農學類專業遺傳學實驗課教學策略的探索和思考論文
農學類專業遺傳學實驗課教學策略的探索和思考論文
摘 要：《遺傳學》是高校農學類專業的一門重要必修基礎課，它涉及內容廣泛而複雜，且與之相關的新理論、新技術不斷湧現。然而目前農學類專業《遺傳學》學時數又在不斷減少，因此如何在更少的時間內讓學生學到更多、學得更好是我們面臨的主要問題。筆者結合自身教學實踐，從教材與PPT選擇、教學內容組織、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學類專業適用的教學方法。
關鍵詞：高校農學類專業；遺傳學；教學策略
《遺傳學》是農學類專業的骨幹基礎課程，在本科生教學計劃中佔有極為重要的地位。近十幾年來，遺傳學迅猛發展，並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林院校的《遺傳學》學時數不斷減少，因此如何在有限的學時內，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，如何提高農學類專業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容方面進行最佳化，以期探索一條適合高校農學類專業的教學方法。
一、 教材的選擇與課件的製作
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，中國農業出版社），與張麗傑等建議使用主講教材一致。透過搜尋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製作精美，與原版教材內容最為符合。因此筆者以該課件為基本骨架，另根據授課學生專業特點，補充遺傳學最新研究進展及本人科研特長相關的具體例項，製作課件。為避免學生長時間地面對螢幕所產生的視覺與精神疲勞，在課件的製作過程中，幻燈片儘量做到：文字簡潔，標題突出清晰，不時插入動畫、聲音、圖片、錄影等內容。
二、 教學內容的最佳化
我校農學、草業科學、園藝、植物保護等農學類相關專業《遺傳學》課程理論學時數基本為28～32個，課時量很少。為了在有限的時間內完成對教材知識的系統講解，並實現前沿領域研究成果的介紹，我們對教學內容進行了改進。首先在教學內容組織上，針對學生在中學生物中學過的內容，如：細胞結構、有絲分裂、減數分裂、分離規律、自由組合規律等，這部分的教學內容只對其中的重要概念、重要規律進行講解即可，不再花很多時間。由於植物基因工程改良將是今後作物改良的重要組成，但我校農學類專業沒有開設基因工程課程，並且內容比較抽象，因此需要增加此章節教學內容，並透過轉植物基因的例項具體展示基因工程的原理及操作流程。
為了更好地與生產實際、科研一線相結合及使學生更好地理論聯絡實際並學以致用，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容。此外，《遺傳學》中最核心的章節“連鎖遺傳和性連鎖”的部分內容，如教材中開展基因連鎖定位的例項，基本都是透過測交法進行測定的，但在現實生產與科研過程中卻用雜交自交法，然後用分子標記進行遺傳定位，因此需要補充該方面的內容及原理。
三、 教學方法的最佳化
為了便於學生更好地掌握教材中的相關內容及發展的最新研究進展，可引導學生利用網路進行專業學習，將課堂教學與網路學習相結合。如談到大家都關心的生物體衰老機理問題時，引導學生自己透過網際網路查詢相關文獻，綜合分析DNA複製、突變與衰老的關係，最後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，對該學科產生興趣，從而願意學、樂意學；此外，資料查詢過程中，學生不僅掌握了專業知識的獲取方法，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諮詢老師，同時也便於老師將最新的遺傳學相關的理論與技術分享給學生，從而擴充套件學生的知識面，增強學生的學習動力與興趣。
不同的教學內容，採用不同教學方法，針對學生中學期間已經學過的內容，我們採用的教學方法是：
（1）將該教學內容分解成各個小的知識點，然後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容進行補充與拓展；
（2）充分利用小動畫進行講解，在網站不乏跟遺傳學相關的優秀動畫資源（網址：http：//highered.mheducation.com/sites/9834092339/sitemap.html），其中包括有絲分裂、減數分裂、DNA複製、PCR技術、DNA是遺傳物質實驗等遺傳學中重要的生命微觀結構、動態生命過程或實驗。透過動畫形式演示出來，使學生更快、更紮實地理解所學知識。透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秀同學有新的收穫。
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：學生長時間地面對螢幕，容易產生視覺和聽覺疲勞，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。據中國青年網的調查顯示，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合，如在講到遺傳學資料的統計處理，透過“二項式公式”計算某一事件出現的機率時，將講解的內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容。
最後還可以透過適當的遊戲專案，調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），然後透過男女學生位置互換（即交換），兩次位置互換後，可以讓學生直觀地發現：與最初的站位（即親本基因型）相比較，兩次位置互換後的站位（即雙交換的配子基因型）只是中間那位同學（基因）發生了改變。那麼反向推理，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，只要找出發生改變的基因，那就可以確定該基因是位於中間的那個基因，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、 科研支援教學，培養實踐能力
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知識面，培養學生的科研素質，促進教學質量的提高。如在講授“基因工程”章節時，由於筆者從事的是水稻生物技術方面的科研工作，因此筆者根據自身科研特長，以水稻為例，介紹目的基因的獲得、載體構建、遺傳轉化、轉基因植株獲得及分子鑑定，此外還透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容的理解。
在講述具體科研例項進行講解時，在介紹原理與方法的同時，著重強調實驗方案設計過程中正負對照的設定及實驗資料的合理分析，培養學生嚴謹的科研思維與分析問題的能力。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新創業、科研訓練等專案或大學生課外挑戰杯競賽。透過參加課題申報、實驗設計、實驗結果的統計學處理和分析以及撰寫論文等各個環節，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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