遗传学实验课程的教学现状与思考

摘要：遗传学实验课程是独立于遗传学课程之外的专业必修课，在生命科学的本科教学规划中得到了很大的重视。但是，由于历史和现实的原因，遗传学实验课程的教学工作仍存在诸多不足，需要不断完善和优化。

关键词：遗传学实验；教学方式；创新；评价

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）01-0242-02

遗传学是一门实验性很强的学科，遗传学的发展离不开大量而设计周密的实验研究。遗传学实验在遗传学课程教学中具有重要的地位，遗传实验课程是开展遗传学研究的重要基础，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其相关学科研究的能力。但是，由于受课程设置、课时、实验条件等因素的限制，目前的遗传学实验课程的教学方式、教学效果等存在很多不尽人意之处，削弱了遗传学实验课程应有的作用，需要引起重视并加以解决。

一、遗传学实验课程教学面临的主要问题

遗传学是生物学中最具有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学科之一。因此，遗传学的研究成果以及研究遗传学的新技术突飞猛进，与日俱增。但是，由于受传统教学体制的影响，遗传学实验课程教学过程中表现出来的问题越来越突出，主要体现在如下主要方面：

（一）实验内容过于经典，没有跟上遗传学快速发展的步伐

遗传学的基石是遗传学的三个基本规律，即分离规律、自由组合规律和连锁互换规律，为了帮助学生对三大遗传规律的理解，传统的实验内容都是通过果蝇的杂交实验、观察和统计杂交后代的表现和分离比，画出相应的连锁图。虽然果蝇是遗传学研究的极佳材料，具有容易获得、突变类型多、容易培养、繁殖速度快、性状易于观察等许多优点，而且能在较短的时间内完成分离规律、自由组合规律和连锁互换规律的验证以及伴性遗传、绞花遗传现象分析和染色体分析等研究内容，但是，正是因为果蝇的这些优良特性，所以很多条件比较好的中学就已经开设了相关的实验内容，如果在大学的遗传学实验课程中，还是做这样的验证，学生就没有兴趣了。其实，随着遗传学的发展，已有很多性状的基因被测序，特别是像果蝇这样的模式生物，人们对其基因组已有相当的了解，完全可以通过分子生物学手段，从基因水平验证遗传规律。

（二）教学方式僵化

就目前的实验课程模式来看，无论是验证性实验，还是获取新知识实验，教学环节都几乎是相同的，基本上都是学生模仿教师的演示或者按照老师拟定好的步骤机械性地去操作。无论结果如何，交个实验报告了事，这种实验课程教学模式的好处就是有利于学生掌握实验步骤，容易获得预期的结果，教师易于教学也易于管理，所以这种模式至今基本上仍然在使用。但是，它的弊端是显而易见的。主要有三点：（1）学生动手与动脑环节脱离。由于学生是按指定的步骤进行实验，实验的结果也是已知的，因此学生在动手实验时无需动脑思考，对实验丧失兴趣。（2）学生常处在被动地位。由于实验课时有限，实验中所需要的实验材料、实验用具、各种试剂等都是老师事先安排好的，学生在规定的时间内按照老师拟定的实验步骤机械性地操作，对决定实验成功与否的许多前期工作并不知晓，对实验的操作步骤也是只知其然而不知其所以然。这不利于培养学生的创新意识。（3）学生的创造性和实验技能难以发挥和展现。由于全班学生都是按照拟定好的同样的步骤去操作，不需要学生进行实验设计，不允许对实验过程进行改动，所以学生上实验课时不需要动脑思考，只要按步操作就可以了。

生物的性状是遗传和环境共同作用的结果，为了排除环境的影响、证实遗传对性状的决定作用，遗传学的研究需要严密的科学设计，包括研究材料的选择、培育与保存，试剂的配制、实验条件的选择等都对实验结果起决定性作用，如果只知道实验步骤不知道这样一些关键环节，对遗传学研究的理解是非常欠缺的。

