農(nóng)學類專業(yè)遺傳學實驗課教學策略的探索和思考論文
摘 要：《遺傳學》是高校農(nóng)學類專業(yè)的一門重要必修基礎課，它涉及內(nèi)容廣泛而復雜，且與之相關的新理論、新技術不斷涌現(xiàn)。然而目前農(nóng)學類專業(yè)《遺傳學》學時數(shù)又在不斷減少，因此如何在更少的時間內(nèi)讓學生學到更多、學得更好是我們面臨的主要問題。筆者結(jié)合自身教學實踐，從教材與PPT選擇、教學內(nèi)容組織、教學方法等方面對該問題進行了闡述，以期探索一條適合高校農(nóng)學類專業(yè)適用的教學方法。
關鍵詞：高校農(nóng)學類專業(yè)；遺傳學；教學策略
《遺傳學》是農(nóng)學類專業(yè)的骨干基礎課程，在本科生教學計劃中占有極為重要的地位。近十幾年來，遺傳學迅猛發(fā)展，并與其他學科相互滲透，誕生了一些新的研究領域、理論和研究技術。然而與之相應的卻是高等農(nóng)林院校的《遺傳學》學時數(shù)不斷減少，因此如何在有限的學時內(nèi)，讓學生學到更多、學得更好，是當前高校教師面臨的主要問題。遺傳學除基礎性外，還有很強的實踐性，如何提高農(nóng)學類專業(yè)學生利用遺傳學知識分析、解決問題的能力，才是教師講授該課程的最終目的。本文從《遺傳學》的教材選擇、教學方法、教學手段以及教學內(nèi)容方面進行優(yōu)化，以期探索一條適合高校農(nóng)學類專業(yè)的教學方法。
一、 教材的選擇與課件的制作
筆者所在院校選擇的《遺傳學》主講教材為朱軍主編的《遺傳學》（2001年第三版，面向21世紀課程教材，中國農(nóng)業(yè)出版社），與張麗杰等建議使用主講教材一致。通過搜索與比較與該教材相對應的PPT課件，筆者認為浙江大學石春海主編的《遺傳學》國家精品課程PPT制作精美，與原版教材內(nèi)容最為符合。因此筆者以該課件為基本骨架，另根據(jù)授課學生專業(yè)特點，補充遺傳學最新研究進展及本人科研特長相關的具體實例，制作課件。為避免學生長時間地面對屏幕所產(chǎn)生的視覺與精神疲勞，在課件的制作過程中，幻燈片盡量做到：文字簡潔，標題突出清晰，不時插入動畫、聲音、圖片、錄像等內(nèi)容。
二、 教學內(nèi)容的優(yōu)化
我校農(nóng)學、草業(yè)科學、園藝、植物保護等農(nóng)學類相關專業(yè)《遺傳學》課程理論學時數(shù)基本為28～32個，課時量很少。為了在有限的時間內(nèi)完成對教材知識的系統(tǒng)講解，并實現(xiàn)前沿領域研究成果的介紹，我們對教學內(nèi)容進行了改進。首先在教學內(nèi)容組織上，針對學生在中學生物中學過的內(nèi)容，如：細胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂、分離規(guī)律、自由組合規(guī)律等，這部分的教學內(nèi)容只對其中的重要概念、重要規(guī)律進行講解即可，不再花很多時間。由于植物基因工程改良將是今后作物改良的重要組成，但我校農(nóng)學類專業(yè)沒有開設基因工程課程，并且內(nèi)容比較抽象，因此需要增加此章節(jié)教學內(nèi)容，并通過轉(zhuǎn)植物基因的實例具體展示基因工程的原理及操作流程。
為了更好地與生產(chǎn)實際、科研一線相結(jié)合及使學生更好地理論聯(lián)系實際并學以致用，如基因突變部分可以增加TDNA插入突變方法，及目前世界最新的基因定向編輯技術內(nèi)容。此外，《遺傳學》中最核心的章節(jié)“連鎖遺傳和性連鎖”的部分內(nèi)容，如教材中開展基因連鎖定位的實例，基本都是通過測交法進行測定的，但在現(xiàn)實生產(chǎn)與科研過程中卻用雜交自交法，然后用分子標記進行遺傳定位，因此需要補充該方面的內(nèi)容及原理。
三、 教學方法的優(yōu)化
為了便于學生更好地掌握教材中的相關內(nèi)容及發(fā)展的最新研究進展，可引導學生利用網(wǎng)絡進行專業(yè)學習，將課堂教學與網(wǎng)絡學習相結(jié)合。如談到大家都關心的生物體衰老機理問題時，引導學生自己通過互聯(lián)網(wǎng)查詢相關文獻，綜合分析DNA復制、突變與衰老的關系，最后讓學生在課堂把了解到的、體會到的知識給大家講解、討論交流。這種做法一方面可培養(yǎng)學生主動學習意識，在相關文獻查詢與理解過程中，對該學科產(chǎn)生興趣，從而愿意學、樂意學；此外，資料查詢過程中，學生不僅掌握了專業(yè)知識的獲取方法，還提高了獨立分析問題、解決問題的能力。為了更好地指導及分享遺傳學最新研究進展給學生，筆者在開課之初都會要求學生建立一個《遺傳學》的.QQ或微信課程群，以便學生有問題可以隨時咨詢老師，同時也便于老師將最新的遺傳學相關的理論與技術分享給學生，從而擴展學生的知識面，增強學生的學習動力與興趣。
