以学生为主体的遗传学实验教学改革探索

曹芳

摘 要 学生的主体性教学是充分发挥学生创造性和主动性，促进学生主体性发展的一种教学模式。通过多年的教学总结，提出在遗传学实验教学中有助于提高学生主动性和创造性方式，即学生参与准备实验，培养学生的实验兴趣；将科研思维引入实验，保证开出实验的成功率；建立课程成绩评价体系；建立和谐的师生关系，落实学生的主体地位。

关键词 遗传学实验；实验教学；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）19-0009-02

实验课程是培养专业学生的动手能力、科研能力、自己解决问题能力的重要平台，也是培养学生创新精神、科学素养、团队合作等品质的重要途径之一[1]。近些年，在指导本科生毕业论文时，笔者发现学生实验基本技能较差，已开设的实验项目涉及的基本技能没掌握，不会自己独立操作实验，究其原因，这可能与传统的实验教学模式“教师教，学生验证”有关，这种模式过程主要是教师准备实验材料、仪器等，学生进实验室等教师讲解，教师一边讲，学生一边按照课件将实验目的、原理、步骤摘抄到实验报告纸上，然后按照实验步骤操作实验，在实验过程中，经常有学生问：“老师，下一步该干嘛？”由此可见，学生根本没理解具体的实验原理和实验目的，只是机械地操作每一步实验，所以任何实验由此演变成验证实验。

有研究认为[2-3]，之所以导致这种局面是因为遗传学实验以验证实验为主，且实验项目较为陈旧。这种观点个人不太认同，好的实验项目以提高学生的操作技能为基础，传统实验项目对提高学生的实验技能是很有帮助的，如果条件允许，实验教学也应与时俱进，增加新的实验项目。培养学生的实验技能，急需实验教学改革。如何促进学生的实验兴趣，增加学生实验的成功率，增强学生自信心，成了遗传学实验教学改革的一项主要任务[4]。

学生的主体性教学是在现代教学观念的指导下，充分发挥学生的创造性和主动性，促进学生主体性发展为目的的一种新型教学思想和教学方式[5]。在整个教学过程中，学生应是特定的认识主体和信息交换的主体。为此，在学习借鉴的基础上，笔者根据多年遗传学实验教学经验，以生物科学专业学生为例，与各位同行探讨以学生为主体的遗传学实验教学模式。

1 要求学生参与准备实验，培养学生的实验兴趣

由于遗传学实验的特殊性，实验材料经常要求取特殊部位，而且实验周期较长，如果整个实验都在课内完成，课时不够，所以以往很多实验都由实验老师做完实验前期准备的绝大部分。如有丝分裂制片实验，一般学生实验从酶解开始，这样实验大致可以在2小时之内完成，但是学生不了解实验的前因后果，觉得实验太简单，没意思，还没开始就产生排斥心理。为此从2011级学生开始，要求学生参与实验全过程，所有实验材料都由学生亲自准备，并且要求学生做好实验准备记录，如有丝分裂制片用大蒜、洋葱根尖培养，直接把大蒜、洋葱分发到每个学生宿舍，要求学生按照实验教材培养；减数分裂用蝗虫由学生亲手捕获，每人交2～3只雄蝗虫；果蝇生活周期及唾液腺染色体制备用野生果蝇也由学生自己想办法抓捕。

要求学生参与准备实验，学生告诉我，没想到实验这么有趣，学生还可以旧物改造，把矿泉水瓶改造成培养大蒜根尖的装置，同时还可以发现许多问题，如：大蒜水培，有的大蒜不长根，学生会自己去找资料，查清楚不长根的原因；蝗虫的雌雄怎么鉴别；等等。通过学生自己准备实验，不仅可以提高学生实验技能，也能够提高学生自我解决问题的能力，同时增强学生的自信心。

2 将科研思维引入实验，保证开出实验的成功率

学生在自己准备实验过程中，会遇到很多不清楚的问题。以有丝分裂染色体制备为例，第一步材料准备与取材，郭善利主编的《遗传学实验教程》[6]描述是：首先将大蒜瓣扒去皮，然后用细铁丝串起在盛清水的培养皿内，使根部与清水接触，在20～25 ℃光照条件下培养2～3 d。待根尖长到1～2 cm时，选择健壮的根尖，自尖端约1 cm处剪下准备预处理。剪取根尖时间以上午10时左右为好。有的学生在培养过程中忽视了观察，有的根尖已经长到3 cm才开始处理；有些学生错过了预处理的时间点，所以导致学生在镜检时发现自己的分裂相比别人少甚至个别看不到分裂相。

