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关键词:临床医学遗传学;教学;思考
临床医学遗传学是一门研究遗传性疾病病因、遗传规律、诊断、治疗及预防的学科,也是一门将遗传学应用于临床诊疗分析的前沿学科。近年来,随着基因检测技术高速发展,遗传病确诊率大幅度提高。许多遗传性疾病若能及时确诊并进行早期干预,可缓解甚至阻止疾病的发生发展,明显改善患者的预后[1-2]。遗传病的早期筛查、诊断、鉴别诊断及正确治疗正逐渐成为临床医生需要面对的新挑战。如何提高该学科教学的适用性、高效性、创新性,培养高质量临床医生,加强临床工作中遗传性疾病诊疗思维及疾病鉴别,建立扎实的遗传学知识基础及熟练的应用能力十分重要。
1临床医学遗传学特点
1.1遗传学与临床医学相结合,涉及面广
临床医学遗传学是采用遗传学的原理与方法,研究临床医学中遗传性疾病的发病机制、诊断、治疗与预防的一门学科。主要内容包括单基因病、多基因病、染色体疾病、体细胞遗传病等。随着人类基因组计划推进,医疗技术发展,目前发现突变基因数量十分庞大,涉及疾病数千种[3]。遗传学不仅与生物医学领域内容息息相关,还与肿瘤科、妇产科、儿科、内分泌科、眼科、风湿免疫科等紧密联系,几乎所有疾病或多或少都与遗传相关[4]。
1.2内容更新快,研究意义深远
近几年随着基因检测技术快速发展,临床医学遗传学内容更新十分迅速。许多疾病例如囊性纤维化,自1989年发现该病致病基因为CFTR基因后,陆续有研究发现多种突变基因型及相应的发病机制,在分子遗传水平层面研发出多种靶向治疗药物。仅30多年时间,囊性纤维化从对发病机制茫然无知到目前90%携带Phe508delCFTR突变的患者能得到有效治疗[5-6]。遗传代谢病的新生儿筛查,可以对几十种遗传代谢病进行有效干预,极大降低了这些疾病的死亡率及残障率。但至今临床上仍有许多遗传性疾病发病原因不清楚,研究空间十分广阔。明确疾病致病机制,可从疾病源头进行靶向治疗,副作用小,使患者的生活质量得到提高,还能进行针对性遗传咨询,从而达到控制遗传病的再发、降低遗传病在人群中的发病率,提高出生人口质量。
2教学现状及存在问题
2.1课时较短,教学时间不合理
在我国,大多数高校要求学生在大学早期(大一、大二)即完成临床医学遗传学的相关课程学习。临床医学遗传学知识体系丰富,专有名词繁多,分子机制复杂,要求学生能从微观角度看待宏观疾病,并能理解、分析。而对于刚进校园、无理论基础的低年级学生,除临床经验缺乏外,因课时较短,仅理解及学习遗传学基础知识也较为吃力,课程参与度明显不足[7]。此外,后期医院见习、实习,甚至毕业后规培过程中,学生所在医院等级不同,许多医院并未设立专门的临床医学遗传学相关科室,即使部分医院已建立相关门诊,但因无相关病房,且受时间限制,学生基本安排在内科、外科、妇产科、儿科、耳鼻咽喉科等常规科室轮转,很少有学生至遗传学相关科室进行系统学习。这些均导致学生对临床医学遗传学内容不熟悉,对遗传学疾病没有一个整体概念,无法激发学生对该课程的兴趣。
2.2教学方式单一,理论与实践脱节
目前我国绝大部分临床医学遗传学教学模式以枯燥的讲授式为主,部分辅以多媒体教学,整体呈现教师主动、学生被动模式。少数学校开展分子遗传学实验,但基本开展形式为教师主导进行的验证性或模仿性实验,学生只需要掌握实验过程及结果,极少有学生提出为什么这样设计实验、每个步骤操作目的是什么等问题。临床医学遗传学内容复杂、理解抽象、教学方式单一,常导致学生认为该学科困难枯燥,课程参与度低,多以应付考试为目的进行学习。早期无法建立学生对临床医学遗传学的兴趣,导致其主观能动性下降,后期医院实践并无相关内容整体认知教学,影响对遗传性疾病的正确认识及创新探索。
2.3课程教材更新速度慢,课程评价体系不完善
课程教材的完成需经过撰写、审核、印刷等过程,出版周期长,更新速度较临床医学遗传学发展慢,导致学生对学科前沿技术与内容一无所知。知识储备不足,学生的创新思维及自学能力培养受限。此外,目前临床医学遗传学课程教学评价仍以“一张试卷定成绩”形式为主,考核内容为上课重点讲解内容的选择题、判断题、填空题、名词解释、问答题等。这种考核方式常导致学生对临床医学遗传学知识点死记硬背,而忽略了对该学科整体的认识、理解、应用。
3深化临床医学遗传学教学的思考
“师者,所以传道授业解惑也”。医学教育是一个循序渐进的过程,医学高速发展要求教师能因材施教。目前我国临床医学专业本科的培养主要分为在校理论学习、医院见习与实习等几个阶段。每个阶段医学生基础及任务要求不同,教学内容与方式也应按实际情况制定。
3.1低年级本科生
培养兴趣,打好基础是关键。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,理论与实践相辅相成。此期主要教学目标为有效传授理论知识,丰富实践操作,帮助学生形成宏观临床医学遗传学体系认知。针对临床医学遗传学特点,在学生有一定临床理论基础后再进行授课,以提高学生对课程的接受度及理解度,故该课程可延至大学三、四年级。适当增加课程学时,对讲课内容进行筛选优化,丰富课程开展形式,提高学生课程参与度。例如可将教材文字教学转变为实验联合多媒体学习,临床医学遗传学基础实验是理论与实践的桥梁,培养学生动手操作能力;多媒体教学则将抽象概念转化成实际图像流程,有助于学生理解。在本科教学中也可逐渐引进CBL、PBL教学、遗传病家系调查及模拟化临床咨询等教学形式,提高学生自学能力,进一步引导学生理解临床医学与遗传学的紧密联系[8-9]。以新生儿筛查的遗传代谢性疾病为例,由讲师帮助学生建立遗传代谢性疾病的整体框架,逐渐引导学生提出问题:为什么新生儿筛查疾病是这些内容?每种筛查的疾病是通过哪些指标评估?筛查阳性的患儿如何确诊?等。同时适当加入1~2个典型遗传病病例,鼓励学生课后线上查找资料,下一次线上教学进行讨论。在校期间学生需建立扎实的临床医学遗传学理论基础,完善疾病的诊断思维,学会提问及解决问题。考核方式也需要进行调整,在理论知识考核的基础上加入病例讨论、文献查阅能力等内容,促进学生对临床医学遗传学知识的灵活应用。
关键词:地方师范院校 遗传学实验 教学改革
中图分类号: G642.0 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2013)01-0072-01
1 引言
在地方高等师范院校的生物科学、生物技术、科学教育等生物相关专业中,遗传学和遗传学实验是其重要的专业基础课
程[1],同时,从多年的地方师范院校生物专业教学中,本人发现,教学遗传学实验课程亦是培养生物相关专业学生实践与创新能力的重要环节。然而,笔者在遗传学、遗传学实验的授课中发现,目前的遗传学实验课程设计与讲授上仍存在诸多不利于创新人才的培养的问题。比如,以乐山师范学院为例,在教材选用上,仍然选用80年代的实验教材,我们不否认这些教材都是非常经典的教材,但是,遗传学实验作为融合了生物化学、分子生物学、基因工程等的交叉、实践性较强学科,如果不紧跟时代和技术发展的最前沿,那么培养出来的学生将很难学生最新知识,不利于其知识体系的形成;其次,在实验内容的开设、实验课程讲授的方法和模式等也需要进一步改革,只有这样,才可以提高遗传学实验课程的教学质量。为此,笔者结合工作实际,提出了首先以兴趣为导向,引导学生自觉参与到遗传学每个实验的设计、准备、实施当中;其次以内容改革为基础,结合学校实际、学科实际开设内容较丰富的遗传学实验内容,避免形成整门课程的学习均围绕染色体这一主线开展的现象,尽量消除多个实验内容相近的弊端;第三以方法改革为杠杆,探索从教学方法到考核模式的改革,以期形成更加科学、有效的教学模式的遗传学实验课程改革措施。
