遗传学研究的内容范文
时间:2023-11-16 17:28:40
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篇1
关键词:遗传学;教学改革;课程群;
随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,是生命科学中各门学科的核心,它的分支几乎扩展到生命科学的各个研究领域.目前,在生物学各专业的教学中,普遍存在着知识老化,课程体系陈旧,如遗传学和细胞生物学、生物化学、基因工程、基因组学、分子遗传学等课程之间存在着部分内容重复等一系列问题.显然,当前的课程体系已不适应高等学校生命科学教育的要求.如何突出遗传学主干课程,实现课程体系的整合、优化,不同课程间知识的融通和衔接,以此组建口径宽、方向灵活的课程群,加强学生创新意识和创新能力的培养,以增强学生的适应性和竞争力,培养学生的个性特长、能力特长以及继续学习的能力,形成终身学习的观念,是摆在我们面前值得思考的问题.我们从遗传学课程入手,对遗传学课程群进行了初步的思考,重新设置和实践,目的是实现课程体系的整合、优化,培养符合现代社会要求的创新型、复合型人才.
1遗传学课程群内课程设置的基本思路
遗传学课程群内课程设置的基本思路就是围绕“一个中心,三个方向”的原则,以普通遗传学为核心课程,兼顾三个方面的内容.基本框架如图1.
“一个中心”就是以普通遗传学为核心课程.遗传学是一门生命科学所有专业的重要基础课,要求全面系统地介绍遗传学的基本原理、分析方法及现代遗传学发展的最新成就.在教学中,要始终贯穿遗传物质的本质、遗传物质的传递和变异、遗传信息的表达与调控这一主线,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有比较全面、系统的认识,并能应用其基本原理分析遗传学数据,解释遗传学现象,并对遗传学各分支学科有一个基本的了解.
“三个方向”是以遗传学分支学科、反映现代遗传学发展的学科及遗传学普及性学科为遗传学内容细化、深化和普及的三个层面,主要包括以下内容:
一是遗传学分支学科的内容,主要包括《群体遗传学》、《微生物遗传学》、《细胞遗传学》等课程,以专业选修课的形式开出,主要目的是根据学生的兴趣和爱好,深入学习遗传学各个分支学科的知识.如《群体遗传学》是研究在自然选择、基因漂变、突变以及迁移四种进化动力的影响下,等位基因的分布和改变.它是在群体水平上研究种群的分类、空间结构等,并试图解释诸如适应和物种形成现象的理论.《微生物遗传学》是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物等为研究对象的遗传学分支学科.《细胞遗传学》是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科,主要是在细胞和染色体水平上研究.
二是反映现代遗传学发展的学科,如《基因工程》、《分子遗传学》、《基因组学》.这三门课程都是在普通遗传学基础上开设的专业选修课程,目的是与现代遗传学的发展接轨.如《分子遗传学》(moleculargenetics)的主要内容为基因的结构、复制和转录以及转录后调控、翻译,基因突变,DNA的复制、修复,原核与真核生物的基因表达调控,是在分子水平上进行的研究.此课程为生命科学各专业本科生的学科基础课,也可作为研究生的专业选修课.《基因工程》(geneengineering)主要介绍基因操作的主要技术原理,基因操作的工具酶,克隆载体,目的基因的分离方法,重组体的构建及导入,克隆基因的表达与检测,基因工程研究进展,存在问题及新策略等内容,使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握其操作技术.《基因组学》(genomics)是对所有基因进行基因组作图,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.主要讲述生物基因组的基本结构和组成、基因组内基因的表达和调控、遗传图谱与物理图谱、基因组测序、基因组序列解读、染色体的结构与基因表达调控、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、分子系统发生学等内容,并讲述人类基因组计划的全过程以及由此引发的道德伦理和法律问题,系统向学生讲授基因组学研究的基本内容及相关进展.通过该课程学习,使学生了解结构基因组学和功能基因组学的重要研究领域、热点问题与发展趋势,以及国内外研究现状与进展.
三是遗传学普及性的内容,此类课程为遗传学的平行课程,以公选课的形式开出,主要目的是普及遗传学知识,提高人口质量和全民素质.我们针对非生物专业的学生开设了《人类遗传学》和《遗传与优生》两门课程.《人类遗传学》主要讲述人类在形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状的遗传上的相似和差别,人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律和如何预防等内容,使学生掌握人类遗传学的基本概念和主要研究方法.《遗传与优生》主要讲述什么是遗传病,遗传病对人类的危害,人类的染色体和染色体病、基因和基因病、肿瘤与遗传、人类代谢和发育中的遗传学问题、优生学的基本概念、影响优生的因素,优生的措施等.这两门课程都注重贴近生活,贴近社会,从剖析青年学生关注的问题入手去介绍人类遗传与优生的基础理论和基本知识,使学生能够在轻松、顺畅且饶有兴趣的学习过程中获益.对于医疗保健事业和人群遗传素质的改进具有重要意义.
2遗传学课程群内课程内容整合的思路
为解决遗传学的迅速发展及新知识、新技术不断出现与遗传学教学时数减少这一矛盾,我们通过建立遗传学课程群体系,协调课程群内各门课程的关系,尽量减少重复内容,对于学习遗传学的有关基础知识,如核酸的结构和特征在先修课程《生物化学》中介绍,染色体的结构,细胞周期等在细胞生物学课程中介绍,概率和统计学知识在生物统计学课程中介绍.而对于遗传学各分支学科的深入讨论,将在细胞遗传学、群体及数量遗传学、分子遗传学、基因组学、基因工程、生物信息学等课程中介绍.
3遗传学课程群内实验课程整合的思路
遗传学课程群内主要设置了遗传学实验和分子遗传学大实验,遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程,其设计思想是:1)配合遗传学的教学,巩固和加深对遗传学知识的理解;2)适应现代遗传学的发展,让学生掌握现代遗传学研究所必需的基本实验技术;3)开设综合性、设计性和创新性实验,鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验.目前已形成具有基础性实验、提高性实验和具有综合性、研究创新性、开放性实验的不同层次的遗传学实验教学内容体系.鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验,实验室已对学生部分开放,并实施了自选实验考试法[1].学生在此过程中得到了很好的科研训练,部分学生在本科阶段就写作并发表了论文,充分体现了遗传学课程教学改革的特色.例如,结合本科毕业设计,我们编制了“遗传学试验的计算机模拟”软件[2],增强了学生对遗传学基本概念和基本原理的理解,而且也增加了学生对计算机应用于生命科学研究的兴趣.我们开发设计了“遗传学实验显微图像演示系统”[3],建立了遗传学实验图像库,学生在实验前可以方便地检索观察实验中可能出现的各种图像,大大提高了实验效率.通过遗传学实验的培训,学生具备了一定的设计和综合创新的能力,在此基础上,进入分子遗传学大实验的学习.而分子遗传学大实验的设计整合了分子遗传学和基因工程两门课程的实验内容,既涵盖了分子遗传学的基本实验技术,也体现了现代分子遗传学发展的新方法、新技术.实验通过DNA提取、扩增、检测,到目的基因的获取、重组、转化、分子杂交等系列性实验,使学生不仅掌握了现代生物学分析技术,也培养了学生的动手能力和独立设计实验的能力,更实现了理论类课程与实践训练类课程的有序衔接,同时完善了学生从认知实践到科研实践的创新精神培养体系.
4遗传学课程群实践基地的建设
仅有书本上的知识是不够的,遗传学课程群内的课程具有很强的实践性,专业知识与生产实际相结合的综合性教学是实践教学环节不可缺少的重要一环.为此,我们通过认识实习和生产实习等手段加强课程知识的掌握.利用地域优势,与中国农业科学院徐州分院、江苏省药用植物重点实验室、江苏维维集团等建立长期稳定的合作关系.如,我们在讲解“三系配套”时就带领学生到中国农业科学院徐州分院参观学习、实地学习如何进行“三系配套”的操作,加深了对理论知识的理解.通过专业实践,拓宽了学生的视野,培养了学生分析问题、解决问题以及开拓创新的能力,增强了学生的事业心和责任感.
