遗传学基本原理范文
时间：2023-11-22 18:02:27
导语：如何才能写好一篇遗传学基本原理，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。
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
目前，社会上有不少人认可甚至津津乐道“孔子后裔”这个概念，但在遗传学家看来，世界上根本就不存在“孔子后裔”，或换一种更确切的说法：根据遗传学基本原理，当前正宗“孔子后裔”继承的孔子的遗传物质其实最少，他们最不应当姓孔；而有些目前不姓孔的人继承的孔子的遗传物质却可能更多，更应姓孔。在社会学家看来，这种说法也许是奇谈怪论，然而在遗传学家看来却是不争的事实。
每个人的祖先数目都随世代增加而按几何级数递增：每个人都有父母2人，祖父母和外祖父母共4人，曾祖父母和外曾祖父母共8人……如此类推，上溯10代，应有约1000个祖先(210=1024)；上溯20代(仅600年左右)，就应有约100万个祖先(220≈106)。
理论上，每个后代都有均等的机会，从这100万个祖先各继承百万分之一的遗传物质。如果上溯50代～100代呢?得到的将是天文数字。我们每个人都继承了庞大姓氏的血统，在每个人的家谱中，只要耐心地多上溯几代，几乎都能查到百家姓里所有的主要姓氏，同时沿父系和母系多上溯几代，有时甚至能查到在历史上极著名的人。
中国人的姓氏并不多，常见的100多个姓氏便囊括了近90％的汉族人口。不同程度的血缘婚姻(更不用说同姓婚姻)实际上不可避免地经常发生。
“孔子后裔”到底继承了多少孔子的血统?现代遗传学已确定的一个基本事实是：人体每个细胞有46条(23对)染色体，染色体是遗传信息(基因)的主要载体，每个人都只能从父母双方各获得一半的遗传物质(即23条染色体)。
我们可以反过来从某个先辈出发，来估算先辈与后代在遗传方面的数量关系。在后代中，基因减半的过程每传一代都会发生一次，所以后代继承某个特定祖先基因的数量，随传代次数的增加而按几何级数迅速递减。假定孔子的遗传物质(“孔子基因”)全部是特殊类型的基因(事实上，不同人的基因有99.99％都是相同的)，并且没有血缘婚姻发生，那么孔子的第6代后裔就只继承了1／64(26=64)的“孔子基因”，其余63／64都来自外姓祖先。这就是说，就个体而言，在孔子的第6代子孙的细胞中，46条染色体里最多只可能有1条来自孔子，而其余45条都来自外姓。再往下每传一代，后代连一条孔子的染色体都没有的概率就增加一倍，即越来越多的“孔子后裔”实际上没有继承孔子的任何遗传信息。
篇3
摘要：遗传学是生命科学领域的核心，遗传学课程更是生物专业的核心课程之一。高等师范院校作为培养师资人才的教育摇篮，其遗传学课程的设置，从教学内容到教学方法，必需进行改革创新才能适应当下基础教育的需要。
关键词：高等师范院校；遗传学；教学改革
当今时代是生物科学蓬勃发展的时代，而处于生命科学领域核心和前沿的遗传学，也随着新理论、新技术、新方法的层出不穷而获得了极大发展。《遗传学》作为高等院校生物专业的基础课程和主干课程，研究的是生物遗传和变异的规律，与动植物育种、人类健康、疾病诊断等领域关系密切。目的是通过本课程的教学，使学生了解生物遗传和变异的规律及其物质基础，掌握遗传学的基本理论、基本知识和基本技能，提高创新意识和分析解决遗传学问题的能力，为遗传学在人类健康、动植物育种、疾病诊断等领域中的应用打下坚实的基础，同时为后续从事科研、教学和生产相关工作奠定一个良好的遗传学基础。然而伴随着知识点逐年增多的现实情况却是课时的逐年减少，如何在有限的课时内将更多的知识传授给学生，是目前高等院校遗传学教学中亟待解决的问题。同时，作为培养基础教育师资队伍的摇篮，高校生物教育专业的遗传学教学，既不同于农业院校偏重于动植物、微生物遗传，为学习育种等课程奠定基础；也不同于医学院校侧重对人类遗传变异的研究，为学习医学其他课程奠定基础。遗传学教学是要满足师范生将来从事中学生物教学的需要，要求学生主要掌握普通遗传学的基本知识和基本原理[1，2]。因此，应结合师范生未来教学实际需要，对高等师范院校遗传学课程的教学内容及教学方法做出适当的改革调整。
一、科学调整课程内容
我校遗传学教学采用的是高等教育出版社出版的由刘祖洞、乔守怡等编写的《遗传学》（第三版）。其内容涉及遗传学三大定律及其拓展、遗传的分子基础和细胞学基础、细菌和噬菌体的遗传、数量性状遗传、遗传物质的改变、细胞质遗传、个体的发育与进化、基因组、基因的表达与调控等内容。在内容选择上，既要掌握遗传学的经典理论和现代遗传学的前沿知识，又要结合师范生的实际，联系中学生物教程。因此，在教学内容应作出适当调整，将高中生物《遗传与进化》模块的内容（包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分）融入到遗传学教学中，让学生一方面学习专业知识，另一方面与教育教学法相结合，即时参与中学教学内容的有关设计，改变过去专业理论教学与教学法、中学生物教学相脱节的现象[3]。其中的基因组、基因的表达与调控等内容与分子生物学课程有所重复，不作为讲授重点。在教学实践中，将遗传学分为四部分：第一部分讲授遗传物质的传递规律，包括遗传的细胞学基础、孟德尔定律及其延伸、连锁遗传定律及伴性遗传、细菌和噬菌体的遗传等；第二部分讲授遗传物质的改变（即变异），包括染色体畸变和基因突变的发生机制及其在生产实践上的应用；第三部分讲授细胞质遗传，包括细胞质遗传的物质基础及其在遗传中的作用；第四部分讲授个体发育和进化，包括几个发育现象的遗传学分析和进化理论等。
