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摘要分析了传统遗传学实验教学中存在的弊端,并从实验内容、教学方法、考核方法等方面进行改革探索,以求充分发挥学生的积极性、主动性,培养学生独立操作、认真思考的能力,提高学生的科研素质。
关键词遗传学实验;教学改革;科研能力
中图分类号 G642.423;Q942 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)12-0025-01
ReformofGeneticsExperiment BasedonImprovingCollegeStudents’ ScientificResearchAbility
GAO Ru-yong
(College of life science,Hengshui University,Hengshui Hebei 053000)
AbstractIn this paper,the shortcomings of traditional genetic experimental teaching were analyzed,and the reform of genetic experimental teaching was explored from contents,teaching methods,examination modes. It could improve the students’ initiative,strengthen and cultivate the students’ abilities of operation,thinking and scientific research capability.
Key wordsgenetics experiment;teaching reform;scientific research ability
遗传学是研究生物遗传和变异规律的学科,为高校生物科学专业重要的专业课程之一。其教学目的是使学生理论联系实际,培养学生动手能力和观察、分析、解决问题的能力。在开设的遗传学实验中,验证性、示范性实验多,综合性实验、设计性实验少,导致不少学生以应付实验为主,操作技能提高不快,参加实验的兴趣不浓,此外,学生主要是按照指导老师安排的实验材料和步骤从事规定的实验项目,动手能力和创新意识未得到充分培养,加之实验室开放时间短,实验质量不尽如人意,实验效果不够明显[1]。因此,进行实验教学改革,提高大学生科研素质迫在眉睫。衡水学院近几年来对遗传学实验进行了如下改革探索,已初见成效。
1实验课程内容的改革
1.1精简验证性实验
果蝇是遗传学研究的模式生物,在教学过程中受到实验教师的青睐。在传统遗传学实验中,以果蝇为材料的实验有单因子杂交实验、双因子杂交实验、三点测交实验、伴性遗传实验、果蝇形态观察和生活史、果蝇唾腺染色体的观察实验等[2-3]。前4个实验都属于验证性实验,所用材料除了野生型果蝇外,还需要多种突变型果蝇,而突变型果蝇在野外诱捕时不能获得,且其生活力差,需常年留种保存,费时费力。另外,杂交实验需要选用处女蝇,这就需要及时挑选处女蝇并区分雌雄,但刚羽化的果蝇体表颜色较浅,从腹部末端条纹和外生殖器上不易区分。而果蝇唾腺染色体观察实验可以培养学生多种实验技能,综合以上因素,在实验教学过程中删除了4个杂交实验,只保留了最后2个实验。通过指导学生诱捕野生型果蝇,完成培养基的配置、果蝇培养、果蝇生活史及形态观察以及剖取唾腺并制备多线染色体装片等,培养了学生多种实验技能,增强了学生的综合素质。
1.2增加设计性和综合性实验
设计性实验可以充分调动学生的积极性、主动性,培养学生的科研意识和动手能力。在该实验中,教师只需要告知学生实验目的和要求,剩下的工作如材料的选取、培养,实验仪器的选择,具体的实验步骤等都可由学生自己独立完成。
生命科学学院开设了小麦幼胚愈伤组织诱导和植株再生的研究实验和多倍体诱导的实验,并保持实验室开放。在前1个实验中,幼胚的胚龄、盾片的接种方式、培养基中激素的种类和浓度都影响诱导率和绿苗率。学生在查阅资料后设计一种方案,从而完成整个实验,最后统计诱导率和绿苗率,分析其影响因素。在多倍体诱导实验中,学生可以选择自己喜欢的材料和加倍方式来完成加倍,在实验课上观察加倍后的根尖染色体数目,统计加倍效果。在课下培养加倍后的幼苗,观察生长状况,并与二倍体进行对比,进一步理解多倍体的“巨大性”特点。这2个是综合性实验,很多工作由学生在课下完成,从而解决了实验学时少的现实问题。
1.3强化技能性实验内容
遗传学定律产生于植物杂交,作物杂交育种技术也是遗传学中最基本、最实用的技术,为此,学院每年都带领学生种植小麦、玉米等作物,并在田间进行作物杂交实验,实地训练学生去雄、授粉技术,作物成熟后检查杂交结果,据实际情况给出实验成绩。DNA提取技术是现代遗传学最基本的技术,也是学生继续深造进行科学研究的基础,因此,学院开设了高等植物核DNA提取实验。这些实验的实用性强,学生很感兴趣。
