改革遗传学实验教学

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1、改革遗传学实验教学　　21世纪是生命科学的世纪，生命科学已经成为自然科学中的带头科学，而它作为研究自然界生命现象的学科，是一门实验性很强的学科，如何激发学生的学习兴趣，进而激发学生的探索欲望和深入地研究生命中的遗传现象，充分发挥学生的主观创造性，提倡创新思维，是一个值得深入探讨的问题。以前的遗传学实验仅仅是为了配合遗传学的教学而开设的，目的是通过实验课巩固和加深对遗传学知识的理解，并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术。因此，实验内容主要包括了两个方面：一是验证遗传学基本规律的实验，二是与遗传学有关的实验技

2、能。目前，遗传学实验已独立成为一门课程，随着现代遗传学的发展，作为生命科学所有专业的一门专业基础课程，遗传学实验在生命科学教学中占有越来越重要的地位，近年来，许多高校对于遗传学实验教学改革进行了可贵的探索和实践。为了跟上现代遗传学的发展，优化、更新和提高遗传学实验教学内容的起点，同时也是为了更好地培养学生的创新能力，对遗传学实验教学体系进行了综合性的改革、创新与实践，取得了很好的效果。　　1遗传学实验体系的建立与实践　　综合、创新、开放性遗传学实验体系的设计思想是:①配合遗传学的教学，巩固和加深对遗传学知识的

3、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。目前已完成了这一实验体系的设计，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，主要内容概括如下。　　(1)综合性遗传学实验体系。包括遗传定律验证、细胞遗传学、毒理遗传学、现代遗传学等几个综合型实验系列。　　(2)设计性遗传学实验体系的建立。结合遗传学专业的研究方向，只给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验

4、方案并加以实现。如在细胞遗传学方向可以给定某一物种，让学生做出这一物种的染色体组型、G-带型、C一带型，或者对两种不同物种的染色体进行比较等;在群体遗传学方面可以结合遗传学、理论进行编程等。　　(3)开放性遗传学实验体系的建立。将综合性、设计性实验体系建立起来后，结合课题组的研究，利用研究生作为实验的辅导教师，对部分实验进行全方位的开放，包括开放实验室、开放部分试剂和药品、制订切实可行的指导性研究课题内容，鼓励学生结合自己的兴趣进行遗传学的探索。　　通过这些实验，使学生运用多学科知识，初步掌握科学思维方式和科

5、学研究方法，提高创新能力。从完善学生遗传学的综合知识结构、提高综合质量、培养创新能力的总目标出发，着重于学生动手能力、创新能力、综合分析能力的培养，于2003年10月~2004年1月间对2001级学生初次开展了遗传学综合性创新性实验工作，并对本次实践进行了问卷调查，学生们普遍认为通过综合性创新性实验工作。　　(1)大大激发了学生的学习兴趣。从问卷调查来看，对遗传学有着较大兴趣的同学占到了60%左右。在本次遗传学综合性创新性实验中，学生感到自己最缺乏的主要有3项:理论知识、动手验能力、计算机的应用，由此使他们深

6、切感受到学习的重要性，对于他们各方面综合知识的学习具有很好的促进作用。　　(2)培养了学生各方面的综合素质和能力，从问卷调查来看，学生普遍认为，综合性创新性实验的开设，对于以下几个方面能力的培养具有明显的效果:实验动手能力、创新思维能力、实验设计能力、文献检索能力、论文写作能力、计算机应用能力、科研协作能力的数据分析和处理能力。　　总之，设计性综合性实验改变了传统实验方式，教师只给出一个任务，让学生自己独立完成实验，整个实验过程包含了硬件的制作和软件的开发。学生可以共同讨论处理调试过程的实际问题。有些问题是课

7、堂教学尚未涉及且有相当难度的实际问题，但经过实地观察、讨论分析、反复试验，问题得到了解决，达到了有机地将理论和实际应用紧密结合起来。正如学生所说，刚接受任务时真不知从何入手，后来在教师的精心指导和自己不断探索中顺利地完成任务。通过这样的实验,原来十分抽象、模糊的概念变得实在、清晰，原来支离破碎的知识在这里变成了有机整体。从不知怎么做到完成任务，实际上是理论-实践-理论反复提升的过程，既能锻炼学生的实践动手能力，又培养了他们的工作态度，有利于开拓思路，发展创新精神。现在结合实验室的现有条件以及教师的科研工作，编

8、写了设计性综合性实验的实验指导。对于进一步培养学生的实践、创新能力具有很好的指导意义。　　2遗传学实验显微图象演示系统的建立　　遗传学实验教学中涉及到许多微观内物染色体在有丝分裂和减数分裂过程中的动态变化，环境污染导致遗传物质损伤形成的微核、核碎裂、染色体环、染色体桥等，果蝇多线染色体等微观现象，由于学生在实验前对实验所观察的对象缺乏了解，实验时具有较大的盲目性，加之在实验教学过程中，实验观察的内容