生物工程专业本科生遗传学实验教学的改革与实践

石建州，王小立，王 坦，庞发虎

（南阳师范学院农业工程学院，河南 南阳 473061）

生物工程专业本科生遗传学实验教学的改革与实践

石建州，王小立，王 坦，庞发虎

（南阳师范学院农业工程学院，河南 南阳 473061）

遗传学实验课程是生物工程专业本科生必修的专业基础课。分析了遗传学实验课程教学的现状和主要问题，并针对这些问题提出了相应的改革措施和方法，以提高遗传学实验课程的教学效果和教学质量，有效地提高学生的学习主动性和创新性，培养高质量的应用性人才，为生物工程专业本科生的遗传学实验课程教学改革提供经验。

生物工程专业；遗传学实验；教学改革；本科教学

遗传学在生命科学领域占有举足轻重的位置，它是一门发展迅速的实践性学科。遗传学实验是高校生物学专业的基础课。生物工程本科专业的培养目标是使学生具备系统的生物技术与工程领域的基础知识、基本理论和基本技能，使其具有良好的实验设计、研究和技术开发的能力，把学生培养成为高级应用型人才，其中遗传学实验是生物工程本科专业设置的一门重要的专业基础课程。遗传学涉及分子遗传学、细胞遗传学、免疫遗传学、群体遗传学、数量遗传学等多门学科，内容博大。随着分子技术的快速发展，遗传学正成为目前最有发展和最有潜力的学科［1］。遗传学实验课程是遗传学理论课程教学不可替代的重要环节，是学生学习掌握遗传学基本知识、基本理论和研究方法的主要途径。通过遗传学实验课程的学习，培养学生的遗传学研究能力，提高其动手能力，增强其发现问题、分析问题和解决问题的能力［2］。遗传学实验是遗传学课程教学不可替代的关键环节，是生物工程专业本科学生理解与掌握遗传学基础理论和遗传实验技术的主要方法和重要途径［3］。依据学生专业的特点，设置相应的课程体系与教学方案，以更好地提升学生的综合素质和创新能力，是完成实验课的重要组成部分。但是，目前遗传学实验教学过程中还存在着一些不足，该文通过分析遗传学实验课教学的现状和问题，分别提出相应的改革与实践方案，为高校相关课程实验教学工作提供参考。

1 现状与问题

1.1 遗传学实验教学滞后，课时不足 遗传学实验教学理想状态应该与理论课同步，但在实际工作中遗传学实验教学一般都滞后于遗传学理论课，而且实验的总课时数较少，只进行几个经典的验证性实验，没有充足的时间进行综合性实验或研究性实验。遗传学实验是具有缜密的连贯性和系统性的，由于每一个实验的课时数只有3个，而遗传学实验的每一个实验完整地进行所经历的时间很长，3个学时的时间是远远不足的。为了使学生能够在有限的时间内尽可能地完成每次遗传学实验任务，目前实验课的准备工作，包括采样、培养、配试剂等大量工作完全由老师代替学生课前完成，学生来到实验室基本上只进行一些中心步骤的操作，最后观察实验结果，导致学生自己动手操作时间较少，对遗传学实验的实施缺少系统性的认知，这样就严重影响了遗传学实验的教学质量和学生的学习效果。学生只有通过完整的实验操作和对实验结果的分析才能更好地了解掌握遗传学的基本理论和基本知识。

1.2 实验内容陈旧，教学方法单一 目前，遗传学实验课程内容的设置陈旧，相对单一，基本上都是以基础的验证性的经典遗传实验为主，现行的遗传学实验课程内容基本上局限于验证基本规律的细胞遗传学范围内，缺少综合研究性实验和设计创新性实验，难以调动学生的兴趣，以至于部分学生只是按照实验步骤进行机械的操作，其学习的主动性和积极性在学习过程中没有被激发出来，这样就难以提高学生的创新能力。表面上看，学生按时到达实验室，在老师详细地讲解并全程示范后，按操作步骤完成了老师规定的实验，而且结果也是正确的。但是，实际上如果学生未经思考只是机械地进行每一步的实验操作的话，就是纯粹地机械性重复操作，达不到预期的教学效果。

教学的方式单一，一直沿用“以教师主导，学生临摹”的主要教学方式，学生只是被动地机械性地重复教材上的操作步骤，没有发挥其主观能动性，限制了学生创新思维的培养和综合能力的提升。遗传学实验课程通常一个实验安排3个课时，由于时间相对紧张，所以任课教师首先会对实验的目的、原理、操作步骤以及注意事项讲解20～30 min，其余时间是学生分组或者各自进行实验操作。如果学生没有课前预习准备的话，实验进行得就比较仓促或者就只是简单地按照老师示范的操作步骤进行实验，那么这个过程就只是一个验证性的操作过程而已，达不到良好的教学效果。