5遗传学课程群教学方法和教学手段改革之思考
篇2
关键词:遗传学;课堂教学;实验教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0150-02
遗传学是一门探索生命起源和生物进化的科学,对于推动整个生物科学和有关科学的发展都有着巨大的作用[1]。遗传学是我院各专业不可或缺的专业基础课,学好遗传学将会为后续专业课程的学习打下坚实的基础。本文根据多年来的教学经验,在遵循遗传学教学规律的基础上有利于提高该课程教学质量的各个环节进行了探索。
一、课堂教学
课堂教学是教学施过程中最基本的一种教学形式,教师是课堂教学的组织者和引导者,在课堂教学中具有主导作用。课堂教学是教师讲授知识、培养学生能力的主要方式。好的课堂教学能够使学生在轻松、有趣的课堂氛围中掌握理论知识,使知识的掌握不再成为枯燥的乏味的单纯的知识灌输。通过多年的教学,总结出了以下课堂教学经验及体会。
1.教学内容。①根据不同专业合理安排教学内容,突出重点和难点,遗传学是我校农学、种子工程与科学、生物技术、园艺、植物保护等专业必修的一门专业基础课。因不同专业教学内容的侧重点有所不同,授课学时也不同,所以教学内容的安排也不应该按统一的标准一概而论。比如,对生物技术专业来说,除了讲解遗传的基本概念、基本定理和研究方法外,还需详细地讲解现代分子遗传学概念、理论、技术以及它们在实践中的应用。②在课堂教学当中适当结合国内外学科前沿,在课堂教学中融入相关领域中最新研究成果,是提高教学水平和质量的手段之一[2]。现代科技的迅猛发展,遗传学中的理论和技术也在迅速不断更新。在进行遗传学课堂教学时,教师不能只讲授教材中的内容,应以教材为基础,补充和完善遗传学学科的新概念、新理论、新技术、新成果等新的教学内容,与时俱进,注重把本领域最新的研究成果与进展引入课堂教学当中,激发学生的学习兴趣,满足学生的不同需求[3],从而达到提高教学质量的目的。
2.灵活应用多媒体教学方法。随着科学的进步,教学手段的现代化已成为当前实施素质教育、提高教学效率的一个重要方式。教师在课前要充分准备,注重多媒体的正确使用。同时使用的课件要灵活、内容丰富,再复杂的内容也要想方设法用简单的途径和方法展示、通过具体例子很生动的表达,善于归纳总结,并注重与教学内容的结合。
3.安排单元测验,提高教学效果。目前遗传学课程的考核方式还是以期末考试成绩为主,而过程考核没有量化。为了帮助学生注重平时的学习过程,提高学习质量和及格率,培养学生的遗传学综合应用能力。每个单元之后应安排一次小测验,测验内容反映教学目标及突出教学重点,同时要注重遗传学综合应用能力。题型包括,选择题、判断题、名词解释、填空题、问答题及计算题等。每次对测验成绩进行认真、深入的分析,实时掌握学生对该门课程的学习和掌握状态,并总结教学中存在的问题,从而提高教学效果。
4.适时安排讨论课,加深对知识点的理解。为了加深学生对理论知识的理解,启发学生独立思考和解决问题的能力,每个教学单元讲授后安排讨论课。在教师的指导下开展讨论,由全班或小组成员围绕某一中心问题发表自己的看法,达到相互学习的目的。首先要拟定讨论题目,题目应该难易适度、面向大多数学生。题目应该是教学内容的重点、难点或具有不确定性和不一致性的问题。按题目的要求写出发言提纲,在此基础上进行讨论。教师注意倾听和发现典型的、代有普遍性的问题,并重点记载学生发言的优缺点,以便更好地引导学生。最后针对学生讨论过程中存在的问题进行讲解,把学生理解不深刻、不正确的问题给予纠正和深化。学生做报告和参与讨论有助于增强学生的独立科研能力,有利于提高学生灵活运用知识的能力和独立思考的能力。
二、实验教学
遗传学实验教学是遗传学课程的重要组成部分,对培养学生的综合素质起着无可替代的作用,遗传学的快速发展给遗传学实验教学提出了更高的要求。遗传学实验教学不仅应注重学生对理论知识的掌握和科学思维的训练,而且还应加强应用技术和实际操作的训练,特别是近代遗传学新兴技术的训练。
1.实验教学内容。①注重遗传学实验的先进性,改革和创新实验教学内容,瓦特森(Watsen,J.D.)和克里克(Crick,F.H.C.)于1953年提出DNA分子结构模式理论后,遗传学的研究进入了分子水平。20世纪70年代初,分子遗传学已成功的进行了人工分离基因和人工合成基因,开始建立了遗传工程这一个新的研究领域。90年代后,遗传学的研究进入了基因组学。由于遗传学广泛应用近代化学、物理学、数学的新成就、新技术和新仪器设备,因而由宏观到微观逐步深入到研究遗传物质的结构和功能。从事遗传学研究首先要掌握遗传学研究方法、技术理论基础、应用等内容。传统遗传学教学中,实验内容安排大都以经典遗传学和细胞遗传学为主,在实验安排上跟不上遗传学教学内容的更新。因此,为解决这种现象,应根据教学内容,从简单到复杂逐步的安排分子遗传学研究技术,帮助学生了解遗传学研究方法,同时要侧重于培养学生的理论联系实际的能力、创新能力。比如讲授完DNA复制时就安排PCR(聚合酶链式反应扩增)技术;在真核生物表达调控时,讲解从真核生物体内如何提取不同RNA的方法、DNA微阵杂交等内容。②实验课内容要凸显高校遗传学研究方向,不同高校在同一个领域的研究材料和方法都有一定的区别。比如,以拟南芥为实验材料,在“核算测序”中测定拟南芥热休克转录因子的核苷酸序列。实验课内容的这种安排,一方面有助于学生通过实验掌握当前的遗传学研究方法、技术,另一方面也能够帮助学生了解高校的研究方向,如果学生在本校继续深造,就会很容易的进入研究工作。
2.教师和学生的充分准备,保证顺利完成实验教学任务。因为实验课是理论联系实际的教学活动,实验教学内容也是当前的遗传学研究技术方法。由于实验的内容先进,因而也具有一定的难度,这就要求教师和学生要有充分的准备。实验课的主要准备内容包括:一是实验教师的准备,教师提前在学生做实验的同样条件下,从头到尾把实验做一遍。二是学生的准备,教师应在第一次上课时让每一位学生准备一个实验记录本,每次新的实验开始前一周让学生预习,了解实验内容并将相关问题记录在实验记录本上。学生必须在做实验前要了解每个实验的目的、方法、操作步骤、作业等内容。有了教师和学生的充分准备,实验教学效果就能够得到有效提高。
3.撰写高质量的实验报告,培养学生从事科研及科研论文写作能力。实验报告是实验结果的总结和反映,也是实验课的继续。实验报告的书写情况是学生学习态度、思维能力及教师教学成果的综合体现。加强实验报告的书写能力,不仅利于实现实验教学目标,提高学生本身的专业素质,而且也能促进学生理论系实际的学风和实事求是的科学态度。传统的实验报告格式不利于学生分析问题和论文写作能力的培养。为此,要求学生的实验报告的书写按论文格式进行写作,包括引言、实验目的、实验方法、步骤、实验结果、讨论、结论等部分。这样有利用于学生用所学的理论知识对实验结果进行分析总结,加强学生的逻辑推导和理论联系实际的能力。这就要求教师认真地批改实验报告,如果实验报告有不清楚、错的部分,教师应该书写自己的要求并还给学生,要求学生在固定的时间内按照教师的要求更改。从而,学生也就会很重视从实验课的准备、进行、到实验报告的书写等部分,这对培养学生对提高实验教学质量具有积极促进作用。
篇3
关键词:遗传学;综合性实验课;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)33-0047-02