2 以兴趣为导向,激发学生学习兴趣
在高等师范院校中,遗传学是一门理论性较强的学科,同时也是一门实践性较强的学科,而遗传学实验教学是培养学生综合素质的重要环节。目前,随着高校各学科的探索性教学改革的开展,遗传学和遗传学实验也正逐步在改革中得以推进。这包括分专业进行遗传学的理论与实验课时的压缩或互相增减,为了实验课程的更方便开展,片面的追求实验课程内容易开度等,这使得当前遗传学实验课时的数量普遍偏少,以乐山师范学院为
例,遗传学实验课时数仅为24个学时,而有些实验仅一个实验就需要8学时以上,实验学时数的压缩,以及部分实验内容设置得不合理,使学生不能全程参与包括实验的准备等,造成了学生的动手能力不高,学习热情度低,兴趣不高等问题,比如,在《人工诱发多倍体植物》实验项目上,由于前期的玉米、水稻种子的前期处理只需每组1个同学提前完成即可,而到后面的观察则需要全部同学,而没有做前期准备的大多数同学则对该实验的印象不深刻。基于此,笔者认为,改革的首要是在改革中提高学生的学习兴趣,为此,首先,应该让尽可能多的学生参与整个课程的实验内容设计、前期准备以及实施,由于遗传学的部分内容在高中阶段有所讲授,如孟德尔遗传规律等,如果在实验课上开设的内容不能让学生体会到新颖的地方,那么将不能不很好的提高学生的参与积极性。其次,开设的内容上一定具有代表性,让学生在实验中体验遗传学的乐趣[2]。
3 以内容改革为基础,构建完备的知识体系
所有改革的基础都是围绕内容展开的,因此,务必以训练学生的基本实验操作技能、培养学生创新能力为人才培养目标,精心整合实验教学内容[3]。根据这一思路改革以往的围绕染色体为主体开设的实验,应该适当增加一些分子生物学的前沿内容。目前,笔者在与学生进行深入研讨后,认为主要围绕地方特色动植物的染色体技术;常规植物杂交应用技术;基础分子生物学方面等三个内容展开改革是必需的。首先是围绕地方特色动植物的染色体技术可以开设一些与教师科研有关的内容,特色物种的染色体压片并观察,如笔者学校所在地具有特色的峨边花牛、峨眉含笑等,可以对这些物种进行染色体压片观察,提高学生的参与兴趣,探讨一些未知的东西,同时,地方特色物种取材方便,具有一定的研究价值。而常规植物杂交应用技术由于其需要到室外进行,可以充分调动学生的积极性,在该实验环节可,还可以进行杂交物种花粉活力测定、植物物种单倍体的染色体加倍等实验操作等,培养了学生自已动手、思考的能力;在基础分子生物学方面,应该与该专业的分子生物学实验、基因工程实验等课程的内容作一梯度式的设置,比如一个完整的基因克隆与表达,可以将模板DNA/RNA的提取、反转录、克隆、连接、转化、诱导表达、蛋白纯化等实验环节,分解到相同专业学生的遗传学实验、分子生物学实验、基因工程实验的实验讲授当中。在遗传学实验中,激发学生的参与兴趣,让他们主动参与是改革成功的重要一步,而接下来的内容改革便是基础,是培养学生动手能力、思维能力的重要载体。
4 以方法改革为保障,树立完善的考核体系
方法的改革主要包括教学方法的改革与考核模式的改革,传统的遗传学实验教学方法主要是以教师讲学生做为主体,而这个教学模式虽然在灌输教学内容知识体系上是比较理想的,但是在激发学生的思考、思索,提高创新思维能力上显然是存在不足的。为此,笔者结合教学实际,认为可以采用教师引导、学生提问、师生共同解答然后学生分组完成实验,教师点评结果为一体的教学改革。首先是教师引导,提出为什么开设这个实验模块,它的意见所在,然后由经过预习了相关内容的学生提出相关问题,再由教师和部分学生共同解答,到这时,学生对本次实验的内容、操作就有了大概的认识,再进行实验操作,最后由教师进行总结,这样的教学方法克服了传统的学生被动接受、被动操作的教学问题,大大提高了教学质量。在改革考核模式上,应该更大的发挥学生的主体地位,应该留取一部分分数考核学生的实验创作思维,对自已构思、自行设计的有意义的实验操作应该提倡,而不仅仅考核平时的实验报告和随堂考试的成绩。
参考文献:
[1]吴瑞娟.遗传学实验教学改革的尝试与初探[J].教育教学论坛.2012.4:35-36.
[2]姬俊华,翟智卫.遗传学实验教学改革初探[J].洛阳理工学院学报(自然科不版).2012.2:90-92.
关键词:《遗传学》;课程建设;本科教学;多媒体教学课件
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0107-03
《遗传学》是上一世纪生物科学领域中发展最快的学科之一,形成了许多分支学科和交叉学科,其研究范畴大幅度拓宽和深化,新技术和新方法也不断涌现[1]。《遗传学》内容抽象,涉及相关知识面广,学生学习起来较为困难,教师如何“以人为本”地让学生尽可能掌握本门课程知识,成为《遗传学》课程改革的重点[2,3]。目前随着分子生物学科的飞速发展,《遗传学》的研究方面逐渐拓宽、深化,势必将在基因组学和生物信息学等研究领域继续展开激烈的竞争,因此培养具备丰富的《遗传学》知识,同时兼备创新能力的研究型创新人才已迫在眉睫[4]。因此,要强化《遗传学》课程的建设工作,在以提高教学效果和质量为前提的基础上,还要注重运用教学手段和多媒体技术的运用,《遗传学》课程在本科教学中一直是很重要的基础课程,尤其是在农学和生物学等相关学科中的教授中,取得的成绩也很显著。与此同时,《遗传学》及其相关学科发展之迅速,使得教学中出现授课内容的增加与课时安排矛盾突出、教学方法不适应《遗传学》的快速发展、教师队伍知识结构需要调整及教学仪器和设备较为陈旧等问题比较突出。为此,笔者认为可以从课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面改进,注重师资队伍建设和实验的建设,将《遗传学》课程的逐步合理优化。
一、课程体系建设和教学内容的组织
(一)课程体系的建设
《遗传学》教学大纲严格依据新世纪人才培养的目标需求,充分体现出本学科最新的发展趋势,具有良好的前瞻性。而在教学过程中也要实现教学与实践的灵活互动,使学生能够灵活地运用《遗传学》所学的基本规律来分析学科中遇到的问题,从而提高学生的遗传分析能力。规范《遗传学》的教学管理模式,避免重复知识的讲授,多配合一些案例分析,并及时将一些新知识、新案例及时补充到课堂和实验之中,可以适当地开设与《遗传学》理论相关的综合性实验,同时结合生物技术前沿技术领域,开设了有关遗传转化和利用染色体的微核技术进行核型分析等综合实验,将会取得较好的教学效果,使《遗传学》课程始终保持一种活力,通过对教学的研究和创新,探索并运用精品课程教学高水平的途径和方法,使《遗传学》教学形成自己的特色。
(二)教学内容的组织
随着近年教学同行们的不懈努力,已将相关学科的新理论、新技术添加到《遗传学》授课内容中,因此《遗传学》内容已有明显增加,《遗传学》课程教学过程中在保持本学科自身完整性和系统性的基础上,还要强调反映力遗产学,特别是基因工程和基因组学在20世纪90年代的最新进展。因此,《遗传学》课程为适应21世纪学科发展的需要,在论述方面应对经典《遗传学》进行适当整合,以遗传物质的本质、传递、变异和遗传信息的表达与调控为主线,对与《遗传学》紧密相关的基础知识和本学科的最新发展动态做重点讲解和介绍。其内容涉及生物体宏观到微观等各个层次,包括生物进化过程、植物群落演化、各种生物体形态性状以及细胞染色体、DNA分子结构等。教学内容上,应注意避免与其他学科相重复,使学生对《遗传学》的不同层次上有较为完整和充分的认识,从而充分了解和掌握《遗传学》在国内外发展的现状和趋势,更深层次上了解和掌握《遗传学》知识。另外,教师把每章内容讲解学习完成后,应根据教学内容为学生布置一些精选习题,以提高学生分析解决问题的能力。
(三)教学效果的测评