1.3 考核方式片面 遗传学实验课程的成绩评定，往往是取决于平时的考勤情况和每一次的实验报告，而忽略了重要的学生动手动脑的实验过程，这种片面的考核方式缺乏对创新型思维的鼓励，就制约了学生发现问题、分析问题和解决问题能力的提高。遗传学实验课程成绩的评定主要根据撰写的实验报告的质量，这种做法是不科学的，教师单纯从实验报告中获知学生对内容是否真正掌握，学生撰写的实验报告很大程度上是对实验指导书的抄写，实验结果也可能是参考其他同学的，其真实性难以判断，而且也不能避免撰写实验报告时只是简单的动手抄写而已，不能真实地反映学生的实验水平，也不能反映教师的实验教学效果和质量。有的同学在开展实验过程中，按照老师的示范和书上的步骤进行操作，往往很顺利地得到理想的实验结果，缺少思考；而也有学生会根据自己的思考和想法进行一些尝试，这样可能会导致实验失败或者实验的结果不理想，但恰恰是这一部分肯动脑筋的学生对知识的认知程度更高。所以，单纯地以平时的考勤和实验报告作为考核的方式的话，片面而不科学，会使学生对遗传学实验的兴趣会降低。

2 改革与实践

2.1 提升授课教师专业素养，促进教学质量水平提高 在整个教学过程中教学相长，充分发挥教师的主导作用，凸显出学生作为学习主体的地位。面对课时不足、新知识新技术快速发展、培养要求不断提升等诸多现实问题，更需要授课教师提高自身业务水平，凝心修炼内功，提升授课教师专业素养，促进教学质量水平提高。教师的专业素养和综合素质的高与低决定了教学质量和效果的优与良。承担遗传学实验课教学任务的教师，不仅需要清晰地把握整个遗传学实验的体系规划，而且也要熟悉遗传学的前沿科学。从准备好每一堂课、完成每一个实验，到制定教学内容、设置课程、改进教学模式等各个环节，都需要教师细心打磨，精心组织。不仅要求教师熟练把握课程内容，而且还要把前后知识融汇提炼，转化为自己的知识，还要以简捷、轻松的形式传授给学生，使学生轻松愉快地接受。教师的每一节课都需要投入相当大的工作量。

2.2 修订实验内容，合理设置课程 修订实验内容和合理设置课程的目的是提高教学质量，结合生物工程专业本科生的培养方案和培养目标，合理设置遗传学实验课程，优化修订实验内容，培养生物工程专业本科生的专业实践技能和创新能力，提高学生的综合素质。设置实验内容时，需要了解遗传学理论课程的内容安排以及遗传学实验课程的前展课程和后继课程，紧密围绕遗传学理论课程的内容设置实验课内容，前展课程、后继课程和交叉课程涉及的内容，尽量避免重复，合理分配学时，精讲重点，讲透难点，比如学生的后继课程将会开设分子生物学、基因工程等课程，那么在该门课程的内容设置上就避免重复相似的实验内容，使学生尽可能在有限的课堂上收获更多的知识。还需要考虑到学生的基础不同，多数学生在高中阶段已经接触过遗传学实验，有着扎实的功底，同时也有部分学生对遗传学实验很陌生，所以任课教师对这种差异化需要认真的摸底，以更好地进行分组和编排实验。这就需要任课教师加强自己的责任心，依据学院的教学大纲和教学目标，明确教学内容，对整体及细节进行认真的规划，包括对实验内容的设置和教学模式、教学方法的选择等具体环节进行细致的思考，精心组织，合理安排，以达到理想的教学效果。

2.3 改变单一的授课模式，采用多样化的教学方法 生物工程专业本科生的培养目标是培养学生成为具有创新能力的应用型人才，动手和思维能力都要加强。着重培养学生分析问题、解决问题的能力，培养和提高学生的科研素质，所以，遗传学实验课程的设置不仅是为了学生掌握遗传学知识，更是为了让学生了解认识科学研究的基本方法。针对遗传学课程的教学，应注重突出学生在学习过程中的核心地位，授课教师在整个教学过程中对学生的作用是示范、辅助、引导和督促，通过教师与学生的主体地位的改变，有效地调动学生自身的积极性和能动性，发挥更大的热情投入到学习中，从而提高自身的学习能力和综合素质［4］。遗传学实验教学的关键环节在于授课模式及教学方法的选择。为了保证遗传学实验课程的教学质量，每一名学生必须在课前对实验内容进行预习，每一个实验由一个小组负责准备全班该次实验的实验材料、实验器具和实验试剂，也包括准备对实验内容的讲解，可以是幻灯片，也可以使用传统的板书，改变教师在课堂上灌输的授课模式，实行“翻转课堂”，使学生成为主体，老师帮助和引导，督促学生积极主动查阅文献和相关资料，更能调动学生的积极性和主动性。上课时教师和学生对所讲解的内容进行把关和点评，鼓励讨论，随时解决问题。在遗传学实验课程教学过程中，学生的创新能力的培养是关键，改变单一的授课模式，采用灵活多样的教学方法，对培养创新型人才有着重要的作用。