遗传学是研究生物遗传和变异的规律、探索生命的起源和本质的学科,是动物、植物和微生物及相关课程的理论基础,也是生物类本科专业的必修课。遗传学实验是遗传学课程的核心部分,也是生物学实验中最重要和综合性最强的实验课。它的内容涉及各个学科,渗透性很强,涉及的知识面广,加上遗传学学科发展很快,因此实验课的开设富有挑战性[1]。在综合类院校存在两大问题,一是目前所开设的遗传学实验课程,由于实验教材等因素的限制,其教学实验内容和实验技术的传授存在较大的缺欠。一是染色体操作及经典遗传学实验内容多,分子遗传、群体遗传及现代遗传学实验内容少;二是内容单一、具体的验证性实验多,具有综合性、设计性、创新性的实验少;三是课堂计划学时内进行的实验多,课外学生自主实验的内容少。从另外一个角度看,遗传学实验几乎多为传统的验证性实验,已有的所谓综合性实验也主要是几个相关的基础实验技术的拼合,创新性实验几乎没有,这些现象不利于培养创新人才;二是遗传学实验教学历来存在缺少资金,实验室面积不足等诸多问题[2]。如何利用现有条件加强实验教学,特别是新开设的遗传学综合性实验,帮助学生理解和掌握课堂所学理论,进一步培养他们的实验技能,培养他们独立思考、独立操作、理论联系实际,分析问题,解决问题的能力,适应素质教育改革的需要,这是一个普遍存在的问题。
传统的遗传学实验方法,一次实验课,实验内容只有一个,老师先讲实验原理、实验步骤、实验注意事项,然后全班学生才能进行实验。这种实验方法的特点:一是全班学生做一个实验内容,由于实验面积、实验用仪器的限制,往往几个学生同做一组实验,在实验过程中,很难让每个学生都能独立做一遍,没有机会对实验现象进行仔细地观察;二是实验在老师统一辅导之下进行,学生对课前实验预习重视不够,在实验中很难独立完成实验,大都是按部就班地进行操作。三是一个实验室不可能永远只有一个遗传学实验内容,更换实验内容,就需要更换仪器。实验仪器的经常搬动,势必无法造成不必要的仪器损坏,因此更换实验内容,实验前就需要对每一台仪器进行检查、校对,耗费人力大。一个实验室用同一型号的实验仪器,占用资金多,仪器的利用率低,不利于实验设备的更新换代,不适应教学改革的需要。针对上述问题,我们“遗传学精品课程”课题组提出了循环式的遗传实验方法。就是把所需开设的十几种实验内容分两个模块,一个模块是遗传实验,实验内容包括12个实验:果蝇生活史及形态观察;果蝇的单因子杂交;果蝇的伴性遗传;果蝇唾腺染色体的观察;植物有丝分裂染色体压片技术;植物多倍体的人工诱导;植物细胞微核检测技术;小白鼠骨髓细胞染色体制标本的制备;精巢减数分裂标本的制备及观察;染色体分带技术;人类细胞中Barr小体的观察;人类几种常见遗传性状的调查。另一个模块是综合性实验,也就是高年级专业系列实验。综合性实验是对学生综合运用所学知识解决实际问题的具体实践[3,4]。实验须由学生自己动手查阅资料拟定具体实验方案或对关键的实验步骤、剂量等对实验结果有显著影响的因素进行分析探讨,提倡学生多思多问详细观察实验现象,在实验结束后对实验内容和方法提出建议和改进意见。
目前现行的综合性遗传实验包括四个实验:(1)果蝇野外采集及饲养管理;(2)果蝇单因子和伴性因子杂交;(3)有丝分裂根尖不同方法处理与染色体观察;(4)微生物的野外采集、分类纯化及分子鉴定。果蝇野外采集及饲养管理包括在野外野生型果蝇的采集、识别与鉴定、果蝇的培养、观察果蝇生活史和形态特征等实验;果蝇单因子和伴性因子杂交包括果蝇单因子和伴性因子的杂交、第一代、第二代个体的观察统计以及Ⅹ2检验等分析实验;有丝分裂根尖不同方法处理与染色体观察包括植物染色体的制备、核型和C带、G带以及微核监测等分析实验;微生物的野外采集、分类纯化及分子鉴定包括样品野外采集、细菌的分离纯化、16s rDNA的测序及进化分析以及物种鉴定等实验。在综合性实验过程中,学生是主体,教师的任务是发放实验任务书并在方案设计、查阅资料等环节上予以指导,在师生共同研究确定可行性方案后,方可做实验。学生完成实验后,要写出有结论、有分析、有体会的实验报告,这样做可以充分调动学生的积极性,有利于培养创新性人才,更有利于培养有较强的实际动手能力的应用型人才。由于综合性实验方法的合理,管理严格,学生对此类实验教学给予很高的评价,一致反映由于综合性遗传实验是学生独立预习,独立操作独立完成,实验中遇到的问题是自己分析,加以解决,所以课前所有准备工作都很积极认真,在实验中对遗传问题的观察也很仔细。通过综合性遗传实验,真正提高独力进行实验操作技能,培养理论联系实际,大大促进学生的动手能力,独立分析问题、解决问题的能力。
综合性实验教学以学生为本,学生在实验教学中占主体地位,教师起引导作用,是以能力培养为核心,变传统的被动学习为主动学习”,全面提高学生素质的一种教学体系。综合性实验教学有效地利用实验室资源,一方面充分发挥学生的创造性思维,培养全方位、高技术、高素质的专业人才;另一方面提高师资队伍的能力与素质,对实验起到很好的促进作用。
参考文献:
[1]刘金文,孟凡刚,刘昕旸,等.遗传学教学模式的探索[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2006,19(5):68-70.
[2]刘进平,郑成木,庄南生.遗传学教学中需要两个注重[J].生物学杂志,2003,20(4):48-49.
[3]蒋盛岩,任光云,赵良忠,等.遗传学教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2008,(23):120-122.
[4]赵志华.遗传学教学改革探析[J].高等教育研究,2007,24(4):43-45.
篇4
本文针对学生本身的感兴趣的学科,遗传学进行深入剖析,通过追溯学习模式研究对于学生的整体学习兴趣的提高及主动性与积极性提升的协作效果,也进一步研究这样的学习模式在学生中受欢迎的程度。
1遗传学教育的现状分析
所谓的医学遗传学就是将遗传学与医学相结合,再结合当下的各类学科,将其浓缩至生物科学与医学的相关核心内容,这是现代医学趋向着基础医学、分子医学向临床医学过渡的桥梁。
医学遗传学课程内容相对比较抽象,理论知识比较零散,记忆由困难。运用病例分析教学可以加强学生对理论的掌握。高职院校临床医学专业的学生很大一部分是文科生,高中生物知识薄弱,接受理解遗传学的分子基础和细胞学基础部分有困难。高中“填鸭式”的教学让学生失去了主动追求知识的兴趣和方向,加上学生本身学习能力的限制,导致学生对于医学遗传学的学习兴趣低迷。
医学遗传学是高职学校临床医学专业的必要课程之一,充分利用学生对于遗传学的兴趣来调动学生的积极性,改变教学方法与模式,将枯燥乏味的遗传学内容通过生动形式进行合理表现,也是医学遗传学重要的研究课题。追溯学习方法指的是研究事件发生的结果通过逻辑主线将事件的发展过程及原因,根据事件发展情况进行贯穿式的研究学习。经过整个学习过程,可以充满挑战性、趣味性等,很容易增强学生的主动性和通过学习而获得的成就感。
2调查研究
医学遗传学主要包括基础知识和临床病例两大块,第一部分的基础理论知识由任课老师讲述,先介绍医学遗传学发展简史,然后介绍现代医学遗传学的发展现状和各个相关分支学科,梳理遗传学发展历程具有里程碑意义的知识亮点,如孟德尔的豌豆杂交实验、格里菲斯的肺炎链球菌实验、沃森和克里克对DNA双螺旋结构的探索过程、人体染色体数目与疾病的发生、基因诊断、治疗和基因编辑技术等等,帮助学生建立基本的理论知识框架。在讲授人类遗传病的特点,诊断、治疗和防治部分,采用追溯学习法进行学习引导,帮助学生自主进行资料的查询,融合,主动搭建网络知识结构体系。
对高职院校的临床医学专业新生进行随机取组抽样,主要是对4个班级的学生进行研究,其中设置两个实验班、两个对照班,平均每个班级有将近50人。将实验班分为四组,主要选择临床较为常见的遗传病,例如白化病、红绿色盲症、抗维生素D性佝偻病、并指症等,这样的每个组就可以主要负责一种典型的遗传病。各组的主要分工必须要进行以下工作:
第一阶段:任务,资料查阅。包括疾病的症状、发病原因、疾病的遗传特点、病理诊断、病理治疗、病理预防及最新的研究进展,对国内外的疾病研究文献进行深入调查。小组的所有成员上交一份完整的学习文案,再通过小组进行讨论,全员进行制作PPT。
第二阶段:任课教师将课程分为4个板块,利用抽签方式将这4个板块进行4个小组的分配,每个组的成员把第一阶段进行资料上的搜集,调查遗传病的发病机理以及该遗传病的遗传特点。在每个板块结束的时候,选择两个小组代表要将PPT内容进行汇报。对方小组成员可以在汇报结束后进行提问,由汇报小组成员进行解释回答。交替完成后,任课教师进行点评,由班级其他同学进行打分,分数较高的小组成员予以加分的奖励。