这样的课程安排，既减少了重复性知识的学习压缩了课时，又突出重点体现遗传学课程的特点，有利于学生理论联系实际，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时满足了师范院校对学生的培养目标。
二、研究创新教学方法
倡导探究式学习是现阶段基础教育课程改革的一大亮点，培养师资的高等师范院校在这样的大背景下，自然要针对这一改革结合自身特点，对教学方法进行研究创新。坚持理论与实践相结合，改变传统的“教师教，学生学”的教学方式，突出学生在教学活动中的主体地位，提倡研究性学习，旨在提高学生自己提出问题、解决问题的能力和创新意识。那么，在教学实践中如何实施研究性学习？如何选择研究性学习的内容，是现阶段亟待解决的问题。围绕这一问题，在遗传学教学过程中，就需要向学生渗透研究性教学理念，教师要以学生为中心，设计教学过程、提供教学资源、提供学习建议，对整个学习过程进行控制，关键环节上对学生进行启发、激励、引导和指导，并及时对学习效果进行评价，使学生从接受式的被动学习转变为探索研究式的自主学习，使学生在研究性学习过程中感受学习的乐趣，创新学习方法，为未来的中学教学工作积累经验[4]。
通过这一过程不仅使学生对遗传学相关知识有所了解，而且使学生养成了研究性学习意识，为以后进入基础教育领域指导研究性学习打下了基础，同时加强了学生的合作意识。
三、合理设置实验项目
许多重要的遗传学理论都是在大量的实验基础上获得的，因此应使学生意识到实验的重要性，培养学生的科研意识和能力。然而随着技术的发展，遗传学实验的范围也在不断的深化并延伸至各个领域，从经典的细胞遗传学到现代的分子生物学领域。但伴随内容的增多课时却在逐年减少，实验内容的选择就显得尤为重要，一方面要对遗传学经典定律进行验证，培养学生的操作技能和创新性思维；另一方面又要与基础教育的教学实际相结合。因此在实验项目的设置上，要考虑中学的实验条件，有针对性地优化实验内容和操作环节，使在大学阶段所开展的实验内容在中学也能开展并符合中学的教学要求，所以师范院校的遗传学实验内容不能一味追求高、精、尖，而是要再一定程度上与中学相衔接[4]。
总之，高等师范院校作为培养基础教育中坚力量的摇篮，要结合自身实际在教学内容和教学方法上做出科学改革，才能适应基础教育的需求，为基础教育培养更多的适用型人才。（作者单位：咸阳师范学院）
参考文献：
[1]张羽.生物教育专业《遗传学》教学改革的探索[J].遗传，2008，30（2）：246―250.
[2]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
关键词：生物科学 遗传学 教学内容 重复
中图分类号：G642.3 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.020
遗传学是研究生物遗传和变异规律的一门科学。它是现代生命科学教学中最重要的主干课程之一，是高等院校生物科学等相关专业必修的专业基础课。现今，遗传学正以极快的速度向前发展，并不断渗透到其它生物、医学学科，这使得原本在遗传学中讲授的内容也同时出现在其他课程的教学内容中。这种现象反映了遗传学在生命科学中的核心地位，也凸显了高校遗传学教学所面临的教学内容重复问题。事实上，为体现一门课程的系统性、完整性和先进性，在编写教材时，学科之间有关内容的相互渗透、交叉以至重复是不可避免的。但相同的内容在多门课程的课堂教学中反复出现会使学生失去学习兴趣，浪费宝贵的课时，使教学效率大打折扣。本文将对该问题进行分析，并提出一些对策供同行讨论。
1 遗传学与其它课程教学内容重复的具体表现
目前，我国各大专院校生物、医药、农林等专业均开设有遗传学。虽然不同专业的教学重点有所不同，但核心内容相对统一。遗传学是笔者所在学院生物科学等专业本科生的一门必修课，这门课的任务是：引导学生牢固掌握遗传学最重要的基本原理，熟悉各分支学科的主要理论与研究方法，了解遗传学的重大理论与技术进展，熟悉遗传学研究技术与实验装备，为学生毕业后在本学科以及相关学科中的发展打下坚实的基础。
除遗传学外，我院还为生物科学专业的学生开设有细胞生物学、分子生物学、基因工程、生物化学、微生物学等专业必修课。我们选用的遗传学教材的内容基本上涵盖了遗传学的各个发展阶段，其中，遗传物质的细胞学和分子基础、染色体的结构变异、基因突变与DNA损伤修复、原核生物和真核生物基因表达的调控等章节[1]与上述几门课程的教学内容分别存在着不同程度的交叉（表1），有的甚至是其它课程的重点内容。尤以分子生物学、基因工程这两门课的教学内容与遗传学的相似度最高，这三门课几乎都重复着共同的遗传学问题――遗传物质的结构、复制、转录、翻译、调控、突变、重组等。另外，我院生物科学专业细胞生物学、分子生物学的开课时间与遗传学相同，这使得遗传学教学内容重复的问题更加突出。
表1 遗传学教学内容在其它课程中的分布
2 问题的根源
其它课程的教学内容与遗传学出现重复并不是偶然的，这种局面的形成与遗传学自身的发展特点及其学科内涵有很大的关系。
遗传学的研究进程按照不同历史时期的学术水平和工作特点，大体上可划分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立又前后互相交融的不同发展阶段[2]。如果以半个多世纪前Watson和Crick提出DNA双螺旋结构为界，也可以简单的将整个遗传学的发展过程划分为经典遗传学（classical genetics）和分子遗传学（molecular genetics）两大阶段：经典遗传学以孟德尔遗传学为基础，主要研究性状在系谱中的传递，即基因在亲代和子代之间的传递问题；分子遗传学则是在分子水平上研究生物遗传和变异机制的遗传学分支，主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。