（三）实验教学的评价体系不合理

这主要包括两个方面：（1）对老师工作业绩的评价和工作量的认定。由于实验场所和师资的限制，实验课往往也是几十个人的大班课，老师要对那么多的学生进行手把手的指导，实际上要比上理论课辛苦。但是，实验课的工作量认定也是按课时数统计，有的单位还要将实验课的工作量乘以小于1的系数，这就很难调动老师的积极性。遗传学实验需要严谨的实验材料，这些材料的培育与保持，需要花费很多时间，而不可能在实验课的课时内完成的。（2）对学生学习能力和学习效果的评价。实验课的考核主要包括两个方面：①考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握情况；②考核学生的实验技能。第一种考核比较简单，一般是通过书面考试的形式进行，可以考核学生对实验的理论基础的掌握程度，但不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯等，这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大。第二种考核比较复杂，受评价体系和人为因素的影响比较大，往往缺乏公正公平性。

二、对解决问题的几点思考

遗传学是一门发展速度很快的生物学基础学科，也是一门实验性和应用性很强的学科。遗传学实验既是对所学知识的验证，也是训练技术、培养设计能力和创新精神的重要途径。随着遗传学科的发展以及教育改革步伐的不断加快，遗传学实验课程目前所面临的问题也需要通过不断改革而逐步解决。

（一）传统实验与创新性实验相辅相成

遗传史上的一些经典实验的原理和设计精髓对现代生物学的研究仍然有着不可替代的科学意义。当然，保留这些传统实验不是要几十年甚至几百年机械地简单重复，而是要在遗传学的不断发展过程中赋予新的灵魂和精华，要在传统实验中引入创新设计和创新思想，这是遗传学实验课程改革的一项重要课题。例如，果蝇有许多突变型，而且许多基因都已经定位到相应染色体上，因此在传统的果蝇杂交实验中，我们可以提供不同的果蝇品系，让学生根据已定位的基因信息，选择合适的果蝇品系，自己设计杂交组合，以尽可能少的杂交组合方式验证分离、自由组合、连锁互换、伴性遗传、绞花遗传等遗传现象。在这样的实验设计中，既保留了传统的果蝇饲养和杂交实验环节，又赋予了学生动手动脑的创新锻炼，一定会激起学生的兴趣和探究热情。

（二）加强课程群建设，优化相关课程资源

作为生命科学本科阶段所要学习的一门基础的专业必修课程，遗传学与动物学、植物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学等课程之间存在着很多交叉和重叠。在遗传学实验课程开设的一些传统实验也可能会在其他课程的实验课中开设，例如，细胞分裂实验也可能在植物学、动物学或细胞生物学实验课开设，基因克隆实验也可能在生物化学和分子生物学实验课开设，转化实验也可能在微生物学实验课开设等，因此，这些课程的相关老师就有必要统筹安排，不要在不同课程中重复开设相同的实验，也不要相互推诿而漏开了某个实验，充分利用各门课程有限的实验课时数，增添新的实验内容，以便紧跟本学科发展的步伐。

（三）建立科学的评价体系，激发师生的教学热情

如何合理地评价学生的学习活动，不仅会影响学生的学习热情，还可能会给学生的心灵和世界观造成不利影响。因此如何科学、客观地评价学生的学习能力也是教学过程的一个重要环节。实验课不同于理论课，既有专业理论要素，又有操作技能要素，所以实验课程成绩的评定应采用综合指标，例如专业基础知识水平、实际操作技能、创新意识、团队意识、互作精神、师生互动情况以及实验结果等。老师的积极性是上好实验课的关键，虽然每门课程的课时数量是限定的，但是老师在实验过程中所付出的劳动应该、同时也必需得到尊重和认可，所以老师在实验材料准备、预实验等过程中付出的劳动应该计入工作量。

总之，目前的遗传学实验课程教学中仍存在一些缺陷和问题，需要通过不断改革和创新而不断得到完善。

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