陈芳,米佳丽,吴利敏,刘慧芬,董传举
(河南师范大学水产学院,河南新乡453007)
水产养殖专业遗传学实验教学改革初探
陈芳,米佳丽,吴利敏,刘慧芬,董传举
(河南师范大学水产学院,河南新乡453007)
遗传学是水产养殖专业的重要基础课程之一,其实验教学是帮助学生巩固理论知识,掌握实验技术的重要途径。本文以河南师范大学水产养殖专业遗传学实验教学为例,针对传统实验教学和考核方式的弊端,提出一系列改革方案,如:丰富创新教学内容,引入多元化教学模式,增设开放实验教学环节,建立科学评价反馈体系等,以期为水产养殖专业遗传学实验教学提供参考。
水产养殖;遗传学;实验;教学
遗传学是研究生物体遗传和变异规律的科学,经过一百多年的发展,已从个体水平向细胞、细胞核、染色体和基因层次纵深发展,成为20世纪生物科学领域中发展最快和最重要的一门基础和前沿学科。目前,我国高校许多农学、生物学相关专业均开设遗传学课程。为适应各专业办学条件、学生知识结构和培养目标,不少学者对高等院校的遗传学实验教学进行了改革探讨[1-4]。但是,对水产养殖专业的遗传学实验教学改革探讨较少[5-6]。
遗传学是水产养殖专业的一门重要基础课程,其实验技术为鱼类生理学、遗传育种学、细胞生物学和分子生物学等多门课程的实验开展奠定基础。遗传学理论性和实践性非常强,覆盖范围广,内容跨度大且新知识积累迅速,课时有限,加之社会强烈需要“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的复合型水产人才,使得教学难度更大,任务更加繁重[7]。笔者以河南师范大学水产学院近年来的本科教学实践为例,分析了遗传学实验教学中存在的问题,并根据水产养殖专业应用型人才的需求特点,提出了改进措施,以期为水产养殖专业遗传学实验教学提供参考。
目前,遗传学实验教学主要开设验证性实验,比如果蝇杂交实验、果蝇唾腺染色体的制备和观察等,而综合性实验、创新性实验相对较少。学生重理论轻实践,对实验课不够重视,动手能力差。与分子生物学、细胞生物学等课程的实验项目重叠,整合不够。此外,考核方式单一,实验成绩主要依据实验报告和期末考试。
2.1 丰富创新教学内容
优化实验项目。针对遗传学实验内容上的三多三少问题[8],将遗传学内容大致分为经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、数量与群体遗传学和微生物遗传学五个实验部分,每个部分设置2-3个实验项目。遗传学与多门课程之间存在着交叉和重叠,在设计遗传学实验项目时要整合优化教学内容,加强学科之间的协作和交流,避免重复教学。
组合多种实验类型。首先,精选基础实验,帮助学生掌握基本理论,熟悉基本实验操作、技能和技巧;其次,增加综合实验,有助于引导学生运用综合理论,系统掌握实验方法和手段;最后,优选研究型/设计型实验,充分调动学生学习积极性和主动性,培养学生严谨的科学态度,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,进而提升学生的创新性[9]。采用从基础、综合到研究/设计/创新型实验的渐进体系,培养学生动手操作能力、综合实验设计能力和创新能力。
更新实验教材。遗传学的研究进展日新月异,而实验教材通常滞后于理论研究[10]。为此,在实验教学过程中,实时关注国内外遗传学发展趋势,博采众长。一方面,通过网络搜索下载最新科研成果,将新技术、新方法、新进展以多种形式介绍给学生;另一方面,借鉴国外在遗传学教学方面的最新成果,如英语教材《Instant Notes in Genetics》以模块形式全面、系统地概括了该学科核心内容和前沿动态,重难点突出,适合作为课后总结复习的参考资料。
2.2 引入多元化教学模式
传统的填鸭式教学既不利于提高教师积极性,也无益于培养学生的思维创新能力,已不能满足当前的教学要求。教师是课堂里的“导演”,而学生才是课堂的“主角”,一堂课效果的优劣,取决于教师如何调动学生积极性,共同演绎好这堂课。因此,实际教学过程中,引入多元化教学模式,将多种教学方法有机结合。例如,对有共同点的事物,利用比较法可以揭示事物的相互联系,加深人们对事物本质的认识;而对于一些生疏难懂的知识,以案例为引导,调动学生积极性,提高学生分析和解决问题的能力[11]。此外,应重视语言艺术的提升,尽量用通俗易懂、诙谐的语言将复杂内容简化,提高教学效果,增强学生学习兴趣。
2.3 提高学生参与程度
大多数实验课程都是由教师提前准备好实验材料和用具,学生只需按照老师讲解的步骤按部就班地操作,这种被动的接受过程使得学生惰于动脑,疏于创新。为更好地发挥学生的实验积极性,有必要让学生参与实验课的各个环节。首先,实验前的准备工作,要求学生熟悉和理解基本的实验原理,掌握所用试剂的配制方法和相关用具的准备。我院实行小班教学,采取小组轮流制协助教师准备实验,整个准备过程由实验老师指导、监督完成。此外,小组成员需要提前准备好该实验项目的课件等。课上,学生代表根据自己的理解认识和准备的课件,向同学们讲解此次实验的原理、方法、步骤等内容。然后,实验老师对其所讲内容进行补充和强调。每个实验小组独立操作,实验老师仔细观察学生操作是否规范,不当之处及时纠正。实验结束后,组织大家总结实验心得,分析讨论实验中出现的问题,布置学生完成实验报告。让学生全程参与,有助于调动学生积极性,提升学生综合实验能力。