在整个遗传学的发展史上，分子遗传学的地位无疑是相当重要的。它的兴起使遗传学的面貌焕然一新，既系统地继承和发展了经典遗传学和生化遗传学的研究脉络，又全面地影响并渗透到后继学科的各个领域。从内容上来看，分子遗传学与分子生物学的学科界限十分模糊。通过对上述课程教学内容的分析我们也不难发现，那些重复的内容有相当一部分是分子遗传学范畴的。另外，由于生化遗传学和早期的分子遗传学研究都以微生物为材料，因此遗传学与微生物学、生物化学之间必然存在着千丝万缕的联系。而基因工程学、基因组学本身就是现代遗传学的分支学科，它们成为生物科学专业的必修课或进入课堂教学是高校课程设置不断细化和专业化的结果，也难免会与同时开设的遗传学存在教学内容上的重叠。
3 解决教学内容重复问题的对策
教学内容重复无疑会影响教学效果。我们通过实践发现，从授课内容本身、教师和学生、以及教学方法等环节入手，能够有效地避免重复对教学带来的不利影响。
3.1 合理调整教学内容
近些年来，同行们在遗传学教学内容的调整上作了大量的改革和探索。常见的做法是根据自己的理解及理论专长跳跃式地分割讲授，或根据自己的经验对教学内容做出取舍，甚至有人提出只讲经典遗传学而放弃分子遗传学。上述做法并不能有效地解决遗传学的教学内容重复问题，相反会造成教学不成体系的局面，对“教”和“学”都很不利[3]；而如果无视教学内容重复的存在，贪多求全、面面俱到，对所有内容蜻蜓点水般逐一讲解，又无法实现大学遗传学教学深度和难度的提升。
我们认为，对遗传学教学内容进行删减是必要的，但必须遵循遗传学的发展历史和保持其完整的知识结构体系，不能大刀阔斧整章删除，而应在重复章节内部进行微调，具体做法包括：精简繁杂冗长的内容，下放学生能看懂的内容（自学），突出基础性、应用性的内容，增加前瞻性的内容等。这就要求教师有较高的遗传学理论修养，准确把握各章节特别是重复内容在整个遗传学教学体系中的地位，做好教学内容的层次划分，根据层次选择不同的授课侧重点。
3.2 加强授课教师之间以及师生间的协调沟通
教学内容重复已成为遗传学等课程授课教师的共识，对各自的教学内容进行删减无疑成了最简单、最常用的一种解决方法。但如果大家在没有交流的情况下对同样的内容都作了删除，重复的内容反而会变成被遗忘的内容。因此，积极促成遗传学与其他相关课程任课教师间的沟通十分必要。
我们认为，集体备课是教师之间进行相互沟通的一种有效形式。通过这种方式，相关课程的教学人员能够坐下来共同研究教学内容，在“知己知彼”的基础上协调、统筹各自的授课章节，明确重复内容的教学分工，制订满足包括遗传学在内的多门课程教学需要的授课计划，做到各有侧重而又不失体系的完整性。这不仅可避免实际教学过程中的低级重复，还能保证课程之间的相互衔接，有助于学生顺利地掌握所有课程的教学内容。另一方面，还应当加强授课教师和学生之间的课内外交流。如：教师可在开课前召开师生座谈会，了解所教班级学生对重复内容的掌握情况；开课后则根据学生的反馈，随时调整教学方案。
3.3 优选教学方法
为了保持遗传学完整的知识结构体系，所谓的重复内容不但不可不讲，而且还要下功夫选择合适的教学形式或方法来讲。对于在其他课程已深入学过而在遗传学中只需一般了解的内容，通过简单的问答引导学生回顾这部分内容即可；对于对遗传学新知识点有重要铺垫作用的其他课程的基础性知识，可采取布置学生课前或课中自学、再集中小结的方法帮助学生巩固复习之，还要注意从遗传学的角度阐明同一知识点，突出遗传学的学科特色；对于其他课程仅略有涉及但在遗传学中须进一步加深了解的内容，宜先勾起学生对这部分知识的点滴回忆，同时指出学生现有知识的不足，从而激发他们的求知欲，然后顺理成章地讲下去，在学生的高度关注中完成该知识点在遗传学中的深入讲授；对于一些有特殊作用的重复内容，则要综合运用多种教学方法将其讲好讲透，如：减数分裂在遗传学和细胞生物学的教材中均有详细的描述，属于重复的教学内容，但却是理解遗传的连锁交换和重组的一把钥匙；在整个遗传学的教学过程中，应反复多次向学生强调和提及减数分裂过程中的染色体行为，将这部分知识迁移和渗透整合进连锁遗传分析、真核生物遗传分析、细菌和病毒的遗传分析等多个章节，使枯燥难懂的遗传学分析过程变得易于理解，让重复的内容为新的知识点和教学难点服务。
此外，遗传学与其他课程之间还可以开展合作教学。如：我们尝试将遗传学和细胞生物学这两门专业基础课的实验课合二为一，以综合性大实验的形式开设，从而将遗传学和细胞生物学关联起来，有助于学生从整体上把握这两门课程，实现了教学资源的整合，提高了教学效率，较好地化解了教学内容重复的问题。
4 结语
遗传学与多门课程教学内容的重复是客观存在的，随着生物科学专业课程设置专业化程度的提高，这种局面将变得愈来愈突出。因此，调整遗传学教学内容势在必行。但无论进行怎样的调整，都必须遵循遗传学的发展历史、保持基础遗传学完整的知识结构体系。作为遗传学的授课教师，既要关心遗传学研究的最新动态，又要加强对遗传学理论体系的整体把握和理解，只有这样才能合理有效地解决遗传学教学内容重复的问题，从而节约教学资源，提高专业课教学质量。
参考文献：
[1]戴灼华，王亚馥，粟翼玟.遗传学[M].高等教育出版社，2008.
