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对遗传学的认识与理解

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对遗传学的认识与理解

对遗传学的认识与理解范文第1篇

现代医学的研究已经证明,人类的健康取决于人的遗传结构及其与周围生活环境相互作用的平衡。当这种作用达到平衡时,人类处于健康状态,当这种平衡被打破时,人类就出现疾病[1]。将人类疾病按照环境与遗传因素作用的大小来分,可以分为三类,第一类完全由环境因素引起的疾病,如外伤、食物中毒和非正常死亡等;第二类完全由遗传因素引起的疾病,如白化病、进行性肌营养不良等;第三类即由环境与遗传因素共同起作用而引起的疾病,即通常称为复杂疾病。现代医学认为除第一类疾病之外,人类所有疾病的发生、发展和转归都与遗传物质(DNA)的直接或间接变化相关。全球人类基因组计划(HGP)的总负责人、美国著名学者Fran-cisCollins认为现代医学的发展已经进入基因组医学时代(theeraofgenomicmedicine),遗传医学正逐步融入医学科学的主流(mainstream)[2]。一般而言,某一致病基因被发现后,几个月内即可用于临床诊断疾病,而疾病相关基因也只需要2-3年就可用于评估患病风险。应用分子生物学技术进行常见疾病如感染性疾病、遗传性疾病和恶性肿瘤等的诊断,已成为国外医疗机构的常规项目,也是衡量一个城市和地区整体医疗水平的重要指标。在现代医学的教育体系中,医学遗传学渗透到了分子生物学、生物化学、病原生物学、胚胎学、生理学、肿瘤遗传学、药物遗传学、遗传毒理学、细胞遗传学、行为遗传学、表观遗传学和发育生物学等许多相关学科,在基础与临床之间起着一座桥梁的作用,是一门桥梁学科[3]。基于科学技术与医学遗传学迅猛发展的今天,怎样在医学生中开展医学遗传学的教学值得深思。

1合适的教材是教学之根合适的教材是课堂教学的重要保证。国内有许多遗传学专家,其各自编写了不同层次的教材,各有优势,各具特色。例如夏家辉主编的研究生用教材(人卫版)、李璞主编的面向21世纪医学遗传学教材(协和医大版)、陈竺主编的7年制规划教材(人卫版)、傅松滨主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材全国高等医学院校教材、左及主编的5年制统编教材(人卫版)、孙开来主译的由Collins等人撰著的医学遗传学原理(科学版)等,对我国的医学遗传学教育都起了非常重要的推动作用。我们多年来采用傅松滨主编的教材。该书言简意赅、深入浅出、图文并茂、清晰流畅,较受师生欢迎。但上述教科书也存在一定的缺憾。例如,它们均病例病案少,基本以分子遗传与细胞遗传学基础、药物遗传学、生化遗传学、免疫遗传学等主题为切入点的编写方式,使师生感到医学遗传学是将上述各学科硬拉在一起形成的学科,与临床距离远,难以激发学生学习兴趣,不利于教师教学与学生学习。另外,现在的教材中研究前沿成果比较少,特别在临床医学中的应用即解决实际问题的内容非常欠缺,医学遗传学作为基础学科,学生却误认为在临床基本上用不到,很难碰到遗传病,即缺乏实用性的内容。因此传统的教材抑制了学生的学习兴趣、抹杀了医学遗传学在医学中的重要地位,因此急需一本以问题为先导、增加临床病例并附有病案分析的基础与临床相结合的医学遗传学教材的问世。