不同的教學內(nèi)容，采用不同教學方法，針對學生中學期間已經(jīng)學過的內(nèi)容，我們采用的教學方法是：
�。�1）將該教學內(nèi)容分解成各個小的知識點，然后安排學生上講臺就這些知識的一個小點進行講解（時間限制在10分鐘左右），老師再針對學生講解內(nèi)容進行補充與拓展；
�。�2）充分利用小動畫進行講解，在網(wǎng)站不乏跟遺傳學相關的優(yōu)秀動畫資源（網(wǎng)址：http：//highered.mheducation.com/sites/9834092339/sitemap.html），其中包括有絲分裂、減數(shù)分裂、DNA復制、PCR技術、DNA是遺傳物質(zhì)實驗等遺傳學中重要的生命微觀結(jié)構(gòu)、動態(tài)生命過程或?qū)嶒�。通過動畫形式演示出來，使學生更快、更扎實地理解所學知識。通過學習不僅讓高中生物學未學好的同學快速高效地掌握這些知識，同時也讓已掌握這些知識的優(yōu)秀同學有新的收獲。
目前多媒體已成為高校教學的主要方式，但該教學方法也會帶來一些問題：學生長時間地面對屏幕，容易產(chǎn)生視覺和聽覺疲勞，跟不上教師的思路，從而導致課堂氣氛不活躍，影響學生的學習興趣。據(jù)中國青年網(wǎng)的調(diào)查顯示，70%的學生對老師很少在課堂上使用板書表示不滿，認為板書“很有必要”，這說明多媒體教學不是傳統(tǒng)教學的替代品。在《遺傳學》教學實踐中，我們將多媒體和板書教學進行了有效的結(jié)合，如在講到遺傳學數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，通過“二項式公式”計算某一事件出現(xiàn)的概率時，將講解的內(nèi)容在黑板上進行演算，讓學生在課堂上有充裕的時間理解授課內(nèi)容。
最后還可以通過適當?shù)挠螒蝽椖�，調(diào)動學生的學習積極性及興趣，如在講到“三點測定”如何判斷雙交換配子基因型時，讓3名男生與3名女生在講臺前平行排成三縱行兩橫行，兩橫行分別代表兩條同源染色體（其中男生組成一行，女生組成一行），每個縱行上的兩位學生代表一個等位基因位點（假定男生代表顯性、女生代表隱性），然后通過男女學生位置互換（即交換），兩次位置互換后，可以讓學生直觀地發(fā)現(xiàn)：與最初的站位（即親本基因型）相比較，兩次位置互換后的站位（即雙交換的配子基因型）只是中間那位同學（基因）發(fā)生了改變。那么反向推理，在“三點測定”實驗中親本基因與雙交換配子基因型已知的情況下，只要找出發(fā)生改變的基因，那就可以確定該基因是位于中間的那個基因，接著計算該基因與其他兩個基因的交換值就顯得簡單多了。
四、 科研支持教學，培養(yǎng)實踐能力
如果教師能將自己的科研成果融入到課堂教學和實踐教學中，將會拓寬學生的專業(yè)知識面，培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)，促進教學質(zhì)量的提高。如在講授“基因工程”章節(jié)時，由于筆者從事的是水稻生物技術方面的科研工作，因此筆者根據(jù)自身科研特長，以水稻為例，介紹目的基因的獲得、載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因植株獲得及分子鑒定，此外還通過讓學生參觀與體驗水稻基因工程實驗的過程，加深學生對此部分內(nèi)容的理解。
在講述具體科研實例進行講解時，在介紹原理與方法的同時，著重強調(diào)實驗方案設計過程中正負對照的設置及實驗數(shù)據(jù)的合理分析，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目蒲兴季S與分析問題的能力。在與學生的交流過程中，將對遺傳學相關研究表現(xiàn)明確興趣的學生，吸收他們加入課題組，指導他們申報大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研訓練等項目或大學生課外挑戰(zhàn)杯競賽。通過參加課題申報、實驗設計、實驗結(jié)果的統(tǒng)計學處理和分析以及撰寫論文等各個環(huán)節(jié)，提高學生的實踐能力，使他們親身感受將想法付諸實踐的過程，在親自實踐的過程中感悟科研的真諦。
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