基于创新能力培养的《动物遗传学》实验教学改革与实践

刘满清 张细权 聂庆华 王 翀 李红梅 顾婷

摘 要： 为提高动物遗传学实验课教学质量，增强学生的创新能力，培养创新型人才，作者在传统《动物遗传学》实验课教学方法的基础上，采取精选实验教学内容、开放动物遗传学实验室、开展教学与科研项目相结合、实施教学与大学生科技创新活动相结合和量化实验考核标准等措施。实践证明，“基于创新能力培养的《动物遗传学》实验教学改革与实践”有助于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养学生的创新意识和科学研究能力，提高实验教学质量，满足动物科学专业对创新型人才培养的需求。

关键词： 动物遗传学 实验教学 教学改革 创新型人才

《动物遗传学》是畜牧科学和动物医学学科重要的专业基础课，具有基础理论抽象、逻辑思维强、知识涵盖面广等特点，是与家畜育种和畜牧生产密切相关的一门学科[1]-[3]，也是实验技能性很强的一门学科，实验教学在课程教学中占有十分重要的地位。近年来，随着高等教育教学改革的不断深化，对创新人才的培养日益重视，注重学生创新能力的培养成为高校的重要任务之一。传统动物遗传学实验教学依附于理论教学，实验只是为了验证理论，实验设计和教学都是围绕“教”而进行的，学生都处于接受式被动学习，主观能动性得不到调动，创新思维得不到培养[4]，在很大程度上影响教学质量与效果，难以满足新世纪对人才培养的需求。因此，为适应新时期高等教育教学改革的需要，探索适合学生创新能力培养的专业基础课程实验教学改革和实践，对高等农业院校教学具有重要的理论和实践意义。针对动物遗传学课程迅速发展的特点，笔者积极创造条件，从以下方面对动物遗传学实验教学进行了改革与实践，经过师生的共同努力，取得了较好的成效。

1.调整教学方案，精选实验教学内容

华南农业大学《动物遗传学》是广东省精品课程，理论课时为32学时，实验课为单列实验课共16学时。随着生物技术的快速发展和广泛应用，动物遗传学与其他相关学科相互渗透、交叉发展，产生新的知识内容。因此，要在有限的学时内把《动物遗传学》的理论和实践知识教授给学生，使学生更好地了解《动物遗传学》的最新研究进展，掌握新的理论和方法，需要有最佳的教学方案。我们在《动物遗传学》实验教学体系中不断对教学内容进行探索和改革，在以往以经典遗传实验教学为主要内容的基础上，将现代遗传学实验技术引入本科生实验教学，适当增设分子遗传学实验技术内容以适应遗传学的快速发展，加深学生对现代动物遗传学新理论和技术知识的理解。经过两年实验教学实践，总结出“动物遗传学实验”涉及果蝇的相关实验包括：果蝇性别鉴定及性状观察、单因子杂交实验、双因子杂交实验及果蝇唾腺染色体观察等验证性实验内容，要求学生综合应用经典遗传学的知识自主设计果蝇杂交组合，并按制订的设计方案实施，把验证性实验与探索性实验相结合，整合成一个综合设计性实验，培养学生遗传学实验的综合设计能力、实验操作能力、数据分析能力和独立创新能力，提高实验教学效率。在分子遗传学实验上，依托研究生培养及在研项目，以动物DNA组提取、聚合酶链反应（PCR）实验为基础，增设RFLP、分子克隆等分子遗传学检测技术，以适应当前遗传学实验技术的快速发展和更新。

2.开放动物遗传学实验室

实验室实行在上班时间内（上午8：00-12：00，下午14：30-17：30）定时开放，允许学生非实验教学时间进入实验室参与实验的前期准备工作，例如在教学过程中每个实验让每个班级选出五六名学生，负责班级实验课的前期准备；通过开放实验室还能给予有些课堂上实验效果不理想学生重做实验的机会。此外，开放实验室还能给予设计性实验的同学和科技创新的学生课外技术指导和帮助。总之，施行实验室对学生开放制度可为学生创新思维、实践能力培养提供实验场地保障和技术资源保障，为创新型人才培养奠定基础。