教学效果是评价课程建设成效的重要手段。因此,要深层次地改进考核办法以提高教学效果。在考核方法上,可以采取笔试、面试、课程论文和课后习题相结合,单项试题与综合分析试题相结合的方法。在考试命题上,为提高学生独立思考、分析问题的能力,应多出理解分析方面的试题,做到灵活多变。同时将实验操作过程、报告结果,纪律和实验考试等也纳入到实验考核中来,在提高在《遗传学》总成绩中实验成绩的所占比例。“理论综合试题”的内容要让学生通过一学期的学习和思考后,在综合全书主要内容的基础上再行完成,这样有利于提高学生对《遗传学》知识的全面理解,从而提高学生独立思考问题和分析问题的能力。实验考试可采用在学生完成实验后根据考试结果由教师现场打分的方法,来激发学生学习的积极性和主动性,提高学生观察发现问题和解决问题的能力。
二、教育教学方法与手段的改进
(一)改善传统教学方法
首先,在《遗传学》教学中,最重要的是要把培养学生的遗传分析能力作为重点。为了使学生获得深刻的印象与全新的体验,教师一般会采用各式各样的教学方法,例如:交互式、实习法等。这种方式方法对加强学生对本学科的基本规律、理论、概念以及研究发放有很好的促进作用,学生也更容易掌握相关知识。同时,启发式教学模式给予学生更大的支配空间,在实际学习中掌握主动权,培养了学生自主学习的精神,提高了学生学习的积极性和主动性。通过开放实验室,更好地培养了学生自主学习和创新能力,可以最大程度地启发学生的主观能动性,提高学习积极性,这些都是开展研究《遗传学》研究性学习的基础。也是改善改进日常教学效果的基础。同时,《遗传学》中日常教学情况及时反馈以及课后征询学生意见制度的实施,可以多方参考学生对教育教学的意见建议,适时的改善教学方法,保持教学双向信息反馈通道。
(二)不断改进教学手段
为了改善课程教学质量与日常教学效果,同时克服有时遇到的课时不足的问题,需要在现代化教育技术应用重与教学改革中,积极创建和应用CAI教学课件,结合实物、图片、录像等进行多媒体现代化的教学设备。同时为了方便学生的自学和复习,又能让教师授课使用,在《遗传学》CAI教学课件中,可以同时制作网络版和课堂教学版两个板块。《遗传学》课件具有界面美观、内容新颖、结构紧凑、文字精炼、图文并茂等特点,实物照片和彩图多,能够将动植物的生长发育时期和世代、宏观和微观特性等直观地展现在学生面前。《遗传学》的教学内容比较抽象难以理解,而多媒体教学设备则使其变得生动直观,更加有效地发挥了学生的想象力,调动了学生学习的积极性。而多媒体课件中附有的教学大纲、日历、参考书和教辅助资料等内容也方便了任课教师和学生更好地了解《遗传学》需要掌握的内容范畴,课后学生们可以随时上网阅读和复习课上的内容,还可以通过课件链接到国内外与《遗传学》相关的诸多网站进行自主学习与兴趣学习。另外,还要配合《遗传学》CAI教学课件,编写配套的笔记型电子版教材,有助于克服学生在学习过程中多媒体笔记难记的问题,也方便了学生们根据相关的课件内容进行复习。
三、师资队伍建设
建设好一门精品课程不仅要有丰厚的物质基础,还需要雄厚的师资力量和一支团结协作的师资队伍,在《遗传学》教学的工作中,受到高度关注的重要工作之一就是师资队伍建设。因此,根据《遗传学》的课程教学队伍的实际情况和发展所需的课程,制订一套《遗传学》课程的发展规划和培养师资的计划,并且由丰富经验的教师进行指导,势在必行。可通过对教师队伍综合素质培养、教学素质培养、科研素质培养等三个方面进行师资队伍建设。
(一)综合素质培养
教师之间应该及时交流上课经验,选修课程应选择与《遗传学》课程相关的一些课程,例如:《植物学》、《生物学》等本科生和研究生的课程。这样可以丰富教师的知识。要保证教学的质量,教学课件必须由专业人士制作,教学的质量和课件的内容也必须由课程的负责人全权负责。要经常举行《遗传学》的课程教学研讨会,这样可以及时发现问题、解决问题。每学期开学后,由团队的负责人组织和指导下,请团队中资深、教学经验丰富的老教师和其他学校长期工作的一线教师对青年教师进行综合素质的培训。依托建立的实践教学基地,有计划地安排教师到业务部门进行调研,使教师有机会参加业务实践,提高实践教学能力。
(二)教学素质的培养
青年教师应经常参加学校组织教学观摩课程。在参与的过程中同时由团队负责人和团队成员中的老教授可以亲自传授一些教学方法或者经验。这样有利于青年教师学习到丰富的实践知识以及亲身体验。以便青年教师在以后的教学实践中可以更好地学以致用。青年教师在教学中还存在一些缺陷,或者说是教学经验不足。学校可以安排青年教师给有着丰富经验的老教授担任教学指导老师,制定详细的、以老教授带新青年教师的计划,年轻教师可以给导师承担一些工作。这样在教学上青年教师可以学到的知识很多。这样有利于青年教师积累丰富知识和经验。在参加教研活动的过程中会逐渐的提高自身的水平。青年教师之间相互交流教学经验,这样才能逐步提高青年教师的教学水平以及教育教研的能力。
(三)科研素质培养
只有当教师自身具有丰富的科研实践经验,才能游刃有余地将理论简单而有效地传授于学生,使学生更为直观地认识到所学知识的应用领域,从而能有效地避免学生眼高手低现象的出现。因此,青年教师需要承担或者参与其中的一些科研项目。通过在实施的过程中发现问题和解决问题的办法,并及时有效地反馈到教学实践中,这样才能更加有效地提高教师的自身水平,为开展教学实践提供更高的水平。青年教师和科研骨干都是教学团队中最重要的支柱和后备力量。因此学校应大力支持青年骨干教师积极参与科研工作或有计划攻读博士学位或进博士后流动站,争取实现教师博士化,在年龄上应有较大的提升空间。学校应采取多种形式支持青年教师从事科研工作。
四、实验教学或实践性教学的提高
根据《遗传学》发展迅速并形成了许多分支学科和交叉学科的这一特色,这门课程要从多方面入手,做出具体的内容调整,例如:实验的项目、实验的具体教程和实验实践的内容,对有连续性和相似性的实验进行归纳并拢,在课堂上多多开展具有设计性、应用性、综合性的实验,对于验证性的实验要逐步削减,从而跟上国内外本学科的发展步伐。争取与国际国内重点大学的学科实践看齐,不断提高学生对本学科的实践操作能力,激发学生的学习兴趣和积极性。
(一)增开新实验
根据开课对象所学专业不同的特点,在保证经典《遗传学》实验开设的前提下,逐年增加1~2个新的实验项目。对室内外的实验有机结合起来,同时在实验课程中我们要积极采用新进的教学技术,去辅助实验的顺利开展,此课程的实验要由具有丰富实践经验的老师来开展,从而提高我们实验课程的教学效果。因为学生在实验操作方面技术还不够纯熟、不够全面,知识面也有待拓宽。对此,此学科的实验内容需要增加与《遗传学》课程内容有着密切关系的、具有综合性的和设计性的实验,如“植物染色体的核型分析”、“果蝇标本的采集、形态鉴别和杂交实验”、“多倍体的诱发与鉴定”等,这样的实验可以从根本上提高学生的综合操作能力,达到良好的实验效果。此学科中的具有综合性的实验应该达到总实验量的一半左右,这样的实验体系才更加合理。在实验过程中,我们要对学生提出严格的要求,学生们也要对实验过程中所产生的现象进行认真的思考,对实验结果加以分析,积极完成实验报告或撰写论文,通过实验对其原理和方法有了彻底的理解和掌握。
(二)更新实验设备,改善实验环境
更新实验设备、改善实验环境,是我们实验教学水平提高的基础条件和硬性条件。在学校经济条件和实验场地条件允许的前提下,建设完成具有功能齐全的教学实验室,同时引进先进的实验设备,这样的实验室可以满足更多专业学生的实验要求,能够满足我们更多学科实验任务和符合综合性实验的需求,从而大大提高我们的实验教学水平。为了更好地利用这些先进的实验设备和良好的实验环境,我们要积极制定相关管理制度,责任到人,同时对实验室的开发时间要加以延长,这样学生可以有更多的机会去亲手做实验。我们要培养学生爱护实验设备和实验环境的意识,让学生自主对其进行管理。在实验过程中学生可以和实验指导教师共同协商,这样可大大提高学生对此课程实验的积极性,使得学生的操作技能不断提升,从而实现高效实验课堂的目的。
