遗传学的研究内容范文
时间:2023-11-21 17:52:41
导语:如何才能写好一篇遗传学的研究内容,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
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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
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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。
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1遗传学实验教学体系存在的问题
长期以来,各高校遗传学实验教学中通常存在以下共性缺点:①各农业院校中各专业遗传学实验教学内容均大同小异,将“验证遗传学基础理论”作为主要教学目的,以染色体操作实验以及经典的遗传学验证性实验为主,涉及细胞遗传学、分子遗传学的内容相对较少;②学生基本不参与实验的前期准备工作,做实验时目的不明确,单纯为做实验而做验,对实验的全局设计思路缺乏思考;③缺乏系统训练学生处理实验数据、分析实验结果的环节;④实验教学方法僵化、手段落后,很难激发学生对实验课的兴趣;⑤实验教学考核方法单一,不能很好的反映出教学效果;⑥实验室管理存在一定问题,有些实验资源不能很好地共享,实验室在开放时间上不能满足学生课余时间开展实验的需要。
2遗传学实验教学体系优化的措施
遗传学实验教学体系优化途径见图1。
2.1遗传学实验教学内容重组与整和在遗传学实验教学过程中首先针对原先设置的实验内容进行了重新调整,将实验划分为基础性实验、综合性实验和设计性(研究创新型)实验3大类[8-9],针对农业院校不同专业先从实验内容上建立一个既能突出专业特点,又能提高学生实验技能,而且还能提升学生综合创新能力的实验教学体系。
2.1.1精选基础性实验。基础性遗传学实验是综合性及研究设计性实验教学内容的基础,它的教学目标首先让学生熟练掌握实验中常用仪器的使用方法,突出对学生基本实验技能的培养。基本实验内容主要包括离心、电泳、显微观察、细胞和组织培养等[10-11],在教学中根据学生所学专业的不同主要选择以下几个实验,如减数分裂涂抹制片、有丝分裂制片、染色体结构变异和数目变异的诱导和观察、染色体显带处理及核型分析等验证性实验。在基础性实验教学过程中要求学生通过实验加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的基本实验技能。
2.1.2开好综合性实验。综合性实验也称为复合型实验,遗传学综合性实验教学目标重点主要在于培养学生查阅和整理资料的能力,培养学生自主动手能力以及数据处理能力,培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力[12-14]。在此阶段,要求学生在掌握基本实验技能的基础上,综合地运用所学知识和实验技能,用不同的方法和技术去完成预定的实验内容,解决较为复杂的问题。在此过程中加强锻炼学生独立思考、独立工作的能力,从而为下一步开展研究创新型实验奠定基础。在综合性实验教学中开设的实验以模式生物性状遗传分析实验(如将果蝇的培养、性别的鉴定、唾腺染色体的制片和观察、杂交实验、性状的遗传分析等综合成一个系统的大实验)为主,同时也可针对不同的专业补充分子遗传学实验内容如基因功能的遗传分析(细菌的局限性转导、拟南芥突变体的筛选、转座子引起的插入突变)等内容。
2.1.3精心组织研究设计性(探究性)实验。研究设计性(探究性)实验最主要的特点是独立性,它是指独立于课程教学进行的一种探索性(创新性)实验。研究设计性实验要求学生综合利用所学的遗传学知识、实验原理自主设计实验方案,并由学生独立操作完成实验,从而培养学生发现、分析和解决新问题的能力[7]。遗传学研究设计性实验体现了知识的连贯性、实验技能的综合性,使实验内容、过程更具系统性和科学性。遗传学研究设计性实验有利于将学生的注意力从简单地对实验结果的追求引导到广阔的思维空间中来,有利于启发学生的发散思维,培养学生创新思维和综合创新能力。在研究设计性实验教学中具体做法是:首先对学生进行动员和分组,每组3~4人,学生可以根据专业特点、兴趣爱好、实验室条件选择题目(或指导教师拟定几个指导性题目供选择),学生自主完成实验方案的设计、实验材料的选择和准备、实验操作和实验结果的分析并撰写实验报告(或研究论文),要求学生将实验中遇到的疑难点进行整理、归纳、分析和总结,要求用简洁、准确的专业术语来表达自己的观点。研究设计性实验教学培养了学生高度概括实验的能力,同时也提高了学生分析、解决问题的能力,为以后毕业论文(或设计)的开展奠定良好的基础。研究设计性实验的内容如生物进化遗传分析、突变体的遗传分析和生物亲缘关系遗传分析等。
2.2教学方法与教学模式的改进和创新