2.4 优化考核方式 考核是督促学习的一种手段，是检验教学效果的一种方法。遗传学实验课程的考核方法应避免只依据考勤和学生的实验报告作为成绩的评定方式，要优化该课程的考核方式，做到理论知识和实验技能并重，激发学生的创新意识［5］。学生用创新性思维去完成实验过程，即使实验的结果不理想，教师也应该给以肯定并对其结果进行认真的分析和讨论。遗传学实验课程的成绩评定应该倡导鼓励创新，降低实验报告在考核中所占的比重［6］。遗传学实验应作为一门独立的课程进行单独考核，不和遗传学理论课的成绩综合在一起，遗传学实验课程考核主要包括实验报告的撰写和实验操作技能测试2个方面，其中实验报告要求学生按照实验报告格式认真撰写，强调客观真实地记录实验现象和实验结果，并且进行分析讨论。老师随时解答实验课堂上的问题，并对每位学生的课堂表现情况进行客观评价，公正打分，作为平时成绩。遗传学实验课结束后，要求学生按时上交实验报告，教师及时批改、评阅并针对相关问题进行讲解。优化遗传学实验课程的考核方式，目的是为了更好地激发学生实验的兴趣，提高学生科研实践能力和创新能力。

3 小结

实验教学是高等学校实施创新教育的重要环节，遗传学是一门通过科学探索和实验验证来揭示生命科学规律的基础科学，是一门以实践为基础的学科，遗传学实验课是高等学校生物专业中一门不可或缺的实验课程。遗传学实验课程是遗传学理论课程的应用与深化，是整个学科教学体系中的关键环节，在理论与实践、实践与创新之间起着非常重要的作用。遗传学实验课程能够有效地帮助生物工程专业本科学生继续进行遗传学理论知识的了解与掌握，同时也有利于学生综合素质的提升与创新能力的培养［7］。面对遗传学实验课教学现存的不足和困难，需要转变遗传学实验教学的传统观念和模式，扩宽遗传学实验教学新思路，构建新型实验教学模式，根据生物工程本科专业的培养目标，结合院校的实际情况，对遗传学实验教学改革进行多方位的改革，认真探索，以取得更好的教学效果［8］。

［1］韩芬霞，陈春刚.提高动物遗传学实验教学质量的探索［J］.黑龙江畜牧兽医，2015（11）：202-203.

［2］唐正义，李兴霞.地方院校遗传学实验教学改革［J］.内江师范学院学报，2015（8）：68-71.

［3］党瑞华，蓝贤勇，潘传英，等.《动物遗传学》实验教学的改革与实践［J］.家畜生态学报，2015（7）：92-93.

［4］曹宏伟，王彦杰，王景伟，等.研究性教学模式下遗传学教学的改革与实践 ［J］.黑龙江畜牧兽医，2014（2）：171-173.

［5］张靖，李竞云.浅谈遗传学实验教学中调动学生积极性［J］.科技视界，2015（7）：142，209.

［6］李贺，孙晓东，王莉，等.遗传学实验教学多方位改革的探讨［J］.高校实验室工作研究，2015（3）：6-8.

［7］任春环，陈宏权.动物遗传学实验教学改革的实践与探索［J］.科教文汇，2015（7）：53-55.

［8］杨秀芹.动物遗传学教学现状与建议［J］.黑龙江畜牧兽医，2011（6）：174-175.

（责任编辑：钱英红）

TeachingReform and PracticeofGeneticsExperimentforUndergraduatesin Bioengineering Major

SHI Jian-zhou，WANG Xiao-li，WANG Tan，PANG Fa-hu
（College of Agricultural Engineering，Nanyang Normal University，Nanyang 473061，China）

The Genetics Experiment is a compulsory specialized basic course for undergraduates in bioengineering major.In this paper,the current situation and existing problems in teaching of Genetics Experiment were analyzed,and the corresponding reform measures were proposed.The practice of the teaching reform could be helpful for enhancing teaching efficiency and the quality of Genetics Experiment,improving learning initiative and innovation of undergraduates,cultivate applied talents with high quality,and could provide experiences for teaching reform of Genetics Experiment for undergraduates in bioengineering major.

bioengineering major；Genetics Experiment；teaching reform；undergraduate teaching

Q3-3；G712

A文章顺序编号：1672-5190（2016）02-0069-71

2016－01－25

项目来源：南阳师范学院专项项目（2013022）；园林专业人才培养方案与课程体系综合改革与实验（2014）。

石建州（1977—），女，讲师，主要从事遗传学教学与研究工作。

王小立（1967—），男，副教授，博士，主要研究方向为动物生态学。