基于应用型转型背景下遗传学实验教学改革探讨

摘  要：文章针对传统遗传学实验课教学中存在的问题，结合玉林师范学院生物科学专业遗传学实验教学实际、生物科学领域的发展前景以及社会对生物科学专业学生的综合素质和解决实际问题的能力等要求，在地方院校应用型转型背景下，提出遗传学实践教学改革的基本思路和建议，为培养学生实际动手能力和社会适应能力创造有利条件。

关键词：遗传学实验;教学改革;开放式实验

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）08-0125-03

Abstract： The article focuses on the problems existing in the teaching of traditional genetics experiment， combined with the practical teaching of genetics in the biological sciences of Yulin Normal University， the development prospects in the field of biological sciences， and the comprehensive quality of the students of the biological sciences and the ability to solve practical problems.Under the background of the application-oriented transformation of local colleges and universities， the basic ideas and suggestions for the reform of genetics practice teaching are put forward， which creates favorable conditions for cultivating students" practical ability and social adaptability.

Keywords： genetics experiment; teaching reform; open experiment

遗传学是生物学的一个重要分支，是生物科学专业必修的一门重要专业基础课。遗传学实验在遗传学教学中起着非常重要的作用，直接影响到学生学习理论知识效果和实践动手能力。遗传学实验在实际操作过程中可以培养学生独立发现问题和解决问题的能力;也可以培养学生的实践动手能力和创新思维能力[1]。因此，更新教育观念，加大对本科生物科学专业遗传学实验教学的重视程度和支持力度，对培养适应21世纪飞速发展的应用型人才显得至关重要。

一、遗传学实验教学现状

（一）实验内容单调且不具有连贯性

受传统应试教育框架的束缚和实验场地、资金和人力资源等条件的制约，目前玉林师范学院遗传学实验共设有10～11个项目，30～35个课时，内容主要以验证性实验为主，而且实验步骤固定化[2]，主要实验包括：人类指纹分析、植物总DNA的提取与鉴定、植物染色体核型分析、人类性染色质小体的制备与观察、农作物遗传力的估算、果蝇的性别鉴定和性状观察、果蝇的饲养方法、果蝇唾腺染色体的制备和观察、孟德尔分离和自由组合定律（II）、果蝇的伴性遗传。而且这些实验都是独立单一的，每次实验在三节课内完成。

（二）实验教学方法单一滞后

首先在传统的遗传学实验教学中，实验项目大多数为验证性实验，由上课老师负责讲解，学生按照老师事先安排好的实验方案，实验内容和实验步骤一步步操作完成，最后得出实验结果;其次教师在讲解完基本理论知识和实验操作步骤后，很少让学生对本实验一些有关应用实践问题进行深究，以至于学生的发散性思维没有得到很好的培养[3-5]。这种实验教学使学生缺少基本的实验材料准备和处理环节，并且实验课程都是在短暂的时间内完成，阻碍了学生动手能力的提高，妨碍了学生的积极性。例如遗传学实验中孟德尔分离和自由组合定律（II）、果蝇的伴性遗传等实验，由于果蝇等材料生长发育世代周期的原因，三代最少需要50天，而这期间绝大部分的实验操作是由实验老师完成的;学生仅能在三节上课时间观察一下实验结果，操作一些简单的实验步骤，然后再对得到的实验数据进行统计分析。这样一来，学生就养成了依赖老师的习惯，独立操作能力得不到提高，自主完成实验的能力弱，完全处于被动学习状态;此外，遗传学实验室利用率低，学生只在上课的三节课时间利用实验室，其余时间实验室处于闲置状态，这样导致没有最大限度利用好实验室资源;再则大部分学生认为只要学好理论课就好，思想上不重视实验课，习惯背诵理论知识，能认真做实验且得出理想实验结果的学生很少，学生实践动手能力不强，这与培养全方位适应社会需要的创新思维和实践能力强的应用型人才目标相去甚远[6]。

（三）实验成绩考核方式不合理

遗传学实验考核方式主要分為两部分：一是平时成绩，二是期末成绩。平时成绩主要是考勤和实验报告，期末考试有些老师考学生的操作，有些老师进行实验理论考试。但不管是进行实验操作还是实验理论考试，效果都不是很理想。例如实验操作考试也仅为某一次实验内容，无法了解学生对整个遗传学实验的掌握程度;实验理论考试只要学生死记硬背，把上课的所有内容背下来，一般都会考得高分。