(三)在教学中运用多媒体手段
多媒体教学是现代教学中运用的一种重要方式,要提高课堂教学效率一方面要采用优秀的教学资料以及现代教育技术,也要将多媒体技术引用到教学中,在《遗传学》的教学过程中也要如此,这样才能进一步提高和完善教学手法和手段。为此,实验室要不断增添、更新教学仪器设备,尤其是多媒体教学仪器设备,在改善教学环境和实验条件的同时,也为教师自己更深层次的教学提供了更便利的条件。举个例子,以前教师如果与学生一起进行显微镜内的观察,难度很大,过程也比较繁琐。但是,运用了多媒体教学手段,教师可以很方便地将显微镜里可观察到的物体用数码显微系统映射到大屏幕上,教师的讲解就更加容易,更生动活泼,学生学习也简单了,更增添了学习兴趣。再者,平常学生自己做完的片子也可以在计算机中保存,随时就可以打印出来,减少了学生的工作量,同时也能激发他们的学习兴趣。对于平常各种教学图片扫描到电脑里让学生进行观看,可以使教学效果有一个很大层次的提高。
综上所述,通过近几年的教学改革可以看出《遗传学》课程改革势在必行。教师在把握该课程特点的基础上,重点考虑学生的接受能力,据此来制定切实可行的教学方案。通过先进的教学技术与传统的教学方法有机结合,把以教师为中心的教变为以学生为中心的学,把以教师为主体的教学实践过程变为以学生为主体的学习实践过程,是提高《遗传学》课程教学质量、紧跟时代步伐的有效手段。今后将以此为指导思想,并进一步完善《遗传学》课程建设,使课程教学再上一个台阶。
参考文献:
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一、以情感和价值选择为引导,保障持续发展与职业认同
科学知识是理性的,主体发展则是情感和价值维度的,无疑,高效的课堂教学必须在知识理性和情感价值当中寻找到合适的平衡点,遗传学教学也不例外。正是情感的共鸣和价值的引导,使学生的知识获得与职业认同有了主体维度的深刻关联性。因为知识教育是有形的,而情感价值等熏陶则是无形的,在有形和无形之间,学生及作为未来职业工作者的素质得到有效提高[4]。
首先,在情感共鸣中沟通师生感情,协调社会关系。师生情感是知识传递的剂,如果只将遗传学教学当成一种科学活动而忽视其同时也是一种人际关系的处理,忽视师生情感的相互作用,则显然不利于教学活动开展。一方面要求教师在教学过程中以情感为纽带加强与学生的互动。另一方面,要求教师在学生的评价过程中树立新的、多元的评价观,注重学生的创造性思维、发散性思维和求异思维品质的培养。在社会关系维度、社会实践调查、职业角色体认过程中,注重情感引导,以爱心、责任心、科学心等情感态度从事理性的认知活动,培养学生成为理性的人,更培养学生成为温暖的人。
其次,在价值引导中明确社会责任,凸显个性发展。遗传学理论与临床实践为人类社会发展作出了重要贡献,对未来社会形态的建构至关重要。因此,遗传学教学必须使学生在学习中明确其肩负的历史责任感。可以从几个方面入手:一是在历史梳理中明确遗传学的作用和影响;二是在调查和研究中,明确遗传学的现实使命;三是在未来职业预设中,梳理遗传学知识、运用与未来人类社会存在的多元复杂联系。当然,学生主体的发展虽然有共通的目标指向,但是具体的实现方式和途径却不可能整齐划一,也就是说,学生的个性发展是必不可少的。“教师要尊重学生,承认不同学生具有独特性,并为其创造成功的机会,在教学过程中针对不同教学内容,通过多种教学方法提高教学质量”[5]。遗传学教学要紧紧围绕学生未来职业理想,结合其心理状态、精神面貌,引导其自主思考,发表其个人见解,协调个性和共性发展。如针对相关调查研究实例,可大胆鼓励学生提出新想法、新策略,使学生在学习和职业角色中获得认同和确认,促进其良性循环发展。
二、以科研意识为社会应用驱动,促进职业发展
在研究生以下层面的遗传学教学中,科研意识和科研能力培养是被极易被忽视的重要方面。科研工作其实就是发现问题并解决问题的过程,当然,其中不乏调查研究、分析论证、方案假设及具体实施等过程。遗传学教学完全可以沿着遗传病社会调查路线继续延伸,对相关遗传病调查实例、优生优育相关问题进行进一步分类、整理和研究,探究这些遗传病的发病机制,深入了解产生这些遗传病的环境和条件,从而提出具体的对策和建议――这正是学生将来职业工作中要面对和解决的问题。从这个角度看,科研意识的培养,并非以创造某种科研成果为目标,而是在解决问题的过程中,为其职业发展铺平道路。
三、以实践教学为支撑,培养职业能力
【关键词】分子遗传学;教学;方法
分子遗传学是在分子水平研究生命现象的学科,已经成为21世纪生命科学前沿学科,它的基础理论已经渗透到生命科学几乎所有的领域,是涵盖面非常广的一门学科,同时也是现代生物科学发展最快的学科之一。从分子遗传学发展以来逐渐从重视形态、代谢功能方面的演变延伸到研究基因和基因的结构和功能等的演变。
分子遗传学目前已成为综合性大学、理工科大学、农林院校等生命科学类各专业研究生的专业学位课,是继本科阶段课程如生物化学、分子生物学、遗传学等课程后的进一步学习,对提高研究生的基本科学素质、提升专业素养和增强科研创新等有着十分密切的联系和重要的影响。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域,许多国家已经把分子遗传学及技术列为优先发展的高科技项目。在这样的发展潮流中,如何使学生能够及时了解快速发展的分子遗传学理论和技术的相关知识,为我国生命科学培养富有开拓精神、创新精神,具有国际竞争力的高层次、高质量的人才,研究生分子遗传学课程的改革必将成为我们探索的一个重要课题。
一、学院特色
生物化学与分子生物学学科是生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一,也是中国计量学院近年来重点建设的学科,2004年入选浙江省重点扶植学科,2005年获硕士学位点授予权。该学科的主要特色包括分子检测和检验技术、重大生物安全和生物入侵问题、植物天然活性产物的提取与利用、环境分子生物学与农产品安全等方面的研究,均从基因或蛋白质等方面来阐明具体的机理,这与分子遗传学存在着密切联系。随着分子遗传学概念的深入人心,为了适应培养基础厚、知识宽、素质高、能力强、面向21世纪开拓创新的生命科学优秀基础性人才的需要,结合我院专业特色和人才培养计划,2011年新增《分子遗传学》课程为本学院生物化学与分子生物学硕士研究生的专业学位课,并于2011-2012年第二学期正式实施教学工作。
二、教材的选择和教学内容的整合优化
本课程选用了以高等教育出版社出版的由路铁刚、丁毅主编的《分子遗传学》为教材。以南京大学出版社出版的由孙乃恩,孙东旭,煦编著的《分子遗传学》和高等教育出版社出版的由朱玉贤等编著的《现代分子生物学》等为参考教材,同时也选择了一些相关的动画网络电子教材。在教材上突出基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性,并且符合相应的课时数,同时避免与其它课程的重复,能够适合应用型人才的教材。