2高素质的教师队伍是教学之本

医学遗传学是医学基础教学的重要学科,是基础与临床相结合的桥梁学科。高素质的教学队伍是好的教学效果之本,因此,高素质的师资队伍建设显得尤为重要。高素质的教师应从以下几个方面评价:①应具有以人为本、敬业奉献的精神;②应该继续教育与培训,与时俱进,抢占信息技术的制高点;③应该具有扎实的教学基本功,包括有渊博的知识,有很好的表达水平,有较强的综合分析归纳问题的能力,有较强的组织教学能力和科研能力等。作为教师应具有很强的优化教学内容能力,因为医学遗传学的课程课时比较少,内容多,因此要精简浓缩内容。合理利用网络搜索出最近的一些医学遗传学临床病例,及时更新多媒体课件,增加动画、病例图片,提高学生学习兴趣。医学遗传学的发展非常迅速,人类基因组计划,遗传病基因诊断、基因治疗等新的研究进展不断被纳入教学范围,因此及时掌握医学遗传学的最新动态非常重要。而网络资源具备的信息量大,因此教师应该具有较强的利用网络资源的能力,使自己的课堂教学内容丰富、知识量大。多媒体课件的制作、教学设计是关键,因此,教师应该具有较强的制作课件的能力,要通过分析课件的用途,选择合适的软件,确定页面的大小等内容,制作出高质量的多媒体课件。

3教学手段方法是教学之源

传统的教学是“教师、教材、学生”三要素组成的面授填鸭式教学模式,学生的主体作用发挥不大。随着科学技术手段的日新月异,特别是网络的不断普及及素质教育的推广,除了传统的教学以外,一些新的教学方法应该不断地推进到课堂教学当中。首先,应该采用传统的教学与PBL法相结合。由于学生能力在不断地培养之中,医学遗传学课程一般设置在第一、三学期,对于刚进入大学的学生来说,独立学习的能力还欠缺,所以应该在传统教学渗透现代化的教学理念。第二,应该采用病案分析的方法进行教学。医学遗传学是中学所学生物学知识的继续与加深,特别是理科生有一定基础,如果在高等学校学习时只是简单加深,使其误以为医学遗传学知识与中学阶段的生物学知识一样,感觉在“炒现饭”,这样会磨灭学生对这门课程学习的兴趣。在现代遗传学认为“所有疾病都与遗传有关”,典型病例比较多,在讲授知识时引入病例,将学生引入特定的情景中,引导学生对病例进行分析,提出问题,并解决问题。病例教学作为一种生动直观的教学模式,既能加深学生对理论知识的理解和记忆,也有利于实现教学方式从灌输式向启发诱导式的转化,使学生能自觉、主动、创造性的学习,培养学生批判性思维的能力[4]。医学遗传学的研究对象为人类的遗传病,研究遗传因素与疾病的内在联系。因此在讲授各类遗传病时,应引入临床真实病例,使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论,不仅能激发学生的学习兴趣,而且有助于加深学生对疾病本质的认识,培养医学思维。例如,在讲授多基因遗传时,首先给出唇裂腭裂的患者照片,使学生直观感觉认识唇裂腭裂是遗传病,而且是多基因遗传病,同时选取真实病例,譬如王菲的女儿也是其中的患者,以明星效应激发学生兴趣。在课堂上引导学生逐步分析多个家系系谱,使学生理解和掌握多基因遗传病的发病特点等讲授重点和难点。第三,学生参与的互动教学模式。目前的教学模式还是属于灌输式(填鸭式),教学中应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,让学生主动去学习知识,真正参与到教学活动中来。在轻松、活跃的课堂氛围中给学生提供展示的平台。例如在教学中可试行学生讲课的方法,选择一章难度较小的章节留给学生讲授,提前一周布置任务,让学生利用课余时间搜集资料,准备课件。例如染色体一章第一节染色体的形态结构与种类内容简单,学生通过查阅资料,准备课件,应该可以更好的理解这堂课的内容。由于平时的教学都是教师教,学生学,因此这种教学形式的偶尔转变有利于提高学生的学习兴趣,同时对参加讲课的学生也是很好的锻炼。最后,基于网络平台的教学应用。现在信息技术深入到我们工作学习生活的各个角落,利用网络平台进行教学势在必行,这也是近几年来教育部为培养高素质人才的要求。因此,未来高校课程必将向着信息化和网络化的方向发展。医学遗传学这门课程也应该顺应网络化的趋势。医学遗传学已经建设成为校优秀课程,我们现在着手进行了网络平台建设,该平台将为师生搭建一个医学遗传学探究式的教与学互动的网络空间,使师生在此平台上互通信息。

