農(nóng)學(xué)類專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)策略的探索和思考論文
摘 要：《遺傳學(xué)》是高校農(nóng)學(xué)類專業(yè)的一門重要必修基礎(chǔ)課，它涉及內(nèi)容廣泛而復(fù)雜，且與之相關(guān)的新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。然而目前農(nóng)學(xué)類專業(yè)《遺傳學(xué)》學(xué)時(shí)數(shù)又在不斷減少，因此如何在更少的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到更多、學(xué)得更好是我們面臨的主要問(wèn)題。筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，從教材與PPT選擇、教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方法等方面對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了闡述，以期探索一條適合高校農(nóng)學(xué)類專業(yè)適用的教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞：高校農(nóng)學(xué)類專業(yè)；遺傳學(xué)；教學(xué)策略
《遺傳學(xué)》是農(nóng)學(xué)類專業(yè)的骨干基礎(chǔ)課程，在本科生教學(xué)計(jì)劃中占有極為重要的地位。近十幾年來(lái)，遺傳學(xué)迅猛發(fā)展，并與其他學(xué)科相互滲透，誕生了一些新的研究領(lǐng)域、理論和研究技術(shù)。然而與之相應(yīng)的卻是高等農(nóng)林院校的《遺傳學(xué)》學(xué)時(shí)數(shù)不斷減少，因此如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生學(xué)到更多、學(xué)得更好，是當(dāng)前高校教師面臨的主要問(wèn)題。遺傳學(xué)除基礎(chǔ)性外，還有很強(qiáng)的實(shí)踐性，如何提高農(nóng)學(xué)類專業(yè)學(xué)生利用遺傳學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力，才是教師講授該課程的最終目的。本文從《遺傳學(xué)》的教材選擇、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行優(yōu)化，以期探索一條適合高校農(nóng)學(xué)類專業(yè)的教學(xué)方法。
一、 教材的選擇與課件的制作
筆者所在院校選擇的《遺傳學(xué)》主講教材為朱軍主編的《遺傳學(xué)》（2001年第三版，面向21世紀(jì)課程教材，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社），與張麗杰等建議使用主講教材一致。通過(guò)搜索與比較與該教材相對(duì)應(yīng)的PPT課件，筆者認(rèn)為浙江大學(xué)石春海主編的《遺傳學(xué)》國(guó)家精品課程PPT制作精美，與原版教材內(nèi)容最為符合。因此筆者以該課件為基本骨架，另根據(jù)授課學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充遺傳學(xué)最新研究進(jìn)展及本人科研特長(zhǎng)相關(guān)的具體實(shí)例，制作課件。為避免學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間地面對(duì)屏幕所產(chǎn)生的視覺(jué)與精神疲勞，在課件的制作過(guò)程中，幻燈片盡量做到：文字簡(jiǎn)潔，標(biāo)題突出清晰，不時(shí)插入動(dòng)畫、聲音、圖片、錄像等內(nèi)容。
二、 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
我校農(nóng)學(xué)、草業(yè)科學(xué)、園藝、植物保護(hù)等農(nóng)學(xué)類相關(guān)專業(yè)《遺傳學(xué)》課程理論學(xué)時(shí)數(shù)基本為28～32個(gè)，課時(shí)量很少。為了在有限的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)教材知識(shí)的系統(tǒng)講解，并實(shí)現(xiàn)前沿領(lǐng)域研究成果的介紹，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改進(jìn)。首先在教學(xué)內(nèi)容組織上，針對(duì)學(xué)生在中學(xué)生物中學(xué)過(guò)的內(nèi)容，如：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂、分離規(guī)律、自由組合規(guī)律等，這部分的教學(xué)內(nèi)容只對(duì)其中的重要概念、重要規(guī)律進(jìn)行講解即可，不再花很多時(shí)間。由于植物基因工程改良將是今后作物改良的重要組成，但我校農(nóng)學(xué)類專業(yè)沒(méi)有開設(shè)基因工程課程，并且內(nèi)容比較抽象，因此需要增加此章節(jié)教學(xué)內(nèi)容，并通過(guò)轉(zhuǎn)植物基因的實(shí)例具體展示基因工程的原理及操作流程。
為了更好地與生產(chǎn)實(shí)際、科研一線相結(jié)合及使學(xué)生更好地理論聯(lián)系實(shí)際并學(xué)以致用，如基因突變部分可以增加TDNA插入突變方法，及目前世界最新的基因定向編輯技術(shù)內(nèi)容。此外，《遺傳學(xué)》中最核心的章節(jié)“連鎖遺傳和性連鎖”的部分內(nèi)容，如教材中開展基因連鎖定位的實(shí)例，基本都是通過(guò)測(cè)交法進(jìn)行測(cè)定的，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)與科研過(guò)程中卻用雜交自交法，然后用分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳定位，因此需要補(bǔ)充該方面的內(nèi)容及原理。
三、 教學(xué)方法的優(yōu)化
為了便于學(xué)生更好地掌握教材中的相關(guān)內(nèi)容及發(fā)展的最新研究進(jìn)展，可引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，將課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合。如談到大家都關(guān)心的生物體衰老機(jī)理問(wèn)題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自己通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)文獻(xiàn)，綜合分析DNA復(fù)制、突變與衰老的關(guān)系，最后讓學(xué)生在課堂把了解到的、體會(huì)到的知識(shí)給大家講解、討論交流。這種做法一方面可培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，在相關(guān)文獻(xiàn)查詢與理解過(guò)程中，對(duì)該學(xué)科產(chǎn)生興趣，從而愿意學(xué)、樂(lè)意學(xué)；此外，資料查詢過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握了專業(yè)知識(shí)的獲取方法，還提高了獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為了更好地指導(dǎo)及分享遺傳學(xué)最新研究進(jìn)展給學(xué)生，筆者在開課之初都會(huì)要求學(xué)生建立一個(gè)《遺傳學(xué)》的.QQ或微信課程群，以便學(xué)生有問(wèn)題可以隨時(shí)咨詢老師，同時(shí)也便于老師將最新的遺傳學(xué)相關(guān)的理論與技術(shù)分享給學(xué)生，從而擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與興趣。
