻。例如，在讲课中，有关遗传学最新的内容都可以在科技新闻报道的基础上进一步查阅相关文献，而通过阅读相关期刊并利用网络进一步查找原文，收集很多与课堂教学内容相关的最新文献。例如，有关基因组学、人类基因组计划等最新的文献内容都可以在课堂上讲授相关章节时及时向学生介绍，这样，不仅拉近了基础课与学科前沿的距离，而且大大激发了学生的学习兴趣。

2 实验课方面的教学改革

2.1 更新实验设备，提高课堂教学质量

遗传学实验是遗传学教学中的重要环节。它的教学目的在于验证遗传学基础理论的遗传规律、掌握遗传学实验技术及分析遗传学实验结果；培养学生严肃、严密、严格的科学态度和良好的实验素养，提高学生的动手能力；培养学生独立分析、解决问题的能力，并为有关的后续课程和将来从事的工作奠定坚实的基础。近几年来，我校加大了对教学实验设备的投入力度，相继为实验室添置了PCR仪、电泳设备、染色体核型分析仪。这些设备的投入使用使遗传学实验教学中一些抽象、微观的内容更直观，也更容易被学生理解，学生有更多动手的机会了解和掌握新技术，同时也提高了遗传学实验教学的质量和水平。

2.2 整合优化实验内容

提高遗传学实验教学质量是培养高质量生命科学人才的一个重要环节。遗传学教学的改革不仅要注意理论知识的传授和科学思维的训练，而且要加强实验操作技能的培养。传统的遗传学实验以验证性实验为主，在整个实验教学过程中，学生始终处于被动接受的地位，过分依赖教师的指导，不能独立进行观察、思考、操作。这种实验教学模式，不利于提高学生研究遗传学的实验技能，不利于培养学生观察、判断及解决问题的能力，不利于学生创造性科学思维的培养[13～14]。随着遗传学新技术的不断出现，有必要整合优化遗传学实验内容，增加创新性、设计性、综合性实验的比例，删除一些传统的遗传学实验，增加分子遗传学实验。例如，DNA琼脂糖凝胶电泳实验、聚合酶链式反应等，由于这些实验技术已经成为分子遗传学的基本技术，因此掌握这些技术对于提高学生的科研能力是非常有帮助的。另外，在实验过程中我们比较注重启发学生，在遵循实验机泵原理的基础上，对实验步骤、方法加以改进、优化，由此来培养学生的创新能力。例如，植物或动物染色体核型分析实验，可以由学生自己查阅文献资料，在可行性范围内由学生自己确定实验材料，拟定实验方案，自己动手配制药品，在实验过程中认真做好实验记录，对实验结果进行分析讨论，同时要加强实验报告的撰写环节，尤其是对实验结果的分析讨论部分要实事求是。通过以上训练可以提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，又能很好地提高学生的实验动手能力和综合表达能力[15]。

高素质创新人才的培养是高等教育追求的目标。培养学生的创新思维、实践能力和创新精神，除了应当明确创新的意义、内涵和要求，还要注意营造有利于创新人才培养的氛围和环境。创新往往来源于不同学科知识的交叉与渗透，要拓宽学生的视野，加强对学生个性发展和创新能力的培养，有必要进一步增强遗传学与不同学科之间的学术交流。要加强遗传学创新实验室的建设和管理，为学生提供良好的实验研究空间和必要的实验研究条件，努力提高实验室的开放面和开放程度，吸引不同学科的学生来参加科研小课题，共同探讨，互相学习，取长补短，使学生在主动思考提出质疑的基础上，通过自己动手实验来培养和提高其分析、解决问题的能力，有利于高素质创新人才的脱颖而出。

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1671-1246（2011）08-0078-03