第三阶段:进行个人知识竞赛,由任课教师在课堂上利用“智慧职教云”进行知识竞答题目的,用时最短,回答最准确的同学予以加分奖励。
经过以上的3个阶段的知识统筹,任课教师对于每个小组进行学习评价。对照组根据遗传学的教育方式举办知识性问答。在相关课程结束后,可以对试验组和对照组进行遗传学课程学习情况,其中包括课程的受欢迎程度、课堂气氛的程度、学习积极性、文献查阅、学习成绩、学生的综合素质等等。
3数据统计
使用EXCEL2003进行数据及图表标准化处理,采用SPSS19.0(IBM,2010)进行统计分析,多重比较基于最小
显著差数法(leastsignificantdifference,LSD)。显著水平P<0.05。
4结果分析
对于四个学期的实践与调查,经过研究结果进行分析,实验组的学生对于遗传学的课程学习人数较对照组要多(P<0.05)。试验组与对照组相比较,课堂上的学习气氛较为活跃、学生对于学习的积极性有所提高、文献查阅能力逐渐加强、参加知识竞赛人数逐渐增多、综合素质也逐渐增高(P<0.05),并且考试成绩也较高(P<0.05)。
5讨论
篇5
【关键词】临床 医学遗传学 实验课程
医学遗传学是一门医学与遗传学相结合的一门边缘学科,是现代医学中的一个新领域。它研究人类疾病与遗传的关系,主要任务是揭示各类遗传性疾病的遗传规律、发病机制、诊断和治疗措施,以降低人群中遗传病的发生率,提高人类的健康素质。
随着医药卫生的进步,急性传染病和流行病逐渐得到控制,遗传病对人类的影响越来越明显,遗传病的相对发病率正在增长[1]。早在1992年,美国已公认“医学遗传学”为一门医学专业[2]。在欧美发达国家已有较完善的针对人类遗传病的临床遗传学科和诊疗服务体系。仅北美地区,就有数百个实验室提供针对数千种遗传病的检测服务[3]。近年来,我国大城市的医院结合计划生育逐步建立起婚前检查门诊和遗传咨询门诊,临床各科的遗传医学服务也日益受到重视[4]。尽管在我国目前的高等医学教育中,医学遗传学仍作为一门基础课程,但它涉及到许多临床问题,在基础学科与临床各学科之间架起了一座纵横贯通的桥梁,通过它,医学生们才能在融汇贯通的基础上去领悟更新、更深的分子医学知识;随着现代生物学和现代遗传学研究技术的蓬勃发展以及基础研究与临床工作的密切互动,医学遗传学突飞猛进,它对于指导现代临床医学中疾病的诊断、治疗和预防都有着无可替代的作用。因此,医学遗传学的教学必须本着服务于临床这一原则,密切结合临床,才能促进医学遗传学教学的发展和提高[5];另一方面,医学遗传学是一门实验性很强的学科,需要通过实验、实践才能达到较好的教学效果。实验教学不仅是验证遗传学理论,巩固学生课堂上所学知识,更重要的是能培养学生的基本操作技能,让学生学会基本的医学遗传学临床诊断技术,并应用这些技术在医学实践中去解决临床上可能遇到的遗传疾病和遗传学问题,提高学生分析和解决问题的能力,为今后的临床工作奠定基础。
然而,由于医学遗传学作为一门新兴的基础学科,长期以来经费的投入不足,开设实验课的空间及时间都受到限制,大部分开设医学遗传学的学校,仅限于纸上谈兵,而未给学生实验、实践的机会。我院的情况也是如此,历年来医学遗传学都是作为选修课开设,没有安排实验,使本门课程的教学效果不佳。作为一所地处桂西南落后地区的高等民族医学院校,除教学科研外,我院还兼有社会服务的功能。对缺乏遗传病诊疗服务的桂西南落后地区而言,进行面向临床的医学遗传学实验课建设,在教学的同时为社会提供高水平的遗传诊疗服务,以提高当地人口遗传素质是我们应该承担的责任。因此,为提高医学遗传学教学质量,为适应现代医学发展和社会对遗传病诊疗服务的需求,开设医学遗传学实验课势在必行。
前几年,我们学校新办了临床检验本科专业,在检验本科专业中开设了医学遗传学实验课,去年开始在五年制本科的其他专业和检验专科中也增设实验课程,实验课内容在各专业之间略有增减,课时控制在18-27学时之间。在有限的时间内,实验课程如何安排是值得思考的的问题。本着面向临床的目标,我们在原有教学工作的基础上,对本课程的实验教学进行了一定的探索。
1 优化教学内容,精选贴近临床实践的教学内容
由于众多因素的制约,不可能开设很多的实验内容,因此就存在有实验内容的选择问题。目前的医学遗传学主要包括群体和家系、细胞、分子水平的实验和社区优生实践等几个方面的内容。事实上,实验目的是通过实验使学生获取对这类实验的总体认识,而不是对某个实验的认识,侧重于建立起一种实验、实践的能力,而不是具体的某一实验本身。因此,我们把医学遗传学的主要实验内容加以归类。
1.1 系谱分析、群体分析
系谱分析、群体分析是研究医学遗传学的传统方法。为帮助学生认识遗传规律,我们开设了群体遗传学实验的人类部分遗传性状的检查和系谱分析实验各一次;以苯硫脲尝味实验为例,让学生掌握计算基因频率和基因型频率的方法;通过绘制系谱图和进行系谱分析,加深学生对单基因病的各种遗传方式及其特点的理解,并初步掌握遗传病发病风险估计的基本要领。
1.2 细胞遗传学实验技术部分,即人类染色体的制作和分析
人类染色体的制作和分析是目前医学遗传学实验教学核心之一。染色体分析是医学遗传学领域中的基本技术,国内的教学医院和妇幼保健机构的遗传学实验室,都是以染色体的诊断为主体,通过采用以染色体分析为核心的细胞遗传学技术来进行遗传疾病诊断和产前诊断。本着面向临床这一原则,特别是针对临床检验专业,我们把实验课教学重点放在细胞遗传学部分。根据我院遗传实验室的现有条件,我们开设的具体内容为:(1)正常人类染色体常规核型和G显带核型观察及分析;(2)人类外周血淋巴细胞的培养及染色体标本制备技术;(3)人类染色体G显带、C显带标本的制备及观察;(4)人类异常染色体核型观察与分析;(5)人类外周血淋巴细胞姐妹染色单体交换(SCE)试验。通过对以上这些实验内容的教学,让学生熟悉人类染色体的数目和形态特征;了解各号染色体G、C带带型特点;熟悉人体外周血淋巴细胞培养的方法和步骤;掌握人体外周血淋巴细胞染色体标本制备的方法;训练学生在显微镜下观察分析染色体的能力;掌握部分人类常见的异常核型的鉴别方法和了解某些罕见和重要染色体病的核型特点。
1.3 遗传咨询与社区优生实践
从临床角度来看,结合上述实验而进行的遗传咨询则是极其重要的实践形式,通过这一形式,可预防遗传病患儿的出生,最大限度地降低遗传病的发生率,改善遗传病患者的生活质量和提高人口素质。
2 实验教学目标的实施
要培养实用型医学人才,提高学生对医学遗传学实验课的重视和兴趣,引导其临床思维的形成,实验教学的水平与实施是关键。为此,我们尝试了多元化的教学方式。
利用视频互动网络实验室向学生展示遗传病录像,使学生深切感受到遗传病与遗传性状的存在;用案例教学法构筑基础医学与临床医学的桥梁,通过一些典型的实例,给学生思维的空间,让学生将理论知识融于实际遗传病病例中,灵活运用遗传学原理解答临床实际问题,增强临床意识,激发对专业知识的兴趣,变被动学习为主学习。达到既培养学生分析问题和解决问题的能力,又强化基础理论的实验目的。
在实验中,注重培养学生严谨的科学态度,让学生充分解实验的目的与意义,促进学生主动参与技能训练。一般的遗传学实验,一次课仅有3~4学时,许多实验操作课外完成的步骤多,例如人外周血淋巴细胞的培养及染色体标本制备,整个过程需要经历采血、培养、加秋水仙素、制片等过程,培养时间需72小时,课堂计划3学时内学生不可能完成,必须在课前进行细胞培养,计划内的3学时仅是学生的制片。如果实验教师事先做细胞培养准备,学生无法参与实验的全程,一旦离开老师的协作仍然无法独立开展类似实验。为此,我们要求学生树立总体观念,利用课外时间从实验器械和试剂的准备开始,独立操作,制备自己的染色体标本。在细胞培养实验教学过程中,学生得到了与医学相关的无菌操作技能的训练,同时培养学生严谨、认真的科学态度,这些都为学生以后从事医疗和科研工作打下良好的基础。学生完成实验后观察到了自己的染色体标本,都有成就感,逐渐变被动为主动,积极参与各种实验准备,并在此过程中初步掌握实室工作的基本原则与基本技能。