[2]吴乃虎.基因工程原理[M].科学出版社，1998.
[3]程焉平，刘春明，王洪振.尊重教学规律，保持遗传学教学的系统性[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2007，（2）：82-84.
作者简介：袁茵（1981-），女，河南开封人，研究生，讲师，从事遗传学教学工作，广东药学院生命科学与生物制药学院，广东广州 510006
陆幸妍，广东药学院生命科学与生物制药学院，广东广州 510006
篇5
例如从中央电视台的《学术报告厅》栏目录制了巴德年院士的报告《21世纪的医学与医学教育》，杨胜利院士的报告《现代生物技术》，从《走近科学》栏目录制了介绍脆骨病病例的《玻璃娃娃》，从《聚焦三农》栏目录制了介绍我国南部地区地中海贫血发生和防止状况的影片资料，从《科技之光》栏目转录了介绍武汉艾氏家族Huntington舞蹈病的《致命的舞蹈》，从《大师讲科学》栏目录制了杨雄里院士的报告《探索脑的奥秘》等，此外还有《饿死肿瘤》、《干细胞》、《基因工程》、《基因组计划》、《孟德尔》、药物不良反应引起的胎儿发育缺陷等。录制的视频材料剪辑后制作成一个个电子文件，带有科普性质的或与教学内容间接相关的材料，例如《21世纪的医学与医学教育》、《现代生物技术》、《基因组计划》等，根据教学阶段或与教学内容的关系，在教学初期阶段的课前或课间选择播放。这些教学辅助材料可使学生在轻松愉悦的状态下了解和学习到与课程相关的知识，了解学科发展的前沿，同时，潜移默化中激发了学生产生热爱科学的激情，甚至能起到营造良好的学习氛围和环境的作用。与教学内容直接相关的材料，例如《致命的舞蹈》、《玻璃娃娃》、《地中海贫血》等，恰当地插入到相应教学内容的多媒体教学课件中，大大增强了授课的直观性和生动性，可激发学生对教学内容的兴趣。强烈的视觉刺激会给学生留下深刻印象，此教学手段或策略的采用，对激发学生对课程的兴趣和学习积极性、提高教学效果起到了不可忽视的作用，这可看作医学教学的较高境界［2］。医学遗传学研究内容是人类遗传性疾病，其学科内容决定了自身不能脱离临床医学实践。我们通过与医院建立密切的工作联系，一方面为医院就医的患者提供遗传病的实验室诊断和遗传咨询服务，另一方面从患者或医院获取患者的临床资料，以充实教师的临床医学知识和教学内容。在实验教学中，采用了案例教学法［3］，在实验教材中编入病例分析的内容，这些病例都是我们实际工作中接诊的典型病例。教学中要求学生根据教材中提供的患者临床资料和实验检测信息对疾病做出诊断，分析发病机制和再发风险，并给患者或其家属提出有价值的建议［4］。这一教学过程进一步激发了学生对医学遗传学课程的学习兴趣，培养了学生应用医学遗传学知识与技能解决实际问题的能力。教学与医学实践相结合体现了医学遗传学的应用性，教师的临床实践为教学提供临床资料、遗传学资料和图片资料，可激发学生学习兴趣，有助于学生对抽象理论的理解，符合培养学生掌握分析解决临床实际问题的医学遗传学知识与技能的教学目标。因此，教学与医学实践和科研实际相结合应作为医学遗传学教学总的指导思想，而不仅仅是课堂教学偶尔一用的教学方法。
精心设计教学方法，提高课堂教学效果
若要选择应用恰当的方法、手段和技巧，使课堂教学游刃有余，必须在备课环节下大工夫，分析教学内容，精心构思、设计每一章节的教学方法、方式与技巧。在我们的教学实践中运用并认为值得推荐的教学方法与技巧有:由浅入深逐步递进法、辨析相近或相关的概念、列表比较并列相关的内容、树形结构图展示层次性知识结构、充分利用图形、图像、图解、动画、视频等直观教学材料和问题教学法等［5］。在问题教学法中对问题的设计颇有讲究，通常就一个知识点设计一连串相关的问题，后一个问题以前一个问题为基础，是前一个问题的拓展或深入。针对具体教学内容精心设计出一连串相关的问题，对学生的学习能起到很好的引导作用，能激发学生的讨论热情和学习兴趣。通过精心设计和应用一系列方法、技巧，课堂教学效果大为提高。由于篇幅所限，有关教学方法和技巧另文详细介绍和讨论。在精选的教学内容中，包括基础知识、基本原理、基本概念等绝大部分内容是要讲授的，而主要靠记忆而不是理解的资料性内容、艰深的尖端技术和前沿成就留给学生自学。为了提高课堂教学效果，在开课之初就给学生强调预习的重要性，同时会把课程教学进度表和各章的教学基本要求给予学生，使学生的预习更有针对性。为了学生有较好的自学效果并及时复习巩固课堂讲授的内容，教师编写了配合教材的习题，要求学生与教学进度同步练习和及时复习。在课程结束后交给老师，平定后作为平时成绩计入课程总成绩。通过这些措施，对学生预习和复习起到了有效的督促作用。
教学策略实施的效果
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。
参考文献
[1]霍春月,纪颖.医学遗传学网络课程建设与体会[J].卫生职业教育,2012,30(1):47-48.