2.2.1采用多元化的教学方法。在实验教学过程中充分利用现代实验教学手段。将多媒体课件和网络教学手段像遗传学理论课程教学一样广泛应用于遗传学实验教学中,努力加大信息量,积极拓展课堂实验教学的有限空间,改变传统的“黑板+粉笔+嘴巴”的实验课理论教学模式[13-14]。通过现代化的教学手段将实验原理、方法、步骤和过程生动形象地、直观地展现给学生,使学生的听觉、视觉和触觉全面参与感知活动,最大限度地调动学生的学习热情、积极性,从而提高学习效率[15-16]。
2.2.2实验教学模式的改进。在遗传学实验教学过程中针对不同层次的实验教学采用不同的模式[17-18],根据基础性实验、综合性实验和研究设计性实验3类实验不同的实验目的、特点采用不同的教学模式:①基础性实验的教学目标重点在于学生对基本实验技能的熟练掌握,采取教师现场指导学生实验的教学方法;②综合性实验的教学目标重点在于突出对学生查阅整理资料能力、动手能力、数据处理能力、运用所学知识分析和解决问题能力等综合素质的培养,综合性实验教学主要采取教师实验现场授课指导与学生自主进行实验相结合的教学方法;③研究设计性(或探究性)实验的教学目标重点在于突出对学生独立能力、创新能力的培养,实验过程中学生独立思考、独立设计、独立操作、独立创新,对于研究设计性实验教学采取以学生研究式自主实验为主、教师指导为辅的教学方法进行。
2.3实验室管理体制和实验教学考核方法改革
实验室实行开放管理。在传统遗传学实验教学中,通常要求学生在固定时间、空间内完成预定的实验,这样有利于培养学生良好的时间观念。但其实验内容的选择、实施禁锢在一个有限的时间、空间范围内,较大程度上限制了学生主观能动性的发挥,为了打破这种常规实验教学思维方式,有效提高学生综合素质,因此必须采用综合型、设计型实验开展教学,而其所需仪器设备较多、时间较长且不固定,学生无法在固定的空间和预定的学时内完成实验内容,必须利用课余时间或其他的实验室来开展工作,这就对传统的实验室管理模式提出了新的挑战[19-21]。因此,为了顺应时展的潮流,满足人才培养的要求,就必须对实验室管理体制进行改革,以“资源共享、统管共用”的理念建立公共的实验室大平台。同时,为了保证实验室尽可能全天候、开放式管理,对实验室工作人员在工作量补贴上也进行了一定程度的改革,其改革前后的教学比较如表1所示。出研究的小课题,并通过查阅文献、调查访问等进行研究。
4提高教师自身素质,培养学生创新能力
4.1不断完善知识结构除了精通所教学科的专业知识之外,应将自己的视野放宽,多懂得一些非该专业的知识,不断用新知识补充自己、完善自己,同时具备知识转化运用能力和实际操作能力,还应有意识培养1~2项特长,不但提高自己的素养,还有利于指导学生的实践活动。
4.2拥有娴熟的教学实践技能在昆虫学实践中,将教材内容转化为教学过程中能操作的教学策略与技能,通过对课堂教学模式的研究、课堂教学活动的组织和学生学习策略、学习方法指导的研究及现代教育技术的应用,达到提高课堂教学的效益。
4.3具备课题研究能力积极参与教育科研,积极投入教学改革,大胆实践,勇于探索,敢于创新,主动敏锐地在教学实践中发现问题和研究问题,独立地、创造性地解决问题,在创造问题的基础上确立研究课题,以课题研究促进教学,以课题研究促进教学改革,以课题研究促自身素质的提高,努力探索出一套自己的教育方法。
5丰富实践内容培养学生创新能力
5.1参观考察实践
鼓励学生关心社会,关注科学技术的发展,到校外开展一些对社会热点问题、专业相关性知识的调查,加深对社会的直观感受,在感受社会、体验生活的同时,增强创造社会的实践意识。这一点与农业种植户密切相关,下团场实践为学生提供了一个较好的学习机会;同时,在学生实践过程中,利用学校的一切现有资源,如大学筹建的昆虫博物馆,既丰富了专业实践内容,又开阔了视野。
5.2劳动服务实践
组织学生在课外或假日参加一些力所能及的工农业生产劳动、社会公益劳动和社区服务等社会实践,增长社会经验,掌握实践知识和技能;学习和承担力所能及的家务劳动,学会生活。
5.3组织管理实践
充分让学生参与学校和班级管理,自主开展团队活动,提高学生的管理能力、组织能力和协调能力。
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关键词: 动物遗传学 实验教学 教学改革 创新型人才
《动物遗传学》是畜牧科学和动物医学学科重要的专业基础课,具有基础理论抽象、逻辑思维强、知识涵盖面广等特点,是与家畜育种和畜牧生产密切相关的一门学科[1]-[3],也是实验技能性很强的一门学科,实验教学在课程教学中占有十分重要的地位。近年来,随着高等教育教学改革的不断深化,对创新人才的培养日益重视,注重学生创新能力的培养成为高校的重要任务之一。传统动物遗传学实验教学依附于理论教学,实验只是为了验证理论,实验设计和教学都是围绕“教”而进行的,学生都处于接受式被动学习,主观能动性得不到调动,创新思维得不到培养[4],在很大程度上影响教学质量与效果,难以满足新世纪对人才培养的需求。因此,为适应新时期高等教育教学改革的需要,探索适合学生创新能力培养的专业基础课程实验教学改革和实践,对高等农业院校教学具有重要的理论和实践意义。针对动物遗传学课程迅速发展的特点,笔者积极创造条件,从以下方面对动物遗传学实验教学进行了改革与实践,经过师生的共同努力,取得了较好的成效。
1.调整教学方案,精选实验教学内容
