地方普通高校提升《遺傳學》教學質量有效方法的探討論文
摘要：針對高等學校教學改革的需求，結合地方普通高校實際，對《遺傳學》教學改革進行了探索。通過優化教學內容，運用適宜教學方法，強化實驗教學，引入優質網絡教學資源，教學過程中注重培養學生的科研素質，提高了學生的綜合素質與創新能力。
關鍵詞：遺傳學教學；高等教育；教學質量
中圖分類號：G642文獻標志碼：A文章編號：2096-000X（2018）03-0071-03
遺傳學是研究自然界生物的遺傳和變異規律的一門科學，是生命科學最重要和基礎的分支之一，也是生物類專業的必修課程之一。隨著分子生物學研究技術的不斷提高，現代遺傳學發展迅速，研究內容迅速積累，研究范圍不斷擴大。
近年來高校教學改革不斷推進，本科教學中各學科課時量不斷縮減，例如菏澤學院生物科學專業遺傳學課時量由最初的102學時，減少到86學時，有些專業甚至減少幅度更大，因此，學生普遍感覺遺傳學課程的教學內容繁雜、學時緊、難度大，是一門較難學習和掌握的課程。近年來，遺傳學及其相關課程的教改研究屢有報道[1，2]，我們深受啟發。基于《遺傳學》教學過程實際情況，采取了若干教學內容、方法的改進，有助于提高學生學習的主動性，有效提高《遺傳學》的教學質量。
一、做好高校《遺傳學》與高中《生物學》銜接與過渡
《遺傳學》是許多高校生命科學有關專業的必修課之一，為了體現學科的完整性，高校的《遺傳學》的教材中都會將高中《生物學》中涉及遺傳學的內容包含進去。例如：“細胞有絲分裂”“孟德爾定律”等內容在高中《生物學》中已作詳細講解和教學。但是，現在高中教學應試教育色彩濃厚，為了能夠在各種考試或競賽中取得好成績，往往會在知識傳授過程中超前講授，但由于課時、實驗條件、教師專業背景、學生知識結構的限制，很多知識點很難講解透徹，學生往往也是一知半解、囫圇吞棗。因此，在高校《遺傳學》教學設計、教學過程中，就要單獨設計這些內容，通過知識擴展，既保證《遺傳學》學科的完整性，又讓學生能在高中《生物學》知識基礎上提升，避免產生《遺傳學》是高中《生物學》簡單重復的錯誤概念，降低對《遺傳學》學習的重視程度與熱情。同時，在高校《遺傳學》教學過程中，還要做好與其他相關課程，如，《生物化學》《細胞生物學》《分子生物學》《基因工程》等課程交叉內容的銜接與教學重點的明晰。
二、教學中采用“提問式”教學方式
提問式教學法，就是教師根據教學大綱，結合實際，在教學過程中提出問題，由學生獨立思考解決問題，通過教師與學生的良性互動，達到對知識點的鞏固與拓展的目的[3]。經典遺傳學部分在地方普通高校《遺傳學》的教學內容中一般比重較大，這部分內容知識相對陳舊。因此，需要教師在教學過程中，有效運用多種教學手段增加師生間的互動，提高同學的參與度，調動學生的學習興趣，達到提高教學質量和教學效果的目的。因此，提問式教學法在地方普通高校《遺傳學》教學過程中顯得尤為重要。在設置問題時，既要以教學大綱為基礎，又要結合同學們感興趣的實際境況。例如，講授到“反應規范”時，提出了日常生活中有哪些生物、哪些性狀的反應規范寬窄不同的問題。引導學生將日常生活中的生物現象與遺傳學聯系起來，加深遺傳物質基礎與內、外環境互作，共同決定生物性狀的理解。教學過程中，通過合理的問題設置，引導同學開放思想、獨立思考、相互討論。通過有目的的設計問題，提出問題，有助于增強教師對課堂知識教學的引導能力，提高課堂活躍度和趣味性，促進教學計劃的高效完成。
另外，教學過程中，我們采用現代多媒體技術教學，將教學過程中，抽象的、微觀的現象，變得更加直觀、形象，有利于學生的理解。例如，普通遺傳學的理論教學過程很多內容都涉及到染色體的分裂、交換過程，用普通的方式很難觀察到，教師上課時可以利用多媒體將分辨率更高的電鏡照片展示給學生，使知識具體化、直觀化，提高授課效率。
