果蝇实验对“发现式”实验教学改革的推动作用

邹玉兰

【摘 要】 在开展遗传学的有关实验教学中，果蝇是较为经典且常见的实验材料。现阶段我国诸多高校通过将果蝇作为实验材料的遗传学实验，仍然以较为经典的验证式教学为主，无法吸引学生实验兴趣，无法提升教学质量。由此本次研究针对果蝇实验对“发现式”实验教学改革的作用展开研究，对实验教学内容进行调整，实现了“验证式”实验教学至“发现式”实验教学的转变，从而有效提高实验学习成效。

【关键词】 果蝇实验；“发现式”；实验教学

[Abstract] Fruit flies are relatively classic and common experimental materials in carrying out experimental teaching of genetics. Many colleges and universities in our country at present stage by flies as experimental material of genetics experiment， verified with a more classic type teaching is given priority to， still unable to attract the students' experiment interest， unable to improve the teaching quality. Thus the research on fruit flies experiment on the "discovery" study of the role of experiment teaching reform， adjust the experiment teaching content， implement the "authentication type" experimental teaching to "discover" the transformation of the experimental teaching， thereby effectively improve the learning effect.

[Key words] fruit fly experiment； "discovery"； the experimental teaching

在近百年的遗传学教学变革中，始终作为经典模式生物被广泛多次应用于生物学、基因功能研究以及药物研发等多种领域[1]。遗传学教学在变革中，不仅应当重视培养学生的理论知识，同时还应当训练学生的思维创新，加强实际操作能力。近些年来我国的遗传学教学中，学生普遍存在兴趣不足，无法独立观察、独立操作、独立发现问题的被动地位[2]。为了对这一问题加以解决，通过重视培养学生的实验能力及探索创新能力，将果蝇实验应用于“发现式”实验教学变革。以期本次研究能够为高校开展遗传学果蝇实验教学，提供可参考依据。

1 果蝇实验在实验教学现状概述

果蝇实验首次于上世纪初出现，经Morgan学者在实验研究中将黑腹果蝇作为实验材料至今，果蝇实验就成为了遗传学实验中的经典实验教学材料，对生物遗传学的研究学习有着尤为重要的意义[3]。随着社会的发展，果蝇实验也仍然被广泛运用至生物学、分子学及神经科学等诸多领域。现阶段诸多高校都开设了果蝇实验遗传学实验课程，但是在实验课程开展中，普遍存在验证式实验。并未以学生的视角开展多视角实验教学，缺乏新型的实验教学手段及必要的实验探索。因此学生在整体的实验课程开展中，缺乏探索兴趣及主动性，无法有效提升整体的实验教学质量。

2 遗传学“发现式”实验教学变革举措

通过了解现阶段果蝇实验教学的具体状况，通过借助Gal4/UAS系统及虚拟仿真实验平台，实现果蝇遗传综合实验，将其引入之生物遗传学果蝇实验教学中[4]。针对实验教学内容、方法、性质统一做出如下变革：

2.1 引入新内容

为了顺应当前社会发展进程，通过针对实验教学内容做出一定的教学变革，是开展实验教学的核心。在《华中农业大学生物学虚拟仿真实验教学中心》（2015年）获批湖北省首个自然科学类省级虚拟仿真中心，其中《果蝇综合大实验虚拟仿真》实验是中心的建设项目之一，为培养学生的动手能力及激发学生对果蝇实验的热情。我们将《果蝇综合大学实验》分成四个模块，本着虚拟仿真实验在本科实验教学中的终止，能实不虚，虚实结合。实现了整个实验划分为五个部分，分别为实验目的、实验原理、实验操作、教师与学生互动、在线测试，虚拟实验操作过程中不断地有干扰数据出现。在果蝇实验课开展之前，学生必须持有效身份（学号）进入虚拟平台预习，获取一定学分使得学生转换传统实验教学的被动性，带着问题去学习、探索、发现。我们通过针对“果蝇杂交实验”中，对传统的实验内容加以重新设计，将新型的果蝇品系引入实验课程中，有效整合了原本单独设立存在的果蝇实验课程（杂交实验、双因子杂交实验、伴性遗传实验），针对性设计一个关联且综合的“果蝇杂交实验”[5]。

通过将果蝇唾腺染色体制片能够配合于观察实验，在课程开展中划分少量课时，指导学生完成鉴别果蝇雌雄及杂交操作、观察突变体的形状及染色体等课程内容，让学生對果蝇实验的课程了解，不再仅仅局限于传统果蝇实验和遗传学分析法内容中[6]。并且在此基础之上，通过增加设立了“果蝇基因表达模式的监测”及Gal4/UAS系统，这两个增设的拓展实验项目，对果蝇实验在国际间的最新研究进展加以介绍，从而对学生起到引导和鼓励作用，让他们能够在课余时间实现对果蝇实验的进一步研究、探索。