同时,从分子遗传学的特色出发,优化教学内容,注重知识的横向和纵向衔接,删改与生物化学、分子生物学等相关课程间重复交叉内容,同时补充本教材内容的不足,使教学内容体现课程的特色性。课堂教学主要是讲授基因组学与后基因组学、基因组结构与功能、基因表达调控、基因突变与DNA损伤修复、遗传重组与转座、杂交育种与诱变育种、突变体的创制与应用、分子遗传学研究的常用技术介绍等。同时在讲授基础知识的同时也结合相关前沿热点领域的知识和进展,如适当引入学科前沿内容以激发学生的学生兴趣,并将最新的知识理论和科学热点通过文献介绍给学生。不仅达到授课内容国际化、教学理念前瞻化,而且可以培养研究生学习外文文献的能力和思考科学问题的方法和习惯。教学过程全部采用多媒体与动画网络资源的教学方法相结合。在讲授部分内容时,注重启发研究生寻找自己相关课题进一步研究的新切入点,引导其通过科研和实验过程去解决问题。实现在有限的课时中讲授分子遗传学的新发展、新观念,为学生的思维打开一扇通向未来之门。
三、采用启发式、引导式、讨论式的教学方法
研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育,培养的研究生不仅要有坚实的理论基础,还要有鲜明的创新性,所以对于这种层次的教学,需要采用多种教学方式如启发式、引导式、讨论式。首先,在授课中进行启发式教学,引导学生积极思考,按照提出问题、分析问题、解决问题的思路进行讲解,而不是简单的背记已有的结论,并在教学过程中增加专业英语词汇,通过课堂上的反复讲授,既能增加学生的专业英语词汇量,帮助学生更好地理解教材内容,又提高了阅读外文文献的能力,为将来的专业及科研工作打下良好的基础。其次,为了进一步巩固理论课堂所学知识,并将理论与将来的研究课题联系起来,设立相关的讨论课,每个学生以分子遗传学技术结合自己的研究方向,写出课题设计思路,可以是目前正在研究的课题,也可以是假想的课题。让学生在课余时间通过文献查找和整理,准备讨论提纲,并分组讨论。鼓励学生积极发言,阐明自己的科研思路,同时教师通过积极正确的引导,使课题设计更加合理,并赋予创新性。最后,进行课堂学术报告竞赛活动,通过设计一些学科发展前沿与动态相关的讨论议题,如突变体创制的应用前景、转基因作物的安全性等。
四、采用综合测评的方式评定成绩
本课程成绩的评定采用综合测评的方式,进行基础理论闭卷考试、综述撰写和课堂讨论表现相结合的方法,让研究生通过查阅文献,撰写综述,课堂讨论等,锻炼研究生的归纳总结,推陈出新,开拓创新的综合能力。也有利于提高研究生的学习热情,并充分调动研究生主动探究的积极性和主动性。这种考试方法的建立,也增加了对学生的学习情况评价的客观性,对创新能力培养和教学评价方式作有益的探索。
综上所述,本次教学改革将全面推进研究生的教学工作,并且使教学内容体现基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性。不仅可以有效地提高分子遗传学的教学效果和处理与其它相关课程的衔接问题,而且还可以增强研究生的自主学习、科研创新等能力,让他们实现科学知识向技术的转化,为研究生独立开展项目研究和申报课题奠定基础,最终产出一定的科研成果,甚至实际的生产力。
参考文献
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关键词:病例;医学遗传学;PBL
医学遗传学为21世纪的前沿学科之一,是一个不断发展的学科,虽属基础理论课程,但最终目的为服务实践,而目前的教学中实际存在着理论与临床脱节的现象,所以其教学内容、实现形式都需要不断地探讨、改进。因此,我们在医学遗传学的部分教学中引入以病例为主线的PBL教学法,即以相关疾病为基础,结合临床实践,以学生为中心、教师引导的小组讨论模式,效果较好[1]。
1 以病例为主线的PBL教学法在医学遗传学中的实施方案
1.1本次教学我们随机选择 2012级五年制临床医学专业7,8班的120名学生。7班共61人,为对照班,8班共59人为实验班。实验班和对照班均采用同一本统编教材,实行同一授课计划。对照班采用传统的教学模式,实验班采用以病例为主线的PBL教学法。两个班的讲课教师和指导教师为同一名教师。
1.2 PBL教学过程
对照班按照传统教学法进行授课。实验班随机分成两个小组,每组选择一个组长。教师根据教学内容精选2个遗传学联系密切的疾病,如亨廷顿舞蹈症、家族性高胆固醇血症等,结合相关教学内容提出若干问题并提供包括病史、体征、检查结果以及家系资料等,于课前1周交给组长,组长分工,借助网络和图书馆查阅资料,自学相关知识,准备材料。课堂上,在教师的引导下进行讨论,期间组内同学的资料可以共享,共同研究解决方案,遇到问题及时与指导老师进行沟通。最后,根据所收集的材料,结合讨论的结果,以组长作为代表采用报告会的形式进行汇报。汇报过程中另一个组的同学可以提问、讨论,形成有效的交流。在汇报讨论中教师需随时补充和纠正相关的知识,最后指导教师根据主讲代表的表现进行点评,对有争议的问题进行详细解答,最后对病例进行简要总结,指出病例涉及到的本学科知识点。
1.2评价办法课程结束后,针对教学内容出一套考核试卷(试卷共100分,客观题占60%,主观题占40%),对照班和实验班用同一套试卷进行考核,然后对学生的考核成绩进行统计学分析。同时举行师生座谈会,征求学生对这种教学模式的反馈意见。
2.评价结果
2.1考核成绩见表1,从考核成绩来看,实验班成绩明显优于对照班,差异显著,说明以病例为主线的PBL教学法能够调动学生学习的主观能动性,提高学生利用基础医学知识解决临床问题的能力,激发学生的学习兴趣。
表1 对照班和实验班考核平均成绩
班级 人数平均成绩
对照班 61 68.91±7.69
实验班 59 79.15±8.20
P
2.2通过举行座谈会,我们了解到学生对以病例为主线的PBL教学法都能够接受,均表示此种方法能够充分调动大家学习的积极性,同时提高了自己对知识的应用能力以及认识到团队合作的重要性。
3讨论
传统的教学方法主体是教师,目前主要采用现代教育技术进行的讲授式教学,教师在讲授过程中配合语言、表情以及肢体动作,使教学生动,能够吸引学生的注意力,有利于加深学生的理解和记忆。但在长期的传统教学过程中,出现了诸多的问题,比如教师在讲台上讲的很有兴致,但下面学生的反映却比较平淡。而且现在书编的越来越厚,学生学的内容也越来越多,教学双方负担都在加重,致使教学难以达到预期的效果。所以我们在医学遗传学的部分内容中引入了以病例为主线的PBL教学法。此种方法将遗传物质基础和临床症状联系起来,通过设计病例、发现并提出问题、收集资料、讨论并获得解释,最后教师针对重点讲授、学生得出结论并进行归纳总结,突破了传统的教学思想,有利于培养学生独立学习、分析问题、解决问题的能力。它把传统的教学中以教师为中心转变为以学生为中心,强调学生把理论学习与临床实践有机的结合起来,提高了学生在临床实践中解决问题的能力。与传统的教学方法比较,以病例为主线的PBL教学法存在着许多方面的优势。
虽有很多方面的优势,但在教学实践中中也存在着一些问题。首先,以病例为主线的PBL教学法在本课程中还处于探索研究阶段,因此在实施过程中很难把教学过程的每一个环节把握好,这就要求教师要熟练掌握相关知识,具有良好的组织管理能力,要认真备课,制定有针对性的讨论纲要、选择合适的临床病例。其次,PBL教学法要求每一位学生要积极参与,需借助网络和图书馆资源大量查阅相关知识文献,要花费很多的时间;且特别是网络上的资源有些没有那么准确,繁荣复杂,很难使学生获得相对较为准确的对问题的解释。这还需要各方面共同的努力进行改革,才能使以病例为主线的PBL教学法在医学遗传学以及其他基础性学科中充分发挥其应有的效用[2]。
总之,以病例为主线的PBL教学法在医学遗传学的部分教学中确实起到了促进作用,调动了学生学习的主观能动性,提高了学生利用基础医学知识解决临床问题的能力,激发了学生的学习兴趣。在以后的教学中,通过不断地研究与探索,可以逐渐的将以病例为主线的PBL教学法在更多的基础性学科中实施。
参考文献
