生物科学专业遗传学实验教学改革

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遗传学实验课是生物科学专业为加深学生对所学的遗传理论课内容的理解而开设的专业必修课，目的是使学生系统学习和掌握遗传学实验理论和实验技术，巩固和验证课堂教学内容，同时培养学生运用理论知识进行实验设计，以及综合分析问题、解决问题的能力。但是，在实际教学中，往往由于条件限制或其他因素影响，开设的实验一般很难达到预期效果，同时也限制了学生的学习热情。为此，笔者对遗传学实验的教学进行了改革探索，分析了生物科学专业的遗传学实验教学中存在的问题，从多角度适当加以调整和改进，以期达到提高教学质量，实现教学改革的目的。

1遗传学实验教学中存在的问题

1.1实验学时设置不灵活

本校开展的遗传学实验都是理论课开始后的第3周或第4周开始进行，一般每周安排一个3学时的实验，这种安排对于一些简单的规范的实验流程比较合适，而对于遗传学实验而言较为不妥。因为本学科中的经典的基础实验，如植物根尖细胞有丝分裂制片等，需要事先培养根尖并在适宜时间固定2～24h，课堂计划学时内根本无法完成，只能事先由老师代做；又如综合性和设计性的实验，像果蝇杂交实验，整个流程至少需要30d左右，尤其是处女蝇搜集，要求间隔12h之内搜集，如果不开放实验室，就无法让学生参与实验的全程，而短短的3学时根本无法满足实验要求。此外，本门课程针对的是生物科学专业的学生，这些学生毕业后很多都是从事初、高等教育教学工作的，如果不能全程参与实验，很有可能在以后的教学中无法独立开展相关实验，从而影响教学。

1.2实验讲授及考核方式单一

目前教学主要是利用板书，即教师事先在实验室黑板上写好实验目的、原理、步骤等，上课时由教师详细讲解，并结合实际进行演示实验，学生都是被动地参与实验，导致教学效果不佳。而对学生实验的考核，通常仅依据实验是否缺勤和守纪律，实验报告的撰写是否工整，思考题是否回答正确等，不能全面反映其真正水平。

1.3学生学习积极性不高

传统遗传学实验课程中，实验前期准备工作都很充分，如植物同工酶技术主要是用电泳方式分离同工酶，本实验中存在一个问题，即灌制电泳所需分离胶，等胶凝固至少要1h左右，再灌浓缩胶，凝固还需0.5h左右，而电泳又需2～3h，所以实验一般都是事先灌制好凝胶，学生只是负责点样及观察结果，学生亲自参与内容较少，缺乏主动性，从而导致一些学生相互抄袭实验报告，做完实验后对需要掌握的实验技能仍是一知半解。再者，有的实验都是验证性实验，实验结果已知，而有的学生本身对实验课程的重视程度就不够，导致其学习积极性也不高。

2遗传学实验教学改革的对策建议

2.1灵活设置实验学时，鼓励学生参与实验准备

对于像根尖细胞有丝分裂、减数分裂制片及果蝇唾腺染色体制片和观察等简单的操作技术实验课，可以设置3学时，而像果蝇杂交大实验，可以适当增加学时，设为12学时；其他实验学时可以适当增减，如植物同工酶技术考虑改为4学时，染色体核型分析改为2学时等。同时，多数遗传学实验存在一个问题，即课外补助时间完成的实验多，如植物根尖细胞有丝分裂制片观察实验，实验前期需要较长的根尖培养时间，当根尖长到1.5～2.0cm左右时，需要水洗，并选择适宜的时间固定2～24h等。而课堂计划学时内完成的实验较少，都是固定好后的材料学生直接取来操作，从而限制了学生的学习主动性，同时学生对实验的完整掌握程度不够，因此，可以考虑实验材料的培养、预处理，药品的配制等，这些准备工作可以由学生来完成，鼓励学生积极的参与到实验的准备中来，同时可以提高学生的动手能力和学习热情。

2.2讲授形式灵活多样，考核方式细化、量化

针对传统的实验主要以讲授法为主，学生只是被动的接受，学习积极性不高及生物科学专业自身特点，可以考虑对于一些实验技术是经典的，或是经过多年科学实验证明方法是成熟的，结果是可信的，重演性好的操作简单的实验，如人工诱发多倍体植物，该实验具体操作方法与植物根尖细胞有丝分裂制片有许多相似之处，可以考虑让学生课前做好充分准备，课上由几名同学换位讲解，以提高学生学习兴趣，同时加深对该实验的理解和掌握。在考核方式上，应制定科学合理的实验考核评价体系，兼顾实验课教学中的每一个环节，不能仅以实验报告作为考核标准；应该客观地考核学生的实验操作能力及综合分析问题和解决问题的能力，对于实验报告应坚决杜绝学生抄袭或修改实验结果，同时提高撰写质量。具体考核内容应包括预习实验报告（10%），平时实验操作能力（20%），实验报告主体（30%）及期末考评（40%），包括操作及简单的问答。如：可以事先准备好不同性状的果蝇，只提供标好的序号，要求每名同学观察并鉴定，作为操作能力的考查，同时提供事先准备好的实验教学中涉及到的问题的题签，要求每名同学抽取不同题签进行回答，这样考核才够全面。

2.3提高教学效果，调动学生学习积极性

传统的实验设置多数都是验证性实验，且实验基本都是板书教学，缺乏新意，导致学生学习积极性不高。针对这一特点，可以考虑从以下2个方面进行改革：首先应用现代教学手段，像一些经典的实验，如细胞的减数分裂制片观察，除了指导学生自己制片外，可以提供一些永久装片，同时结合多媒体教学，将观察不全或效果不好的分裂时期及时给全示范图像，从而提高教学效果。再有，遗传学实验中涉及许多染色体观察方面的内容，可以引进高倍电脑型视频显微镜进行观察，该显微镜最大的优点是不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机显示屏幕上观察实时动态图像，这样便于师生之间的互动交流，加深学生对显微图像的感性认识，从而提高学生的学习热情。

其次，应全面开放实验室，利用科研项目，带动遗传学实验教学，进而提高教学效果。现在高等院校都是教学和科研并重，而遗传学方面的科研课题又很多，因此可以考虑利用教师现有的一些科研项目，结合教学实践，开创一些开放性、创新性实验内容，引起学生学习兴趣。但前提必须是开放实验室，即实验时间、场地都应该充分保证。再有，经典的果蝇杂交实验也是要求全天开放实验室才能满足实验需求的，因为实验前期需要收集处女蝇，一般是早7：00、晚7：00各一次，实验中又要求多次观察及培养等，因此，开放实验室势在必行。

作者：王仲 张丽敏 孙睿 邵红 单位：佳木斯大学生命科学学院