4科研是教学之生力军

科研工作是促进学科建设和发展与培养创新人才的基本途径,也是提高教师的业务素质及学术水平和提高教学质量的根本保证。科研能使学生学术思想活跃,课程内容理解深透,授课生动,讲解自如,能使学生真正弄懂教材内容,从而启发其学习兴趣,培养科研思维和启迪创新精神。认真钻研的教学态度能加深对知识的理解,拓宽知识面,有益于科研思路的确立和开拓科研新领域[5]。我们医学遗传学的教学团队,均为硕士以上学历,在遗传学、分子生物学、肿瘤分子生物学方面均取得了一定得成绩,这对医学遗传学的教学工作起到了推波助澜的作用,相信在教学团队的一致努力下,医学遗传学的教学与科研将踏上一个新的台阶。

对遗传学的认识与理解范文第2篇

【关键词】中医专业;医学遗传学;现状

医学遗传学是一门横跨基础医学和临床医学的桥梁课程,是医学科学领域中十分活跃的前沿学科。它是一门综合性学科,既有遗传定律和遗传学理论的抽象深奥,又有众多概念的描述。它是一门实践性学科,既体现直观性、逻辑性,又注重培养学生观察能力、思维能力。可见它与现代医学有许多不同之处[1]。因此,如何在有限的学时内达到医学遗传学的教学目标,培养学生自主学习的兴趣,提高医学遗传学的教学效果,是医学遗传学教学过程中应该认真思考的问题[2]。笔者就教学现状中的问题和课程改革进行探讨。

1 高等中医院校中医学遗传学教学现状

1.1 学时限制和学生的原有认识结构不完备 目前,高等医学院校的医学遗传学的教学计划多为54学时,而中医院校一般设为30学时左右。在这种学时少的情况下,怎样才能达到教学大纲所要求的呢?如何培养学生良好的学习兴趣?以掌握这门课程所教授的内容?如何拓展学生的知识面?这些都是在教学过程中所必须解决的问题。并且中医类专业学生中有相当比例的文科生,而文科学生在中学阶段多数是生物学知识欠缺或者是缺乏学习生物学课程的兴趣。这就需要我们在教学中改革教学方法和手段,努力使抽象的理论形象化、具体化。

1.2 教学形式单一和缺乏合适的教材 中医院校乃至全国大多数高等院校的课堂教学都是采取的传统的灌输式的以教师为中心的课堂教学模式。但传统的教学方法不能根本解决传统教学所面临的难题和提高教学效率的问题。例如,在遗传病的病例讲解中,传统教学只能进行抽象地、单调地讲解枯燥的文字,学生理解很困难,教师讲授耗时又费力。再者,目前医学遗传学的教材多数按照西医院校的教学大纲编写,明显这些教材对中医院校的学生是不适合的。

1.3 实践环节相对薄弱 医学遗传学也是一门实践性很强的学科,运用遗传学的基本知识,分析掌握遗传疾病发生的规律,有效防止遗传病的发生,是学习研究医学遗传学的根本目的。由于教学课时及教学空间的限制原因,导致中医院校的医学生在医学遗传学的实践环节不能得到很好的培养与训练。

1.4 实验教学的基本条件较差 实验教学是医学遗传学的重要教学内容,也是学生直接验证遗传学理论和培养分析问题能力的重要基地。中医院校的医学遗传学的实验教学资源严重不足,开展实验教学的基本条件较差,设施相对缺乏,设备较为陈旧,用于实验教学的经费投入严重不足,致使实验教学课的开出率较低。