关 键 词: 地方高校; 遗传学;实验教学; 教改;
遗传学是生物学中最富于综合性的中心学科之一,也是生命科学中发展最迅速的前沿的学科之一。自 1900 年孟德尔定律被重新发现以来,遗传学取得了很大的发展,阐明了许多遗传学现象和规律。进入 21 世纪之后,科学家对线虫、果蝇、拟南芥等动植物以及人类基因组计划的初步完成,更加突现出遗传学在生命科学中的核心与前沿学科的地位。遗传学是一门实验性很强的学科。遗传学本身的发展离不开大量而设计周密的实验研究,因此遗传实验课程是开展遗传学研究的重要基础。通过实验教学,不仅可以使学生在实验过程中加深对遗传学现象和规律的认识,更重要的是培养学生进行遗传学及相关学科研究工作的能力。
1.优化师资队伍结构
遗传学实验课程的教学在很多地方院校是由一个教师负责教学和实验,这样就会导致教学质量的下降,面对这种情况,地方院校就应优化师资队伍结构,组建一支具有较高的学术水平和教学水平、结构合理的高素质实验教学队伍,由1-2 名遗传学理论课程的教师和1-2 名多年承担遗传学实验教学的老教师为课程负责人,以硕士及以上学位、且具有从事经典和分子遗传学研究工作经历的教师,或承担过两轮以上遗传学及实验教学任务的教师作为课程教学队伍,形成一支教学经验丰富,老中青合理搭配,学缘来源广泛的遗传学及实验教学队伍。
2.建立高水平、综合性的遗传学实验教学平台
近年来,由于学科的迅速发展和植物科学领域研究工作的不断深入,许多新的实验方法和实验技术不断涌现,使得原有的实验项目不能充分满足培养创新型人才的要求,有必要增设新的实验项目。同时,为了培养学生的创新能力,要逐步减少验证性、演示性实验,增加设计性、综合性实验,通过设计性、综合性实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式,更好地掌握实验原理、操作方法、步骤,全面了解仪器设备的性质并正确地使用仪器,锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新思维和实际动手能力,而现有的仪器设备条件不能满足综合性设计性实验的要求,降低了教学效果;另外,由于招生规模的扩大,导致原有实验设备的数量严重不足。为了改善遗传学实验课程的教学条件、提高教学水平,极有必要在现有基础上,按照人才培养目标、学科发展和社会经济发展的要求,优化实验室布局,添置新的仪器设备,增加新的实验项目,建立高水平的遗传学实验教学平台,提高实验室的共享性和和仪器设备利用率,改善实验技术条件和工作环境。提高实验教学水平和学生的专业素质,培养学生的实践能力和创新精神.
3. 完善实验教学内容
在很多地方院校的实验教学内容主要是研究动物、植物、微生物和人类的经典遗传学内容,而细胞遗传学、分子遗传学等教学内容由于条件的限制而不能开设,从而导致实验教学内容不完善。根据教育部《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》( 教高[2001]4号) 中的有关文件要求,遗传学实验教学内容要不断进行完善:不但要涵盖经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、发育遗传学、群体遗传学、数量遗传学、生物信息学和基因组学等,而且要涵盖动物、植物、微生物和人类等研究对象的遗传学实验。通过不断完善实验教学内容,建立“基础性综合性研究( 设计、创新) 性”逐层递进的实验教学体系,使学生从生物的整体水平、细胞水平和分子水平等方面逐渐加深对遗传学知识的理解,培养学生的实验动手能力、综合实验设计能力和创新能力。
4. 开放实验室
为提高实践教学水平,提高学生实验动手能力和创新能力,必须全面实施实验室开放。开放式实验教学是培养学生实践能力和创新意识协调发展的重要途径,也是高校实验教学改革的必经之路,是克服实验流程较长与每次实验课时有限之间矛盾的有效方法。实施全天性开放实验教学,是增强学生实验兴趣、提高实验主动性、加强动手能力培养的有效措施。
5 .加强科学研究,进行“产学研基地”的建设,培养科研人才,带动地方经济的发展
我国是世界上最大的粮食生产和消费国,粮食安全是关系国计民生的大事。粮食生产及与之配套的产业快速发展需要一大批技术人才,尤其是复合型、创新型生物科学技术人才。复合型、创新型人才的培养离不开创新技术和实践经验,社会也需要研究成果尽快转化为现实生产力,“产学研”的有机结合是培养复合型人才的关键。实验课教学不但要重视基本实验技能的培养,更重要的是发现问题、思考问题、解决问题能力的培养,这一过程更离不开大量的实践锻炼。在大型种子公司、基层农技推广站、科研院所建立高水平的“产学研基地”,不但可有效提高学生的学习兴趣,而且可有效增加社会实践能力。
综上所述,调整遗传学专业资源、提升遗传学实验教学的革新、科学有效的实现专业教学与实践基地的有机结合,是提高遗传学实验教学的有效途径,可为地方院校的遗传学的教学改革提供一个思路,同时培养大量的高素质科技人才,促进地方经济的可持续性发展。基金项目:贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教科(2010070)号);贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[2012]2001号);贵州省教育厅功能材料与资源化学特色重点实验室专项基金(黔教高发[2011]278号);
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关键词:遗传学;教学改革;自主学习;过程考核
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0041-03
21世纪被誉为“生命科学的世纪”,生命科学在社会经济与技术发展中发挥着重大的作用。如何培养适合21世纪生命学科发展需要的高素质人才,是教育工作者的重任。遗传学(genetics)从创立至今,不过百年历史,但是其发展非常迅速,它已成为生物科学领域中一门十分重要的基础学科。是高校生命科学系列的重要主干课程,在整个生命科学的教学中起着举足轻重的作用。随着社会经济的迅速发展,生命科学研究内容得到极大充实,作为核心学科的遗传学无论在基础理论知识和研究技术等方面更是日新月异。新世纪的遗传学教育面临巨大挑战,具体表现为遗传学研究内容的不断丰富,研究领域的不断拓宽,需要讲授的教学内容不断增多,同时根据目前本科生培养的要求,课堂授课时数不断压缩,这就要求遗传学课程在有限的学时内,完成整个体系的学习,并能使学生尽可能多地掌握现代遗传学研究的前沿及研究方法。根据这一要求,遗传学教学必须采取更具体、更有效的措施,以适应新形势的发展。目前,遗传学教学改革主要集中在以下几个方面:一是通过知识体系的重组,逐步实现课程综合化。新型的综合课程不仅包含传统的遗传学科学课程,更大程度接纳了基因组学、分子遗传学课程、分子生物学课程以及细胞遗传学课程。二是在传统的遗传学课程体系的基础上,不断更新实验课教学内容,使新的研究方法和手段不断补充到原有的实验课程中;三是引入现代教育技术,教学手段现代化步伐加快。本文在新疆农业大学教研项目《以培养学生自主学习能力和创新能力为目标的本科人才培养模式探讨》的支持下,对现行教育体制下的遗传学教学方法进行了探讨,以求寻找出适合我国新形势下对高素质人才的要求、具有特色的遗传学课程的教学模式,为打破旧的以传授知识为主的教育思想观念的束缚,建立以能力培养和素质教育为主的农业高级专门人才培养模式做出尝试。
一、树立以学生为本,培养学生自主学习能力为导向的教学理念