3.以科研项目为纽带，推动遗传学实验教学

课程团队一直注重科研对教学的促进作用，在教学过程中重视对学生学术能力和创新能力的培养。本教学团队现有教师六名，整个队伍是一个充满活力、知识结构合理、学缘广、综合素质较高的教学组合，团队成员在专业建设和学科建设方面起着骨干带头作用，其中教授：副教授（或高级实验师）：讲师（或实验师）的比例是3：1：2，其年龄结构主体处于29岁∽50岁，其中主讲教师平均年龄为40岁，中、青年教师构成了较好的学术梯队，团队成员除了完成教学工作外，还积极带领博士、硕士研究生和本科生开展科研工作，近五年教学团队主持参与科研项目39项，其中国家级22项，省部级12项，横向5项。课程教学团队近5年发表科研论文200多篇，其中SCI论文67篇。此外，教学团队成员还是广东省农业动物基因组学和分子育种重点实验室、农业部鸡遗传育种与繁殖重点实验和国家生猪工程中心平台的科研骨干力量。《动物遗传学》实验教学依托上述三个科研平台，利用其实验室先进的仪器设备，鼓励并积极创造条件让学生参与课程团队课题项目。此外，课程团队还每年定期聘请国内外本学科专家给学生做讲座或进行学术研讨，让学生更多地接触动物遗传学的研究前沿，培养学生对动物遗传学的兴趣，极大地提高《动物遗传学》实验教学的质量。

4.教学与大学生科技创新活动相结合

为了提高动物科学专业学生的综合素质，培养学生的创新能力、实践能力和团队精神，本教学团队以全国大学生创新性实验计划、全国大学生“挑战杯”竞赛等多种项目为契机，结合我校开展的大学生科研训练计划，鼓励学生根据遗传学实验特点按照自己的兴趣和能力，积极申报和开展大学生科技创新实验，并借助研究生指导本科生科技创新工作。通过开展大学生科技创新工作，不但可以培养学生的创新精神和科研能力，还可以加深学生动物对遗传学科研的了解，拓宽学生的知识面，强化知识的掌握，激发学生对专业知识的学习兴趣，从而增强课堂教学效果，并为将来进一步深造奠定坚实的基础。近三年教学团队指导申请大学生科技创新立项20项，其中国家级项目4项、省级项目3项、校级项目8项、院级项目5项。

5.量化实验考核标准

量化实验考核办法是对学生综合能力进行客观、全面和准确的评价的一种有效手段。为此，本教学团队经过讨论研究，对动物遗传学实验课程的考核方法设置如下：实验成绩实行百分制，总评成绩由实验报告成绩和平时成绩两部分组成。其中实验报告成绩占50%，实验报告主要考核学生实验报告的撰写是否格式规范、是否有抄袭、实验结果情况和分析讨论是否合理。平时成绩占50%（考勤、实验操作；实验态度）：出勤率占实验总成绩的10%，每缺勤1次扣2分，满分10分；实验操作占实验总成绩的20%，主要考核学生实验操作全过程，例如实验操作规范性、仪器使用是否违规、实验结果、实验结束后台面是否整齐整洁、实验结束实验仪器是否按规定关闭、仪器试剂摆放是否回原位等；实验态度占实验总成绩的20%，主要考核上课纪律、实验预习、课堂回答问题、值日情况。平时成绩由教师每次完成实验后现场打分，学生觉得不公平公正可以现场提出。通过量化实验考核标准，较全面、客观地考核学生的实验技能、创新能力、综合分析能力及实验报告的质量，提高学生对实验的重视程度和兴趣，更自觉、主动地学习，课堂上表现更活跃，积极提出问题并参与讨论，使教学效率和教学质量得到提高。

6.结语

实验教学是《动物遗传学》教学中不可缺少的重要环节，是培养动物科学等专业学生实验技能的重要手段之一[5]。本课程通过一系列的实验教学改革，充分调动了学生学习的积极性和主动性，提高了学生的实验技能，培养了学生创新意识和科研创新能力，为学生本科毕业论文研究和未来研究生阶段从事科学研究奠定基础。通过课后发放调查问卷形式，有95%的学生认为这样的实验教学方式更合理、更公平、更能增强动手和科研创新能力，避免学生简单机械地按照实验指导书，照本宣科、依葫芦画瓢，走流程式完成实验操作被动参与的教学现象，提高实验教学质量。

参考文献：

[1]孙祎振，刘玉芬.改革动物遗传学教学内容的思考与实践[J].高等农业教育，2005，8（8）：63-65.

[2]张敏.《动物遗传学》教学改革的探索[J].中国校外教育，2010（04）：90.

[3]张定东.动物遗传学教学改革与实践[J].河南农业（教育版），2008（11）：13-14.

[4]易乐飞，王萍，程汉良，等.遗传学实验教学改革与创新型人才培养[J].中国现代教育装备，2011，115（3）：93-94.

[5]蒋岸岸，刘海峰.高校动物遗传学实验教学改革[J].实验科学与技术，2011，9（5）：68-69.

基金项目：2013年度华南农业大学教学改革研究项目，项目编号：JG-13114，项目主持人：刘满清。