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摘 要： 摘要遺傳學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校生物類專業(yè)所設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對植物、動物和微生物育種及相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和生物分析技術(shù)的學(xué)習(xí)具有重要意義。本文分析了遺傳學(xué)教學(xué)優(yōu)化方法，以期在教學(xué)實踐中提高教學(xué)效率，實現(xiàn)理想的教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞高等農(nóng)業(yè)院校;生物
摘要遺傳學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校生物類專業(yè)所設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對植物、動物和微生物育種及相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和生物分析技術(shù)的學(xué)習(xí)具有重要意義。本文分析了遺傳學(xué)教學(xué)優(yōu)化方法，以期在教學(xué)實踐中提高教學(xué)效率，實現(xiàn)理想的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞高等農(nóng)業(yè)院校;生物專業(yè);遺傳學(xué);高效教學(xué)方法
遺傳學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校生物類專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是植物、動物和微生物育種及相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)。通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握遺傳學(xué)的基本原理，掌握對動物、植物和微生物進(jìn)行遺傳分析的一般方法，掌握基本的實驗操作技術(shù)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)遺傳學(xué)分支學(xué)科及相關(guān)專業(yè)課程奠定良好的基礎(chǔ)。
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)。隨著生命科學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容不斷更新，具有知識面廣、內(nèi)容繁雜和原理晦澀難懂等特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺難度較大。因此，在遺傳學(xué)教學(xué)過程中，應(yīng)樹立“以學(xué)生為中心，學(xué)生為主體”的教育理念，積極改進(jìn)遺傳學(xué)教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的積極性。這對獲得理想的遺傳學(xué)教學(xué)效果，有效提高遺傳學(xué)教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義。
1結(jié)合專業(yè)特點，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容
遺傳學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，涉及基因工程、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)和生物化學(xué)等領(lǐng)域的知識，內(nèi)容廣泛、知識點多、綜合性強(qiáng)。遺傳學(xué)課程中的部分內(nèi)容在前期的生物化學(xué)和微生物學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課中均有涉及。比如，遺傳學(xué)課程第三章遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)，第八章基因的表達(dá)與調(diào)控中原核生物基因的表達(dá)與調(diào)控乳糖操縱元模型，在前期的生物化學(xué)課程中都已經(jīng)涉及。如果在遺傳學(xué)教學(xué)過程中再花大量時間重復(fù)講授這些內(nèi)容，學(xué)生會覺得課程缺乏新意從而影響學(xué)習(xí)興趣。對于這部分內(nèi)容的講授，若通過對學(xué)生提問進(jìn)行回答的形式，可以了解學(xué)生對知識點的掌握程度，著重講解學(xué)生掌握較差的重點和難點，提高遺傳學(xué)教學(xué)效率。
2增設(shè)討論式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
在我國教育體系中，“教師講，學(xué)生聽”是十分傳統(tǒng)且普遍的教學(xué)模式，形成了教師單向灌輸、學(xué)生被動接受的局面，不論是教師還是學(xué)生都習(xí)慣于這種教學(xué)模式。但是，這種教學(xué)模式使學(xué)生的主觀能動性被忽視甚至被壓抑，造成學(xué)生“課前不預(yù)習(xí)，課后不復(fù)習(xí)，上課不認(rèn)真，考前抱佛腳”的現(xiàn)象，難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性[1]。
