遗传学实验课教学方法的探讨

　　[摘要]遗传学实验的目的是使学生掌握遗传分析的基本原理和基本技术，并通过实验加深对遗传学基本规律的理解。遗传学实验课程对于遗传学的教学不可或缺，二者相辅相成。该文探讨了遗传学实验课的教学改革，从不同方面综合性予以探索，以期提高实验教学的效果，培养大学生的综合素质、创新能力以及科研能力。

　　[关键词]遗传学实验；教学；改革

　　[基金项目]上海大学2019年度课程思政专业课程建设项目

　　[作者简介]周京晶（1982—），女，辽宁沈阳人，工学博士，上海大学生命科学学院实验师，研究方向为神经生物学；万嗣宝（1979—），男，

　　山东济南人，工学博士，上海大学生命科学学院副教授，研究方向为分子生物学。

　　[中图分类号]G642.423[文献标识码]A[文章编号]1674-9324（2020）30-0369-02[收稿日期]2020-01-11

　　遗传学是高等学校生命科学类专业必修的基础课程，伴随着遗传学的快速发展，遗传学基础知识的地位日趋重要，与之配套的遗传学实验课程亦日益凸显其重要性[1]。遗传学实验课程对于遗传学的教学不可或缺，二者相辅相成，其教学目的是使学生掌握遗传分析的基本原理和基本技术，并通过实验加深对遗传学基本规律的理解。在实验的过程中，学生可以通过自己动手操作，从而加深对遗传学原理的掌握，培养学生的遗传学基本实验操作技能，使学生能够将理论与实践相结合。在传统的遗传学实验教学中，由于遗传学实验步骤固定、内容复杂，学生自由度低，主动性也不是很强，往往无法达到很好的教学效果，不利于人才的培养。现就遗传学实验课教学方法进行探讨。

　　一、结合理论课程，合理安排实验顺序

　　遗传学是一门知识内容广泛，实验方法多样的学科[2]，通过对遗传学实验课程内容的设计，结合理论课的教学进度，使学生及时对所学遗传学理论知识进行复习巩固。目前遗传学实验课程内容主要包括①动物遗传分析技术（包括果蝇的饲养和生活史观察、果蝇的性别鉴定和性状观察、果蝇的杂交实验；果蝇唾液腺染色体标本的制备及观察；人类性染色质小体的制备与观察等）；②植物遗传分析技术（包括植物基因组DNA的提取技术等）；③数量性状的遗传分析-人类指纹的分析；人类性状的遗传分析；概率和统计原理在遗传研究中的应用。在安排实验顺序时，注意遗传学理论课程的教学进度，让学生在初步掌握遗传学基础知识的前提下进行相关配套实验，以加深对理论知识的理解。各个实验之间也要注意实验顺序，有关联的实验邻近安排，有难度的实验先易后难。比如，实验材料均为果蝇的相关实验，需邻近安排，但是要注意结合其生长周期，保证上课时实验材料的完备。而“果蝇唾液腺染色体标本的制备实验”主要的难点是取唾液腺，故后续染色过程最好熟练掌握，不要发生取出的唾液腺在后续染色过程中丢失或者损坏，所以将“人类性染色质小体的制备与观察实验”安排在此次实验的前一周，使得学生熟练掌握染色过程后再进行此次实验，增加实验操作成功率。另外由于此实验取唾液腺有一定难度，对于初次实验的学生可能需要多次尝试才能成功，故提前准备成品切片供学生观察，一方面可帮助学生确认自己所取组织是否正确，另一方面如果多次实验后仍然不成功，可以通过观察切片达到了解实验结果的目的。

　　二、体现学生主体性，优化实验步骤

　　学习兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征，是一个人对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态，是可以推动人们求知的一种内在力量。学生对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志地钻研它，从而提高学习效果[3]。为了全面提高实验教学的质量，务必使学生对遗传学实验产生兴趣。在教学方法上，要改变一直以来先由教师讲解演示，再由学生动手操作的教学模式，避免学生机械化地按照实验指导或教师给定的实验步骤进行实验，导致学生对每一步实验操作的目的和原理理解不透彻，甚至实验结果不理想时不知道失败可能的原因，也不会分析、解决问题。经典遗传学中有许多验证性实验，可以对实验步骤进行优化，赋予一定的探索性。比如概率论实验，从简单重复的抛硬币几百次，变成让学生课前思考如何可以减少抛硬币的次数，如何才能“偷懒”，使得学生在课前已经对上课时的方式方法进行可行性研究，上课时，在教师讲解了实验的基本原理之后，由学生互相探讨、验证方式方法的可行性，教师进行启发式的引导，既增加了趣味性，又学到了知识。利用这种方式对实验步骤进行改革，可以使学生对实验产生更大兴趣。只有激发学生兴趣、把学生放于主体地位、发挥学生的主观能动性、使之参与到实验的设计中去、理解每一步操作背后的目的和原理，才是教学改革的重点，才能起到对学生基本能力的提升。

　　三、开展创新性实验，辅助学生全面发展

　　创新性实验是一种改变传统实验教学方式，实验从头至尾全部由学生完成[4]。这种实验教学方式可以有效的将学生放到课程的中心，改变以往由教师准备、学生按步骤操作的教学形式。在本遗传学实验中，学生可以利用课余时间，在实验条件允许的情况下，对自己在理论课程中遇到的感兴趣的内容和教师进行沟通，从给定的范围中选择或者根据自己的兴趣爱好自拟题目进行实验。①充分发挥每一位学生的兴趣与特长，调动学生的主动性与积极性，有利于学生对已掌握的知识灵活运用，促进学生自主探索能力。②对实验过程中出现的问题进行分析与讨论，寻找解决方法并加以实施，有利于学生提升自己提出问题、分析问题和解决问题的能力。③学生自由组队，自主选择喜欢的实验内容，以小组的形式共同研究探讨，锻炼团队协作能力。④提升课程内容的自由度，避免了实验内容固定陈旧的现象。⑤感受學术氛围，培养严谨的科学态度和科学的思维方法，以求真务实的态度对待自己所选择的实验内容，为后续进入实验室做科研课题奠定了坚实的基础。

　　四、结语

　　中共中央國务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中指出，“实行素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素养和科学素质”，要“加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生的实际操作能力”。实验课和理论课具有同样的重要性，重视实验课的教学质量可以有效推进素质教育和人才发展。在遗传学实验的教学中，要用多元化的方法提升遗传学实验课程的教学质量，培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。

　　在大学的教学中，教学内容具有高深性，教学过程是学习已知与探索未知的有机结合[5]，要充分发挥教师的作用，加强与学生的互动与沟通，利用丰富的专业知识解决学生的问题。在生物技术高速发展的今天，重视学生基础技能的培养，是培养高素质人才的重要前提。在实验教学的过程中，要充分发挥学生的主动性，让学生主动参与到学习的过程中，这将有利于学生对知识的掌握、对创新精神和科研能力的培养。总之，遗传学实验教学的改革有利于提高学生对理论知识的掌握，有利于激发学生的自主性，更有利于大学生综合素质的提高。