这时笔者要求学生重新从准备实验开始，并引导学生将统计学思想纳入到准备实验中，学生可以多组合作，设立对照实验、将单因素方差分析、多重比较、正交实验设计应用到准备实验中，让学生分析如果要获得较高的分裂指数，与哪些因素有关，如根尖最佳长度、剪取根尖的最佳时间、预处理的最佳效果和解离最佳方法。学生把这些都做好了，这个最基础的经典实验不亚于一个大的创新设计实验的教学效果。最后会要求学生取预处理效果最佳的根尖，再做一次验证实验，证明优选实验方案的可行性，让学生知道，原来自己动手也能做出非常漂亮精美的装片，提高学生的自信心。

3 完善课程成绩评价体系

由于实验考核方式多数只停留在实验报告成绩的评定上，缺乏较全面和较科学的量化考核标准，从而影响学生的实验积极性。因此，如何建立公平公正、更好的提高学生实验技能、科研技能及创新意识的考核机制，显得尤为重要。鉴于此本教研组将实验成绩分为几块：实验室制度规范、学生参与实验情况和实验报告。具体评价方法参见表1。

实验室制度规范 本项目采用组长负责制，小组长负责给组员检查打分，小组长由学习委员检查打分，实验老师只要检查学习委员一人。有了监督机制，大部分学生都非常自觉，极个别同学经组长和学习委员的提醒，都会养成很好的实验习惯。

学生参与实验评价 学生参与准备实验纳入到课程考核中，本实验课程要求每个学生至少完成一次完整的实验准备和预实验工作。

预习情况的考查：主要考查学生对实验目的、原理、操作过程及对实验结果的理解。

学生实验操作规范，以染色体标本制片观察为例，实验操作主要考查学生显微镜操作和临时装片制作是否规范。显微镜操作规范包括镜检是否从低倍镜到高倍镜、转换镜头是否通过旋转镜头转换器（很多学生习惯直接转换物镜）、是否会正确使用聚光器等；临时装片制作规范主要检查学生的切片，切片不成功主要表现在细胞重叠、气泡多、染料太多。还有很多学生对实验结果不会辨析，不会将理论知识和实验结果联系在一起，有时候甚至不知道怎么识别有丝分裂过程中的前、中、后、末期甚至间期细胞，不能用动态观点看待细胞分裂。

为了让学生了解自己实验缺陷，每次实验完成后，当场评分，说明缘由，让学生知道实验过程中的优缺点，有利于学生养成正确的实验操作规范，养成严谨的科研精神。

实验报告书写 考查学生对实验原理理解是否正确，绘图是否客观、正确，结果分析是否正确，讨论是否符合逻辑，通过实验报告的书写考查学生的逻辑思维和自己解决问题的能力，规范学生科技论文的书写，提高学生科研论文的写作能力，为毕业论文的顺利书写打下基础。

4 建立和谐的师生关系，落实学生的主体地位

师生关系是教师和学生日常交往和教学等合作过程中结成的一种关系。和谐的师生关系是在民主的氛围中形成的，是教师和学生建立在相互了解的基础上形成的一种相互尊重、相互认可的民主关系[7]。

高校“重科研、轻教学”的评价机制[8]，是导致教师与学生关系疏远的原因之一。实验课堂与理论课相比，相对交流时间较多，教师可以利用实验等待时间和学生多沟通，“以生为本”把学生当成自己孩子，认真倾听学生提出的问题，理解和尊重学生意见，在民主和和谐的气氛中与学生交流，能帮助学生锻炼思维、开拓思路、激发学生的实验热情和动手能力。

5 总结

遗传学实验作为生物科学的专业基础课之一，内容多，涉及的知识面广。现代分子遗传学、表观遗传学等的迅速发展，要求学生掌握的实验技能越来越多。实施以学生为主体的遗传学教学改革，有利于激发学生的学习热情，培养学生的动手能力、观察能力和创新思维，同时为学生顺利的完成毕业论文打下坚实的基础。

参考文献

[1]王利，钟金城，郭春华，等.本科生科研能力在遗传学实验教学中的培养[J].实验技术与管理，2013，30（5）：107-110.

[2]秦永燕，刘瑞祥，李云玲，等.遗传学实验内容的整体优化与探索[J].教育教学论坛，2014（51）：257-258.

[3]多力坤·买买提玉素甫，艾尔肯·热合曼，等.遗传学综合性实验课教学改革初探[J].教育教学论坛，2013（33）：47-48.

[4]马云，等.地方院校“遗传学实验”教学改革与创新型人才培养[J].新乡学院学报：自然科学版，2012，29（4）：378.

[5]冯海，等.在生物化学实验教学中发挥学生主体性的教学策略[J].湖北师范学院学报：自然科学版，2013，33（3）：94-97.

[6]郭善利，刘林德.遗传学实验教程[M].北京：科学出版社，2005.

[7]邱秀芳.高校和谐师生关系的构建策略[J].教育探索，

2012（1）：126-128.

[8]郑洁，陈莹.我国高校青年教师胜任力发展的困境与提升路径[J].现代教育管理，2013（6）：82-86.