西藏大学农牧学院《普通遗传学》实践教学改革探索

◆侯维海　王建林

西藏大学农牧学院《普通遗传学》实践教学改革探索

◆侯维海王建林

《普通遗传学》是高等农林院校农学专业的一门骨干基础课。以往，西藏大学农牧学院农学专业在普通遗传学实践教学中存在诸多问题。为了有效解决这些问题，通过两年的普通遗传学实践教学改革探索，从加强实践教师师资队伍建设，利用室外实训基地，增加分子遗传学实验内容和探究性实验项目等六个方面改革，初步探索出了适合西藏高校普通遗传学教学的有效模式。

普通遗传学；实践教学；改革

遗传学是一门紧密联系生产实际的基础科学，是植物生产类、动物生产类、生物科学类、食品科学类、森林资源类等专业的骨干基础课程，在这些专业的本、专科生教学计划中占有极为重要的地位。该课程涵盖了遗传学近100年发展的主要研究成果，从经典遗传学发展到细胞遗传学，再到现代分子水平的基因组学，后基因组学及蛋白质组学，其内容庞杂，知识难点多，微观且抽象，同时遗传学发展迅速，知识更新快，因此遗传学教材为适应时代发展要求，不断更新知识，填充新内容，使得教材具有一定的广度和深度。内地广大农林院校在实际教学中发现，遗传学是一门比较”难学”的课程，纷纷开展了遗传学理论和实践教学改革，以提高教学质量。［1-2］

西藏地理位置偏僻，经济条件落后，高等教育远落后于内地省份。同时，藏区高校生源地单一，主要来自西藏本区内的藏族学生。由于区内基础教育资源匮乏，教学条件落后，农牧民思想观念陈旧，大部分藏族学生基础知识贫乏。此外，汉语作为藏民族的第二语言，普遍存在汉语理解能力差，思维发展转化存在差距。英语教育缺乏，大学入校门槛低，学生综合素质良莠不齐。如何在西藏高校有效开展普通遗传学实践教学改革，培养学生的学习能力、动手能力是西藏教育工作者必须面对的问题。

一、普通遗传学实践教学存在的主要问题

（一）室内实验内容陈旧，多以验证性试验为主，缺乏综合性和创新性

受学校软硬件设施以及人才培养方案的影响，以往，西藏大学农牧学院开展普通遗传学试验多以观察、计数等描述现象为主的简单、易操作、机械快速的验证性试验。实验内容陈旧，主要是上世纪80年代遗传学的内容，以细胞遗传学为主的简单试验。且实验检测手段和方法单一，主要以显微镜为主要技术手段的观察实验，缺乏综合应用知识且提升学生动手能力的综合性、创新性实验。如包括有丝分裂、减数分裂Ⅰ期、减数分裂Ⅱ期、植物多倍体鉴定等实验，玉米籽粒分离规律的统计等实验。这些试验仅仅涉及遗传学教材的基础章节，处于遗传学试验的入门水平，未紧随教学计划开设相应实验，导致试验与理论知识严重脱节。同时实验过程简单，实验结果可预知，试验缺乏趣味性，导致学生学习积极性不高。

（二）实验教学模式僵化，缺乏互动性

受传统实验教学模式的影响，规定每个实验学时为2学时，要求学生在限定的时间内完成试验。因此实验前的准备工作均由试验员和授课老师预先完成，包括实验指导板书、材料的预处理、试剂的配制、耗材的准备、仪器的调试等。学生进入实验室后，老师先讲实验原理、实验步骤及实验注意事项，然后根据仪器设备的数量，分小组进行团队试验。学生按照老师的要求做简单的几步操作便可获得试验结果，试验结果的好坏根本不在意，也不会深究实验细节。甚至有些小组成员几乎不参与实验，仅完成实验报告的填写便离开实验室。所以学生没有参与整个实验过程，对实验原理、实验步骤一知半解，甚至有些学生连基本的试剂配制都不会，导致兴趣不浓，积极性不高。同时学生缺乏自主学习能力、自我管理能力和自我约束性能力，不善于表达自己的想法，教学互动性差，使得教师在教学过程中，不能准确判断学生是否已掌握相关知识，不能做到详简有略的讲授，表现为知识点衔接不畅，知其然而不知所以然。这样的教学模式使学生的动手能力、分析与解决问题的能力并没有得到锻炼和提高。