华南农业大学《动物遗传学》是广东省精品课程,理论课时为32学时,实验课为单列实验课共16学时。随着生物技术的快速发展和广泛应用,动物遗传学与其他相关学科相互渗透、交叉发展,产生新的知识内容。因此,要在有限的学时内把《动物遗传学》的理论和实践知识教授给学生,使学生更好地了解《动物遗传学》的最新研究进展,掌握新的理论和方法,需要有最佳的教学方案。我们在《动物遗传学》实验教学体系中不断对教学内容进行探索和改革,在以往以经典遗传实验教学为主要内容的基础上,将现代遗传学实验技术引入本科生实验教学,适当增设分子遗传学实验技术内容以适应遗传学的快速发展,加深学生对现代动物遗传学新理论和技术知识的理解。经过两年实验教学实践,总结出“动物遗传学实验”涉及果蝇的相关实验包括:果蝇性别鉴定及性状观察、单因子杂交实验、双因子杂交实验及果蝇唾腺染色体观察等验证性实验内容,要求学生综合应用经典遗传学的知识自主设计果蝇杂交组合,并按制订的设计方案实施,把验证性实验与探索性实验相结合,整合成一个综合设计性实验,培养学生遗传学实验的综合设计能力、实验操作能力、数据分析能力和独立创新能力,提高实验教学效率。在分子遗传学实验上,依托研究生培养及在研项目,以动物DNA组提取、聚合酶链反应(PCR)实验为基础,增设RFLP、分子克隆等分子遗传学检测技术,以适应当前遗传学实验技术的快速发展和更新。
2.开放动物遗传学实验室
实验室实行在上班时间内(上午8:00-12:00,下午14:30-17:30)定时开放,允许学生非实验教学时间进入实验室参与实验的前期准备工作,例如在教学过程中每个实验让每个班级选出五六名学生,负责班级实验课的前期准备;通过开放实验室还能给予有些课堂上实验效果不理想学生重做实验的机会。此外,开放实验室还能给予设计性实验的同学和科技创新的学生课外技术指导和帮助。总之,施行实验室对学生开放制度可为学生创新思维、实践能力培养提供实验场地保障和技术资源保障,为创新型人才培养奠定基础。
3.以科研项目为纽带,推动遗传学实验教学
课程团队一直注重科研对教学的促进作用,在教学过程中重视对学生学术能力和创新能力的培养。本教学团队现有教师六名,整个队伍是一个充满活力、知识结构合理、学缘广、综合素质较高的教学组合,团队成员在专业建设和学科建设方面起着骨干带头作用,其中教授:副教授(或高级实验师):讲师(或实验师)的比例是3:1:2,其年龄结构主体处于29岁∽50岁,其中主讲教师平均年龄为40岁,中、青年教师构成了较好的学术梯队,团队成员除了完成教学工作外,还积极带领博士、硕士研究生和本科生开展科研工作,近五年教学团队主持参与科研项目39项,其中国家级22项,省部级12项,横向5项。课程教学团队近5年发表科研论文200多篇,其中SCI论文67篇。此外,教学团队成员还是广东省农业动物基因组学和分子育种重点实验室、农业部鸡遗传育种与繁殖重点实验和国家生猪工程中心平台的科研骨干力量。《动物遗传学》实验教学依托上述三个科研平台,利用其实验室先进的仪器设备,鼓励并积极创造条件让学生参与课程团队课题项目。此外,课程团队还每年定期聘请国内外本学科专家给学生做讲座或进行学术研讨,让学生更多地接触动物遗传学的研究前沿,培养学生对动物遗传学的兴趣,极大地提高《动物遗传学》实验教学的质量。
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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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一、在充分调动学生学习兴趣的基础上发挥其主体作用
兴趣是一个人工作及学习动力的一个重要来源。因为遗传学内容相对来说较为抽象,若果说课堂上教学方法生硬,采用讲授的方式定会降低学生学习的兴趣,学生若培养起了浓厚的学习兴趣不但有利于其提高自控注意力,而且可以有效的激发其学习情绪,提高学习效果。在教学时,采用什么样的方法教学内容才可以引发学生学习的激情是每个教职人员应该思考的问题兴趣。一般来说,教师在上课时要善于充分组织及引导的作用,做好自己的角色定位,用生动的语言来打破枯燥的说教激发学生的学习热情,同时注意将教学与生活紧密联系。可以借助多媒体、图像和动画结合的方式给学生以直观理解。
二、引导学生自主思考,加深学习印象
学思结合是提高教学效果的一个重要方法,老师在进行课堂教学时要注意总结所授内容的关键问题,并注意设计适当的情境,必要时可举适当的事例用提问的方式将主题引出,带动学学生自主思考,积极寻找探索并主动构建相关知识体系,加深对知识的理解,这种教学方式不但能够很好的启发学生的思维,而且很容易带动学生的学习兴趣,课堂互动多了,气氛活跃后,学生的学习效果自然就提高了。有研究记录在课堂学习“连锁遗传”一课时,授课老师首先提出连锁遗传现象是在1906年贝特森和庞尼特进行香豌豆杂交试验得出的,然后顺带提问以紫花及红花、长花粉粒及圆花粉粒这两对相对性状的杂交实验结果如何呢,因为基本的遗传学基础,学生自然会根据遗传规律推导实验的结果为9B3B3B1。之后,老师公布答案F2中4种表型和不表现型9B3B3B1比例的杂交结果,这就会让学生怀疑,并主动思考为什么会有不同的结果呢?此时,老师接着引申,当时这两位科学家认为这种表现为连锁遗传,但是确没有合理解释,后来到1911年摩尔根果蝇杂交试验才提出了合理解释,我们可以想象到这个时候所有学生应该都在自主思考并迫切想知道原因,这时老师就可以布置生物情境,分析摩尔实验,以果蝇正常翅及残翅、红眼和紫眼这两对相对性状为研究对象进行了测交实验并引出重点进行有针对性的讲解。