2.4 增设开放实验教学环节
受实验课时的限制,有些实验项目无法在既定的课堂时间里完成,或者满足所有学生的需要。因此,有必要制订更加开放的实验室管理制度,加大实验室的开放力度,延长实验室开放时间,开展第二课堂,为学生创造更多的动手机会。学院鼓励学生成立课外科研兴趣小组,小组成员就某一科学问题自主查阅文献,自行设计实验方案,向院里提出申请,待审批后即可开展实验。如果学生在实验中遇到问题,教师要给予一定的辅导,引导其分析问题、解决问题。开放式教学能有效培养和提升学生解决实际问题的科学素质,使学生丰富的想象和创新思想得到实践,有利于学生更好地发挥主动性和创造性。
2.5 建立科学的评价和反馈体系
合理的实验考核制度能够客观反映教学效果,是教学的重要环节。过去遗传学实验课程成绩由平时成绩(实验报告,40%)和期末考试成绩(实验操作,60%)两部分组成,考核方式过于单一,无法客观反映教学效果。改革后,我们调整了成绩构成比例,细化和量化了考试内容[12]。
在新考核体系中,遗传学实验课成绩由平时成绩(60%)和期末成绩(40%)两部分组成。其中,平时成绩主要考查学生的出勤率(10%)、课堂表现(10%)和实验报告 (40%)撰写情况;期末考试分为笔试(20%)和操作(20%),注重考查学生对基础理论知识和概念的掌握,以及学生运用遗传学知识解决问题的能力,综合评估学生的实验操作和创新能力。
为了解教学过程的进展情况,老师通过随堂征询意见和学期末教学情况反馈问卷调查,收集并充分考虑学生对遗传学实验教学的建议,不断改进教学方法,调整教学内容,保持教学双向信息反馈通道的畅通,努力做到教学相长。
由于遗传学学科发展迅速,并向生物学各个分支学科渗透,知识技术更新快。作为课程的辅助者和引导者,教师应从以下三方面努力:1)转变教育思想,树立先进、科学、合理的教育理念,苦练内功,不断更新和提高自身的教学能力和教学技能;2)了解本学科最新发展趋势,加强和国内外同行的学术联系与交流,注重教学改革,不断提高教学质量,改进教学方法;3)加强教师和学生之间的沟通交流,定期开展讨论会,及时发现教学中的不足,不断改进和完善。
[1]顾蔚,张敏.优化遗传学教学设计的实践与探讨[J].遗传,2004,26(6):934-940.
[2]林小虎,张卫国,杨立铭,等.农业院校遗传学实验教学体系优化与实践[J].安徽农业科学,2011,39(2): 1250-1253.
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[12]赫杰,张颢,张丽丽.高校遗传学实验考核方式的改革探析[J].遗传,2015,37(3):309-313.
Preliminary study on teaching reforms of genetics experiment for aquaculture students
Chen Fang,Mi Jiali,Wu Limin,Liu Huifen,Dong Chuanju
(College of Fisheries,Henan Normal University,Xinxiang 453007,Henan,China)
Genetics is one important basic course for aquaculture majors,while its experimental teaching is the main way for students to understand the basic theories of genetics and master experimental technology.Based on the genetics experimental teaching in College of Fisheries,Henan Normal University,regarding the weakness of traditional experimental teaching and evaluation mode,we put forward the following reforms:optimizing the laboratory teaching contents,introducing diversified teaching modes,adopting open experimental teaching modes,establishing a scientific evaluation system and application feedback strategy,aiming to provide references for genetics experimental teaching for aquaculture students.
aquaculture;genetics;experimentation;teaching
河南省高等学校重点科研项目(项目号:16A240003)
陈芳(1986-),女,硕士,助理实验师,研究方向为水产动物营养与饲料