利用我校附属医院现有的妇科和儿科遗传咨询室,让学生见习各种遗传病症状和体征,现场了解与遗传相关疾病的预防、诊断和治疗原则,使现代医学遗传学实验课实习化。此外,课余或假日时间组织学生深入到社区进行遗传咨询与社区优生实践,提高学生的感性认识,使学生切身体会到社会和病人需要完善的遗传诊疗服务,因而更加重视实验课的学习。
上述所实施的实验教学使学生熟悉了遗传病特别是染色体病的常规诊断方法,提高了学生的实际操作技能。这些基本的医学遗传学操作技能的培养,对学生在医学实践中应用去解决临床上的问题是不可缺少的,同时也培养了学生伦理道德观念和社会责任感,为学生走向工作岗位将遗传学知识服务于社会奠定了基础。不足的是,虽然我们最大限度地利用了教学资源, 开设了贴近临床的医学遗传学实验课,但由于学校的办学条件所限,包括师资水平及仪器和物质条件等因素的限制,目前我们还无法开设分子水平的实验。要提高医学遗传学课程的教学质量,顺应现代医学的日益发展对医学遗传学实验教学的要求,还需要我们在各方面不断地努力。
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篇6
关键词:医学遗传学;网络课程;教学资源
医学遗传学是医学教育的重要课程,是连接临床医学与基础医学的桥梁学科,其要求实践与理论并重,实践性、实验性和操作性较强,还要求学生掌握医学遗传学的一些基本理论、基本原理、基本知识,并能灵活运用这些知识进行遗传病的咨询、预防、诊断与治疗[1]。同时,医学遗传学的发展速度也相当惊人,尤其是人类基因组计划的实施完成,基因组学与分子遗传学逐渐成为了二十一世纪的领头学科,遗传病的诊断与防治越来越受到人们的关注。新技术、新知识的不断发展,势必要求医学遗传学的教学内容不断更新,新知识要及时传授[2]。因此,如何在有限的学时内,将不断增加的教学内容传授给学生,是医学遗传学教学改革的方向。网络课程教学是利用网络环境进行教学,是种新型的教学方式,也是教改所需、大势所趋,将成为未来课堂教学的发展方向。网络课程教学对于建立新型师生关系、培养学生互助品格、激发学生创新思维、拓展学生的知识面等有很好的作用。我校依托湖北省教育科学“十二五”规划课题建立了医学遗传学网络课程,本文从医学遗传学网络课程建设的必要性、如何构建、实施与评价等进行初步探索。
一、医学遗传学网络课程建设的必要性
医学遗传学发展历史并不算长,但其发展速度非常之快,已经从个体水平向细胞、细胞核、染色体和基因层次纵深发展,并衍生出了许多新的分支学科和交叉学科。随着生命科学技术的发展,新方法、新技术不断涌现,医学遗传学的研究内容不断深化,研究范围不断拓宽,虽然教材内容也在相应扩充,但由于课时的限制,教学学时与教学内容的安排存在较大矛盾,仅依靠教材来组织教学是不现实的。教学中既要遵循医学教学的一般规律,又要体现遗传学的最新研究成果与发展趋势,这样才能在教学实践中及时更新内容。在不少专家学者的努力下,通过大量的教学实践,充分利用网络课程资源辅助医学遗传学的教学已经成为医学院校医学遗传学改革和发展的方向。网络课程资源容量大,可呈现丰富的教学内容,并可供研究性学习,这样就克服了医学遗传学课堂教学受时间、空间的制约,还能为协作化学习提供支撑。
二、医学遗传学网络课程的构建
依托湖北民族学院信息门户中的模块“课程中心”,结合医学遗传学的学科特点,并参考文献[3、4],我们构建了网络课程资源教学平台(见图1)。平台的主要结构分为教师主导区和师生互动区两大部分。教师主导区内容以传授学科基本知识、拓宽学生知识面、促进学生自主学习及加强实践应用为目的。师生互动区切实强化师生之间的互动与联系,使学生的问题能及时得以解答,并能自主检测学习效果,提高自主学习的能力。课程内容覆盖医学遗传学各个章节,内容详实丰富,形式多样。在教学环境构建上突现以学生自主学习为主的特征,既考虑教学目标分析,又考虑有利于学生意义建构的情境创设,除了传统的教学材料,尽量模拟真实的学习情景,在实验课程方面设计模拟实验。
三、医学遗传学网络课程的实施与评价
(一)加强教师引领作用,提高网络教学实效
利用学校的课程中心开发的网络教学资源平台,只有通过合理高效利用,才能收到良好的教学效果。在此过程中,教师的引领作用是非常重要的,要让学生真正投入到学习中去,教师必需重视网络课程在教学中的安排,发挥好在教学各个环节的引领作用[3]。在教师的引领下,学生按时、按计划、有目标地学习指定的课程内容,教师还要充分考虑到学生在学习时可能出现的问题,及时相关信息指导学生学习。对于互动性的学习模块,要充分发挥学生的主观能动性,给予充足的时间,让学生集思广益,积极思考,以获得良好的学习效果。同时也注意好时效性,关注每一位学生学习过程,对学生自由度进行必要限制,及时提醒进度落后的学生,督促其及时主动完成学习。
(二)丰富网络课程资源,提高学生学习的主动性
结合医学遗传学学科特点,努力使网络课程资源多元化,除了上传内容完善的多媒体课件,还要上传或是链接与教学内容相关或是与临床医学实践密切的资源。一是与医学遗传学发展历史和研究方法相关的。在医学遗传学发展的过程中,科学家用不同的方法研究遗传规律,材料与方法的选择是非常重要的;二是与临床医学实践密切的。医学生大部分将来会从事临床医学工作,尽早进入临床实践对其是必要的,在功能区中上传与医学遗传检测、遗传病诊断与防治等一些资源,讨论区强化与临床相关内容的讨论,或是介绍相关的文献资源;三是突破时空界限,让学生有充分发言的平台。在网络课程学习中,师生可能是同步的,也可能是异步的,对于学生在学习中的疑问,可以是师生之间的群体讨论,也可以通过邮件的形式进行解答,教师要及时关注讨论的进展,正确的引导。
(三)重视网络课程实施评价,实时反馈教学效果
评价与反馈是教学中不可或缺的环节,不少网络课程的教学评价方式主要是以教师对学生的评价,很少考虑学生自身评价、同学的评价及同行的评价,而这些评价方式对于学生获得学习成就感是非常有效的[1]。因此,我们在医学遗传学网络课程教学的过程中,建立了评价反馈机制,鼓励同学对自己、对同学之间学习进行评价,邀请校外专家学者参与评价,及时反馈信息,指导课程教学。一是通过邮寄或是发放调查表的形式进行同行评价。如本课程实施后就得到了武汉大学基础医学院专家的高度评价;二是学生网上评教。学生网上评教以学生自愿打分的形式进行,本课程实施后,学生对课程教学的满意度平均达91.4%,评价良好为8.2%,评价一般的只有0.4%;三是进行学习效果的检测。自2013年秋季学期起,湖北民族学院医学院临床医学与中医学本科专业的部分班级医学遗传学教学中开展了网络课程教学,对照班教学时以传统的模式为主。整个教学过程均由同一教师来完成,教学内容,教学目标及学时进度保持一致。学期授课结束后,根据教学大纲与教学目标由授课教师出题,试题类型参照学校要求,涵盖识记、理解、掌握、运用及综合分析等方面。试卷分A、B卷,题型一样,卷面难易度相当,随机抽取一份供考试使用。2013级与2014级中医学、临床医学专业学生,成绩如表1。从表1可以看出,自网络课程教学以来,学生的学习成绩有了明显进步。
四、结语
网络课程教学平台在医学遗传学教学过程中发挥了很大的作用,得到学生的好评与肯定,对全面促进教学改革和增强教学效果,提供了有力的技术支持。网络课程的应用克服了传统教学模式的局限性,使教学手段更加丰富多样,提高了学生的学习兴趣,充分调动了学生学习的积极性。在几年的实施过程中,深刻体会到要充分利用好网络课程资源,首先要转变教师对新信息技术的态度问题,教师要了解网络教学,了解新技术,并要积极参与网络教学,网络课程的建设,学生学习策略的选择离不开教师的参与和指导。其次,开发出来的网络课程教学资源要及时的维护与更新,这需要课题组安排专门的团队来完成,并要及时处理网上学生疑问,最大化的利用。其三网络课程教学与课堂教学各有优点,二者是相互区别但又相互联系,网络化教学可以作为一种行之有效的教学辅助手段,与课堂教学相互补充,以达到最优教学效果[5]。要充分利用好网络课程教学的优势,如具有丰富的共享资源,信息量大,有良好的互动功能等,通过网络,师生之间、同学之间可以随时交流学习心得、体会,问题,时空较为灵活[3]。但也要注意的是对于学习习惯较差的学生要及时在教学过程通过作业内容分析审定,并强化管理。总之,网络课程教学是现代教育发展的必然趋势,是一种先进的教育模式,这种模式要从不同的方面进行综合探讨,总结经验,不断完善。同时,网络课程也为师生之间的教学互动提供了平台,使医学遗传学的教学过程由单纯的知识传授转为指导探索性教学,对调动学生自主学习,提升教学水平有很好的促进作用。