综上,老师在教学时要注意方法,可以采取先设置情境,让学生在旧知识的不断思考运用中自觉的接受新知识,通过不断设置疑问对学生进行适时引导,让其产生参与意识,并积极寻求矛盾的解决方法,加深对所学知识的热情及印象。
三、设置必要的讨论课程,让学生自主分析总结
因为遗传学的内容较为抽象,学生很难掌握,容易产生枯燥厌烦的心理,教师在授课时可以针对这个特点单独安排一些即兴讨论,将每章节的重点及难点总结后,进行分组讨论分析。如有丝分裂和减数分裂的不同比较,两者的最主要不同处即为染色体在分裂时表现出不同的变化,遗传学三大遗传规律的实质及相互的联系区别等,这些问题都能够作为问题讨论。另外,还可以通过在课后设置讨论题目的方式,让学生在课下思考,并将自己的想法以书面的形式递交,同时尽快安排课时针对设置的问题进行讨论。这些方法都能够打破原来的老师枯燥的讲授的方法,让学生能够独立思考,自主总结,一方面,可以促使学生从自己的角度理解问题;另一方面,还能够让学生对所学知识有深入的了解,提高自身的总结分析能力。
四、将所学的理论与实际密切结合
理论是枯燥单调的,但是一旦将理论与实践结合起来,其所发挥的效果又是巨大的。在课程中增加实验教学是理论学习的补充、继续及深化,在遗传学学习中必不可少。学生通过亲身实验不但可以验证所学习到的遗传规律,而且能够有效地加深对于理论知识的理解。
五、培养学生加强对信息的敏感性及自学主动性
在教学中,教师要充分利用网络资源及共享资料,及时了解遗传学的最新发展成果,闭幕会注意将相应的网络遗传资源深入到课堂教学中来,这对与及时更新遗传学知识体系,扩展学生获取信息的敏感素质具有重要的意义,而且能够引导学生提高学生的自主意识及能力。
一般情况下,遗传学的课堂教材的内容均会落后于遗传学的发展,所以仅仅通过课本来获取知识具有一定的片面性及滞后性。所以说,在遗传教学中充分认识到网络共享信息资源重要性,根据教学内容提出学习的主题或是关键词,引导学生自觉上网查询,将网上最新的知识信息与教材中所学习到的内容紧密结合,并学会共享,不但可以有效地巩固所学知识,而且还可以拓展学生的视野,丰富其知识结构,培养运用信息的能力和主动学习的能力。
遗传学飞速发展,这对于高校的遗传教学提出了一个很高的要求。所以,高校如何做好遗传教学工作,寻找较为有效的教学模式,来构建一套整体的遗传学教学体系,最大限度地培养学生综合能力是高校遗传教学的一个重要发展方向。针对这些特点,高校一定要从长远出发,认真思考有效的教学模式,有针对性地改进教学方式,选择最佳的教学方法,以适应医学人才培养的需要。
参考文献:
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[3]杨国辉.让学生成为学习的主人单基因遗传教学体会[J].卫生职业教育,2004,22(22):79-80.
篇7
1导生制的由来
“导生制”又称“贝尔-兰卡斯特制”( Bell- Lancaster system) ,是 18世纪 90年代由英国国教会牧师A·贝尔和公谊会教师 J·兰卡斯特创行的一种教学组织形式,其具体做法是由教师先将教学内容传授给“导生”,再由这些“导生”教给其他学生,并对这些学生进行检查和考试。在我国“导生制”的教育模式历史更加悠久,《汉书·董仲舒传》载“弟子传以久次相授业,或莫见其面”;《后汉书·马融传》载“前授生徒,后列女乐,弟子以次相传”;南朝《高僧传·道安传》中记载的“复讲制”;近代著名教育家陶行知先生创立的“小先生制”等,都是我国不同历史时期对“导生制”的继承和发展。
2遗传学实验教学实行导生制的必要性
目前我们在实施遗传学实验教学的过程中主要存在着以下六个方面的问题:专业多——七个专业(植物科学与技术、动物科学、生物科学、园林、植物检疫、生物教育、园林技术);设备少——我院现有遗传学实验室一个,实验设备相对缺乏;学生多——每学年有近三百人进行实验;教师少——无专职实验教师,仅有两名兼职实验教师;需要学时多——遗传学实验一般都需要较长的时间,特别是果蝇系列实验、多倍体育种实验等;计划学时少——植物科学与技术(16学时)、动物科学(18学时)、生物科学(24学时)、园林(10学时)、植物检疫(16学时)、生物教育(20学时)、园林技术(10学时)。
介于我院遗传学教学过程中存在上述问题,我们遗传学教研组经过客观细致的分析后一致认为:今后遗传学实验教学改革的方向,正是要改变传统的班级教学的组织形式,代之以个别化教育形式。在教师少、教学任务重的情况下,上课时教师不可能在实验过程中对每个学生进行一一指导,教学效果因此也大打折扣,影响了实验课教学。在这种情况下,导生制教学组织形式的应用就显得尤为重要。
3导生的选拔和培养
3.1导生的选拔