[2]张艳芬,许重洁,杨保胜,等.医学遗传学网络课程的构建与实施评价[J].新乡医学院学报,2009,26(2):213-215.
[3]李雅轩,张飞雄,赵昕,等.利用网络平台辅助遗传学教学的探索与实践[J].遗传,2010,32(4):393-396.
[4]黎真,刘永章,梁万东,等.遗传学课程网络教学初探[J].卫生职业教育,2013,32(12):48-49.
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专业名称
4月18日（星期六）
4月19日（星期日）
课程 代号
上午 （9：00-11：30）
课程 代号
下午（14:30-17:00）
课程 代号
上午（9:00-11:30）
课程代号
下午（14:30-17:00）
000004 环境艺术设计（室内设计方向） 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 00321 中国文化概论 00015 英语（二） 06217 人机工程学 04490 室内设计原理 00353 现代科学技术概论（**加试） 06219 建筑工程管理与法规 06779 应用写作学（**加试） 08118 法律基础（**加试）
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03708 中国近现代史纲要 08118 法律基础（**加试）
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03708 中国近现代史纲要
06779 应用写作学（**加试）
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06917 仲裁法 06779 应用写作学（**加试） 19271 外商投资企业法
19270 商法概论 030302 行政管理学 00318 公共政策 00315 当代中国政治制度 00316 西方政治制度 00015 英语（二） 00320 领导科学 00319 行政组织理论 00321 中国文化概论 00034 社会学概论 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 00353 现代科学技术概论（**加试） 00322 中国行政史 06779 应用写作学（**加试） 08118 法律基础（**加试） 01848 公务员制度
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040102 学前教育 00398 学前教育原理 00883 学前特殊儿童教育 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 00401 学前比较教育 03709 基本原理概论 00402 学前教育史 00467 课程与教学论 03708 中国近现代史纲要 08118 法律基础（**加试） 00882 学前教育心理学
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040108 教育学 00452 教育统计与测量 00465 心理卫生与心理辅导 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 00464 中外教育简史 00469 教育学原理 00449 教育管理原理 00453 教育法学 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 00466 发展与教育心理学 00456 教育科学研究方法（二） 06779 应用写作学（**加试） 08118 法律基础（**加试） 00468 德育原理 00467 课程与教学论
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040120 基础教育（中文方向） 00464 中外教育简史 03709 基本原理概论 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 03708 中国近现代史纲要 05683 素质教育理论与实践 04578 中国小说史 00456 教育科学研究方法（二） 04577 中国通史 08118 法律基础（**加试）
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08118 法律基础（**加试）
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00537 中国现代文学史
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050305 新闻学 00529 文学概论（一） 00659 新闻摄影 00182 公共关系学 00015 英语（二） 00642 传播学概论 00661 中外新闻作品研究 00353 现代科学技术概论（**加试） 00658 新闻评论写作 00662 新闻事业管理 03709 基本原理概论
00660 外国新闻事业史 03708 中国近现代史纲要 08118 法律基础（**加试）
06779 应用写作学（**加试）
050412 环境艺术设计 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 00321 中国文化概论 00015 英语（二） 06217 人机工程学 08118 法律基础（**加试） 00353 现代科学技术概论（**加试） 06219 建筑工程管理与法规 06779 应用写作学（**加试）
070102 数学教育 02009 抽象代数 00465 心理卫生与心理辅导 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 02010 概率论与数理统计（一） 00453 教育法学 06779 应用写作学（**加试） 08118 法律基础（**加试）
00456 教育科学研究方法（二） 080307 机电一体化工程 02194 工程经济 00420 物理（工） 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 02199 复变函数与积分变换 02240 机械工程控制基础 02197 概率论与数理统计（二） 02238 模拟、数字及电力电子技术 02245 机电一体化系统设计 02243 计算机软件基础（一） 02200 现代设计方法 02241 工业用微型计算机 03708 中国近现代史纲要 03709 基本原理概论 02202 传感器与检测技术