1.开发学生的非智力因素,提高学习效率。所谓开发学生的非智力因素,就是指通过调动学生的学习兴趣,提高学习效率。珍妮特指出,大脑的情感边缘系统部分是通向持久记忆的大门。所以,教师通过鼓励热情,就可以使学生把刚学到的东西融入到深度记忆中去。调动学生的学习积极性和学习热情,在教学过程中就必须始终坚持以学生为本,以培养学生的综合素质为导向的教学理念,改变过去的填鸭式的教学方式,让学生参与到教学活动中来,成为学习的主体。例如在讲授经典遗传学部分时,由学生组成学习小组,制作课程ppt,在课堂上充当教师的角色,进行内容的讲解,并回答其他学生的提问。在这个过程中,学生不仅学会了课下讨论学习和ppt的制作,同时通过课堂讲授也锻炼了他们讲解知识的能力。学生的参与,使授课过程有了活力,激发了学生的学习兴趣。通过多个班级的实施,这一方法得到了大多数学生的肯定。
2.应用启发式教学模式,促进思维能力的提高。遗传学被认为是生物学中覆盖面最广,学生最感兴趣,同时由于其特有的逻辑思维体系,也被认为是最难学的一门课程。在教学过程中,教师对于重要的理论和定律,除了做出全面的描述和证明之外,鼓励学生多方查阅资料,剖析著名学者创建理论的思想和方法,从而启发学生勇于探索的意识,积极创新的思维。例如:我们在课堂上提出“为什么孟德尔要采用测交证实分离规律和独立分配规律?”“为什么DNA是遗传物质?你能用学过的知识做浅显的推论吗?”等遗传学问题,引起了学生浓厚的兴趣,学生积极参与讨论,从各个角度认识问题,提出了很多自己独到的见解。在课程讲授过程中还始终注意相关学科的有机结合,改变学生在学习时割裂看问题的方式。例如:讲授DNA复制一节的内容时,讲到所有生物的DNA复制均是从5'到3',无一例外。然后提问“为什么”,并提示:主要从已学过的物理知识和化学知识来探讨这一问题。使学生能够将已学过的知识有机地结合起来,并能以此学会对知识的活学活用以及理解所学课程之间的相互联系,给学生广阔的思维空间,展示学生的个性发展,积极思维,敢于创新的思想。利用学科发展的典型案例,吸引学生对学科热点发展的兴趣,启发学生对学科研究重点问题的科研创新的思维,引导学生对学术发展进程中的不足与缺陷的讨论与质疑。从各个不同角度分析学科前沿问题。例如:教师提出的“垃圾DNA的生物学功能”问题引起学生的讨论和注意,并对有关这个领域的学术观点提出质疑和批判,提出了虽然目前还不是很清楚“垃圾DNA”的功能,但是它的生物学地位是不可替代的,并且可以通过生物信息方法和实验来检测。
3.开展课下小组讨论学习,培养学生自主学习的能力。尝试采用课下小组学习结合“课堂讨论”的互动式教学。将部分教学内容和学科发展的前沿列成多项小标题,由学生选择,在老师的指导下,查文献,分小组讨论学习,并制作PPT在课堂上作中心发言,其余的同学提出各种相关的问题展开课堂讨论。最后由主讲老师总结。这项教学方法的改革,使学生变被动学习为主动学习,培养了他们自主学习课外的相关知识的能力;小组讨论学习,使他们每个人都参与到学习中;课堂讲解锻炼了学生归纳总结知识点的能力和口头表达能力,培养了学生独立思考的能力、语言表达能力。如在学习数量性状遗传这一章后,让学生课下完成“你认为目前QTL定位研究的瓶颈是什么”这一题目的自主学习。通过查阅资料和小组讨论后,学生们提出了自己查阅到的观点,如:分子标记数量、做图群体大小、亲本的选择等。也有同学提出了自己的认识,如:性状考察的难易程度、性状与环境的关系等。教师点评时对学生能够提出自己的观点给予鼓励。
二、充分利用现代化教学手段,提升遗传学教学效率
心理学研究表明,人单一地从视觉或听觉获取的知识分别为25%和15%,但是如果听觉和视觉相结合,记忆效果将会提高到65%。单一的教学模式难以满足学生学习兴趣的需要,使学习效率降低。利用现代化的教学手段,可以向学生提供新颖、生动、直观的感官刺激,引起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,这一点在遗传学教学中尤为突出。遗传学中的许多内容抽象、微观,学生深深感到看不见摸不着,学习起来非常枯燥,难以理解,久而久之,失去了学习兴趣。利用多媒体教学、视频教学、网络教学,可以使抽象的问题具体化,微观的内容形象化,让学生能够通过感官理解所讲授内容,比如减数分裂中染色体的行为、基因交换的机理等内容,通过视频教学收到了良好的理解效果。采用多种方法相结合的教学手段可以使教学内容形象、具体,加深学生对所学内容的理解。然而教学手段的应用不能只流于形式,必须是具有合理的内容结构、给学生以思考的空间、形式丰富多彩的教学手段。通过两年的研究和不断改进,我们总结出了有关遗传学教学方法的一些经验,包括多媒体制作、利用网络资源学习和课堂讨论教学等方式。其中遗传学多媒体课件制作应生动活泼,深入浅出地展示现代遗传学的魅力,同时添加部分与遗传学内容有关的我校教师的科研成果,这将会大大提高学生的注意力。在多媒体课件制作上,我们还注重以下几个方面:(1)标题醒目,内容清晰,概念准确,使学生条理清晰地理解所学内容。(2)充分运用字体、颜色、着重、斜体等手段,体现所要表达内容的内在逻辑关系及其重要性。重点突出,以利于学生对所学内容的把握。(3)尽量使用与讲述内容密切相关的彩图,并附加我校教师相关的科研图片,增加学生的理解和学习兴趣。在讲授到目前的研究热点时,则给学生布置相关题目,由学生利用网络资源查找资料,并通过课下讨论的方式进行学习。教师通过让学生撰写课程论文和课堂制作PPT汇报学习内容,来考核学生的学习情况。通过多种教学手段的应用,教学时数大大缩短,学生对抽象内容的理解大大提高,增加了学生对遗传学学习的兴趣。
三、科研融入教学,促进学生对本门课程的掌握
1.建立教学与学科发展的紧密联系,教学中融入科学研究的内容。遗传学教学内容紧紧跟随学科发展前沿,在教学中加入本教学团队开展的与遗传学相关的科研内容,让学生在学习过程中就感受到科研的氛围,学会理论在实践中的应用,同时也使教学内容随着科研的进展不断丰富和深入。这样的教学内容结构拓宽了学生的眼界,引起了学生探索的兴趣,启发了学生的思维,鼓励了学生敢于探索的勇气。使学生具备了扎实的理论基础,同时又对学科前沿有了深刻了解。如在讲基因工程一章时以我们承担的棉花转基因项目为主线,从立题思路开始讲起,介绍为什么要实施转基因?转基因可行吗?怎样实现高效转基因技术?使学生对学习内容产生了极大兴趣。鼓励本科生积极参加学院组织的学术讲座,并踊跃提问,与专家学者主动交流。彻底改变遗传学理论课程教学中自我封闭、照本宣科的状况。
2.增加综合型、设计型实验内容,提高学生动手能力。遗传学发展关键是研究方法和研究手段的不断发展和更新,过去在配套的实验课教学中,以验证型和演示型实验为主,内容陈旧,方法简单,效果差,同学们没有兴趣,难以满足学生对现代遗传学研究方法的学习和掌握。为使学生在实验课时中学到更多的现代遗传学知识,充分结合本系所承担的科研项目,尽力增加综合型、设计型实验内容,例如将基因工程编成几个主要的实验内容,从目的基因的分离到在大肠杆菌中的表达和检测等一系列的实验,这些实验具有很好的连续性、先进性和实用性,使学生初步掌握前沿的分子遗传学的研究手段,同时还能和课堂所学的内容紧密结合。在实验课教学中,通过制作实验课课程视频,拓展课堂,把实验准备的前期工作等等做成录像,在上课时播出,让学生了解课堂外的实验内容,实验课程结束后则让学生写出实验报告,实验报告中要求学生对取得的成果加以评述,让学生从“眼睛看”、“动手做”和“脑子想”三者结合中,加深对生命科学实验研究的直观认识,实验课促进了学生对理论课教学的理解,大大节约了课时数。
