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生物科学师范专业《遗传学实验》教学改革实践与体会

2017-10-31陈发波刘毅

教育教学论坛 2017年42期
关键词:实践教学教学改革

陈发波+刘毅

摘要:《遗传学实验》是高等师范院校生物科学师范专业的专业能力实践课程,在提升生物科学师范专业学生专业知识能力与教师教学能力方面起到重要的作用。本文针对生物科学师范专业《遗传学实验》教学特点,分析了《遗传学实验》实践教学的现状及存在的问题,结合近年来在《遗传学实验》教学中的经验和感受,探讨了提高生物科学师范专业《遗传学实验》教学效果的教学改革方法,以期为提高师范生实验动手能力、实验教学技能和科研能力提供指导。

关键词:遗传学实验;生物科学师范专业;实践教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)42-0107-02

遗传学是研究生物遗传和变异的生命基础科学,也是生命科学的前沿和带头学科,在高等院校与生物相关专业课程设置中具有非常重要的地位。遗传学已发展成为生命科学的核心学科,在农、牧、林、渔、工业发酵、医疗保健等乃至国防事业中得到广泛应用。《遗传学实验》教学是沟通理论与实践的桥梁,通过《遗传学实验》教学,能让学生掌握遗传学基本实验技能,培养学生创新能力、动手能力和综合分析等能力。《遗传学实验》是高等师范院校生物科学师范专业的专业能力实践课程,是提升师范生生物科学素养与教学能力的重要实验课程。由于师范专业培养人才目标的不同,在教学方式和教学手段等方面可以采取不同于普通院校《遗传学实验》教学的方式。本文就长江师范学院生物科学师范专业《遗传学实验》课程的现状及改革措施与各位同行进行分享,以不断地探索,在实践中不断地提高《遗传学实验》教学效果。

一、生物科学师范专业《遗传学实验》教学现状及存在的问题

遗传学是生物科学师范专业的核心骨干课程,《遗传学实验》课程与遗传学既密切配合又各有侧重,具有一定的独立性和完整性。我校《遗传学实验》共2学分33学时,一般开设10—11个实验,每个实验3—4个学时。《遗传学实验》在提高学生动手能力和生物科学素养方面起到了一定的作用,但教学中仍然存在以下不足:(1)教学内容重复、陈旧。由于生物科学师范专业还开设了植物学、分子生物学、动物学、微生物学、细胞生物学、进化生物学等实验课程,部分《遗传学实验》项目与其他课程实验项目存在重复现象,如植物根尖压片技术与植物学实验植物有丝分裂观察重复,分子遗传学实验与分子生物学实验重复。(2)验证性实验为主,综合设计性实验少。为适应每个实验3—4个学时的教学,教师一般选择验证性的实验,综合设计性实验的许多步骤也由教师准备完成,学生没有机会参与实验的整个过程。(3)教学方式单一,学生学习积极性不高,动手能力与教学能力脱节。传统的《遗传学实验》一般是教师提前准备好实验,上课时进行讲解、演示和指导,学生听取教师讲授、操作实验、完成实验报告。在整个实验过程中学生都是被动参与实验,学习积极性不高。另外实验课只注重学生动手能力的培养,往往忽略师范生实验教学技能的培养,尽管学生在大二进行了生物教学论课程的学习,但真正上讲台讲的机会较少。(4)只注重学生的实验操作,科研能力提高有限。学生只进行实验操作,对实验设计、准备、数据记录、数据分析及科技论文写作等不了解或不重视。实验报告格式死板,与科技论文和学生毕业论文脱节。因此,有必要在《遗传学实验》中加强学生科研能力的培养。(5)考核方式单一,教学质量不高。成绩评定一般由实验态度、实验报告和实验操作考试3部分组成,往往忽略对实验课最重要部分——实验过程的考核。

