提高高校遗传学课程教学效果的方法探讨

张昆

摘要：遗传学是生命科学专业本科阶段的一门重要课程。目前遗传学课程的教学理念日益完善，但仍有一些方法有待提高。根据遗传学课堂教学中出现的问题，我们从遗传学的教学内容、教学理念和教学方法等方面的改革提出见解。此外，理论联系实际，经典研究案例融入遗传学教学等理念的应用可以激发学生的学习兴趣，开拓学生的思路，提高学生的学习效果，从而达到良好的教学效果。

关键词：遗传学；教学改革；遗传学教学；经典遗传学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0188-03

遗传学作为生命科学的重要组成部分，是生命科学各专业的核心课程，在本科教学大纲中占有重要的地位。随着时代的发展，遗传学的研究范围不断扩大，一些新的理论、方法和技术不断涌现，进一步加深了人类对遗传物质传递方式和实现途径的理解；同时在工业、农业、医学、环境等领域的应用也取得了显著的进展。随着遗传学学科的迅速发展，遗传学的教学内容越来越丰富，导致教学难度增加，而教学计划学时数却未能得到相应的提高。同时生命科学各个学科的相互渗透导致教学内容出现一定的重复，授课教师在教学内容的选择和教学时间的安排上存在着突出的矛盾。因此，授课教师不仅应对教学内容进行合理的取舍，形成一个结构完整的课程纲要和知识体系，而且还应该采用合理的教学手段和方法进一步提高教学效果和质量。

一、遗传学课堂教学中存在的主要问题

遗传学的教学目的应着重于科学素质的培养，即通过知识的传授，实验技能的训练，建立科学的遗传学观念。为了达到这一目的，在遗传学教学过程中，应该结合学校的特色，联系学生实际情况以及当今遗传学发展和研究的重点确定教学内容。对于遗传学教学而言，目前国内存在着不同院校出版的几十种教材，但是每种教材的编写者侧重点不同，同时教材内容及语言风格也各有特点，如何选择适合自己学校及专业特色的教材往往有一定的难度。同时授课教师可能面临较重的科研任务，在授课过程中教学理念更倾向于传统的“填鸭式”教学，新的教育教学理念并没有实施，因此，在教学过程中，学生学习的主动性和积极性不足，导致学生对所学内容没有透彻理解，学习效果大打折扣。

二、遗传学课堂教学方法改革的途径

（一）选取合适的教材和教学内容

教材是教学的基础，对于不同的遗传学教材，其内容侧重点有所不同，此外不同院校使用的教材也有较大区别。合适的教材是保证遗传学教学正常有序进行的前提，对于我校而言，师范专业是特色专业，我校遗传学教研室组织人员编写《普通遗传学》教材，该教材在2009年和2015年先后推出第一版和第二版，主要适合高等师范院校尤其是地方师范院校，并且荣获普通高等教育“十二五”规划教材和遗传学国家精品课程配套教材，已被全国近百所高校选为生物专业本科生的固定教材。该教材内容除了遗传学三大规律、细胞遗传学、微生物遗传学、基因突变、群体遗传与数量遗传学等典型的遗传学内容外，还包括基因组学、基因表达调控、表观遗传学等现代遗传学的部分内容。该书概念清晰，语言简洁，内容全面，适合本科生阅读。此外，虽然上课有指定的教材，但实际上其并不是唯一的参考，我们还会借鉴其他教师编写的遗传学书籍，如王亚馥和戴灼华版《遗传学》、刘祖洞版《遗传学》、朱军版《遗传学》、赵寿元和乔守怡版《现代遗传学》等。同时推荐学生阅读一些外文遗传学原本教材如《LEWINS GENES XI》、《Molecular Biology of the Cell》和《Genetics ：from Genes to Genomes》等，這些国内外教材可以作为很好的阅读材料和教学素材。

为了让学生系统地学习遗传学的基本概念，建立完善的知识体系，避免出现遗传学与其他学科的内容重复。在教学过程中，任课教师不仅要重视传统的遗传学内容，而且还需要将遗传学和其他学科的内容进行统筹规划、有机结合。在讲授基础理论的同时，注重介绍学科前沿的知识，使学生不仅具备扎实的理论基础，而且又对学科前沿有深刻了解，使学生在分子水平、细胞水平、个体水平以及群体水平等不同层次上对该课程有一个较为完整和深入的认识。在教学内容上，教师还应该结合院校的专业特色和生源特点进行相应的差异化教学，针对不同的学习阶段，对学生提出不同的要求，并且根据教学实际情况对教学知识、教学进度进行合理调整，以满足不同学生的需求，实现适合该校学生的课程教学目标[1]。