3.建立遗传学教学延伸到课外的教学方式。利用现达的网络,将部分课程内容设置为课后讨论题目,由学生在网络上收集相应的文献资料,课余时间分小组讨论学习,并归纳总结所学的内容,写成课程论文或者制作成PPT,同时向学生介绍目前我校遗传学研究的工作,鼓励学生课余时间参与教师的科研工作。利用现有的研究条件,为学生提供研究场地。这种训练形式可以启发学生积极创新的精神,培养学生的科研素质,对于学生个性化的培养,具有积极的意义。
四、制定新的考核办法,通过学习过程考核学生
1.改变传统的笔试方法,建立平时成绩和期末考试成绩并重的理论课考核方法。长期以来,遗传课考试期末笔试成绩占到70%以上,导致学生平时不学、期末突击、考完忘完的现象,遗传学学习流于形式,很难为后续专业课的学习奠定基础。为了督促学生,同时也为了引导学生建立肯于钻研、积极进取、学以致用的学习态度,我们尝试了对考核方式变革,把学生的学习注意力引向平时,淡化期末考试。例如前述的课后学习小组的学习成绩作为平时成绩,占总评成绩的20%,旨在培养学生自己独立思考问题,阐述观点功的能力,在实施过程中取得了良好的效果。另外,课堂提问和作业成绩作为平时成绩的另一部分,占总评成绩的20%,旨在检查学生的听课能力及对课程内容的理解能力。期末考试成绩只占总评成绩的40%,让学生在学习过程中获得分数。
2.建立课程小组学习的考核办法,促进学生自学。设置5~6人1组的课后学习小组,由小组成员推举组长,由组长组织课后学习,学习内容包括老师指定的学习内容和课后布置的作业题目,教师制定的学习内容,以课程论文或制作PPT的形式汇报,由课程学习小组组长指定的学生,在课程讨论课上发言,汇报学习结果,其他学习小组的学生提问并根据学习情况和回答问题情况打分,同时教师也参与打分(分为A+,A,A-,B+,B,B-,C+,C几级);给出的平均分数是该小组的最高分,小组组长再根据这一分数给出小组其他成员的分数。该门课程共设置4次讨论课,由于是所有学生参与,大家的积极性都很高。这不仅促使学生课后自主学习,同时也锻炼了学生将所学知识总结归纳并表述出来的能力。
3.建立实验课考核办法,检查学生的动手能力。把实验课成绩纳入到总评成绩中,加强学生对实验课的重视程度,鼓励学生积极参与实验过程。以笔试、随堂考察动手能力及实验报告三个方面给出实验课成绩,实验课成绩占总评成绩的20%。实验课成绩在总评成绩中的比重提高,促使学生对实验课加以重视,对实验课的重视反过来又促进了理论课的学习,实现了双赢。通过总评成绩=实验课成绩20%+课程小组学习成绩20%+平时听课及作业成绩20%+期末考试成绩40%这一模式的操作,使学生更注重平时学习,改变了学生为应付期末考试而学习的弊端。
大量的教育实践告诉我们,教育核心的两个方面是教师的教和学生的学。教学改革必须充分地推进到教师的教和学生的学等行为过程中,使其在教学实践过程中接受检验并不断完善,为提高教学质量、培养大批能更好适应社会需要、具有较强独立创新能力的农业人才创造良好的环境。同时确定深化教学改革的具体思路:理论成果融入教学实践,课程内容充分体现综合与交叉,教学方法和手段力求符合教学规律,教学改革紧扣教学质量这一永恒主题。我们本着以“夯实基础、注重能力、知识全面、突出创新”、“培养终身学习型的学生”为目的,努力为国家和社会培养基础扎实、创造性、复合型人才。
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[关键词]遗传学;实验教学;创新能力培养“大众创业
万众创新”是我国目前正在大力倡导和实施的战略举措,也是实现国家强盛、人民富裕的重要途径。遗传学作为生命科学领域一门重要的基础理论课程,是联系生物技术专业各专业课程的重要节点。众所周知,遗传学和其他生命科学领域的学科一样,科学研究过程就是创新发展过程。因此,通过遗传学专业知识的学习来培养学生的创新能力显得特别重要。作为遗传学教学中的重要组成部分,遗传学实验教学不仅是教师帮助学生掌握基本的实验操作技术的过程,更是教师利用综合性、拓展性实验培养学生独立分析和解决问题能力的过程。为此,笔者结合教学实践,对遗传学实验教学中学生创新能力的培养问题进行了探讨。
1完善实验教学设施
在遗传学实验教学中,综合性、拓展性实验对于实验设备和实验条件的要求相对较高,为保证实验教学过程的顺利实施,应该尽量更新实验设备、完善基本实验设施,利用学校设立的专项资金对实验室进行装修改造,配备遗传学实验教学所需的仪器设备,如普通光学显微镜、恒温培养箱、电子天平等仪器、高速冷冻离心机等。另外,通过建立合理的管理制度,将学院共享中心拥有的荧光显微镜、荧光定量PCR仪等大型仪器设备在管理人员协助下对本科教学开放。
2优化实验教学内容
遗传学实验教学中面临如下问题:实验课时有限,难以安排较多创新性实验;传统实验教学资料十分陈旧,导致学生的学习兴趣不高。为了解决上述问题,对实验教学内容进行了整合和拓宽。一是支持教师在进行验证性实验教学时,带领学生对实验所涉及的各种步骤进行优化调整,并利用研究数据确认可行性。由于试剂的配比、实验条件的设置等都会影响最终实验结果,因此这一优化调整过程既让学生掌握了基本的实验技能,又可在实验过程中添加自主创新成分,让学生知其然更知其所以然,赋予了学生动手动脑的锻炼机会;二是合理开设拓展性、开放性实验,这对学生接触前沿科技动态、进一步培养创新能力具有重要作用。在拓展性、开放性实验教学中,教师只负责准备基本的实验试剂和仪器并提供必要的指导。将学生分小组后,让小组内成员相互配合,完成包括查阅文献、设计实验方案、调配所需试剂和仪器等实验流程,并要将最终实验结果做成展板进行评比。这种模拟真实科研的实验,不仅强化了学生的实验操作能力,而且培养了学生的科研兴趣和求真精神。此外,教学资料是实验教学所需的基本工具。丰富的教学资料有助于提高实验教学的教学效果。由于遗传学是从细胞整体水平、亚细胞水平和分子水平上研究遗传规律和机制,其研究内容的复杂性和研究进展的快速性决定了让学生了解科研设计思路往往比掌握某个具体的实验技巧更为重要。因此,在实际教学中,应经常向学生介绍遗传学的最新研究动态,帮助学生分析高水平遗传学研究论文的设计思路,了解遗传学研究中所涉及的与本科实验教学相关的实验技术与环节,这样可以进一步培养学生的科研素质和创新意识。
3改革教学方法
为了提高学生参与遗传学实验教学的积极性,教师要善于运用各种教学方法和教学手段,帮助培养学生的批判性和创新性思维[1]。例如,师生面对面交流实验心得就是一种值得借鉴的方式。由于理论课时间和形式有限,教师与学生之间的交流难免存在障碍,而实验教学则少有羁绊。在实验教学中,教师应充分利用自身丰富的科研经验引导学生参与实验过程,共同探讨实验方案,让学生畅所欲言,充分激发学生参与实验的积极性[2]。鉴于有些遗传学实验的复杂性,若仅凭传统的教学方法难以在有限的课时内让学生理解和掌握,这就需要学生自觉进行课前预习和课后复习。目前智能手机已经成为学生获取信息的重要工具,利用手机教育APP整合的丰富教学资源和强大的数据库,可以帮助学生实现实验教学的课外自主学习。这一举措既保障了实验教学任务的完成,又突出了自主学习的特点,还满足了不同层次学生的个性化需求。
4建立公平合理的学习评价体系
在以往的实验教学考核中,由于教学方式、教学内容等的限制,导致教学效果的考核评价体系比较单一[3,4]。如何公平、有效、科学地评价学生学习实验课程的效果,不仅有利于提高学生学习积极性,也有利于培养学生的创新能力。为此,在遗传学实验课程教学的成绩判定中除了对验证性实验的结果、基本实验操作技能和理论知识考核进行计分以外,还对综合性、开放性实验中实验设计的创新性与合理性、实验过程的规范性与正确性、实验结果的分析与讨论等环节也进行计分。上述做法不再以实验结果等作为衡量学生成绩的唯一标准,而是更注重学生在遗传学实验课程学习中的综合表现,这样才能公平、有效地评价学生学习实验课程的效果。
5结语