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人类遗传学的主要研究方法是:
系谱分析。用于研究决定人类性状或疾病的基因的传递规律。数理统计。通过群体的调查和系谱分析并将获得的资料经过数学处理,可以测定人类某些性状或疾病基因的分布频率。细胞遗传学方法。医学细胞遗传学的研究为人类遗传学积累了大量的资料。体细胞遗传学方法。在人类基因定位中得到广泛的应用,也常应用于肿瘤遗传学的研究。生物化学方法。层析、电泳、色谱分析 、同位素示踪等被广泛应用于先天性代谢缺陷、血红蛋白异常和各种综合征的研究。免疫学方法。人类体细胞免疫学特性的研究是人类遗传学的重要内容。它为同种异体脏器的移植提供了理论基础,同时也可揭示它与某些遗传性疾病发生的关联。并为阐明免疫球蛋白的多样性来源问题开辟了新的途径。双生儿法。通过双生儿之间的异同对比研究遗传和环境对个体表型的相对效应的方法,它是人类遗传学研究中的经典方法。
(来源:文章屋网 )
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关键词:遗传学;教学改革;自主学习;过程考核
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0041-03
21世纪被誉为“生命科学的世纪”,生命科学在社会经济与技术发展中发挥着重大的作用。如何培养适合21世纪生命学科发展需要的高素质人才,是教育工作者的重任。遗传学(genetics)从创立至今,不过百年历史,但是其发展非常迅速,它已成为生物科学领域中一门十分重要的基础学科。是高校生命科学系列的重要主干课程,在整个生命科学的教学中起着举足轻重的作用。随着社会经济的迅速发展,生命科学研究内容得到极大充实,作为核心学科的遗传学无论在基础理论知识和研究技术等方面更是日新月异。新世纪的遗传学教育面临巨大挑战,具体表现为遗传学研究内容的不断丰富,研究领域的不断拓宽,需要讲授的教学内容不断增多,同时根据目前本科生培养的要求,课堂授课时数不断压缩,这就要求遗传学课程在有限的学时内,完成整个体系的学习,并能使学生尽可能多地掌握现代遗传学研究的前沿及研究方法。根据这一要求,遗传学教学必须采取更具体、更有效的措施,以适应新形势的发展。目前,遗传学教学改革主要集中在以下几个方面:一是通过知识体系的重组,逐步实现课程综合化。新型的综合课程不仅包含传统的遗传学科学课程,更大程度接纳了基因组学、分子遗传学课程、分子生物学课程以及细胞遗传学课程。二是在传统的遗传学课程体系的基础上,不断更新实验课教学内容,使新的研究方法和手段不断补充到原有的实验课程中;三是引入现代教育技术,教学手段现代化步伐加快。本文在新疆农业大学教研项目《以培养学生自主学习能力和创新能力为目标的本科人才培养模式探讨》的支持下,对现行教育体制下的遗传学教学方法进行了探讨,以求寻找出适合我国新形势下对高素质人才的要求、具有特色的遗传学课程的教学模式,为打破旧的以传授知识为主的教育思想观念的束缚,建立以能力培养和素质教育为主的农业高级专门人才培养模式做出尝试。
一、树立以学生为本,培养学生自主学习能力为导向的教学理念
1.开发学生的非智力因素,提高学习效率。所谓开发学生的非智力因素,就是指通过调动学生的学习兴趣,提高学习效率。珍妮特指出,大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门。所以,教师通过鼓励热情,就可以使学生把刚学到的东西融入到深度记忆中去。调动学生的学习积极性和学习热情,在教学过程中就必须始终坚持以学生为本,以培养学生的综合素质为导向的教学理念,改变过去的填鸭式的教学方式,让学生参与到教学活动中来,成为学习的主体。例如在讲授经典遗传学部分时,由学生组成学习小组,制作课程ppt,在课堂上充当教师的角色,进行内容的讲解,并回答其他学生的提问。在这个过程中,学生不仅学会了课下讨论学习和ppt的制作,同时通过课堂讲授也锻炼了他们讲解知识的能力。学生的参与,使授课过程有了活力,激发了学生的学习兴趣。通过多个班级的实施,这一方法得到了大多数学生的肯定。
2.应用启发式教学模式,促进思维能力的提高。遗传学被认为是生物学中覆盖面最广,学生最感兴趣,同时由于其特有的逻辑思维体系,也被认为是最难学的一门课程。在教学过程中,教师对于重要的理论和定律,除了做出全面的描述和证明之外,鼓励学生多方查阅资料,剖析著名学者创建理论的思想和方法,从而启发学生勇于探索的意识,积极创新的思维。例如:我们在课堂上提出“为什么孟德尔要采用测交证实分离规律和独立分配规律?”“为什么DNA是遗传物质?你能用学过的知识做浅显的推论吗?”等遗传学问题,引起了学生浓厚的兴趣,学生积极参与讨论,从各个角度认识问题,提出了很多自己独到的见解。在课程讲授过程中还始终注意相关学科的有机结合,改变学生在学习时割裂看问题的方式。例如:讲授DNA复制一节的内容时,讲到所有生物的DNA复制均是从5'到3',无一例外。然后提问“为什么”,并提示:主要从已学过的物理知识和化学知识来探讨这一问题。使学生能够将已学过的知识有机地结合起来,并能以此学会对知识的活学活用以及理解所学课程之间的相互联系,给学生广阔的思维空间,展示学生的个性发展,积极思维,敢于创新的思想。利用学科发展的典型案例,吸引学生对学科热点发展的兴趣,启发学生对学科研究重点问题的科研创新的思维,引导学生对学术发展进程中的不足与缺陷的讨论与质疑。从各个不同角度分析学科前沿问题。例如:教师提出的“垃圾DNA的生物学功能”问题引起学生的讨论和注意,并对有关这个领域的学术观点提出质疑和批判,提出了虽然目前还不是很清楚“垃圾DNA”的功能,但是它的生物学地位是不可替代的,并且可以通过生物信息方法和实验来检测。
3.开展课下小组讨论学习,培养学生自主学习的能力。尝试采用课下小组学习结合“课堂讨论”的互动式教学。将部分教学内容和学科发展的前沿列成多项小标题,由学生选择,在老师的指导下,查文献,分小组讨论学习,并制作PPT在课堂上作中心发言,其余的同学提出各种相关的问题展开课堂讨论。最后由主讲老师总结。这项教学方法的改革,使学生变被动学习为主动学习,培养了他们自主学习课外的相关知识的能力;小组讨论学习,使他们每个人都参与到学习中;课堂讲解锻炼了学生归纳总结知识点的能力和口头表达能力,培养了学生独立思考的能力、语言表达能力。如在学习数量性状遗传这一章后,让学生课下完成“你认为目前QTL定位研究的瓶颈是什么”这一题目的自主学习。通过查阅资料和小组讨论后,学生们提出了自己查阅到的观点,如:分子标记数量、做图群体大小、亲本的选择等。也有同学提出了自己的认识,如:性状考察的难易程度、性状与环境的关系等。教师点评时对学生能够提出自己的观点给予鼓励。
二、充分利用现代化教学手段,提升遗传学教学效率