二、教学改革初探

（一）教学内容按层次整合设计

为了充分发挥学生的积极性，我们把所上的实验进行分类，一类是课上完成的验证性实验，也是基础性实验，这部分实验主要为了使学生掌握遗传学基本的实验理论知识和基础操作技术：比如人类指纹分析、植物总DNA的提取与鉴定、植物染色体核型分析、果蝇的性别鉴定和性质观察、果蝇的饲养方法、果蝇唾腺染色体的制备和观察;一类是综合性开放式实验：比如孟德尔分离和自由组合定律（II）和果蝇的伴性遗传，这类实验持续时间长，涉及的遗传学知识面比较广，所以我们要求学生在上课之前必须预习，并上交预习报告，上课时会抽取一部分学生讲解这次课的主要任务以及无法理解的实验步骤，然后老师再根据学生的问题进行解答并讲解整个实验操作的重点和难点，以及实验注意事项，后面的操作都由学生自主完成，老师不定期进行抽查;还增加了一类自主设计性实验，比如：调查人群中一种或几种性状、环境对果蝇发生量的影响，实验以4-5人为1组，学生根据选题范围自行确定题目、查阅相关文献，灵活运用所学理论知识和实验技能设计实验，教师负责提出实验注意事项和安全操作要求，负责介绍实验室所具备的实验条件，指导学生选题，让学生有足够的独立思考和解决问题的时间和空间。通过这种循序渐进的实验项目的设计与实施，可以使学生先掌握遗传学实验的基础知识和基本的实验操作，在掌握这些内容的基础上，再对几个大实验进行设计和完成，避免了基础知识和基本操作不牢固，而无从下手的局面，也锻炼了学生自主学习和勤于动脑、动手的能力，也培养了学生独立解决问题以及团队合作的精神。

（二）开放式教学方法

开放实验是实行教学内容、时间和手段开放的一种实验教学方式，其以培养学生实验动手操作能力为出发点，通过传授专业知识和技能，引导学生理论联系实际，发现与分析问题，进而逐步养成实事求是的科学思维方法和严谨的科学工作作风[7]。相比传统的实验教学方法，开放实验要求大学生更多主动学习，并为大学生从事科研活动提供基础平台。此外，开放实验平台的建立有利于提高仪器设备使用效率，充分实现实验资源的有效共享[6]。开放实验是以学生自主实验为主的新型实验教学形式，能够起到培养实验动手能力、激发创新思维和提高专业综合素质的实验教学效果[8]。

我们根据玉林师范学院目前遗传学实验教学过程中存在的问题，在不改变教学目标和教学内容的情况下，对以下几个实验的教学时间和教学方式进行了调整，如：孟德尔分离和自由组合定律（II）、果蝇的伴性遗传、调查人群中一种或几种性状和环境对果蝇发生量的影响，把这几个实验采取对学生开放的形式进行教学。

孟德尔分离和自由组合定律（II）和果蝇的伴性遗传这两个实验是综合性实验，也是验证性实验，所持续时间大概要50天左右。所以我们在上课之前先准备好不同种类的果蝇（野生型、白眼、三隐性、残翅），和所需要的培养基各成分以及培养瓶等饲养果蝇所用的材料。让同学们分组进行讨论，设计实验方案和实施方法，以及预期的实验结果等。讨论好后上交实验方案，待上课老师查看无误后，同学们就可以根据自己小组的情况进行实验，同时实验室也是对学生开放的，每个学生进入实验室进行实验只需做好实验登记和仪器使用登记即可，学生可以灵活安排时间。

调查人群中一种或几种性状和环境对果蝇发生量的影响这两个设计性实验，我们让学生在之前实验的基础上根据所给题目的范围自己设计实验，包括实验题目、实验方案、实验方法以及实验所涉及的材料等，整个过程老师只负责指导和监督，以及学生在执行的过程中出现问题没法解决时给予帮助，学生通过自己所做的实验写一篇小论文。通过遗传学开放式实验教学我们发现：开放大实验具有内容综合连贯、自主设计实验环节并独立自由完成实验，使学生动手操作的锻炼机会就多，这让他们能够更好地掌握实验技能和灵活应用知识解决问题的能力，也学会了团队合作的精神和重要性，综合能力得到了明显的提高。

