农学类专业遗传学实验教学改革探索与实论文

　　引言

　　遗传学是生命科学领域中一门十分重要的基础性学科之一，也是高等农业院校农学类专业重要的专业基础必修课之一。遗传学是一门以实验为基础的学科，实验教学在遗传学课程教学中占有十分重要的地位。遗传学实验既是对遗传学课堂知识的验证和巩固，又是培养学生实践能力、提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，也是培养学生自主创新能力的一个重要途径。21世纪高校人才培养模式改革的重点是加强对学生的素质教育，特别是创新能力和实践能力的培养[2,3]。如何适应新形势下素质教育的需要，结合学科发展趋势和专业特点，加强遗传学实验教学改革，是农学类学科建设的重要内容，也是培养高级农业科技人才和农业科研工作者的重要保证。以往遗传学的实验教学依附于理论教学，实验只是为了验证理论，存在重理论轻实践的误区，难以培养学生的实践能力和创新能力。为适应教学改革的要求，培养“厚基础，宽口径”复合型人才，笔者在分析甘肃农业大学设施农业科学与工程专业和园艺专业本科生传统遗传学实验教学中主要问题的基础上，对遗传学实验教学改革进行了初步探索，总结了从教学内容、教学方法和考核标准方面提高遗传实验学教学质量、增强学生动手能力和创新能力培养的措施。旨在为高校人才培养模式中实验课教学的改革提供参考。

1.传统遗传学实验教学中存在的问题

　　受学时、实验经费等因素所限，传统遗传学实验教学的主要问题如下。

　　1)对实验教学的环节重视度不足。实验教学的前期准备工作（包括实验过程的部分步骤，实验材料的培养与处理，药品试剂的配置及实验仪器的调试）都是由教师完成，学生只是按照实验指导进行其中的部分步骤，整个实验教学过程中学生处于被动地位，甚至对一些基本的实验技能都没有掌握，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

　　2)实验内容陈旧，缺少创新（见表1)，未能反映遗传学的发展及遗传规律的本质。实验内容基本上是对课堂教学中遗传规律和染色体理论的验证，缺少分子遗传学实验以及综合性和设计性实验。尽管验证性实验能加深学生对理论的理解和记忆，由于结果已知，不能调动学生的积极性和思维的创造性。

　　3)考核方法欠科学。实验成绩的评定完全依据上交的实验报告，而不考虑学生的实验操作能力以及实验态度等。使部分学生养成实验不认真，抄袭应付的不良现象，不能客观地反映学生的真实水平和实验操作能力。这种传统遗传学实验教学模式既不利于激发学生的学习兴趣，也不利于学生的创造性思维培养和发挥。

2.优化教学内容，建立实验教学新体系

　　为适应新世纪人才培养的.要求，笔者结合遗传学科的发展趋势和农学类本科人才培养要求，遵循“厚基础”的原则，以基本技能培养为主，通过实验教学内容的整合并优化满足“宽口径”的要求，充分调动学生的主观能动性，提高学生发现问题和解决问题的科学思维方法及创造性的思维能力。即在保留部分验证性实验项目的基础上，增开综合性实验和设计性实验项目，形成验证性实验一综合性实验一设计性实验的多层次教学体系。

　　2.1拓展基础性实验内容，增设分子遗传学基础实验

　　通过拓宽验证性实验内容，组织学生参与实验准备工作，包括实验材料的准备、预处理、药品试剂配置、仪器调试等，既能保证实验的完整性和系统性，也能提高学生的动手操作能力和实验兴趣。例如，植物细胞有丝分裂实验，大蒜的发根、剪根、预处理、固定和试剂的配置完全由学生参与完成，使学生掌握试剂的配置方法和实验处理的关键技术。减数分裂的材料大葱花序由学生自己采集，固定处理。让学生参与到整个实验中，不仅加深了学生对实验的印象，也激发了学生对实验课的兴趣。由于染色体制片技术是遗传学实验的重要部分，也是基础性内容，“以学生为关注焦点，增加探索性”，调动了学生的积极性和主动性。“人类细胞中巴氏小体的制片与观察”，从学生自己身上取样进行，实验结果因人而异，具有探索性，激发了学生的兴趣。另外，实验项目的选择上要满足农学类专业需求[4]，除了经典遗传学、细胞遗传学的内容外，还应融入和专业直接相关的分子遗传学内容，如植物DNA提取、检测和PCR扩增技术等简单的分子遗传学基础实验，使学生通过实验理解遗传本质，培养适应就业发展要求的专业性人才。

　　2.2减少验证性实验项目，适当增开综合性实验项目

　　将一些相关联的验证性实验进行综合，有机结合在一起，使实验教学成为一个完整的体系，使学生能够系统地学习，并把所学知识条理化。如有丝分裂与减数分裂两个实验虽然实验材料不同，但实验方法基本相同，将两个合并在一起，作为植物细胞分裂综合实验。将实验材料提前处理准备好，在学生掌握染色体制片技术的基础上，同时观察染色体并绘图，可对两种分裂方式中不同时期染色体的动态变化进行对比。原单独做这两个实验需要6学时，合并后只需4学时，不仅提高了实验的效率，又增强了实验的综合性，有助于学生综合分析能力的提高。果蝇遗传学系列实验包括：果蝇生活史观察和果蝇唾腺染色体制片等实验。整合后将果蝇的饲养、生活史、遗传性状观察和唾腺染色体制片等内容一次性进行，把验证性实验与探索性实验相结合，极大地提高了实验效率，也提高了学生综合运用知识的能力。

　　2.3实验教学与科研相结合，增开设计性实验

　　在遗传学实验教学过程中，可以依托教师的科研项目，让学生参与到与遗传学相关的项目中，使学生接触到本学科前沿，深化所学知识。指导老师提供实验题目，学生自主查阅文献资料，设计实验方案，教师审查后进行实验实施，自主完成实验过程，提交实验结果和分析报告。如植物多倍体的诱导及鉴定实验，要求学生自己查阅资料和设计方案，培养材料（如葡萄、马铃薯试管苗的继代繁殖等)，通过设置不同浓度的秋水仙素进行诱导处理。在观察鉴定过程中要用到染色体制片方法，植物形态的观察分析以及电镜观察等遗传学、植物学方面的重点技术。这种以科研项目推动遗传学实验教学的方式，提高学生“学有所用”的认识，使学生不断提高实验技能，提高学生综合应用知识分析和解决问题能力，为将来进行科学研究奠定良好基础。通过对实验教学内容的整合优化，将验证性实验减为2个，增开综合性实验2个，设计性实验1个（见表1)，基本涵盖理论教学内容。