近些年，許多高校教師開始嘗試提高學(xué)生主動性的討論式教學(xué)模式，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對一些重點和難點內(nèi)容在課堂上提出相關(guān)問題并進(jìn)行討論。例如：在講解細(xì)胞有絲分裂過程中，可以提問動物有絲分裂和植物有絲分裂的區(qū)別;在講解細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，可以提問細(xì)胞的減數(shù)分裂和有絲分裂的具體過程和區(qū)別;在連鎖遺傳的講解過程中，提問并討論遺傳學(xué)三大定律(分離定律，自由組合定律和連鎖定律)之間的聯(lián)系和區(qū)別;在母性影響的講解過程中，提問并討論母性影響與細(xì)胞核遺傳及細(xì)胞質(zhì)遺傳的區(qū)別。通過靈活提問并進(jìn)行討論，一方面可以激發(fā)不同層面學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生從自己的角度理解問題，加深學(xué)生對知識點的理解和記憶，提高學(xué)生分析總結(jié)問題的能力;另一方面可以避免學(xué)生上課走神，把學(xué)生的注意力重新拉回課堂中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
3拓展案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
由于遺傳學(xué)知識信息量大、內(nèi)容抽象、層次復(fù)雜，導(dǎo)致一些學(xué)生無從下手。案例教學(xué)是教師根據(jù)教學(xué)目的和需要，理論聯(lián)系實際，選擇富有趣味性和代表性的典型案例作為教學(xué)資料，進(jìn)行師生之間以及學(xué)生之間探討，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)生對知識概念和科學(xué)原理的消化吸收[2]。
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在講述染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異時，可以引入人類染色體遺傳方面的內(nèi)容，從一些特殊人群的表型出發(fā)，揭示人類染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異對人體的影響。人類共有46條染色體，每條染色體結(jié)構(gòu)變異都會對人體健康產(chǎn)生影響，如人類第5號染色體短臂部分缺失會引起貓叫綜合征。同樣，人類染色體數(shù)目變異也會對人體產(chǎn)生影響，如有的男性多了1條X染色體，性染色體變成XXY，乳房會偏大，而有的女性少了1條X染色體，性染色體變成X，反而乳房變得很小。更特別的是，有的男性會多出1條Y染色體，性染色體變成XYY，這些人的男性氣質(zhì)會變得特別強(qiáng)烈[3]。通過這些案例的敘述和分析，能夠加深學(xué)生對染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異效應(yīng)的深刻理解。
4跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿，補(bǔ)充領(lǐng)域熱點
隨著遺傳學(xué)學(xué)科迅猛發(fā)展，生命科學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，新成果和新技術(shù)層出不窮。通常最新的科研成果是課程基礎(chǔ)知識的延伸和應(yīng)用，在遺傳學(xué)課程講授過程中，如果能夠及時關(guān)注該學(xué)科的最新研究進(jìn)展和研究熱點，并將最新的研究成果和課程知識點緊密結(jié)合，向?qū)W生展示遺傳學(xué)課程的廣泛應(yīng)用，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣，還能夠加深學(xué)生對課程知識的掌握和理解。如在講授基因工程和基因組學(xué)這一章時，可以引入CRISPR/Cas9基因編輯器原理及其應(yīng)用，CRISPR/Cas9工作原理是crRNA通過堿基配對與tracrRNA融合成一條嵌合的RNA鏈，這條嵌合的RNA鏈可以引導(dǎo)核酸酶Cas9蛋白切割目標(biāo)DNA[4]。閆麗[5]利用CRISPR/Cas9技術(shù)將大豆基因WRI11a進(jìn)行沉默，創(chuàng)制了基因GmWRI1a突變體，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因突變體植株中糖酵解和脂肪合成相關(guān)基因的表達(dá)量下降，揭示W(wǎng)RI11a基因在大豆中可以增加油分含量。這些內(nèi)容的講授，可以將新舊知識融為一體，形成系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，減少學(xué)生在課堂上的困惑與挫折感，加深對知識點的理解和掌握。
5加強(qiáng)實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力
遺傳學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的一門重點學(xué)科，生物類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，遺傳學(xué)實驗也是該課程的重要組成部分。加強(qiáng)實驗教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)入實驗室做生物實驗，不僅能有效提高學(xué)生對遺傳學(xué)基本理論和基本知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和獨立操作能力，還能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，使實驗教學(xué)和理論教學(xué)能夠合理銜接。