导生在遗传学实验教学过程中,既是教师教学的对象,又是教师教学的助手。因此,导生的选拔是实施导生制的关键。教师应根据“宁缺毋滥”的原则,对学生的基础理论进行客观科学的测评,并对学生其方面的表现进行了解,从中挑选出专业基础扎实、学习成绩优秀、表达能力较强、具有较强的责任心和一定的组织能力的学生当导生。然后,以导生为中心,采用教师指定的方式对学生进行分组,以后所有的教学或实践活动都将以组为单位进行。分组时应注意遗传学实验的特点,男女学生的比例要适当,组员的特长要互补,最好各组综合水平差异不要太大。
3.2导生的培养
导生选以后,指导教师应及时对其进行指导和培养。根据毕业遗传学实验教学的特点,对导生的培养可从以下几个方面进行。
培养导生的学习能力。教师先组织导生自主学习相关的实验内容,然后由导生找出实验中存在的困难和问题,教师进行逐一解答,导生进行实验,教师指出导生在实验过程中存在的问题并使之改正,导生再次实验或口述实验。
培养导生的创新能力。给每一位导生分发一些遗传学研究前沿的资料,让他们以小组为单位,进行资料的查阅和讨论,教师参与他们的讨论对他们的小组讨论做出评价。
培养导生的工作能力。导生与组内的学生之间既是“管理”的关系,又是“服务”的关系。教师应及时对导生的工作职责提出要求,并为其完成实验创造条件。
培养导生的互助精神。分组后学生们的实验时间相对分散,不便于统一管理和指导。指导老师可以建立 QQ群,学生可以通过QQ群来探讨实验过程中发现的问题。这样既增强了各实验小组之间联系,又增强了学生和指导教师的联系。这样不仅锻炼了导生的工作能力,而且也培养了导生与同学之间的互助精神。
4导生制教学的实施方案
每一次实验前,教师要制定清晰明确的、易被导生理解和掌握的教学目标,并将教学目标告诉导生。这样,导生在履行自己的职责时才会清楚自己要做什么以及自己应补充哪些知识。教学中,仍由教师面向全班学生主讲或示教主要实验教学内容,然后由导生负责解答本组同学的疑问,并指导具体实验操作训练,教师只作课堂整体调控,回答有共性的问题和导生解决不了的问题。教学中应精讲、少讲、多练,留足够的时间让学生与导生共同交流,营造各小组间竞争的气氛,提高大家的学习兴趣,并了解学生操作练习状况,及时调整实验教学策略。
5导生制运用效果评价
5.1学生成绩评价
近年来我院在遗传学实验教学过程中应用导生制。从实际效果来看,导生制的实施,强化了指导教师在教学中的指导作用,提高实验室的利用率,避免了由于课时等原因导致的遗传学实验教学不能深入细致地实施,全部学生都能在规定时间内完成实验报告。据统计,各专业学生成绩的合格率都达到 90%以上,优良率达到 30%以上。比采用传统方法指导毕业综合实践教学,学生的成绩明显提高。
5.2学生能力评价
由于导生制具有增强学生间相互交流的特点,在遗传学实验教学过程中,学生之间可通过平等对话、相互讨论等方式解决实验中发现的问题,大大激发了同学们自主学习的积极性。经过一个学期左右的系统学习,学生们的实验能力都得到普遍提高。部分优秀学生在实验过程中脱颖而出,部分创新实验,实验效果明显为将来撰写毕业论文奠定了良好的基础。
综上所述,运用导生制,对提高遗传学实验的整体教学质量,具有十分积极的作用。从应用范围来看,导生制不仅适用于遗传学实验教学,对其它知识综合性强、技能要求高的理论课和实践课教学,都不失为一种好的教学方法。
参考文献:
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[3]吴若菁.遗传学实验教学的改革研究[J].实验室研究与探索,2005,24(12):72-74.
篇8
关键词:遗传学实验;整合;模块
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0257-02
《遗传学》是生物科学专业的基础课之一,是一门运用严密逻辑推理和大量实验论证来揭示生命奥秘的学科。实践教学是大学生素质养成和能力培养的重要环节,是沟通理论与实践的桥梁,是培养创新能力的源头。遗传学实验课是高等学校生物学科一门实践性很强的学科,内容博大,涉及的知识面广,尤其是分子生物学的快速发展从广度和深度等层面极大地丰富和拓展了经典遗传学的内容。近年来,为了全面开展素质教育,体现实验内容改革以学生为中心,逐步培养学生创新能力和创新思维的教学理念,我系认真分析现有遗传学实验内容的现状和特点,并进行有益的探索和尝试,为学习分子生物学实验技术和基因工程实验技术打下良好的基础。
一、遗传学实验内容的现状和特点
高校实验教学的目标是训练学生有较强的动手操作能力,提高设计实验和分析解决实验问题的能力[1]。遗传学实验教学服从于理论教学,当前遗传学实验内容主要存在以下问题:教学内容陈旧,验证实验较多,综合设计实验较少,缺乏新技术、新方法的内容[2],因此,不能满足学生掌握新技术、新方法的要求,学生分析问题解决问题的能力得不到锻炼。
为了跟上现代遗传学的快速发展,进一步提高实验教学质量,培养具有创新精神和实践能力的人才,必须进行实验体系和教学内容的改革。新体系主要以加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质为核心,重新整合实验内容,将原有实验内容分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和群体遗传学四个模块,每个模块的实验内容进行整合优化,让学生参与到实验的各个环节,提高其解决实际问题和动手操作能力,为实际应用和从事科研工作打下基础[3]。