三、重視實驗教學，實驗教學與理論教學相結合
遺傳學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗教學不僅是教師幫助學生掌握基本的實驗操作技術的過程，更是提高學生綜合素質和創新思維的重要環節[4]。目前我們主要采取以下措施。
1.重新修訂教學大綱。增加了實驗課時在整個課程中所占比例，同時將實驗內容劃分為：驗證性、綜合性與研究性三個板塊，減少了驗證性實驗，以綜合性與研究性實驗為主。
2.開放實驗室。生物學實驗普遍存在一個問題，即課前、課后實驗補充時間長，課堂操作時間短。如，植物有絲分裂、植物多倍體誘導等實驗，實驗前期需要花較長時間培養、處理實驗材料。由于課堂計劃學時限制，學生都是以處理好的材料直接操作，學生難以全面把握從材料培養到材料處理，染液配制等實驗的全過程，限制了學生的學習主動性。開設綜合性實驗與拓展性實驗的主要目的是培養學生綜合運用進行研究和創新能力。但是這兩類實驗不僅課前準備時間長，而且課后還需要很長時間觀察實驗結果，例如，果蠅的單、雙因子、伴性遺傳雜交實驗、植物有性雜交實驗等。實驗前期需要培養、準備雜交的親本，課堂上僅僅可以完成雜交組合的設置，課后還需要很長時間觀察與記錄雜交結果。因此，我們將實驗室全學年內對上課學生開放，鼓勵學生積極參與到實驗前期材料的培養、預處理，藥品試劑配制等工作中來；實驗后要求學生自己管理實驗材料，做到隨時觀察實驗結果的動態變化，隨時記錄實驗現象，及時分析實驗現象。
3.教師理論課與實驗課一肩挑。這樣有利于在理論教學過程中聯系實驗和實踐，實驗原理與理論課講授有機結合，通過觀察學生實驗操作情況，進一步了解學生對課堂理論的理解掌握情況。
4.調整實驗課的考核方式。將原來考核只停留在理論測驗與實驗報告成績評定的方式，改為平時實驗操作為主，結合實驗報告、期末理論與實驗技能綜合考評的考核方式（表1）。通過這些措施改進，很好地激發了廣大學生實驗課的動手操作的積極性和主動性，增加了學生自覺理論聯系實踐的思考，提升了學生的綜合實驗能力和創新能力。
四、引入網絡資源
由于遺傳學學科發展迅速，并與生物學各個分支學科交叉，理論與實驗技術不斷更新。與重點高校相比，地方高校普遍存骨干教師，教學經驗豐富、但年齡偏大，對前沿知識了解不夠，不能很好的引導學生對前沿知識進行探索；青年教師雖然學歷較高，知識體系較新，但是由于研究方向過于專一與缺乏教學經驗，難以全面的、系統的將遺傳學知識傳授給學生[5]。而且，地方高校用于師資專業知識繼續教育經費的投入嚴重不足，教師缺乏外出接受系統專業知識繼續培訓與參加專業會議的機會，限制了教師團隊的快速成長和知識體系的更新。當下互聯網時代，國內外許多高校、科研院所的教學、科研資源實現了網上共享，如，國家精品課程資源網、各高校自建精品課程、愛課程網站、網易公開課等網站匯聚了大量的優質教學資源，還有一些科研達人在主流視頻網站分享了自己的實驗操作視頻。每學期教研室都會根據授課學生的專業不同，篩選一批優質網絡資源推薦給學生。這些優質的教學資源可以極大開闊學生的視野與思維，在分享資源的過程中，青年教師也學習了其他高校優秀教師的教學方法、理念，加快了自我成長的速度。此外，遺傳學及其相關學科發展速度非常快，新的研究成果、實驗技術、新的科學理論不斷涌現，遺傳學知識體系更新較快，這就要求遺傳學教學要與學科發展的步伐相協調，因此，我們每學期都向學生推薦相關的科研學術期刊及在線網站，滿足部分學習能力強的學生把握遺傳學及其相關學科前沿動態的需求。