不同的教學(xué)內(nèi)容，采用不同教學(xué)方法，針對(duì)學(xué)生中學(xué)期間已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容，我們采用的教學(xué)方法是：
�。�1）將該教學(xué)內(nèi)容分解成各個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)，然后安排學(xué)生上講臺(tái)就這些知識(shí)的一個(gè)小點(diǎn)進(jìn)行講解（時(shí)間限制在10分鐘左右），老師再針對(duì)學(xué)生講解內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充與拓展；
�。�2）充分利用小動(dòng)畫進(jìn)行講解，在網(wǎng)站不乏跟遺傳學(xué)相關(guān)的優(yōu)秀動(dòng)畫資源（網(wǎng)址：http：//highered.mheducation.com/sites/9834092339/sitemap.html），其中包括有絲分裂、減數(shù)分裂、DNA復(fù)制、PCR技術(shù)、DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)等遺傳學(xué)中重要的生命微觀結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)生命過(guò)程或?qū)嶒?yàn)。通過(guò)動(dòng)畫形式演示出來(lái)，使學(xué)生更快、更扎實(shí)地理解所學(xué)知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)不僅讓高中生物學(xué)未學(xué)好的同學(xué)快速高效地掌握這些知識(shí)，同時(shí)也讓已掌握這些知識(shí)的優(yōu)秀同學(xué)有新的收獲。
目前多媒體已成為高校教學(xué)的主要方式，但該教學(xué)方法也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題：學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間地面對(duì)屏幕，容易產(chǎn)生視覺(jué)和聽覺(jué)疲勞，跟不上教師的思路，從而導(dǎo)致課堂氣氛不活躍，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。據(jù)中國(guó)青年網(wǎng)的調(diào)查顯示，70%的學(xué)生對(duì)老師很少在課堂上使用板書表示不滿，認(rèn)為板書“很有必要”，這說(shuō)明多媒體教學(xué)不是傳統(tǒng)教學(xué)的替代品。在《遺傳學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中，我們將多媒體和板書教學(xué)進(jìn)行了有效的結(jié)合，如在講到遺傳學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，通過(guò)“二項(xiàng)式公式”計(jì)算某一事件出現(xiàn)的概率時(shí)，將講解的內(nèi)容在黑板上進(jìn)行演算，讓學(xué)生在課堂上有充裕的時(shí)間理解授課內(nèi)容。
最后還可以通過(guò)適當(dāng)?shù)挠螒蝽?xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及興趣，如在講到“三點(diǎn)測(cè)定”如何判斷雙交換配子基因型時(shí)，讓3名男生與3名女生在講臺(tái)前平行排成三縱行兩橫行，兩橫行分別代表兩條同源染色體（其中男生組成一行，女生組成一行），每個(gè)縱行上的兩位學(xué)生代表一個(gè)等位基因位點(diǎn)（假定男生代表顯性、女生代表隱性），然后通過(guò)男女學(xué)生位置互換（即交換），兩次位置互換后，可以讓學(xué)生直觀地發(fā)現(xiàn)：與最初的站位（即親本基因型）相比較，兩次位置互換后的站位（即雙交換的配子基因型）只是中間那位同學(xué)（基因）發(fā)生了改變。那么反向推理，在“三點(diǎn)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中親本基因與雙交換配子基因型已知的情況下，只要找出發(fā)生改變的基因，那就可以確定該基因是位于中間的那個(gè)基因，接著計(jì)算該基因與其他兩個(gè)基因的交換值就顯得簡(jiǎn)單多了。
四、 科研支持教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)踐能力
如果教師能將自己的科研成果融入到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，將會(huì)拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。如在講授“基因工程”章節(jié)時(shí)，由于筆者從事的是水稻生物技術(shù)方面的科研工作，因此筆者根據(jù)自身科研特長(zhǎng)，以水稻為例，介紹目的基因的獲得、載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因植株獲得及分子鑒定，此外還通過(guò)讓學(xué)生參觀與體驗(yàn)水稻基因工程實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)此部分內(nèi)容的理解。
在講述具體科研實(shí)例進(jìn)行講解時(shí)，在介紹原理與方法的同時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中正負(fù)對(duì)照的設(shè)置及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理分析，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S與分析問(wèn)題的能力。在與學(xué)生的交流過(guò)程中，將對(duì)遺傳學(xué)相關(guān)研究表現(xiàn)明確興趣的學(xué)生，吸收他們加入課題組，指導(dǎo)他們申報(bào)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研訓(xùn)練等項(xiàng)目或大學(xué)生課外挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽。通過(guò)參加課題申報(bào)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析以及撰寫論文等各個(gè)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，使他們親身感受將想法付諸實(shí)踐的過(guò)程，在親自實(shí)踐的過(guò)程中感悟科研的真諦。
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