二、遗传学实验内容的整体优化
1.经典遗传学模块。传统的经典遗传学实验包括果蝇饲养以及生活史观察、果蝇的性别鉴定及突变体观察、果蝇唾腺染色体的制备与观察、果蝇单因子实验、果蝇的双因子实验、果蝇的伴性遗传和基因的连锁交换及三点测交等实验内容,整合优化后改为果蝇杂交大实验,见图1。实验材料为黑腹果蝇的纯系野生型(红眼、长翅、灰身、直刚毛)和突变型(白眼、长翅、灰身;白眼、小翅、焦刚毛;红眼、残翅、黑檀体)。并告诉同学们眼色位于果蝇的X染色体上;体色、翅型、刚毛形态均为于常染色体上。让学生根据所学的分离定律、自由组合定律、连锁互换定律、伴性遗传、三点测验等理论知识设计实验,例如正交:檀黑身(雌)×灰身小翅焦刚毛白眼;反交:灰身小翅焦刚毛白眼(雌)×檀黑身。学生通过设计实验一方面能加深对理论知识理解和应用,另一方面锻炼了学生实验设计能力。学生自己培养果蝇,观察记录,写出实验报告,并运用理论分析实验结果。
学生在实验过程中出现的问题或发现的现象可以先查阅相关资料,然后与指导老师商量,写出具体解决方案,这个过程锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力。传统的教学将这些实验分开来做,而且都是提前告知学生怎么做,去验证一些现象或规律等,整合后,将验证实验改为综合实验,并具有一定的连续性,学生还可以自己动手参与进来,尽管实验内容没有变,学生积极性却提高了,不仅培养了学生多种实验技能,而且增强了学生的综合素质。
2.细胞遗传学模块。细胞遗传学模块中植物细胞有丝分裂的制片和观察、植物微核实验、姊妹染色单体分染技术、植物染色体核型分析和植物多倍体的诱发及细胞学鉴定等实验内容主要是锻炼学生培养材料、制片、染色、观察、分析。整合后的内容改为蚕豆根尖细胞不同处理后的观察与分析,见图2。实验前将学生分组,把实验步骤和注意事项讲清楚,让学生自己培养材料,并鼓励学生材料和处理试剂自选,如“多倍体诱发与鉴定”实验,让学生自主选用不同的实验材料,摸索秋水仙素适宜浓度和最佳处理时间,研究探讨影响染色体加倍效果的不同因素[4]。
这样学生实验的兴趣大大地激发,主动性得到发挥,并且学生在实验过程中还会发明一些小装置,例如:在暖壶盖边缘一圈打孔穿线,做成网状,然后在孔上滴蜡封孔,制备水培的培养瓶,简单、耐用、环保、经济。
传统教学内容中,这些实验分开讲解,尽管观察的实验结果不同但是实验步骤大同小异,学生就会感觉实验过程单一,没有创新,没有兴趣,从而影响实验效果。整合后学生分组培养材料,同时制片观察实验结果,同一时间内就可完成几个实验的内容,不仅解决了实验学时少的现实问题,而且将枯燥单一的实验教学改为灵活多变的内容,提高了学生的积极性,加深了学生对理论知识的掌握。另外,学生还可以自选材料进行相应的设计研究,培养学生查阅资料、分析问题和解决问题的能力,教学效果也提高了。
3.分子遗传学模块。分子遗传学的实验主要包括突变型的筛选与检出、突变型的鉴定、DNA提取及纯化和PCR扩增及检测,整合后改为大肠杆菌基因突变型的筛选与鉴定,学生从突变体的诱导,到鉴定,每一步都需要自己查阅资料,理论联系实际进行操作。比如突变体的诱导可以通过多种方法(包括物理的和化学的),学生可以任选一种进行诱导。突变具有多方向性,实验结果没有唯一性,这样学生实验内容灵活多样,学生的主观能动性,积极主动性得到很好发挥。
4.群体遗传学模块。群体遗传学的实验主要包括人类ABO血型的群体遗传学分析、人类指纹的群体遗传学分析和人类对苯硫脲尝味能力的遗传分析,这些实验的主要目的是通过对人类群体遗传性状基因频率的分析,了解群体基因频率测算的一般方法;加深理解遗传平衡定律,了解改变群体平衡的因素。保证教学目的不变的情况下,将3个实验整合为人类群体一些遗传性状的调查和分析,学生可以任选某一感兴趣的遗传性状进行调查、分析,写出相应的调查报告。
三、教学效果
我系遗传学实验内容整合以后,经过2年的尝试,学生普遍反映良好。实验内容灵活,学生自由选择,大大激发了学生的探索热情,提高了学生的学习积极性与主动性。学生实验过程中会发现很多问题,通过查阅资料和教师讨论,得到结果,锻炼了学生科学思维的能力。大多实验是分组完成,学生在实验过程中意识到团队协作的重要性,懂得了实验的成功需要每个成员积极配合,团结协作。对今后的科学研究有一定的帮助。尽管实验内容整合以后大多数变成了综合型实验,学生参与机会多了,但是教师应该在实验前做好实验指导的关键环节,使学生在实验思想和态度的培养、实验方法和条件的确定等方面都受到系统的训练。保证实验顺利开展。同时,教师也需要不断学习和探索新的实验方法,完善教学内容,改革考核制度,跟上学科发展的步伐。
参考文献:
[1]闫绍鹏,王秋玉,王晶英.遗传学实验教学改革的思考与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(7):275-277.
[2]宋宇,朱昌兰.遗传学实验教学改革与实践[J].安徽农业科学,2011,39(13):8173-8174,8177.