2改革考核方式
实验考核既是督促学生学习的手段,检验学生实验技能的可靠方法,也是培养学生良好实验习惯的有效措施。以前实验考核通常根据实验报告作为评定实验成绩的依据,考核方式过于单一,既不能全面真实地反映学生的实验水平,也不能体现教师的实验教学质量[4],并且实验考核成绩占遗传学总成绩的比例小,致使学生对实验课重视程度不够,不利于培养学生的基本实验技能,更谈不上科研能力的培养。
近几年,对教师和学生提出严格要求。首先要求学生课前预习实验内容,写出预习报告,在实验课前交给教师,由教师打分。實验课上,教师随时巡回指导并针对每个学生的实验情况、操作水平、实验结果、纪律卫生,尤其是发现问题、分析和解决问题的能力全方位进行评价,分项随时记录。学生则要认真操作,及时记录实验结果,分析原因,绘制实验草图,以上各项由教师当堂签字后生效。在课下学生完成实验报告,教师及时批改打分,针对相关问题及时讲解。这一系列措施使学生养成课前认真预习,上课认真操作,课下及时总结实验报告的良好习惯,切实锻炼了学生的实际动手操作能力。在学期末不仅要进行实验理论考试,还要进行实验操作考试。期末成绩和实验平时成绩分别以30%和70%的比例计入实验总成绩。如此改革,调动了学生实验的积极性,大大提高了实验课教学效果,培养了学生实验技能。
经过以上改革探索,充分调动了学生参与实验的积极性和自主性,锻炼了学生的动手操作能力,提高了学生的科研意识和水平。许多2~3年级的学生主动要求参与遗传学科教师的科研课题研究,并发表了相关论文[5-6],在毕业论文设计中,很多学生选择了遗传方向的研究课题;不仅如此,许多学生还积极申报遗传学方面的大学生科技创新课题,已有多篇学生研究成果在衡水学院校学报“学院新芽”栏目发表。
3参考文献
[1] 王彬,韩赞平,张泽民,等.遗传学课程建设的实践与思考[J].洛阳师范学院学报,2008(5):141-143.
[2] 李贵忠,徐辉耀,周岐麓.遗传学[M].呼和浩特:内蒙古大学出版社,1987.
[3] 刘祖洞,江绍慧.遗传学实验[M].北京:高等教育出版社,1987.
[4] 张子学,崔广荣,张从宇,等.改革实验教学方法,强化学生技能培养[J].安徽农学通报,2008,14(18):158,193.
[5] 时丽冉,王晶,崔兴国.紫穗槐核型分析方法的探讨[J].北方园艺,2009(2):53-55.
[6] 时丽冉,高汝勇,李会芬,等.紫茉莉染色体数目及核型分析[J].草业科学,2010(1):52-55.
关键词遗传学实验;教学改革;科研能力
中图分类号 G642.423;Q942 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)12-0025-01
ReformofGeneticsExperiment BasedonImprovingCollegeStudents’ ScientificResearchAbility
GAO Ru-yong
(College of life science,Hengshui University,Hengshui Hebei 053000)
AbstractIn this paper,the shortcomings of traditional genetic experimental teaching were analyzed,and the reform of genetic experimental teaching was explored from contents,teaching methods,examination modes. It could improve the students’ initiative,strengthen and cultivate the students’ abilities of operation,thinking and scientific research capability.
Key wordsgenetics experiment;teaching reform;scientific research ability
遗传学是研究生物遗传和变异规律的学科,为高校生物科学专业重要的专业课程之一。其教学目的是使学生理论联系实际,培养学生动手能力和观察、分析、解决问题的能力。在开设的遗传学实验中,验证性、示范性实验多,综合性实验、设计性实验少,导致不少学生以应付实验为主,操作技能提高不快,参加实验的兴趣不浓,此外,学生主要是按照指导老师安排的实验材料和步骤从事规定的实验项目,动手能力和创新意识未得到充分培养,加之实验室开放时间短,实验质量不尽如人意,实验效果不够明显[1]。因此,进行实验教学改革,提高大学生科研素质迫在眉睫。衡水学院近几年来对遗传学实验进行了如下改革探索,已初见成效。