心理学研究表明,人单一地从视觉或听觉获取的知识分别为25%和15%,但是如果听觉和视觉相结合,记忆效果将会提高到65%。单一的教学模式难以满足学生学习兴趣的需要,使学习效率降低。利用现代化的教学手段,可以向学生提供新颖、生动、直观的感官刺激,引起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,这一点在遗传学教学中尤为突出。遗传学中的许多内容抽象、微观,学生深深感到看不见摸不着,学习起来非常枯燥,难以理解,久而久之,失去了学习兴趣。利用多媒体教学、视频教学、网络教学,可以使抽象的问题具体化,微观的内容形象化,让学生能够通过感官理解所讲授内容,比如减数分裂中染色体的行为、基因交换的机理等内容,通过视频教学收到了良好的理解效果。采用多种方法相结合的教学手段可以使教学内容形象、具体,加深学生对所学内容的理解。然而教学手段的应用不能只流于形式,必须是具有合理的内容结构、给学生以思考的空间、形式丰富多彩的教学手段。通过两年的研究和不断改进,我们总结出了有关遗传学教学方法的一些经验,包括多媒体制作、利用网络资源学习和课堂讨论教学等方式。其中遗传学多媒体课件制作应生动活泼,深入浅出地展示现代遗传学的魅力,同时添加部分与遗传学内容有关的我校教师的科研成果,这将会大大提高学生的注意力。在多媒体课件制作上,我们还注重以下几个方面:(1)标题醒目,内容清晰,概念准确,使学生条理清晰地理解所学内容。(2)充分运用字体、颜色、着重、斜体等手段,体现所要表达内容的内在逻辑关系及其重要性。重点突出,以利于学生对所学内容的把握。(3)尽量使用与讲述内容密切相关的彩图,并附加我校教师相关的科研图片,增加学生的理解和学习兴趣。在讲授到目前的研究热点时,则给学生布置相关题目,由学生利用网络资源查找资料,并通过课下讨论的方式进行学习。教师通过让学生撰写课程论文和课堂制作PPT汇报学习内容,来考核学生的学习情况。通过多种教学手段的应用,教学时数大大缩短,学生对抽象内容的理解大大提高,增加了学生对遗传学学习的兴趣。
三、科研融入教学,促进学生对本门课程的掌握
1.建立教学与学科发展的紧密联系,教学中融入科学研究的内容。遗传学教学内容紧紧跟随学科发展前沿,在教学中加入本教学团队开展的与遗传学相关的科研内容,让学生在学习过程中就感受到科研的氛围,学会理论在实践中的应用,同时也使教学内容随着科研的进展不断丰富和深入。这样的教学内容结构拓宽了学生的眼界,引起了学生探索的兴趣,启发了学生的思维,鼓励了学生敢于探索的勇气。使学生具备了扎实的理论基础,同时又对学科前沿有了深刻了解。如在讲基因工程一章时以我们承担的棉花转基因项目为主线,从立题思路开始讲起,介绍为什么要实施转基因?转基因可行吗?怎样实现高效转基因技术?使学生对学习内容产生了极大兴趣。鼓励本科生积极参加学院组织的学术讲座,并踊跃提问,与专家学者主动交流。彻底改变遗传学理论课程教学中自我封闭、照本宣科的状况。
2.增加综合型、设计型实验内容,提高学生动手能力。遗传学发展关键是研究方法和研究手段的不断发展和更新,过去在配套的实验课教学中,以验证型和演示型实验为主,内容陈旧,方法简单,效果差,同学们没有兴趣,难以满足学生对现代遗传学研究方法的学习和掌握。为使学生在实验课时中学到更多的现代遗传学知识,充分结合本系所承担的科研项目,尽力增加综合型、设计型实验内容,例如将基因工程编成几个主要的实验内容,从目的基因的分离到在大肠杆菌中的表达和检测等一系列的实验,这些实验具有很好的连续性、先进性和实用性,使学生初步掌握前沿的分子遗传学的研究手段,同时还能和课堂所学的内容紧密结合。在实验课教学中,通过制作实验课课程视频,拓展课堂,把实验准备的前期工作等等做成录像,在上课时播出,让学生了解课堂外的实验内容,实验课程结束后则让学生写出实验报告,实验报告中要求学生对取得的成果加以评述,让学生从“眼睛看”、“动手做”和“脑子想”三者结合中,加深对生命科学实验研究的直观认识,实验课促进了学生对理论课教学的理解,大大节约了课时数。
3.建立遗传学教学延伸到课外的教学方式。利用现达的网络,将部分课程内容设置为课后讨论题目,由学生在网络上收集相应的文献资料,课余时间分小组讨论学习,并归纳总结所学的内容,写成课程论文或者制作成PPT,同时向学生介绍目前我校遗传学研究的工作,鼓励学生课余时间参与教师的科研工作。利用现有的研究条件,为学生提供研究场地。这种训练形式可以启发学生积极创新的精神,培养学生的科研素质,对于学生个性化的培养,具有积极的意义。
四、制定新的考核办法,通过学习过程考核学生
1.改变传统的笔试方法,建立平时成绩和期末考试成绩并重的理论课考核方法。长期以来,遗传课考试期末笔试成绩占到70%以上,导致学生平时不学、期末突击、考完忘完的现象,遗传学学习流于形式,很难为后续专业课的学习奠定基础。为了督促学生,同时也为了引导学生建立肯于钻研、积极进取、学以致用的学习态度,我们尝试了对考核方式变革,把学生的学习注意力引向平时,淡化期末考试。例如前述的课后学习小组的学习成绩作为平时成绩,占总评成绩的20%,旨在培养学生自己独立思考问题,阐述观点功的能力,在实施过程中取得了良好的效果。另外,课堂提问和作业成绩作为平时成绩的另一部分,占总评成绩的20%,旨在检查学生的听课能力及对课程内容的理解能力。期末考试成绩只占总评成绩的40%,让学生在学习过程中获得分数。
2.建立课程小组学习的考核办法,促进学生自学。设置5~6人1组的课后学习小组,由小组成员推举组长,由组长组织课后学习,学习内容包括老师指定的学习内容和课后布置的作业题目,教师制定的学习内容,以课程论文或制作PPT的形式汇报,由课程学习小组组长指定的学生,在课程讨论课上发言,汇报学习结果,其他学习小组的学生提问并根据学习情况和回答问题情况打分,同时教师也参与打分(分为A+,A,A-,B+,B,B-,C+,C几级);给出的平均分数是该小组的最高分,小组组长再根据这一分数给出小组其他成员的分数。该门课程共设置4次讨论课,由于是所有学生参与,大家的积极性都很高。这不仅促使学生课后自主学习,同时也锻炼了学生将所学知识总结归纳并表述出来的能力。
3.建立实验课考核办法,检查学生的动手能力。把实验课成绩纳入到总评成绩中,加强学生对实验课的重视程度,鼓励学生积极参与实验过程。以笔试、随堂考察动手能力及实验报告三个方面给出实验课成绩,实验课成绩占总评成绩的20%。实验课成绩在总评成绩中的比重提高,促使学生对实验课加以重视,对实验课的重视反过来又促进了理论课的学习,实现了双赢。通过总评成绩=实验课成绩20%+课程小组学习成绩20%+平时听课及作业成绩20%+期末考试成绩40%这一模式的操作,使学生更注重平时学习,改变了学生为应付期末考试而学习的弊端。
大量的教育实践告诉我们,教育核心的两个方面是教师的教和学生的学。教学改革必须充分地推进到教师的教和学生的学等行为过程中,使其在教学实践过程中接受检验并不断完善,为提高教学质量、培养大批能更好适应社会需要、具有较强独立创新能力的农业人才创造良好的环境。同时确定深化教学改革的具体思路:理论成果融入教学实践,课程内容充分体现综合与交叉,教学方法和手段力求符合教学规律,教学改革紧扣教学质量这一永恒主题。我们本着以“夯实基础、注重能力、知识全面、突出创新”、“培养终身学习型的学生”为目的,努力为国家和社会培养基础扎实、创造性、复合型人才。
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关键词: 遗传学 教学模式 课堂提问 实验观念
遗传学是农学、林学、医学、生物学和生物技术等学科领域的一门极其重要的专业基础课程,也是现代生命科学发展迅速的学科之一。自1900年建立至今,遗传学的发展日新月异。特别是1953年DNA双螺旋结构的发现后,遗传学全面进入分子水平,各种新技术、新概念更是层出不穷。另外,遗传学是覆盖面最广的学科之一,研究内容包括分子、细胞、个体、种群和群落等层次的遗传现象。因此,要用有限的课堂教学讲解遗传学全部内容是不可能的。这客观上要求遗传学教学从以传授知识为主转变为以培养学习能力、促进思维发展、建立遗传学观念为主。因此,探索一种适应该学科特点的教学方法显得尤其重要。
一、多元化的教学模式
一直以来,遗传学教学主要采用课堂放映课件及教师讲授的传统教学模式。这种模式下的教学已出现如下问题:(1)课件放映节奏快,学生的思路跟不上老师讲课的节奏,使一部分学生尤其是基础不好的学生产生挫败感,从而放弃听课。(2)放映事先设计好的课件易使教师授课进程程式化,课堂中师生无法有效地互动,也影响学生听课的积极性。(3)学生容易精神疲惫,注意力集中时间短。
