张 丹 徐崇志 邹洪军
(1.塔里木大学 a.植物科学学院;b.学生工作处,新疆 阿拉尔 843300;2.塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)
生物科学技术飞速发展的今天,生命科学中各门学科的核心遗传学成为此领域发展最为迅速的学科之一。对于遗传学这门课程的教学,高校教师面临着严峻的挑战:陈旧的教学内容及落后的教学手段都不能够突出遗传学主干课程的地位,达不到良好的教学效果,学生的独立思考与独创能力、继续学习的能力都得不到增强。根据遗传学课程本身的特点以及培养学生的目标,我们对遗传学教学进行了思考,有几点体会以期交流。
对于遗传学的理论教学,以往的观念是单独进行这门课程的讲授,而遗传学有许多相关学科,比如与“植物学”、“动物学”、“生物化学”、“细胞遗传学”、“分子遗传学”、“生物统计学”等相互关联,在教学内容上有重叠部分,为了避免重复教学,就需要对教学内容进行调整和优化,以突出本学科的特点。有些学者认为可以通过与学生和其他相关课程的授课教师进行交流、协调来调整这部分教学内容[1]。笔者认为>这种方式虽然可以达到调整内容的目的,但是课程教学不仅仅是讲授一门课程,更应当对所教学生的专业有所了解,每个专业的学生都有培养计划与课程教学大纲,了解专业培养计划就可以十分清楚学生所修的课程及其先后顺序,再结合教学大纲就可以对比重复教学内容的异同、侧重点,提高调整教学内容的效率和准确度。例如:我校生物技术专业学生的培养计划中,“遗传学”与“酶工程”在同一学期开课,下一学期开设“基因工程原理”这门课,这样的授课顺序就决定遗传学在讲授“基因工程”这一章时要起到抛砖引玉的作用,简要展示基因工程的成果、目前的发展水平,介绍基因工程的载体及简单的原理,让学生对这部分教学内容产生兴趣并在脑海中留有印象,以利于下一学期课程的深入学习。
遗传学的实验教学,存在着验证性实验比例大、实验材料和方法单一等问题。通过增加设计性、综合性实验,给予了学生很大的发挥空间,激发了学生的兴趣,促使他们独立思考和进行创新,丰富了实验材料,改进了实验方法,增强了学生掌握全局和分析、解决问题的能力。例如:我们增加了“植物多倍体的诱导与细胞学鉴定”设计性实验,这个实验要求学生分组实施,先查阅资料而后自选实验材料和制片方法,实验方案的设计,从材料的挑选、萌发、处理到制片观察与分析等具体步骤都由学生自主完成,锻炼了学生独立完成工作的能力,增强了团结协作意识,做到育人于教学之中;并>且这个实验能将前面实验所学内容全部应用其中,使学生对整个实验课程的学习有了全盘掌握,避免了即学即忘的问题,收效良好。
遗传学有很多微观的教学内容,并且有部分内容仅凭文字和挂图很难理解。改变以往板书结合挂图的教学方式,引进与自制多媒体课件相结合,在课件中插入图片和动画效果,使教学内容更加生动、直观,易于理解。例如:有丝分裂、减数分裂过程、利用PCR技术扩增目的基因等内容都可以用动画效果来展示,比单纯用语言讲解更容易引起学生的学习兴趣,更容易理解和掌握教学内容。
过去遗传学的实验教学,都是采用板书讲解,而且只能用显微镜观察实验结果。这样的实验教学存在着很多弊端:学生通过教师讲解只能知道实验原理和实验步骤,而最关键的环节,实验结果的观察和分析只能独自完成,与教师之间交流非常困难。因为学生与教师即使是用同一台显微镜观察同一玻片,每个人的视野范围和观察目标是不同的,有可能出现所答非所问的问题,不能及时为学生进一步讲解实验内容和解决疑难。