（三）实验总学时低，单个实验学时紧张，试验开出率低

近年来，受公务员、事业单位招考和西藏特殊的政治环境影响，西藏高等教育本科专业教学改革按照“重基础、宽口径、政治教育不减少的思路。在本科人才培养方案中，专业必修课、选修课比重减少，专业实践课程学时显著下降，而就业导向型的课程时数相应增加。导致普通遗传学实验学时仅有10学时，按照传统教学模式，仅能开设5个实验内容，而每个实验内容占2个学时，由于实验时间有限，很难保证每位学生都能独立操作一遍，也没有太多时间对实验结果进行分析、讨论，以及微调实验过程以获得最佳实验效果。这对于基础知识薄弱、动手能力欠缺的藏族学生提高专业技能和动手能力是极其不利的。普通遗传学是涉农专业的主干课程，注重理论与实践并重的原则。在内地多数农林院校，普通遗传学实验数都在8-10个，总学时在16-20学时。如中国农业大学农学系普通遗传学实验开出16学时，南京农业大学农学系普通遗传学开出6个实验，每个实验3学时，共18学时。因此西藏大学农牧学院有必要增加普通遗传学实验学时，以此促进学科发展。

（四）缺乏室外田间试验

室外田间试验能直接、客观地反映普通遗传学某些重要的理论，同时反过来，这些理论又可以指导田间试验，并能预测试验结果，如孟德尔遗传、连锁遗传、基因突变、近亲繁殖与杂种优势等，在作物育种、品种选育等方面具有举足轻重的作用。学生通过参与田间试验，可一步强化理论知识，将理论与实践相结合，有助于培养应用型人才。以往，西藏大学农牧学院农学教研室在开设《普通遗传学》课程时，并未开设任何的室外试验，仅以室内实验为主，使理论知识与生产实际脱节。

（五）考核制度不完善

西藏大学农牧学院对学生的实验考核相对简单，仅从出勤（30%）和实验报告（70%）两个方面计算学生的实验成绩，并未考察和评价学生在实验过程中动手能力、分析和处理问题的能力、团队合作意识以及实验结果的好坏，也没有组织学生进行单独的实验操作考核。实验成绩没有单独计算，也不计学分，仅按一定比例（20%）计入理论课程的总成绩，如此考核不能真实反映学生的实验能力。因此实验课考核分数高低基本上不影响学生的普通遗传学考核成绩，使得学生在客观上产生“重理论，轻实践”的错误印象。

二、普通遗传学实践教学改革思路

（一）加强和提升实践教学队伍师资力量

实践教学是以学生为主体，指导教师为辅助的教学活动。指导老师扮演着引导、启发学生实验设计，组织开展实践教学以及传授实践技能的作用。因此，建设一支素质优良、结构合理、专兼结合的实践教学师资队伍是保证实践教学的关键。当前，我们农学教研室充分利用西部高校奖补资金、教学改革项目及教师实战实践能力提升项目等，进一步加强实验实习教学教师与对口援藏高校和本地企事业单位学习交流、专业实习、技能训练。这样，旨在不断更新、丰富实验实习教师的学科专业知识和实践水平，提高自身的专业素质，提升实践教学水平。