1实验课程内容的改革
1.1精简验证性实验
果蝇是遗传学研究的模式生物,在教学过程中受到实验教师的青睐。在传统遗传学实验中,以果蝇为材料的实验有单因子杂交实验、双因子杂交实验、三点测交实验、伴性遗传实验、果蝇形态观察和生活史、果蝇唾腺染色体的观察实验等[2-3]。前4个实验都属于验证性实验,所用材料除了野生型果蝇外,还需要多种突变型果蝇,而突变型果蝇在野外诱捕时不能获得,且其生活力差,需常年留种保存,费时费力。另外,杂交实验需要选用处女蝇,这就需要及时挑选处女蝇并区分雌雄,但刚羽化的果蝇体表颜色较浅,从腹部末端条纹和外生殖器上不易区分。而果蝇唾腺染色体观察实验可以培养学生多种实验技能,综合以上因素,在实验教学过程中删除了4个杂交实验,只保留了最后2个实验。通过指导学生诱捕野生型果蝇,完成培养基的配置、果蝇培养、果蝇生活史及形态观察以及剖取唾腺并制备多线染色体装片等,培养了学生多种实验技能,增强了学生的综合素质。
1.2增加设计性和综合性实验
设计性实验可以充分调动学生的积极性、主动性,培养学生的科研意识和动手能力。在该实验中,教师只需要告知学生实验目的和要求,剩下的工作如材料的选取、培养,实验仪器的选择,具体的实验步骤等都可由学生自己独立完成。
生命科学学院开设了小麦幼胚愈伤组织诱导和植株再生的研究实验和多倍体诱导的实验,并保持实验室开放。在前1个实验中,幼胚的胚龄、盾片的接种方式、培养基中激素的种类和浓度都影响诱导率和绿苗率。学生在查阅资料后设计一种方案,从而完成整个实验,最后统计诱导率和绿苗率,分析其影响因素。在多倍体诱导实验中,学生可以选择自己喜欢的材料和加倍方式来完成加倍,在实验课上观察加倍后的根尖染色体数目,统计加倍效果。在课下培养加倍后的幼苗,观察生长状况,并与二倍体进行对比,进一步理解多倍体的“巨大性”特点。这2个是综合性实验,很多工作由学生在课下完成,从而解决了实验学时少的现实问题。
1.3强化技能性实验内容
遗传学定律产生于植物杂交,作物杂交育种技术也是遗传学中最基本、最实用的技术,为此,学院每年都带领学生种植小麦、玉米等作物,并在田间进行作物杂交实验,实地训练学生去雄、授粉技术,作物成熟后检查杂交结果,据实际情况给出实验成绩。DNA提取技术是现代遗传学最基本的技术,也是学生继续深造进行科学研究的基础,因此,学院开设了高等植物核DNA提取实验。这些实验的实用性强,学生很感兴趣。
2改革考核方式
实验考核既是督促学生学习的手段,检验学生实验技能的可靠方法,也是培养学生良好实验习惯的有效措施。以前实验考核通常根据实验报告作为评定实验成绩的依据,考核方式过于单一,既不能全面真实地反映学生的实验水平,也不能体现教师的实验教学质量[4],并且实验考核成绩占遗传学总成绩的比例小,致使学生对实验课重视程度不够,不利于培养学生的基本实验技能,更谈不上科研能力的培养。
近几年,对教师和学生提出严格要求。首先要求学生课前预习实验内容,写出预习报告,在实验课前交给教师,由教师打分。實验课上,教师随时巡回指导并针对每个学生的实验情况、操作水平、实验结果、纪律卫生,尤其是发现问题、分析和解决问题的能力全方位进行评价,分项随时记录。学生则要认真操作,及时记录实验结果,分析原因,绘制实验草图,以上各项由教师当堂签字后生效。在课下学生完成实验报告,教师及时批改打分,针对相关问题及时讲解。这一系列措施使学生养成课前认真预习,上课认真操作,课下及时总结实验报告的良好习惯,切实锻炼了学生的实际动手操作能力。在学期末不仅要进行实验理论考试,还要进行实验操作考试。期末成绩和实验平时成绩分别以30%和70%的比例计入实验总成绩。如此改革,调动了学生实验的积极性,大大提高了实验课教学效果,培养了学生实验技能。
经过以上改革探索,充分调动了学生参与实验的积极性和自主性,锻炼了学生的动手操作能力,提高了学生的科研意识和水平。许多2~3年级的学生主动要求参与遗传学科教师的科研课题研究,并发表了相关论文[5-6],在毕业论文设计中,很多学生选择了遗传方向的研究课题;不仅如此,许多学生还积极申报遗传学方面的大学生科技创新课题,已有多篇学生研究成果在衡水学院校学报“学院新芽”栏目发表。
3参考文献
[1] 王彬,韩赞平,张泽民,等.遗传学课程建设的实践与思考[J].洛阳师范学院学报,2008(5):141-143.
[2] 李贵忠,徐辉耀,周岐麓.遗传学[M].呼和浩特:内蒙古大学出版社,1987.
[3] 刘祖洞,江绍慧.遗传学实验[M].北京:高等教育出版社,1987.
[4] 张子学,崔广荣,张从宇,等.改革实验教学方法,强化学生技能培养[J].安徽农学通报,2008,14(18):158,193.
[5] 时丽冉,王晶,崔兴国.紫穗槐核型分析方法的探讨[J].北方园艺,2009(2):53-55.
[6] 时丽冉,高汝勇,李会芬,等.紫茉莉染色体数目及核型分析[J].草业科学,2010(1):52-55.