2 课程改革措施

2.1 革新教学内容和深化课程改革 教学改革首先是教学内容的改革,对生物学的知识相对贫乏的中医类学生来说,对遗传学的内容更是缺乏了解。如何确保中医类医学生学习医学遗传学知识的递进性,达到有效教学目标,精选与编写一本适合中医类专业或者是中医院校的医学遗传学教材显得尤为突出。深化课程改革就要结合中医院校自身特点,所以编订统一的教学大纲,确定合适的教学目标,是解决医学遗传学授课学时不足的根本问题。

2.2 更新教学理念,革新教学模式 即改变“以教师为中心”的传统教学模式为“以学生为中心”的新教学模式的探索。例如为进一步增强自学能力,我们将《医学遗传学》与中医类专业学生自身特点结合起来,开展小组自主学习的横向探究。要求学生自行选择医学遗传学领域某一主题(如某些遗传病治疗或某些遗传学研究方法等)进行文献调研,并撰写“小综述”。然后小组集体讨论,再进行课堂汇报。实践中,小综述不仅涵盖了众多遗传病研究与治疗,而且也涉及优生学、遗传咨询、新生儿筛选、遗传学新技术的应用,这些大多是在课堂上未详细展开,甚至未提及的。

2.3 以多媒体为辅助教学手段,采用案例教学法,克服实践薄弱问题 为加强教学的直观性和趣味性,利用多媒体教学图文声像并茂的特点可,激发学生学习兴趣。例如借助教学录像把一个个活生生的病例展现在学生面前,通过实际的案例展示,进行患病风险的估计和家系遗传调查分析等。或者采用一些形象的投影片辅助教学,帮助学生理解一些比较抽象的内容,这样既解决了遗传学深奥抽象问题,又间接地培养了学生的实践能力。

2.4 重视实验教学环节 实验课是学生基本技能训练、培养科学作风的重要环节,它不仅是培养学生独立分析问题、解决问题等能力的方法,还是证实某些科学论点,巩固科学知识的手段。实验课程的设置是学科建设的重要方面,也是培养学生动手能力的重要环节。根据中医院校目前情况,尽可能增设或新开一些能够开设的实验课,例如性染色质检查、人类苯硫脲的尝味能力的遗传分析等对实验设备和材料要求简单的实验。通过实验教学加深对理论课的理解,并加强记忆,掌握基础的遗传学实验技能,以培养学生的创新思维和提高其综合素质。随着人类基因组计划的不断推进,医学遗传学知识发展迅猛,新知识、新概念、新技术、新理论层出不穷,由于教科书存在固有的滞后性,往往难于反映本学科研究的最新成果,前沿的最新进展,故不断刷新教材,充实丰富教学内容,更新教学理念,优化教学手段,激发学生热情,注重实用性教学,才能达到良好的教学效果[3]。

参 考 文 献

[1] 宫京闽,唐珉,李刚,等.促进医学遗传学教学改革.提高教学质量.中国优生与遗传杂志,2006,14(1):122-123.

对遗传学的认识与理解范文第3篇

关键词:教学;认识;遗传病;实践

在当今科技发展迅速、人们生活水平不断提高的情况下,各种疑难杂症始终是人类避免不了的。本篇文章就以遗传病为主题,讨论如何让在校学生在学习实践中认识、了解这一疾病,以及在接触患有遗传疾病的患者时,怎样利用专业知识帮助患者了解自身疾病情况,从而尽量减轻患者病痛和家人压力。

一、全面认识和了解遗传病

最近几年,医学事业的不断发展,对遗传疾病也有了更加深入的研究,科研成果更是屡屡创新。遗传学的教育也在慢慢的转变,开始培养学生自我的思维理解探索能力。加入了许多实际的临床应用学习,让学生在学习中对遗传疾病有更加宏观的认识。从生理上,病理上和药理上等多个角度直面遗传疾病。传统教育中我们对遗传学的教学主要是从两个方面,首先是遗传学的基本理论部分;再者是临床教学。