篇9
医学遗传学 教学效果 教师素质
医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门边缘学科,它是遗传学知识在医学中的应用,它主要研究遗传病的形成机理、传递方式、诊断、治疗、预后、复发风险,尤其是预防措施,以降低人群中遗传病发生率,提高人类健康素质。如今,遗传病日益被人们关注,医学遗传学已成为一门基础医学与临床医学的桥梁学科,医学遗传学内容相对抽象、深奥、知识零散,难以记忆,常常学生感到棘手,加之中专高职护理专业课时较少,该课程在学校又属于考查课,常不为学生所重视,为了培养学生在今后临床工作中对遗传病的诊断、治疗、预防提供手段,在护理专业中进行医学遗传学教学方法的探索很有必要,以下是笔者结合自身教学实践,谈几点体会。
一、教学计划的制定
我校高职护理专业的医学遗传学教学是安排在医学生物学中讲授的,大约占总课时的一半,这种时间紧,内容多的教学压力易使学生听课处于被动,大大降低了学生对医学遗传学的兴趣,所以,必须制定严谨的教学计划,对有限的课时进行合理的分配,务必要把重点内容讲的透彻明了。我们用30课时进行理论教学,用其他课时观看电教,进行试验操作,通过理论与实验教学相结合,通过理论与实验教学相结合,使学生对医学遗传学有了宏观的认识,增强学生对遗传病知识的了解及临床应用。
二、教师自身素质的提高
随着各个学科知识的相互渗透,医学遗传学迅速发展,知识更是日新月异,教学计划主要是根据学科特点制定,但要紧跟学科发展的步伐,仅仅局限于教材上的基本内容是远远不够的,教师(尤其是一些非医学专业的教师)必须加强自身建设,不断更新知识,不断学习提高,如通过查看文献,了解学科的研究动态及最新成果;通过医院遗传病科进一步了解遗传病的临床表现及诊断方法,了解在临床中对遗传病最先进的检查手段以及开展情况等;除此之外,还应完善自身内、外、妇、儿临床知识及分子遗传学、细胞生物学等相关学科知识,不断改造自己的知识结构,并灵活运用到教学之中,这样才能把一些抽象的概念、原理、公式和定律与临床相结合,讲得新颖、形象、绘声绘色和深入浅出,才能胸有成竹回答学生的各种提问,赢得学生的信赖。
三、医德医风在教学中的灌输
“无德不从医,从医必先修德!”医学生除了需要有扎实的理论基础,活跃的临床思维,还必需有高尚的医德医风,才能担负起救死扶伤、保护人民生命安全的重大责任。在教学中灌输医德医风教育,有利于提高医学生对病人和社会的责任感。相信多数教师都有这样的经验,当学生第一次通过教学录像观察遗传病病人时,一些学生所表现的或是恐惧,或是嘻笑,或是满不在乎,更甚者是厌恶等。此时,教师不能视而不见,也不能生硬的斥责学生的表现,而应耐心告诉学生如何尊重这些病人,如何与他们建立良好的医患关系。另外,在各地的儿童福利院中,有不少遗传病患者。比如,白化病、遗传因素造成的智力低下等,有条件可用带学生去福利院参观慰问,鼓励学生与这些儿童接触,让他们感受到这些因为患遗传病遭父母抛弃的孩子也是一样的天真可爱,更需要社会的关心与爱护,在提高学生对遗传病人的爱心及同情心时,也让学生体会到身体的健康与幸福生活的来之不易及避免与减少遗传病发生的重要性,从而激起学生学习医学遗传学的热情。
四、教学中采用的方法和措施
高职护理专业的学生,初中起点,她们对生物知识的理解,掌握较少,知识面较窄,而医学遗传学中科学概念多,实践性强。
1.确定课程目标
通过教学使学生掌握医学遗传学的基本理论、基本知识和基本技能;熟悉常见遗传病的主要临床表现,发病机制、传递方式和特点;了解该领域研究新进展,具备一定实际工作能力,并能初步解决医学实践中的遗传问题。
2.选择适当的记忆方法
医学遗传学是一门综合性很强的学科,学科中涉及的概念多,理解概念和概念间的关系是学习医学遗传学的基础,概念记忆的方法有很多种,如图画、理解记忆法、相互比较法、识图法等。如在减数分裂这节教学中,出现同源染色体、联、二阶体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体、交叉互换等概念,我们可以用画图和识图法,让学生看图记忆,并理解概念之间的相互联系,使学生有兴趣在轻松、愉快的情趣中掌握概念。
3.注重理论联系临床实际
医学遗传学实质上是遗传学知识在医学领域中的应用,所以教学过程中密切联系临床实际,不仅体现了本门学科的特点,而且趣味浓郁,引人入胜。举例大家熟悉的先天愚型(Down综合征),其病因是多了一条21号染色体,故也称为21三体综合征。又如,在讲述多基因遗传病的特点时,首先以同学们所熟悉的常见病、多发病如高血压、糖尿病等为例,让学生举出这些疾病的发病特点、临床症状及体征,说出这些病人的治疗方法及在日常生活中所注意的细节等,帮助学生归纳出这些疾病有家族聚集倾向及可通过改变生活方式方法的手段来改善病情的结论,引出“既受遗传因素控制,又受环境因素影响是多基因遗传病的特点”的观点,由于讲授贴近临床,理论联系实际,学生倍感兴趣,注意力集中,收到很好的教学效果。
4.积极开展现代化教学
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关键词: 遗传学课程 “创新型灵活教学模式” 教改