针对这种情况,我们的实验教学也采用多媒体授课,制作实验课件,最重要的是建立遗传学互动实验室,计算机与显微镜相连,运用DigilabII软件进行教学。互动实验室的主机由教师操控,讲解实验时学生先打开DigilabII软件输入姓名和班级,链接教师端,教师开启与学生端链接,而后教师点击“显示教师屏幕”按钮,所有学生的计算机屏幕都出现教师的课件内容,以利于学生掌握实验的具体内容。当学生在实验操作室完成实验的具体步骤到互动实验室观察结果时,教师取消显示教师屏幕,每个学生显微镜下的观察结果都出现在自己的显示屏上,教师屏幕上可以看到每个学生的实验结果,这样教师就可以掌握本次实验学生的完成情况,既可以及时给予讲解,还可以把较好的学生实验结果呈现在每个学生的显示屏上,让学生对正确的实验结果有所了解,对比自身不足加以改进。通过这个软件学生还可以对实验结果进行编辑并以提交作业的方式与教师进行文字、图片或语音交流,可以起到单个辅导的作用,让抽象的内容变得直观,增强学生对实验课程的兴趣,同时让学生对现代教学手段有充分的认识,教学效果显著提高。
随着生命科学的飞速发展,各学科的内容面临着不断的补充和更新,这些内容不可能在教学过程中全部讲授给学生,这就需要我们在教学过程要重视学生的独立学习能力,调动学生的积极性,让学生参与教学过程。陈瑞娇认为提前布置习题大纲,而后采用提问和讲解的自学指导法,了解学生的学习效果;在教学过程中组织教学讨论,让学生围绕某一问题分组讨论,进行演讲的讨论法,而后由教师总结,可以促进学生各种能力的提高[1]。刘淑娟等认为通过设疑与讨论,启发学生积极思维,不仅培养了学生处理问题的能力,也培养了学生的参与能力、合作能力、竞争意识以及口头表达能力和逻辑思维能力;让学生自学教学内容,培养自主学习能力[2]。
我们也认为培养学生独立获取知识的能力非常重要,也在教学中尝试了以上学者的教学方法,同时我们还让学生转换角色担任教师,讲解部分教学内容和感兴趣的遗传学问题。通过亲自体验教学过程,增进了对教学内容的理解,增强了学生的自信心,在讲解教学内容和课外遗传学知识时,学生会提前查阅大量资料丰富讲稿内容,调动了学生的积极性,加强了学生与教师、学生与学生之间的交流,形成主动学习和互动学习相结合的良好氛围。
网络资源具备信息量大、查询速度快的特点[3]。利用网络资源下载遗传学及相关理论课程和实验的视频,可以起到辅助学习、扩展知识面的作用。例如:观看其他院校的教学录像,可以形成对比,取长补短,提高教学水平;下载相关课程如“分子生物学”的实验视频可以丰富教学内容,开阔学生的视野,为学生相关课程的学习奠定一定的基础。在这个过程中,要注重学生利用信息技术获取知识能力的培养。教师应向学生介绍网上各种综合性、专题性数据库[4],还应指导学生掌握信息检索策略,达到培养学生利用信息技术获取知识和解决问题的能力[3]。除此之外,利用网络还可以增进教师与学生之间的课外交流,可以交流遗传学发展的信息,可以讨论遗传学问题,可以给不善语言表达的学生一个交流的平台,因材施教提高学生的综合素质。
遗传学教学,教师应首先转变观念,即由个体意识向团队意识的转变,由粉笔意识向电子意识的转变,由专有意识向共享意识的转变[5],以学生的专业培养计划为前提,以提高学生的综合素质为目标,以符合现代社会所需人才类型为要求,充分利用现代化的教学手段和先进的教学模式,不断探索教学改革,提高教学质量。
[1]陈瑞娇.遗传学课程教学改革初探[J].韶关学院学报:自然科学版,2002,23(9):111~114.
[2]刘淑娟,肖军.高校遗传学教学改革探析[J].泰山学院学报,2006,28(3):117~120.
[3]陈晓芸,林鸿生,林燕文.加强遗传学实验教学改革提高学生实验综合技能[J].中山大学学报论丛,2006,26(6):27~29.
[4]顾蔚,张敏.遗传学教学中培养学生综合能力的探讨[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2003,31(4):197~199.
[5]李宗芸,潘沈元,朱必才,屈艾,高建国.遗传学课程群的设置和思考[J].徐州师范大学学报:自然科学版,2004,22(4):73~75.