遗传学和其他医学课题一样,特点鲜明,具有一定规律性。这些规律能够有助于学生更加准确的把握学习主题。遗传学还在不断的发展研究中,跟随当今科技发展的快速步伐,基因检测,基因治疗,干细胞等新知识不断被大众所熟知,这些新的科技将渐渐取代传统的知识。因此,这门复杂的学科需要丰富的理论知识和实际临床的结合,是激发学生学习非常重要的一面,也能加强学生对医学行业的认识、增强自身责任感。所以,在临床学习中,如何指导学生临床诊断,临床治疗以及临床预防都是重要的学问,也是当前、人们最关注的一门重要科学技术。

二、实践与理论的有机结合

鉴于遗传学的特殊存在,我们在指导学生学习的时候不得不注重几个方面:一是,教学老师自身的专业知识,在教育中,也要不断深造,学习。用于接受新的科技成果,紧跟科技发展的脚步。二是,增加临床学习实践课,让学生在理论后迅速有临床实践的机会,强化学习知识,增强学生学习兴趣。

一直强调的是遗传病学是需要理论和临床结合的基础学科,那么怎么正确划分这两种形式呢?首先是课程上面,理论学习和实践操作最好是同步。当学生学习了遗传病的典型案例知识后,紧接着安排观看案例的相关影像,如何正确安排理论和观看影像的时间,也是需要教师合理的安排。再则是实现学生自学精神,提倡学生在生活中自寻寻找遗传病的调查,正确合理的利用课余时间。总之,合理调整理论学习和实践学习,理论课上适当删减一些重复的知识,结合多媒体教学,加大课堂信息量,方能达到丰富课堂的目的。

三、加强实验操作教学

遗传病学术是一门自然科学,开设实验课程是让学生探索其规律的重要手段。能让学生通过操作获取经过实验验证得出的知识,加深学生的印象。我们通过遗传病学设计出实验体系,根据当前的教学内容对实验课程进行合理的调整。经常会做到的是遗传病的诊断,羊水细胞的培养,PCR的技术分析,染色体等检验项目。实验之前要给学生做好充分的相关理论知识,对实验仪器,材料等做好准确无误的检查,确保最后实验的安全和效果。实验过程中发现学生操作出现的问题,老师需及时指导。实验后,根据实验结果,和学生进行案例分析,并对该实验课程做出相关报告。

四、重点内容和知识的教学

遗传病的发病机理和预防是让学生认识遗传病的两个基本目的。我们就以智商低下为案例,先让学生自行讨论导致智力低下的发病机理。目前科研成果认为,导致人体出现智商低下的原因主要有几个方面:第一,是染色体的畸变,其中包括染色体数目的畸变和结果的变化;第二,单基因的突变;第三,多基因的突变;第四,线粒体的基因突变。在实践过程中,预防智商低下需要做到如下几点:首先,为孕妇提供专业的卫生教育和营养方面的指导;其次,定期做孕期检查;最后,胎儿基因检查等。总的来说,遗传病的认知和预防都是极为课学的,是当前最前沿的科学知识,而我们教学的核心就是为了极大程度的提高学生对遗传学的认识。我们在教育中应当根据学生的实际学习情况来定,就事论事,具体分析案件,解决问题,让学生看到不一样的层面。

对遗传学的认识与理解范文第4篇

针对社会对人才培养质量的要求,结合地方院校的实际,对遗传学实验教学改革进行了探索.通过优化实验内容,丰富实验材料,运用现代教育技术,开放遗传学实验室,建立实验评价体系等途径,培养学生的专业实践技能和创新能力,提高学生的综合素质.