（二）利用室外实训基地，抓好遗传学试验课教学

大部分藏族学生基础知识薄弱，汉语水平有限，对内容较难、微观抽象的的普通遗传理论知识理解有一定难度，课堂讲授存在听不懂、难以理解的困惑，导致知识的单向流动，使得课堂气氛压抑，变成教师的一言堂。此外，遗传学的研究对象主要以动、植物为主，多个重要理论都来自于植物试验。如何将枯燥、刻板的书本知识转化为有趣、具体的室外探究实验，是农学教研室多年来研究的一项课题。当前，我们通过搭建课堂与实训基地的交互教学，取得了一定的教学效果。利用室外实训基地，建立标本田，以西藏不同作物为试验对象，以普通遗传学可验证、可重复、周期短的试验为目标，以学生小组为主体，在老师的指导下，通过小组承包，责任到人的形式，让学生直接参与实验设计，将作物种植与遗传教学内容相结合，将植物的遗传变异、突变体、多倍体等内容直观地、真实地展现给学生。如开展豌豆、玉米杂交试验，验证孟德尔的分离规律和自由组合规律、连锁遗传及交换值的测定。开展青稞或油菜的近亲繁殖与杂种优势的利用、群体数量性状遗传等实验。通过学生自主学习知识、查阅文献，使藏族学生掌握本课程的基本技能，验证、巩固课堂所学的理论知识，培养少数民族学生调查、观察和分析解决问题的能力。

（三）压缩传统实验学时，增加当前较为流行实用的分子遗传学实验内容

遗传学涉及的实验内容较多，涵盖了经典遗传学、细胞遗传学、数量遗传学和分子遗传学。随着基因时代的到来，农学专业学生掌握分子遗传学实践技能变得比以往更迫切。因为，现代动植物育种技术发生了深刻的变化，大体方向以分子遗传学为主要手段，通过遗传背景分析、基因敲除、转基因等技术实现新品种的选育。因此，如何在有限的实验学时下，挑选符合西藏学生自身特点，又能反映学科发展现状的分子遗传学实验内容是农学教研室近年来摸索的主要问题。近年来，西藏大学农牧学院普通遗传学教学内容也从以经典遗传学为主发展到更多地讲解和介绍分子遗传学理论与技术。为此，我们也对普通遗传学实验教学内容和课时进行了较大幅度的调整。压缩了以经典遗传学和细胞遗传学为主的验证性、基础性实验，增设了分子生物学实验内容。具体实施过程如下：（1）将有丝分裂、减数分裂及染色体核心分析由原来的三个独立实验，改为一个实验内容，3个学时完成，使学生对细胞遗传学的核心思想，染色体行为变化及染色体结构有一个客观、具体的认识，同时熟悉实验室环境和基本的操作规程。（2）增设了体外DNA扩增（PCR）及电泳实验，4学时。PCR扩增技术是分子生物学实验中最基础、最常见的实验，它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于任何有DNA、RNA的地方，使学生对现代分子遗传学实验有一个感性认识，同时锻炼了学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。（3）与育种实践相关的青稞遗传多样性分析实验-ISSR聚丙烯酰胺凝胶电泳实验，4学时。当前，利用分子标记技术分析动、植物样本间亲缘关系、遗传距离，对指导动、植物育种具有现实意义。因此该实验开设能显著提高学生的专业素养。

（四）室内实验课程应增设探究性试验

探究性试验是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。当前，西藏高校倡导以研究性试验、创新性实验为主体的改革，广泛开展了大学生创新性实验训练计划活动和参与指导教师课题的研究性活动，旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式。农学教研室在组织开展普通遗传学实验教学过程中，鼓励学生积极申报与遗传学知识相融合的大学生创新实践活动项目，鼓励学生自带地方性地、具有特色的植物材料。以学生为主体，通过自己查阅大量相关资料，充分利用实验室条件，按照规定的项目申请书格式拟定选题、目的、试验方案和预期结果。指导教师审核申请书，确认项目书的可行性，经学校评定后，学生根据试验方案积极开展试验，写出研究报告，并以幻灯片形式在课堂上进行答辩汇报。同时教师通过对自己科研工作的介绍，引导学生以小组为单位参与科研工作，寻找感兴趣的科学问题作为切入点，通过查阅文献，将以前的若干基础性实验系统地设计成实习方案，经过可行性论证后独立实施。对于实习时间的安排，不再拘泥于有限的学期内，由学生自由组合成3～4人一组，