在實驗教學(xué)中，實驗內(nèi)容的安排設(shè)置起到十分重要的作用。適當(dāng)?shù)亻_設(shè)一些能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，動手操作能力，分析解決問題能力的基礎(chǔ)性、綜合性和驗證性實驗，把課堂上的理論知識與實際實驗操作緊密聯(lián)系起來，不僅可以提升學(xué)生對遺傳學(xué)實驗課學(xué)習(xí)的興趣，還可以提高學(xué)生理解掌握理論知識的能力[6]。
在基礎(chǔ)性實驗部分，安排的實驗為細(xì)胞減數(shù)分裂的觀察。通過對玉米花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂制片的觀察和分析，可以了解減數(shù)分裂的全部過程和減數(shù)分裂各個時期染色體的變化，加深理解課堂理論知識，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的基本規(guī)律奠定堅實的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
在綜合性實驗部分，安排的實驗為大腸桿菌營養(yǎng)缺陷型突變的誘導(dǎo)與突變株篩選，要求學(xué)生深入了解應(yīng)用物理、化學(xué)因素對細(xì)菌進(jìn)行誘變的基本原理和基本方法，掌握如何對誘變產(chǎn)生的營養(yǎng)缺陷型菌株進(jìn)行篩選與鑒定。同時，此實驗各個環(huán)節(jié)緊密相連，前面實驗成功與否直接關(guān)系后面的實驗結(jié)果。因此，在整個實驗過程，既可以鍛煉學(xué)生的動手操作能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
在驗證性實驗部分，將培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和綜合科研能力作為目標(biāo)，安排的實驗為植物染色體制片、分帶與核型分析。在染色體制片實驗中，分別選擇了8：00—10：00，10：00—12：00，12：00—14：00，14：00—16：00，16：00—18：00時間段取黑麥根尖，進(jìn)行染色體制片和觀察。通過自己的實際觀察找到最適合的取材時間。采用這種探索性的實驗設(shè)計，既可以提高學(xué)生參與實驗和科研活動的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和科研能力，又可以加深學(xué)生對實驗原理的了解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。
6建立復(fù)合型考核體系，綜合考察學(xué)習(xí)效果
成績是學(xué)習(xí)的指揮棒，一定的評價考核機(jī)制是引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)、檢查教學(xué)效果和保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[7]。我國傳統(tǒng)的考核方式是期末閉卷考試。針對遺傳學(xué)這門課程，應(yīng)采用復(fù)合型考核模式，做到理論與實踐相結(jié)合，綜合考察學(xué)習(xí)效果。考核內(nèi)容包括對遺傳學(xué)課程所學(xué)知識的掌握情況、綜合運用所學(xué)知識分析解決問題的能力、課堂表現(xiàn)以及實驗操作情況等方面。根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)，采用期末考試成績，期中考試成績，平時成績和實驗成績相結(jié)合的方式評價學(xué)生的最終學(xué)習(xí)成績，期末考試成績占70%，期中考試成績以及平時成績和實驗成績占30%。
平時成績包括學(xué)生的出勤，課堂回答問題討論和課后作業(yè)等。教師應(yīng)該對課堂上認(rèn)真聽講，積極并能夠認(rèn)真回答問題，課后認(rèn)真完成作業(yè)的學(xué)生給予加分;對上課無故遲到缺勤走神，課堂提問問題應(yīng)付回答，課后作業(yè)完成敷衍了事的學(xué)生給予扣分，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。實驗成績包括實驗操作以及實驗報告，以學(xué)生在實驗過程中的動手操作能力和實驗報告的完成情況作為考核指標(biāo)，嚴(yán)格考核，以提高學(xué)生對實驗課的重視程度。這種復(fù)合型考核模式綜合學(xué)生多方面表現(xiàn)，能較為客觀地反映學(xué)生對遺傳學(xué)課程的掌握情況。
7結(jié)語
遺傳學(xué)不僅是生命科學(xué)領(lǐng)域一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，還是多門學(xué)科研究的基礎(chǔ)。為了實現(xiàn)良好的教學(xué)效果，要求在教學(xué)活動中以學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)，在教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生將理論知識與實際科學(xué)研究相結(jié)合，采用多種教學(xué)形式和教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，努力提高遺傳學(xué)的教學(xué)效率和教學(xué)效果。——論文作者：李歡歡劉文軒*夏宗良陳甲法戚元成