（二）提升教学理念，改进教学模式

传统的教学过程中，不管是教师讲授还是与学生对话，都是“以教师为中心”的一对多的形式。随着教育技术和理念的进步，教学过程应从“教师为中心的教学”转变到“以学生为主体的教学”。近年来，“翻转课堂”的模式正逐步被大多数教师所接受。“翻转课堂”起源于美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中。2007年春，该校化学教师乔纳森·伯尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）开始使用录屏软件录制PowerPoint演示文稿的播放和讲课声音，并将视频上传到网络，以此帮助缺席的学生补课。后来，这两位老师让学生在家观看教学视频，在课堂上完成作业，并对学习中遇到困难的学生给予讲解。这种教学模式受到了学生的广泛好评[2]。翻转课堂的基本教学流程是“学生提前看材料—做练习—教师指导—总结提升”，这个流程和传统课堂的“预习—课堂讲解—练习”在学习设计和教学组织上有较大的不同。在翻转课堂中，学生成为了学习过程的中心。他们需要在实际的参与过程中通过完成真实的任务来建构知识。对于遗传学的教学过程而言，授课教师可以运用该教学策略进行有益的尝试，选取一些难度适中的内容如三点测交录制视频，提前发给学生供其自学，在课堂上教师主要扮演答疑者的身份，这样可以检查学生的知识掌握情况，并给予及时的反馈，使学生清楚自己的学习情况。及时的评测还便于教师对课堂活动的设计做出及时调整，激发学生的学习兴趣，形成自主、探索的学习模式，更好地促进学生的学习[3]。

（三）启发学生兴趣，理论联系实际

兴趣是最好的老师，只有将兴趣化的教学方法和多样化的教学手段相结合，才能培养出学生的兴趣以及独立分析解决问题的能力和创新思维能力。根据生物学教学的特点，教师可采用理论联系实际的教学方法来提高学生学习的主观能动性，激发学生的学习兴趣[4]。如在讲解遗传物质的分子基础这部分内容时，主要教学目标是通过几个实验证据的介绍证明DNA是主要的遗传物质。该章节可以通过中国古代的迷信思想“滴血认亲”是否具有科学依据来引入，讲授亲子鉴定方法（如DNA指纹技术）应用的理论基础，最后通过总结，否定古代迷信的亲子关系鉴定方法。在讲解遗传学三大规律和伴性遗传时，可以将人类的一些单基因和多基因疾病及其遗传方式进行分析，如侏儒症（常染色体显性）、苯丙酮尿症（常染色体隐性）、多发性神经纤维瘤（常染色体显性）、亨廷顿舞蹈病（常染色体显性）、红绿色盲（X-连锁）等；多基因疾病有高血压病、冠心病、青少年型糖尿病、精神分裂症、唇裂等，除这些遗传疾病外，常见的一些性状如肤色、双眼皮、身高和肥胖等也有遗传的因素在发挥作用。在讲解伴性遗传时，除可将日常生活中的血友病与之联系起来进行分析，还可以结合英国女王维多利亚后代的例子进行分析，谱系分析发现维多利亚是血友病的携带者，可能是她体内的某个X染色体变异，也可能是她父亲精子中的那条X染色体变异。维多利亚女王共有9个子女，其中两个女儿带有血友病基因，一个儿子为血友病患者，现在在位的伊丽莎白二世女王则没有血友病的致病基因，因此她的后代就不会遗传血友病。同时，人类的秃顶属于从性遗传，而目前英国王室的中年男性成员大多数表现出早秃的表型，通过家系分析发现伊丽莎白二世女王的丈夫菲利普亲王的祖先具有秃顶的现象，但是秃顶仅在英国皇室男性群体里表现明显，而在女性群体里，尤其是年轻女性群体里并不明显。因为秃顶的表型不仅受基因影响，而且跟雄性激素水平也明显相关。通过这些名人案例既可以讲解抽象的遗传学理论，而且有助于学生分析日常生活中的现象。除此之外，转基因食品安全问题是公众关注的焦点之一，甚至引发崔永元和方舟子之间的争论大战。教师在基因工程这部分内容的讲解过程中可以阐述转基因的原理、田间试验的流程、目前中国可食用和可种植的转基因产品等，使学生对类似的社会热点问题具有客观的认识。通过理论联系实际和将社会热点问题引入遗传学课程教学的方法可增强该课程的趣味性及应用性，达到激励学生学习的目的。