（三）实验成绩考核

实验成绩考核是验证学生对本门课程的全面掌握程度，考核方式就显得尤为重要。因此教师制定科学的、开放性的评价策略，注重学生评价的多元性和多向性、综合性、全面性，可以把学生日常的课堂表现都纳入到评价范围之内，把学生日常作业的完成情况、实践活动的开展情况、学生与其他同学的合作学习开展情况、学生的创新理念与创新能力水平等方面都进行综合的考量，可以在更大程度上促进学生的全面发展，为学生综合素养的提升提供更加强劲的动力，实现中职生物教学中开放式教学模式的有效应用[9-11]。目前玉林师范学院遗传学实验考核一般都是关注实验报告和某一部分实验操作，或者是把实验操作以理论的形式进行考核。就是20%的平时成绩考核按照实验报告的形式给分，80%的成绩按照某一次操作或者是期末以理论形式给分。这样的考核方式比较片面，操作考试只能考察学生对某一次实验的掌握程度，不能代表整个遗传学实验的动手能力;以理论的形式进行的实验考核，很多的内容跟理论考核是重复的，而且大部分同学也许理论知识掌握得不错，但实际操作能力确很差。实验课程教学目标不仅要让学生巩固理论知识，更是要让学生培养独立动手操作能力和独立思考和解決问题的能力。为了顺应应用型办学转型形式，我们学校对实验考核成绩的比分也进行了调整，由原来平时成绩20%增加到了40%。我们也在此基础上对遗传学实验考核方式做了一些改革，我们把平时成绩40%的分值分为两部分，一部分是实验报告和出勤情况占20%，一部分是课堂操作情况占20%，期末以理论的形式考试占60%，这个理论部分包括一些基础知识，基本理论，基本操作和实验设计等，这样就比较全面的检查了学生对所学知识的掌握程度。

三、结束语

遗传学课程的实践教学对于全面提高学生综合能力起着非常重要的作用。在玉林师范学院整体应用型转型发展背景下，遗传学实践教学为培养学生学习的积极性和主动性，培养学生的创新意识和团队合作精神提供了良好的环境，也培养出一批又一批学习成绩好，动手能力强，综合素质高的应用型人才。但是，我们的实践教学改革和其他重点大学相比还是远远不够的，目前遗传学实践教学开放式教学项目以及项目参与式教学所占比例还是不够，学生真正单独完成的项目相对还是比较少，这也是我们以后教学改革需要努力的方向和目标。

参考文献：

[1]杨友伟，席在星，王兴平，等.地方本科院校遗传学实验教学改革的探索[J].山东化工，2017，46.

[2]洪键，石云.生物科学（师范类）专业遗传学实验教学改革的探索与实践[J].高师理科学刊，2018，38（9）.

[3]杨鹏鸣，陈学进.基于创新能力培养的遗传学实践教学改革[J].现代农业科技，2018（13）.

[4]牛炳韬，孙英莉，李晓峰，等.遗传学实验教学改革的探索与实践[J].实验教学与改革，2017（04）.

[5]邹玉兰.遗传学实验课教学的改革方向[J].当代畜禽养殖业，2018（07）.

[6]张金凤，胡冬梅，赵健.本科生物学类开放大实验的改革与创新——以“遗传学”实验课教学为例[J].中国林业教育，2017，35（增刊1）：47-50.

[7]秦晓静.开放实验教学培养创新人才[J].实验技术与管理，2005，22（7）：87-89.

[8]李威娜，钟鸣，黄勋和，等.地方高校生物类开放实验教学模式改革的初步探讨[J].嘉应学院学报（自然科学），2017，35（11）：62-65.

[9]高伟.开放式教学模式在中职生物教学中的应用分析[J].现代职业教育，2018（16）：222.

[10]余志华，王永涛，赵娟，等.建设开放实验教学体系建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2011，28（11）：141-143.

[11]潘丽娜.遗传学实验课程教学与考核方式改革探索[J].实验室科学，2018，21（2）.