06779 应用写作学（**加试） 08118 法律基础（**加试）
080702 计算机及应用 02324 离散数学 02326 操作系统 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 02331 数据结构 03709 基本原理概论 02197 概率论与数理统计（二） 00023 高等数学（工本） 03708 中国近现代史纲要 04735 数据库系统原理 02325 计算机系统结构 02333 软件工程 04747 Java语言程序设计（一） 08118 法律基础（**加试） 04737 C++程序设计 04741 计算机网络原理 06779 应用写作学（**加试）
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02356 数字信号处理
06779 应用写作学（**加试）
080707 通信工程 02194 工程经济 00420 物理（工） 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 02199 复变函数与积分变换 02373 计算机通信网 02197 概率论与数理统计（二） 00023 高等数学（工本） 02363 通信原理 03709 基本原理概论 02356 数字信号处理 02364 数据通信原理 02365 计算机软件基础（二） 08118 法律基础（**加试） 19128 分组交换工程
03708 中国近现代史纲要
06779 应用写作学（**加试）
080709 计算机网络 02331 数据结构 03709 基本原理概论 00353 现代科学技术概论（**加试） 00015 英语（二） 02335 网络操作系统 04735 数据库系统原理 02379 计算机网络管理 00023 高等数学（工本） 03708 中国近现代史纲要 04749 网络工程 04751 计算机网络安全 03142 互联网及其应用 04747 Java语言程序设计（一） 08118 法律基础（**加试）
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篇8
关键词：城区土壤；重金属污染；遗传算法；BP神经网络
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）03-0685-03
重金属污染是全球环境污染的突出问题，随着社会和经济的发展，重金属污染危害日益加重。研究重金属污染的分布，并根据分布情况实现对污染源的定位对于有关部门进行及时的环境预防与整治具有重要意义[1]。
近年来兴起的人工神经网络能通过学习实例集自动提取“合理的”求解规则，且具有容错和容差能力以及一定的推广能力。本研究建立基于并行遗传算法的BP神经网络系统，该模型可以实现对污染源位置的定位，从而为相关部门及时进行环境整治提供了理论依据。
1 构建基于遗传算法的BP神经网络模型
1.1 BP神经网络基本原理
BP神经网络是在对复杂的生物BP神经网络研究和理解的基础上发展起来的，因此具有较强的信息处理能力，对复杂的问题具有适应和自学的能力，可以很好地协调多种输入信息的关系[2]。BP神经网络通常由输入层、若干隐含层和输出层组成，每层都包含若干神经元，通过神经元之间的相互作用来完成整个网络的信息处理。其网络拓扑结构如图1。同一层各神经元相互没有连接，相邻层的神经元通过权实现全连接。
1.2 BPANN算法改进
普通的BP神经网络有自身的缺陷，包括易陷入局部最小点、收敛速度慢、学习过程容易出现震荡等。为了改进普通的BP神经网络，引入遗传算法（Genetic algorithm，GA）。遗传算法是一种基于自然选择和基因遗传学原理的优化搜索算法，它将“优胜劣汰，适者生存”的生物进化原理引入待优化参数形成的编码串群体中，按照一定的适配值函数及一系列的遗传操作对个体进行了筛选，从而使适配值高的个体被保留下来，组成新的群体，新群体中包含上一代的大量信息，并且引入新的优于上一代的个体。这样的周而复始，群体中的适应度不断提高，直到满足一定的条件为止，其基本原理如图2[3]。
遗传算法与神经网络算法的结合就是利用GA优化网络的拓扑结构，如网络层数和每层的节点数，以及各层节点间的连接关系。根据某些性能评价准则（如学习速度、泛化能力或结构复杂程度等）搜索结构空间中满足问题要求的最佳BP神经网络。基于遗传算法的神经网络流程如图3。
2 模型应用实例——以青岛市城区土壤重金属污染源的定位为例
青岛是中国重要的经济中心城市和港口城市，是中国重要的外贸口岸之一、国家历史文化名城和风景旅游胜地，作为体现青岛面貌的首要因素——环境，已成为青岛、中国乃至世界大众关注的问题。因此，对青岛的城市环境地球化学研究势在必行。
现以青岛市城区为例，根据从城区采样得到的土壤重金属含量数据建立神经网络模型，对污染源进行定位。对青岛市南区、市北区、四方区、李沧区、崂山区5个城区进行了广泛的土壤地质调查，将所考察的城区按照每平方公里1个采样点对表层土进行取样，共得到319个采样点，并分别检测每个采样点的8种重金属Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn和As的含量[4]。
对每种金属元素进行多次基于遗传算法的BP神经网络模拟后，在所得的数据矩阵中随机选取200个点对应的坐标进行绘图，绘图结果如图4。从图4中可以看出，每种重金属元素在城区中的空间分布，对数据中每种金属元素的空间坐标进行K-means聚类，所得的聚类中心即为污染源预测位置。
3 小结
通过建立基于遗传算法的BP神经网络模型，并将该模型运用于青岛市城区内各种重金属污染源的定位。使得环境管理部门可以在目标地区的土壤进行采样分析的基础上，利用该算法得出目标地区内重金属元素的分布图，根据极大值点可以定位污染源，并由此采取相应的管理措施。该算法的优越性在于可利用部分测量数据估计整体地区的分布情况，但同时也存在不足之处，一是数据获取困难，一般需要依靠卫星测量获取样本数据，二是算法虽然有较高的收敛速度，但缺少动态性，无法进行金属元素的动态分析和分布变化预测。
参考文献：
[1] 马旺海，曹 斌，杨进峰，等.城市重金属污染特征[J]. 中央民族大学学报（自然科学版），2008，17（1）：66-73.
[2] 卢文喜，杨忠平，李 平，等.基于改进BP算法的地下水动态预测模型[J].水资源保护，2007，23（3）：5-8，59.