（五）搭建学生与研究生互动平台，由研究生担任实验助教，组织学生开展实验前预习工作

普通遗传学理论教学内容多、课时紧、任务重，而实验教学又需要投入较多的时间进行必要的准备工作，任课教师并无较多课余时间指导学生开展试验前的预习工作。试验员的工作也仅是试验材料和试剂的准备，与学生交流相对较少。为此，我们通过请研究生担任助教，在实验前组织实验小组代表开展必要的研讨活动，对实验原理、实验目的、可行性实验方案制定、实验设备使用、材料的培养等过程进行辅导和交流，并带领小组代表先行进入实验室，熟悉整个实验流程，掌握实验技能。实验课时，这些小组代表便成为各小组的技术辅导员。让助教批改部分实验报告，评定实验结果，并给出对实验报告的评阅意见。

通过与以往的实验教学相比，实验过程顺利且充满趣味，实验气氛融洽而活泼，显著提高了学生的求知欲和实验互动性。

（六）改革作物栽培学实践教学考核模式

实践考核是对实验、试验教学质量、教学效果的反馈和检查。其成绩的高低综合体现了学生在实践课中已习得的实验技能、相关知识、分析和处理问题的方法。普通遗传学实践教学改革针对以往单一、片面的考核模式进行了大的调整。将普通遗传学实践考核分立出来，单独作为一门课程进行考核。其考核以小组（3～4人）为单位，成绩由六大模块组成：考勤（10%）、文献资料搜集（10%）、试验方案设计（20%）、实验操作能力（20%）、试验完成情况（20%）、实验或实习报告（20%）。各小组获得成绩后，每位组员的个人成绩则按小组成绩×50%+组员打分平均分×60%计算。

结语

近两年来，通过对普通遗传学实践课程教学改革的探索，取得了良好的教学效果，既激发了学生的学习兴趣，提升了学生的操作技能水平，锻炼了学生的动手能力，又使藏族学生上课时遇到的语言障碍明显减少，理解能力显著提高，分析问题更加全面，解决问题的手段变得多样化，更加有助于学生的探索创新精神。通过对毕业生的调查回访和实习单位的反馈，一致表明，学生在工作岗位的综合表现较往年有显著提升，特别是动手能力、分析问题和解决问题的能力。但也存在许多问题尚待解决。如学生作为实践主体的地位尚需进一步提高，实践教师的协助角色应弱化一些，以培养学生能力为主，拓展思维空间，敢于创新和对传统提出挑战。同时，实训基地试验和室内实验内在联系应进一步强化，分子生物学实验、探究性和创新性实验的深度和广度有待加强，实验内容与藏区农业生产的紧密度还需加强。此外随着遗传学的快速发展，其理论的不断更新和生物技术的层出不穷，对普通遗传学实践教学提出的更高的要求。［3］要求我们不断改革实验和实习内容，紧随学科发展方向，为西藏农业发展奠定人才基础。

［1］孙丽萍，宋丽丽，时桂芹.生物技术专业《普通遗传学》教学方法和教学手段改革［J］.轻工科技（理论与探讨），2015，194（1）：156-157.

［2］曾秀存，许耀照，张芬琴等，生物科学专业普通遗传学实验教学改革的思考［J］.科技信息，2012，7：29-30.

［3］赵丽亚，鲍世民，赵国际，等.小鼠白内障基因突变方式、分布及基因定位［J］.中国比较医学杂志，2010，20（2）：62-65.

西藏大学农牧学院
责任编辑：胡萍