二、生物科学师范专业《遗传学实验》教学的改革与措施

1.整合重复实验项目,明确教学内容和任务。依托学校2016培养方案的制定,生物科学专业所有老师共同商议和探讨,整合重复的实验项目,确定《遗传学实验》教学内容。教学内容包括两个方面:一是遗传学的基本规律的验证,如孟德尔自由分离与组合规律、伴性遗传、基因的独立分配与互作和群体遗传等;二是与遗传学有关的基本实验操作技术,如植物根尖制片技术、核型分析、植物有性杂交和作物杂种优势和遗传率估算等。对于分子遗传方面的项目由分子生物学实验承担,粗糙链孢霉的培养及遗传则由微生物学实验承担。通过调整,较好地避免了不同课程之间实验项目的重复,明确了《遗传学实验》的教学内容和任务。

2.设置综合性、开放性实验,培养学生动手能力。以玉米、果蝇和人为实验对象和载体,整合传统的遗传学验证性实验,设置综合性、开放性实验。实验有3条主线:一是玉米系列实验,包括不同玉米品种核型分析、玉米主要农艺、经济性状杂种优势及遗传率估算、玉米多倍体的诱发及细胞学鉴定、玉米花粉母细胞减数分裂观察、玉米有性杂交及6个世代玉米材料的创制。要求学生从发取玉米根尖、种植诱变玉米和6个世代玉米、调查相关性状、减数分裂时期取材、杂交授粉到收获玉米种子,全程参与。二是果蝇系列实验,包括果蝇的形态观察及其生活史、果蝇唾腺染色体标本的制备与观察、果蝇的二对因子的自由组合、果蝇的三点试验和果蝇的伴性遗传。要求学生自主设计实验方案、培养果蝇、杂交及进行统计分析。三是人类系列实验,主要为人类性状及疾病的调查。要求学生自主选择调查的人类性状及疾病,并進行相关的遗传分析。同一系列实验之间既相互独立又相互联系,不再是原来单一的验证性实验,能较好地培养学生的动手能力。

3.参与式教学,激发学生学习兴趣,提高学生教学能力。采用学生参与式教学。每个教学班不超过30人,按2—3人分成10个小组。进行随机抽签,每个小组负责一个实验项目,在老师的指导下完成实验设计、实验准备、预备实验、课堂教学和教学反思等。在课堂教学中鼓励学生采用多种方式进行讲授,如使用多媒体课件、播放相关视频和导入案例,将生活中与遗传学息息相关的事例引入课堂,进而激发学生的学习兴趣。更重要的是使学生对实验项目的原理、方法步骤及实验操作有更深刻的了解,可以提高学生学习的积极性和教学的成效,给予学生上台讲课的机会,让学生熟悉实验教学的各个环节,使学生的教学能力得到提高。endprint

4.强调实验记录及论文撰写,鼓励学生参加科研项目,提高学生科研能力。教学中要求每组学生独立完成相关实验,打破上课课时的限制,采取开放式实验教学,加强实验过程的监督与考核,强调对整个实验过程的记录。由于学校并未开设科研论文写作课程,《遗传学实验》要求每份实验报告都按科技论文的格式进行撰写,锻炼学生的科技论文写作能力。学生从查阅资料、实验设计、材料培养、结果记录、数据分析和论文撰写等各个环节都得到了锻炼,极大地促进了科学研究的热情。同时,学生可自主设计实验,鼓励学生申报科研课题、大学生“挑战杯”竞赛项目和大学生创新、创业训练项目以及参与教师的科研项目,只要这些项目与遗传学有关,就可以申请免修相关实验项目。

5.多元化考核,保证教学质量。课程考核内容包括出勤、实验操作、实验记录、实验论文、备课、讲课及教学反思7个部分,分别占实验总成绩的10%、10%、10%、20%、20%、20%和10%,实验成绩总分100分。新的考核方式更注重实验过程的考核,能有效地保证教学质量。

三、结语

遗传学知识是中小学生物课程重要的组成部分,《遗传学实验》是培养生物科学师范专业学生综合素质的重要手段。但因受师资力量、实验条件、课程工作量和课程学时等因素的影响,目前《遗传学实验》与预期目标还存在较大的差距,还需要我们不断探索和改革实践,以提升教学水平,进而培养出更优秀的师范生人才。

参考文献:

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