遗传学实验课教学方法的探讨

周京晶 万嗣宝 陈沁 陈付学

[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。

参考文献

[1]李雅轩，赵昕，胡英考，张飞雄，晏月明.遗传学实验教学改革的实践与探索[J].实验技术与管理，2006（4）：99-101.

[2]谭秀华，武玉永，马朋，等.遗传学理论与实验一体化的实践与探讨[J].教育教学论坛，2019（43）：177-178.

[3]杨小珍，杨学龙.激发学生对遗传学实验学习兴趣的教学方法探索[J].养生保健指南，2016（48）：57.

[4]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006（2）：148-151.

[5]皮妍，林娟，郭滨，等.改革遗传学实验教学方法，培养新型创新人才[J].实验室研究与探索，2008（10）：91-93.

[6]赵靓.基于创新竞赛的传播学实践课程教学改革探索与实践[J].湖北函授大学学报，2018（8）：140-142.

Discussion on Teaching Methods of Genetics Experiment Course

ZHOU Jing-jing，WAN Si-bao，CHEN Qin，CHEN Fu-xue

（Shanghai University，Shanghai 200444，China）

Abstract：The purpose of genetics experiments is to enable students to master the basic principles and techniques of genetic analysis，and to deepen their understanding of the basic laws of genetics through experiments.Genetics experimental courses are indispensable for the teaching of genetics，and the two complement each other.This article discusses the teaching reform of genetics experimental courses，comprehensively explores from different aspects，with a view to improving the effectiveness of experimental teaching and cultivating the comprehensive quality，innovative ability and scientific research ability of college students.

Key words：genetics experiment;teaching;reform