（四）将经典研究案例与课堂教学相结合

作为一门实验性学科，遗传学的每一个重要学说或理论都建立在一系列设计巧妙和推理严谨的科学实验基础之上，这些著名的研究案例在遗传学的学科发展中起着举足轻重的作用，亦是不可多得的教学素材。如果教师只注重遗传学原理和知识的讲解，而忽视对相关经典实验的细致剖析，就会导致学生只掌握遗传学的知识结论，而对原理诞生的过程一无所知，不利于学生科学研究能力的培养。将经典案例的研究背景、研究方法、设计思路以及对研究结果的讨论等应用到遗传学课程教学中，完整地展现给学生，既可满足教学大纲对基本理论的要求，同时对学生的遗传分析和逻辑思维能力以及科学素养也是一个很好的训练，教学效果好于单纯讲解遗传学基本理论。例如，番茄果重fw2.2基因的定位与克隆是植物数量性状基因座研究中一个开创性的成果。将其作为一个综合案例应用于遗传学教学，可以生动直观地给学生展示从遗传学经典连锁图到分子标记遗传图的构建、数量性状基因的定位、克隆及功能验证等一系列精彩的科学发现过程，完整地体现了植物数量性状基因的研究历程，体现了国内外所倡导的以培养学生的遗传分析能力为重的教学理念[5]。除此之外，细菌转化实验、豌豆和果蝇杂交实验、噬菌体基因内作图实验等也十分适合进行经典案例的教学，通过剖析这些经典案列的设计思路和实验结果的分析推理，可以引领学生学习科学的思考方法和培养主动获取知识的能力。

三、遗传学课堂教学方法改革的效果和结语

通过对生物科学、生物技术、生物工程专业的学生进行调查，结果显示：教学方法的多样化有效激起了学生学习遗传学知识的兴趣；多数学生对教学内容的安排和讲解方式满意，认为遗传学知识和自身生活比较密切，提高了自身对生活中遗传学知识的应用和了解，增强了分析问题、解决和独立思考问题的能力。同时将遗传学知识与不同科学之间有机结合，拓宽了学生的视野，学生的创新能力也得到培养。教师应针对教材内容与科学前沿动态进行整合，将生产实践中的应用及社会关注热点引入课程教学，并将实验课程与理论课程合理搭配、提升教学效果。总之，遗传学的课堂教学需要不断开拓新思路，优化教学过程，培养学生对该课程的兴趣，强化研究性实验操作等；在实施过程中应充分发挥教师的主导作用，让学生主动参与到教学活动中，使课堂教学发挥最佳功效，使教学质量不断提高。

参考文献：

[1]田秋元.遗传学理论的教学内容与教学方法优化[J].安徽农业科学，2016，（11）：289-290.

[2]张跃国，张渝江.“翻转”课堂—透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育，2012，（3）：8-10.

[3]李洪芹，刘海珊，吴健珍.翻转课堂教学模式研究[J].课程教育研究：学法教法研究，2016，（2）：33-34.

[4]刘进平，郑成木，庄南生.遗传学的兴趣教学法[J].海南大学学报（自然科学版），2004，22（2）：191-194.

[5]王海燕.番茄果重数量性状基因的研究進展及在遗传学教学中的应用[J].遗传，2015，37（8）：837-844.

Abstract：Genetics is an important course for undergraduate students majoring in life sciences. Currently teaching philosophy of genetics course is increasingly completed，but some teaching methods could be further improved. Based on the problems occurred in classroom teaching，opinions about the reform were put forward from several aspects of teaching content，teaching philosophy and teaching methods；Furthermore，application of some ideas like linking theory with practice and combination of classical research case and genetics teaching can stimulate students' interest in learning，develop the vision of students，enhance the students' learning effect，consequently achieve better teaching result.

Key words：Genetics；teaching reform；genetics teaching；classical genetics