遗传学是生命科学中进展最快和最为活跃的学科之一,已成为现代生命科学的共同语言和新世纪生命科学研究的前沿领域。该学科理论与技术的迅猛发展,极大地推动了整个生命科学的发展和人类进步。遗传学课程是高校生物科学、生物技术专业一门重要的专业课程之一,如何在课程教学中既注重经典遗传理论,又及时穿插本学科最新的研究进展,同时注重提高学生的综合素质,增强教学效果,这是高校遗传学教学工作者共同面对的问题。几年来,围绕培养应用型、创新型人才的办学宗旨,我院遗传学课程组教师积极进行教学改革,研究探索的“创新型灵活教学模式”在实际教学工作中取得了良好的教学效果。
1.精选、优化课程内容
适应培养应用型人才的需要,我院制订的新教学方案强化了实践环节,相应缩减了理论教学课时。同时由于遗传学的飞速发展,新概念、新理论、新成就不断涌现,知识内容不断增加,因而,要想在有限的学时内把课程的精华系统地传授给学生,就必须首先整合课程体系,精选、优化课程内容,合理处理基础知识与学科前沿知识的比例关系,突出教学重点。同时还要注意遗传学与各相关学科教学内容的衔接和纵横联系,避免重复。基于以上理念,我们略去了教材中遗传的细胞学基础、核酸的分子结构及基因的调控等与其他学科重复、交叉的内容,并将经典遗传学的内容精简,增加了端粒的结构与功能、表观遗传学等内容,从而使遗传学课程体系更加科学、完备。
2.贯穿创新理念,采用灵活多样的教学方法
“创新”,一方面要求教师在教学过程中始终奉行 “教师为主导,学生为主体”的理念,改变教师 “注入式”的教学模式,在教学方法的改革上与时俱进,构建全方位、多角度的师生互动研究型教学模式,并不断发展创新。另一方面在教学过程中时刻注意教会学生学习,着重培养学生的创新意识和创新技能。
“灵活”要求教师在教学方法上不采用单一的模式,而是根据具体教学内容,灵活地应用多种教学方法,包括讲授法、自学法、讨论法、归纳法、比较法、推理法、抽象概括法等。如:采用课前预习促使学生带着问题进课堂;连锁交换规律中的交换值与基因之间距离、连锁强度及与交换的性母细胞数之间的关系,交换值与重组值的区别,三点测验中双交换与干涉及并发系数之间的关系等内容,采用课堂讨论式教学调动学生积极参与教学过程,加强师生互动,激活学生高级认知的能力参与学习活动,使学生对新概念、新知识的掌握通过高水平的思维加工来达成,而不再依赖过多的机械记忆,有效增强教学效果;三大遗传规律的教学主要是采用启发式教学方法,引导学生深刻体会遗传学家的研究思路和技术路线及研究方法、研究结果和经验教训等,让学生有置身于科研实战环境的感觉,学会进行科学研究的基本方法,同时引导学生总结、归纳自由组合及连锁交换规律的实质,调动学生学习的主动性,培养学生的创新能力和创造性思维能力;基因显性的表现形式、伴X显隐性遗传及广义和狭义遗传力等内容,通过采用比较、启发等多种方法,启发学生思维,化难为易,促进学生对知识的理解和掌握,培养学生的创新精神及分析、解决科学问题的能力;根据课堂教学实际,适当布置课后练习,使基础题突出代表性,能力题突出综合性,并定期开展课外习题辅导,培养学生理论联系实际、灵活应用知识的能力。
3.紧跟学科前沿,启发学生的创新思维
随着21世纪生命科学的飞速发展,遗传学研究前沿不断拓宽和深入,因而遗传学的教学也面临新的挑战,首要的问题就是知识的更新。在遗传学教学中,要随时注意结合最新的研究进展,把学生的思维引导到研究前沿,从而营造一种微妙、温馨,令人产生创新冲动的课堂氛围,鼓励学生运用已有的知识和技能去想象、推测、讨论,并在课后积极主动地跟踪、查阅新知识,极大地启发学生的创新思维。活跃的课堂气氛也能够感染每一位学生,从而轻松实现教学相长。
除此之外,我们要求教师将教学、科研成果随时融入课堂教学,充分利用教师的科研实力,拓展学生专业知识领域,强化学生综合素质的培养,体现教学、科研成果在教学中的应用,促进教学质量的提高。针对遗传学的研究热点,给学生提供一些信息,指导他们通过图书馆和网络,选择与课程内容相关的专题研究,补充课堂之所学。在此过程中使学生培养兴趣、开阔眼界,学会主动获取知识、应用知识和解决问题,以培养学生研究性学习的兴趣和能力,引导学生的发散思维,增强学生参与知识建构的积极性和自觉性,培养学生的思维能力、观察能力和运用能力。主讲教师以电子邮箱或QQ群作为师生交流的平台,及时最新教学材料和通知,并解答学生的疑难问题。同时,配备青年教师为课程助教,在课程主讲教师指导下负责学生习题 、课外辅导、课程网站建设及参与组织各项实践教学活动,综合运用教学团队的力量,更好地实现本课程的教学目标。
4.强化实验教学,改革实验考核方式
强化实验教学有助于开发学生的潜能,培养学生的动手能力和创新能力。因此,要培养实践能力强的应用型人才,首先要重点突出人才培养方案的实践性。为此,我们整体优化了实验教学内容,精选基础性实验,革新验证性实验,拓展综合性、分析性、探索性和创新性实验。在完成基础实验的同时,将一些实验内容综合,并增加自选性实验和自我设计实验,以最大限度地培养学生的综合实验能力和创新能力。实验室要面向学生开放,实现实验教学的资源开放、时间开放、内容开放,增强实验教学效果,提高资源利用率。
实验考核由注重实验结果转变为注重实验过程。实验指导教师不仅要客观、公正地给出学生实验成绩,而且要指出其存在的问题及解决的办法,注重学生动手能力的培养,提高学生学习的积极性和主动性,提高其分析和解决问题的能力,增强实验教学效果,增强学生的综合素质。实验考核包括平时考核和期末考核两部分。平时考核的内容包括实验预习、实验操作、实验态度及纪律、实验报告等环节,这部分成绩占该实验课总成绩的60%;期末考试(包括实验操作、技能、实验理论等)占该实验课总成绩的40%。