为了解决上述问题,在实际教学中,首先要制作一些精美的幻灯片。幻灯片的内容、版式、配色、动作设计都要尽量做到全面。在一张片子上内容不能太多,打出来的内容要能与教师的讲义、课本内容互补,并且尽量采用图片、动画、小视频等形象化、直观化的题材反映讲授内容,给学生一个直观、全面的视觉效果,让学生在兴趣中掌握教学的基本点。其次,要尽量采用现有的各种教学条件。教学内容不能完全依赖于幻灯片,多采用板书、投影、实物等教学手段,不断变化的教学手段也能很好地刺激学生的兴奋点,激发学生的学习兴趣。
二、恰当的课堂提问
课堂提问是所有学科教学中随时随地可用的一种教学方法,这一点在遗传学教学中尤其重要。一个巧妙的课堂提问,不仅可以抓住学生的思维,了解学生对知识点的理解,而且可以检查教学效果如何,是否达到了教学目标。但如何才算是恰当的提问呢?我认为要做到3个恰当:(1)时机要恰当。要根据学生已掌握的知识点,在前面章节学习的基础,利用前面的知识点设计合理的问题,导出后面的知识点。这些知识点之间要环环相扣,能自然地过渡到后面的内容。(2)难度要恰当。设计的问题所涉及的知识点难度不能过大,否则大部分学生不能回答,会使学生失去学习兴趣;问题过于简单化,则流于形式,失去提问的意义。如学习减数分裂的过程时,我会问:“什么是染色体?什么是染色单体?”为后面的学习做铺垫。学习完新知识后,我会问:“在减数分裂过程中,染色体出现哪些变化?同源染色体、四分体、染色单体间的相互关系如何?染色体数目的减半发生在哪个时期?是什么原因形成的?”这些问题有一定难度,学生必须全面理解减数分裂过程,掌握相关的基本概念才能正确回答。(3)方式要恰当。课堂提问可采取灵活多样的方式。对于复习性的、答案明确的问题,可对全班学生提问,要求班集体回答。还有些问题提出后,并不要求学生回答。学生稍加思考后,由教师自问自答或者找学习较好的同学进行讨论性回答。答案并不是最重要的,重要的是在这一问一答中学生能解决问题、提高学习兴趣。
三、树立贯穿始终的实验观念
遗传学是一门以实验为基础的科学。很多的理论和假说都是通过实验得出的,因而遗传学教学离需要有贯穿始终的实验观念。这种实验观念的渗透不是简单地增开几节实验就能做到。在实际教学中,教师在讲述基本规律和基本理论的同时要注重实验过程的描述,让学生认识遗传学不只是几条干巴巴的原理和规律,而是由那些构思精巧而结果影响深远的实验推动发展的,是一门非常有意思的学科,从而激发学习兴趣。在对经典实验的讲解中,实验背景、实验过程都是不容忽视的环节,实验结果倒是可以简单地用几条定律和原理带过。通过对这些实验背景、实验过程的描述,能让学生跟踪前人思考的过程,掌握遗传分析的方法,培养学生利用现有知识分析生活中遇到的遗传学问题、设计合理的方案解决问题的能力,同时也有助于学生建立良好的遗传观念。如讲述遗传物质是DNA的直接实验证据时,需要介绍Griffith的肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)的小鼠转化试验、Avery—MacLeod—McCarty的R型细胞向S型细胞转化试验。在讲解这些实验时,我会给学生介绍当时的历史背景、学术环境;与学生一起分析在当时的条件下,这些科学家如何思考、如何萌发这些实验设想;在设计这一实验时,为什么要选择这种方法等一系列的问题。
参考文献:
[1]刘进平,郑成木,庄南.遗传学教学中需要两个注重.生物学杂志,2003,20,(4):48—49.
[2]石丽娟.“DNA是主要的遗传物质”一课的教学设计.生物学通报,2002,37,(8):31.
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[4]蔡明夷,王志勇,刘贤德.建构主义教学方法在遗传育种教学中的应用.集美大学学报,2007,8,(1):83—85.
篇10
与其他专业学生一样,口腔专业学生通过学习医学遗传学这门课程,以及进行一定的教学实践,可了解一些最基本的医学遗传学知识和常见的遗传性疾病知识,但学生只有在进入口腔专业课的学习之后,才开始接触口腔领域相关的遗传性疾病知识,而且这些知识大多出现于口腔生物学、儿童口腔医学、口腔组织病理学等相关教材中,内容分布较为散乱,不利于学生系统地学习和掌握与口腔有关的遗传性疾病知识。基于当今医学遗传学课程在口腔医学中的学科现象和研究现状,以及目前我国口腔医学界广泛需求口腔遗传性疾病知识这一事实,有必要编写一套适用于多数医学院校口腔医学专业的《口腔遗传学》教材,并且针对口腔医学专业学生开设一定学时的《口腔遗传学》课程,使学生进入工作岗位后具有丰富的知识背景,便于开展与口腔相关的遗传性疾病的治疗和研究。
2改进教学方法,提高教学效果
医学遗传学知识逻辑性强,难以记忆,涉及一些公式的推导和应用,相对枯燥抽象,很多学生感到理解困难,不易掌握,并且各个医学院校开设的医学遗传学总课时较少,这就要求教师要在有限的学时中既要完成理论教学,又要完成一定的实验教学。基于这种现状,有必要探讨改革医学遗传学教学的方式和方法,改变以往教学过程中单纯的“填鸭式”教学方法,而着重强调《医学遗传学》教学应以培养学生学习的主动性、积极性和综合能力为主。在《医学遗传学》教学过程中,如果能从常见的遗传病入手,用典型病例分析介绍遗传的基本规律、遗传病的传递方式及诊断治疗等知识,应更容易被学生接受。基于问题的学习(PBL)教学是以病例为先导、以问题为基础、以学生为主体、以教师为导向的启发式教育。作者在《医学遗传学》实验教学中充分采用了PBL教学法,例如,针对“遗传病的系谱分析和遗传咨询”这一实验内容,作者大胆地进行了改革和探索,以学生为主体,让学生自选题目,分角色表演,以小组为单位模拟遗传咨询的过程,寓教于乐,收到了良好的教学效果,加深了学生对系谱分析和遗传咨询等知识的理解和运用,充分调动了学生的学习积极性,得到学生的一致好评。
3注重理论联系实际,提高教学的生动性
围绕2种口腔最基本的遗传性疾病———牙本质形成缺陷和牙釉质形成缺陷,针对口腔专业学生,在有限的课时中以病案讲解的方式介绍牙本质和牙釉质形成的细胞和分子机制,以图片和视频形式重点介绍与口腔相关的遗传性疾病的遗传和临床特征,让学生对这些疾病产生形象化的认识。为增加学生对本学科的兴趣,适当向学生介绍一些近年来发表的前沿科学研究文章,扩大学生的知识面。通过这样的教学实践,将基础知识和临床疾病的表现紧密结合,学生可以了解目前国内和国际口腔遗传学领域的研究现状,取得较好的教学效果。
4改进考核制度,促进学生全面掌握知识
考试作为一种最主要的判断学生掌握知识程度的手段,犹如风向标,具有促进学生掌握知识和引导学生掌握知识的作用。近年来,医学遗传学知识得到了迅速发展,教学过程中会不断增加各种新知识、新内容。衡量学生的综合能力已经不能够依靠单一的试卷考核方式,必须寻找其他有效的、多样化的考核方式。一直以来,医学遗传学考试大都采用传统的试卷形式的终考制度,本教研室尝试在口腔医学专业中实行多样化的考核方法,既采用传统的试卷考核方式,又增加口头表达知识能力考核、获取新的科研知识能力考核、实验动手操作能力考核等多层次、多方面的素质考核方式。即在最终的考核过程中,对课本知识仍然采取试卷考核方式,占一定的分数比例;实验操作和实验报告考核占一定的分数比例;课堂小组讲课考核占一定的分数比例;积极参与课堂模拟活动的考核占一定的分数比例等。另外,鼓励学生积极撰写科研论文并给予适当加分,最后得出一个合理的综合考试分数。这种考核方式改变了传统的考试制度,让分数全面反映学生的综合素质,提高了学生参与教学和主动学习的积极性,有力地引导学生挖掘自身潜能,加深了学生对医学遗传学知识的掌握,在实践过程中取得良好的教学效果。
5结语
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