篇9
关键词：进化生物学；教学；方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0186-02
进化生物学是一门综合性学科，涵盖植物生物学、动物生物学和发育生物学等。其研究内容包括生物进化历程、生物形态和特征。进化生物学在生物学领域具有不可忽视的地位。作为生物学学科中最基本的理论之一，《进化生物学》是本科院校的主要基础课程之一。我校于2012年开始增设了《进化生物学》课程。进化生物学内容广泛，教学难度大。本文对《进化生物学》的教学经验和体会进行了总结，旨在提高教学效果，为《进化生物学》的教学推广提供一定的参考。
一、经典知识与最新进展相结合
生物进化学说由查尔斯・达尔文在鸿篇巨制《物种起源》中首次提出。他第一次提出自然选择是进化的一个机制。进化生物学是生物学的一个分支，研究多样性生物的进化过程，这些过程包括物种的遗传和变异以及新物种的起源。学习经典知识和传统研究手段，是学生学习进化生物学的必要基础。学生对达尔文所提出的进化理论已经非常熟悉，在教学过程中，可以适当增加达尔文的生平经历，重点讲述登上贝格尔号军舰环球考察，发现物种起源的过程。在课堂教学过程中，学生对这些知识非常感兴趣。
现实中，经典进化生物学也在经历着现代研究手段的不断考验。现代综合论的奠基人之一，朱利安・赫胥黎致力于将新达尔文主义转变为具有普遍意义的世界观。在朱利安・赫胥黎的关于动物行为进化描述的著作《行为的进化》中，其尽最大努力将新达尔文主义的理论简化，去除一些技术细节，以更为广泛的视角对自然和生命进行描述，其中包括几个原来在不相关领域的合成生物学研究，包括遗传学、生态学、分类学和古生物学。在此处，对学生提出问题，引导学生思考经典进化理论与现代综合论的异同点。在不断的比较与联系过程中，巩固知识，加深印象。
当前的研究扩大到涵盖适应的遗传结构、分子进化和不同的力量自然选择。进化生物学在全面讲述生命起源、演化历程的基础之上，以辩证关系的观点来看问题，系统分析生物与环境、微观与宏观、表型进化与遗传系统进化的相互作用，将现代分子生物学的研究手段应用于现代综合进化论的研究中，揭示隐藏在生命演化之下的基本规律。在课堂上，不但要教授学生知识，还要不断强调研究手段的重要性，引导学生用科研的思维和严谨的学术态度去理解已归纳的知识。
当前进化生物学的研究涵盖了不同的主题，应该着重理解生物进化的核心，将现代进化生物学，如分子遗传学和计算机科学，引入课堂。首先，一些领域的进化研究试图解释现代进化中解释不了的现象。这些现象包括物种形成，有性生殖的进化，合作的发展，老龄化的发展和可发展性。其次，生物学家提问最直接的进化问题：“发生了什么？并且什么时候发生的？”这包括古生物学等领域，以及分类学和系统发生学。第三，现代进化综合论出现时，还没有基因的分子基础。
二、注重与其他课程知识相结合
在发育生物学中，德国生物学家海克尔将生物胚胎发育过程进行了比拟，认为是该生物物种进化历程的一个简单而迅速的重演，并将这种理论命名为“重演论”或“生物发生律”。所有水生和陆生的脊索生物，在胚胎发育阶段都会出现鳃裂。鳃裂是水生脊椎动物长出呼吸器官的一部分。而对于陆生脊椎动物来讲，在其胚胎发育过程中出现的鳃裂是没有任何意义的。但纵观陆生脊椎动物的进化历程，都经历过鱼的阶段。“重演论”是生物发育学课程中的概念。但与进化生物学漫长的演化历史相比，通过使用这种概念，形象生动地概括了长达30亿年的生物进化史，学生将不同课程的知识串联，印象更深。
在教学过程中，通过引导学生将植物生物学、动物生物学的基本知识进行分析比较，一方面加深了对所学课程内容的认识；另一方面，通过从生物进化的角度去分析生物适应环境的进化过程，引导学生用发展的眼光看问题，对所学知识M行联想串联。通过比较分析，从亲缘关系看，我们会发现亲缘关系较近的生物类群，相同的特点较多，差异较少，有利于学生找出不同类型生物在进化发展过程中的演化顺序。从生活环境看，陆生生物的进化等级要高于水生生物。
三、树立正确的世界观
进化生物学是研究生物界进化发展的规律，以及如何运用这些规律的科学，是生物学最大的统一理论，在进化理论的框架下，细胞学、植物学、动物学、生理学、比较解学、古生物学、胚胎学、分类学、遗传学和分子生物学等不同层次的研究结果得到了统一。进化生物学所涉及的范围很广，生物大分子、基因和基因组、细胞、生物个体、生物群体以至地球上的整个生物圈的发展和变化都与生物进化有关，也就是说在各个水平上的生物结构都有其起源与进化的历史。什么是生命，如何生产，物种是如何形成的，以及为什么世界有这么多的复杂性和多样性，它们如何演变的原因是什么，它们是如何进化的……这一切，对于生物科学专业的学生都是必须掌握的基本知识。
世界物资统一性原理，是“马哲”关于世界本质问题的一个基本原理。世界呈现出千差万别、丰富多彩的现象和事物，但其唯一的本源都是物质。从进化生物学的历程来看，经历过化学演化阶段，无机小分子阶段，有机小分子阶段，有机大分子阶段，多分子体系阶段，直至原始生命的产生。组成生命的元素在非生命世界都可以找到。化学元素合化合物都是没有生命的，只有它们按照一定次序有机组合起来，相互协调才能表现出生命。再者，生物进化过程中，生物群落中出现适应环境和不适应环境的个体，这些个体通过与自然环境进行生存斗争，适应环境的个体生存下来，不适应环境的个体被淘汰，这是量的变化；通过自然选择，一代又一代的遗传与变异积累，使生物实现进化，这是一个质的飞跃。在生物进化过程中就体现出了哲学中的质量互变规律。此外，学习本课程，对于当代大学科学世界观的形成，思维能力的培养，对提高识别真伪科学的能力都具有重要的意义。通过进化生物学教学，旨在使学生掌握进化生物学的基本原理和重大理论，让学生在了解生命的产生、发展的同时，充分理解生物与环境、宏观与微观层面、表型进化与遗传进化体系的辩证统一，掌握生物进化规律以及如何利用这些规律更好地为人类服务。