2.2 “发现式”转型

“果蝇杂交实验”是绝大多数高校遗传学实验课程开展中，教师实现基本教学实验的关键项目及主要教学内容之一。通常情况下果蝇实验都是在教师的教学指导之下，通过提前设计具体的实验方案，对实验条件进行测定，针对每一个实验细节进行指导讲解。同时由于课堂的课时存在一定局限性，由此绝大多数实验开展都是由实验指导老师所指导完成。学生只需要按照具体的实验要求即可完成。此种教学导致学生的整体学习状态都是过于被动，学习的整体积极性及主动性较低。

实验教学方法决定了学生在果蝇杂交实验中，是被动接受者还是主动接受者。由此通过实现了果蝇杂交实验变革，同样能够也需要对实验教学方法做出相应调整。在实验开始之前，教师只需要根据实验选择针对性性状，以及各个性状果蝇的外形特征，注意在饲养果蝇中的有关注意事项。然后有学生对有关资料进行查找，主动设计相应的实验方案，并且提出针对性实验数据，对其实验结果加以分析。此种教学方法，就保证了学生能够掌握果蝇的基本实验操作，同时又能够对果蝇实验的具体过程加以深刻了解。

通过实现果蝇实验教学项目的增设，可以引领学生思考一些无从得知的问题，进而引导学生能够发现问题、提出问题、分析问题及最终解决问题。在实验的过程中，教师应当予以学生针对性的可参考建议，并且整个实验操作都应当确保学生的“独立设计、独立操作、独立创新”，保证学生能够运用已掌握知识，对实验中的问题发现、分析和解决。由此有效的转变了学生在传统果蝇实验课程中的被动地位。实验的性质也由传统的“验证式”逐步转变为“研究式探索”，教师所采用的教学方法也由传统的手把手，转变为学生自主发展探索。

2.3 “开放式”转型

在传统的果蝇实验教学中，实验室基本在课外均处于封闭状态，学生只是在实验课情况下，才在计划规定中被动式的进入实验室开展实验，平时绝大多数时间都无法进入实验室。因此学生无法自主性的发挥自身的学习潜能，更无法提高整体的素质创新能力。通过实现实验教学方法的转变，也必然带动了教学模式的转变。为了对传统教学模式的弊端问题加以改变，通过转变原本“封闭式”实验模式转变为“开放式”实验模式。具体的实验课程开展过程，也是由“课内完成——课内+课时完成——课外独立完成”的教学过程。该教学过程是一个层层递进的教学体系，能够在教学开展中，培养学生自主探索能动性的同时，还可以减少实验教师的课程工作量，促进学生及教师的整体教、学热情。

3 教学成效

通过将此种果蝇实验“发现式”实验教学变革应用于实际教学中，经过此番教学变革，学生能够由传统的被动化接受课堂知识，逐步转变为主动化学习知识，提升了学生的整体学习兴趣。每一届学生都能够对果蝇实验产生较好的趣味性，并且锻炼了学生的独立思考、思维创新及科研实践能力。

4 结语

实验课程教学开展，是培养学生在理论知识学习之外，科研创新思维及实践操作能力的关键环节。要想达到配合理论知识课程，开展教学内容之外的教学目的，就需要重视培养学生提出问题及解决问题的能力。由此通过实现果蝇实验的“发现式”实验教学，能够提高学生对果蝇遗传学实验的有关理论知识掌握度，同时还能够培养学生的实验操作技能。通过本次果蠅实验教学变革，充分认识到改革实验教学变革，更是一个主动探索的过程，只有不断实施科学合理性变革，才能提升整体实验教学质量。

参考文献：

[1] 刘艳，孟令军，逯家辉，等.低温麻醉技术在果蝇遗传学实 验教学中的应用[J].生命的化学，2016，（1）：126-128.

[2] 齐璐璐，姜先荣，周亚彬，等.遗传学实验教学中果蝇杂交 实验整合的探索[J].合肥师范学院学报，2015，33，（3）： 114-117.

[3] 章军，朱斌琳，宋思扬. 果蝇诱变开放实验激发了学生对 遗传实验的兴趣[C]//全国高等院校遗传学教学改革研讨 会. 2010.

[4] 李永华.如何提高探究教学的有效性——关于摩尔根的 果蝇杂交实验的探究[J].魅力中国，2010，02.

[5] 王艺瑾，温省云，龚海韻，等.果蝇产卵行为的偏好和可塑 性实验模型[J].生物化学与生物物理进展， 2012，（9）： 910-918.

[6] 朱雄.关于摩尔根提出“果蝇眼色基因位于X染色体上”的 导学[J].中学生物教学，2013，（3）：50.