医学遗传学设计性实验课教学改革探讨

2010-04-08王艳鸽贾彩云刘宏亮赵昆鹏

河南医学高等专科学校学报 2010年2期

关键词：遗传学医学实验教学

王艳鸽,贾彩云,刘宏亮,董烁,赵昆鹏

(河南大学医学院,河南开封 475004)

医学遗传学设计性实验课教学改革探讨

王艳鸽,贾彩云,刘宏亮,董烁,赵昆鹏

(河南大学医学院,河南开封 475004)

遗传学的快速发展给医学遗传学的实验教学提出了新的要求,传统的教学形式和内容存在诸多不足。因此,笔者从实验教学的内容和形式等方面进行了改革和探索,设立医学遗传学设计性实验。结果显示,新的实验教学模式更有利于培养学生的创新能力和综合素质,其教学效果良好。

遗传学实验;设计性实验;教学改革

大学生的创新能力培养,是实施素质教育的重要内容,这就要求教师也要以创新的精神、创新的理念、创新的思维和方法,对所开设的课程做适当的变革,以实现高等教育有效的发展。

医学遗传学实验作为医学院校的一门重要基础实验课程,为适应新世纪对培养高素质专业人才的需要,也应对其教学内容和方法、教学模式等进行创新性改革,对提高医学类专业学生的创新思维、实验操作技能具有重要作用。

1 医学遗传学实验教学的现状

医学遗传学实验是医学类专业的重要基础课之一,全国各医学院校均有开设。从现有的文献资料来看,很多高校根据各自的专业要求及设备条件,开设的医学遗传学实验主要包括两大内容:一是与遗传学有关的染色体操作技术实验,如染色体制备、核型分析、性染色质检查等。二是与遗传病有关的实验,如皮纹分析、PTC尝味能力实验、系谱分析等。

从实验的性质来看,一般多属于验证性实验,而设计性实验很少。另外传统的实验教学过程,常常是教师先在板书或多媒体课件中列出实验原理和操作步骤,学生按实验指导进行一步一步地操作,验证已知的结果,最后得出相同的结论,学生缺乏主动性和创新性且教学效果不佳。

教育部《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若于意见》中要求高校“开出一批新的综合性、设计性的实验”,“创造条件使学生较早地参与科学研究和创新活动”[1]。以此为指导思想,近年来,各高校已经相继开展了遗传学实验教学的改革,并且取得了一定的效果[2]。

2 开设设计性实验的必要性

设计性实验是学生在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,自己设计实验方案、选择实验器材、拟定实验程序,并对结果进行分析处理的实验[3]。这类实验的开设,打破了传统实验固定的教学模式,学生由被动学习转变为主动学习,学习的积极性得到很大提高。由于设计性实验方法的多样性,不同的学生可以通过不同的途径和方法达到同一个实验目的。在实验过程中,学生的独立思维、才智、个性得到充分尊重,改变了千人一面的传统教学模式。有利于创新人才的培养,体现了以人为本的教育思想,也是深化实验教学改革,提高教学质量的重要措施之一。

3 改革内容及目标

3.1 教学形式方法的改革

3.1.1 课内教学与课外实验相结合教师在课堂上讲授有关的理论和知识,实验课只给学生一个题目,学生自己思考设计整个实验,包括实验的原理、采用的方法步骤、需要的仪器材料、注意事项以及预期的结果等。在课外的时间,学生根据自己设计好的实验准备材料、规划实验时间进行操作。

比如:笔者曾经给学生出过这样一个题目“鼠肝DNA的制备”,实验教材上没有,但是有相似的论证实验“人外周血细胞的培养和染色体标本的制备”,同学们可以根据实验目的,进行设计实验。大部分同学都意识到实际上一个完整的实验里面包含有很多小的实验,比如:动物的准备,肝脏的取材,肝细胞的分离和制备等。这每一步看似简单,但都需要有周密的计划和思考,还需要查阅一部分资料才可以完成整个实验的设计。

这样不但可以激发学生的积极性和创造性,而且也可增进同学之间的交流和协作。特别是对于是对于实验结果的分析,更加促进学生的自信心和成就感。

3.1.2 师生角色的互换学生设计好实验后,结合老师讲解实验的思路,预料的问题和拟解决方案。还以“鼠肝 DNA的制备”实验为例,许多同学都意识到要裂解细胞膜和核膜,采用生化的方法来提取;但是,有少部分同学发现,染色体和 DNA实际上是不一样的,还有要去除杂蛋白,RNA等物质,另外还要保持DNA的完整性,整个实验实际上操作起来很复杂。同学们自己在讲解的过程中,就会发现很多问题,同时带着问题重新审视实验设计。大家在交换不同想法时最后就成了一个大组,来解决所遇到的问题,直到他们可以自圆其说,觉得实验方案万无一失为止。

这个过程,实际上也可以说是个辩论过程,或者也叫再思考过程,同学们在此期间可以感受到科研的氛围和兴趣,也为他们以后从事科学研究打下基础。

3.1.3 实验分组的改革打破以往单一的 1～2人分组实验制度,根据实验需要的人数,学生之间自由组合,既可以提高学习兴趣和积极主动性,又可以增强团体协作能力。

在实验过程中,一般笔者就是指定或者主动报名实验负责人,你需要几个人,或者你想和谁一起研究,但是经过实验设计和辩论往往几个小组会合成一个大组来共同完成。

3.1.4 实验成果共享实验结束后,大家分组总结,共同吸取经验和教训。

3.2 教学内容的改革变以往单一的实验为综合性试验,涉及到多个可随机组合的试验方法。

从“鼠肝 DNA的制备”实验中可以发现,在每一步都有很多方案可操作,大家可以采用该组觉得合适的或者想尝试的方法来解决。可能有些步骤做下去的结果并不理想,但这并不是坏事,善于发现和解决问题才是教学真正的目的。

4 实施方法

该方案可针对学校所有开设医学遗传学的本科生实施。教师针对不同专业方向列出一些小型的遗传学科研课题,如不同类型材料的染色体制备与显微观察、亲缘关系的遗传分析等。提前 3周将这些实验题目和要求告知学生,学生可自主选题,自由组合分组 (3～4人),并选出组长负责整个实验的进程安排。以组为单位设计实验方案,拟定实验步骤;最后要求每个学生以论文的格式撰写实验报告和实验心得 (包括实验方法、步骤、结果的不足及其原因,解决途径等),并集体讨论评分。