四、教学形式多样化
生物进化一直是学生非常感兴趣的话题，课程就生物进化的证据、生物进化的原因以及生物进化的理论等方面作了比较系统的介绍，对恐龙灭绝等学生感兴趣的话题，进行讨论和推理。同时，带领学生学习生命进化历程，引导学生思考环境对生物变异的作用，变异的积累产生进化，进而形成自然选择这一生物进化的基本观点，为今后的进化生物学学习打下坚实的基础。
在学生学习这门课程的同时，应补充视听教学形式，丰富教学内容，增加学生兴趣。本课教W宜采取“情境―问题解决―情境”为主线的教学模式。在这一过程中，围绕关键点、重点和难点，通过在多媒体计算机辅助教学中展示动物的进化过程、演变的信息，丰富了演示文稿，提高了认知环境。教师通过即时反馈得到学生学习信息，适时调控课堂教学节奏。依此拨动学生思维之弦，在学生对动物进化资料进行抽象整理后，引导学生对分类整理后的信息进行分析探究，使学生自行揭示出动物进化的规律，同时也让学生初步地认识了“适者生存”的科学真理。利用计算机，穿越时空，还原远古时代的场景，提供动物从远古时代到现在的变化历程，有助于学生获取动物进化的信息，将信息分类、归纳，分析综合出动物进化的规律。
在学习植物演化过程中，课堂上提供各种类群植物中的代表植物的挂图或幻灯片，引导学生对不同类群植物的形态结构、繁殖方式以及生存环境进行比较分析。归纳哪类生物比较低等，结构简单，哪类生物比较高等，结构复杂，将知识串联，总结植物进化的历程。在学习动物演化过程中，提供各种类群动物的代表动物，展示动物的挂图或者幻灯片，比较各类动物的特征，归纳动物演化的历程以及进化趋势。
给学生展示关于进化生物学的经典幻灯片，比如英国BBC公司录制的《生命的起源》和《恐龙星球》。学生学习过基础知识之后，再观看纪录片，就会将已学到的知识投影至纪录片中，起到了知识串联与巩固的作用。在迷人的视听体验过程中，重现史前生物的生活情境，栩栩如生的将地球上曾经出现过的生物展现在学生面前，即通过将视听素材融入到教学中，丰富教学内容，提高教学效果，增加学生兴趣。
The Initial Research in Teaching Methods of Evolutionary Biology
QI Lin*,ZHAO Wei,HOU Xiao-gai,ZHAO Xing-li
(College of Agricultural,Henan University of Science and Technology,Luoyang,Henan 471003,China)
篇10
一、教学方法的改革
(一)问题式教学,鼓励学生积极思考
问题式教学方法是教师根据所讲授的内容提出问题,让学生在限定时间内阅读教材,思考教师设定的问题,教师提问,根据学生回答问题的情况进行有重点、有目的的引导和讲解,最终教师讲解巩固,使课堂气氛活跃,调动学生学习和思考的积极性,提高教学效果。崔希福[2] 将问题式教学方法应用在基本原理课堂上,非常有助于抵制和规避课教学中普遍存在的问题,使学生不仅真正掌握基本原理和方法,并且提高了学生分析问题和解决问题的能力。王荣等[3]利用问题式教学方法在机械原理课堂上也进行了教学实践,并取得了很好的教学效果。吉敏丽[4]在宪法学教学中通过问题式教学方法的运用,提升了学生思维能力,并开拓了学生的知识面及视野。问题式教学方法在看似枯燥的原理课程上运用将极大提高课堂的教学效果,使学生的自主思考和表达能力得到较好的提升。问题式教学与传统的教学相比,是以“施人以渔而非施人以鱼”的方式对学生进行培养,与“填鸭式”传统教学模式比较,更利于学生获得分析问题和解决问题的能力,也更利于综合素质的培养和提高。通过本研究分析的结果,问题式教学在分子生物学理论课程中取得了较好的教学效果,有必要进一步推广使用。
(二)研读外文文献,倡导学生开展讲座
分子生物学是理论与技术相互结合和相互促进效果最显着的学科,分子生物学的理论指导新技术的产生,新技术的应用又促进了新理论的形成。因此,分子生物学知识的更新速度在生命科学领域首屈一指,将外文文献引入到分子生物学的教学中不仅能够拓宽学生的视野,而且能够展现这些抽象的理论知识在实验中的应用以及基于分子生物学知识的最新研究进展,以启发学生广阔的思维方式。比如,基因的表达调控章节,教材中讲述了从基因水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的基因表达调控,正是由于基因表达调控的存在,才能使仅仅拥有2.5万个基因的人类成为最高级最复杂的生物。表观遗传学是基因表达调控的新兴内容,包括小RNA和DNA甲基化对基因表达的调控等内容,这些知识在教材中一笔带过,学生无法真正认识和了解前沿信息。通过推荐外文文献,让学生分组学习和讨论,并在课堂上以讲座的形式分享自己学到的新知识,对于增强学生自信心和团队协作意识、提高自我学习思考能力具有显着的效果。