通過引入優質的網絡資源，實現了部分學生由被動學習向主動學習的過渡，提高學生的自主學習的熱情，這部分學生能夠在課余時間主動與同學、老師討論課程學術問題，增強了學生對科學前沿問題的思考。
五、教學過程中注重培養學生的科研素質
深化教育改革，全面推進素質教育是新時期大學教育的重點。科研素質作為素質教育的重要方面應主動融入到專業教學中。遺傳與變異現已成為當今生命科學研究的熱點之一，所以作為一名合格的高校教師在遺傳學的教學過程中，除了將課本的知識傳授給學生外，更要通過合理設計教學環節，利用現代化的教學手段，在學習專業知識的過程中培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，提高學生的科研素質。
目前我們主要采取了以下一些措施：
1.追蹤社會與專業有關的熱點問題。教學過程中，引入學生感興趣的熱點問題，讓學生認識到自己所學的知識不僅限于書本，而是一門貼近社會大眾生活、具有旺盛生命的學科，激發學生積極主動認識未知世界。例如，講到性別遺傳機制時，引入大家耳熟能詳的“下蛋公雞，公雞中的戰斗機”小品臺詞供大家討論。從而引出不同性別的家禽類動物同時具有兩套性腺，正常情況下，公雞中雄性生殖腺發育，雌性生殖腺退化。在外界刺激，如受到驚嚇，可能會導致體內性激素分泌紊亂，產生雌性激素，抑制雄性生殖腺，促進雌性生殖腺發育，產生正常的卵子，這時公雞下蛋也就順其自然了。反之，母雞打鳴的現象也就好理解了。這樣的實例，不僅有助于學生對性別這一相對“特殊”性狀，其實與生物其他性狀一致，都是由內在的遺傳物質與外在環境共同作用決定的這一遺傳機制的理解；更有助于學生拉近原本感覺“虛”的理論知識與“現實”之間的距離，提高學生自覺的運用所學理論知識回答現實問題的意識。
2.將科技前沿融入課堂。遺傳學不僅發展迅速，而且與生物化學、分子生物學、細胞生物學等學科不斷交叉、融合，課程信息量巨大，難度不斷增加，嚴重影響了教學效果與學生素質提升。因此，課堂上如何緊跟科學研究的發展前沿，將發展前沿的新知識與普通遺傳學傳統知識點的有機結合，將有助于提高學生的創新能力。例如，講到遺傳重組時，我們引入近幾年基因編輯的研究熱點——Crispr/Cas基因編輯技術，通過動畫形式簡明介紹該技術的主要實驗原理及商業開發等，同時為學生推薦拓展的學習材料。通過這些前沿科技的講解加深了學生學習基礎知識主動性，拉近了傳統理論知識與現實應用之間的距離。
3.引導學生進行科學研究。現在國家越來越重視大學生綜合素質的培養，每年各級部門都會撥出大量資金用于支持大學生創新創業、科研訓練等項目。學生對此類項目非常感興趣，會積極主動地、帶有一定想法與教師交流。借此機會，教師可以鼓勵并幫助學生積極申報各級各類的創新創業、科研訓練等項目，或者在教師的科研課題中尋找自己感興趣的方向。通過指導學生撰寫申報書、項目設計、實驗研究及結題等的各環節的工作，提高學生綜合實踐能力，提高學生在實踐過程中發現問題，利用所學理論知識解決實踐問題的能力。現在學生思維活躍，在與學生充分交流的過程中也會為教師科學研究提供靈感，促進教師科研的繼續深入，充分體現教學相長的魅力。
總之，我們以提高學生綜合素質為目的，在現有教學條件下，從做好與高中《生物學》知識銜接，課堂上采用適宜的教學方式和教學手段，加強實驗教學，引入先進的網絡資源和教學過程中注重學生的科研素質培養等環節著手，充分調動了學生學習的主動性，取得一定的教學效果，在一定程度上促進了學生的創新思維能力的培養。但仍需要認真探索不同專業的教學內容，教學方法、方式，與此同時，需要加強教師隊伍的專業素質的繼續教育，建立一個更加完善的遺傳學教學體系，以適應新時期高等教育發展的需要。
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