关键词:

地方院校;遗传学实验;教学改革

遗传学实验是高等学校生物类专业的必修课.通过遗传学实验教学,对于培养学生动手能力、遗传研究能力,以及学生发现问题、分析问题和解决问题能力[1],具有重要的作用.但是,现行的遗传学实验教学中,普遍存在以验证遗传的基本规律为主,缺乏综合性、研究性实验;多数遗传学实验经历时间长,一次实验课仅有约3学时,许多实验操作不得不由教师代替完成,学生真正动手操作时间较少,很难对学生开放实验室;教学手段上以一台显微镜打天下,实验内容多局限于细胞遗传学范围内;实验成绩评定上,不管实验过程和结果,只要实验报告写得好,实验成绩就高.这些问题制约了学生发现问题、分析问题、解决问题能力和动手能力的培养[2-5].面对这些困难和挑战,必须改变实验教学的传统思想和观念,开辟实验教学新思路,构建适应新形势的新型实验教学模式.为此,我们针对社会对人才培养质量的要求,结合地方院校的实际,对遗传学实验教学改革进行了探索,取得了一些成效.

1优化实验内容,构建合理的知识体系

遗传学科的不断发展和研究领域的不断扩大,遗传学实验与生物专业中的很多学科的实验相互渗透、相互联系.在遗传学实验教学中,我们对实验体系和教学内容做了如下改革.

1.1实验教学体系的建立

遗传学实验教学既要符合人才培养的目标要求,又要尽可能反映本学科的特点.对遗传学实验的课程结构进行了调整,建立了“验证性→综合性→研究性”逐层递进的实验教学体系,从生物的个体水平、细胞水平、分子水平和群体水平等方面确立了5个教学模块,有利于系统培养学生的遗传研究技能,拓宽学生对遗传学知识的理解,提高学生的动手能力、综合实验设计能力和创新能力[6-7].

1.2实验内容优化整合

将遗传学实验内容整合为以下5个教学模块:经典遗传学实验模块.以果蝇或玉米杂交实验为基础,在教师的指导下,学生完成从实验方案的制定、杂交组合的选择,到实验操作、观察和记录、显著性分析等全过程.目的在于验证和分析遗传的基本规律,学习杂交技术.该模块实验项目有果蝇杂交综合性实验,玉米杂交综合性实验.细胞遗传学实验模块.以根尖、花蕾或骨髓等细胞制片技术为基础,学习实验材料的培养和处理方法,细胞制片技术,有丝分裂和减数分裂观察,核型分析方法.该模块实验项目有植物核型分析,动物核型分析等综合性实验,花粉母细胞减数分裂的制片技术,果蝇唾腺染色体的制片技术和人类X染色质观察等.分子遗传学实验模块.通过动植物、细菌DNA的提取、纯化、扩增和电泳,得到DNA标本,为进一步研究DNA的功能奠定基础.该模块实验项目有DNA提取及纯化,PCR扩增技术,DNA电泳技术等研究性实验.遗传毒理学实验模块.运用蚕豆根尖微核技术检测环境中的有毒有害物质的遗传毒性把对比试验法、假说演绎法等科研方法运用于实验中;人工诱发多倍体,为多倍体育中奠定基础.该模块实验项目有诱变物质的微核检测技术,植物多倍体诱导技术等设计性试验等.群体遗传学实验模:通过人类ABO血型或PTC尝味调查和分析,计算其基因频率和基因型频率,经假设性检验,判断是否达到遗传平衡.该模块实验项目有人类ABO血性分析,群体遗传平衡分析(PTC尝味)等.在上述5个教学模块中,验证性实验占40%,综合性和研究性实验各占30%.要求学生以实验小组为单位,在每个模块中至少选1~2个实验项目.这5个教学模块的特点是:从不同层次、不同角度学习研究生物遗传的方法;除个别实验项目开成单独实验外,其余大部分实验均开成综合性或研究性实验,把几个内容上联系紧密的实验开成1个综合性或研究性实验.如把根尖制片技术、有丝分裂观察、核性分析3个实验综合为植物的核型研究.综合性或研究性实验要求学生完成从选题、收集和分析资料、设计实验方案,到动手操作到结果分析和论文撰写全过程.在实验结束后,学生汇报实验成果,请有关老师参加实验成果汇报答辩,对实验进行总结,提出建议[8-9].最后,根据实验报告、答辩情况综合评出实验成绩.实践结果表明,综合性或研究性实验不仅可以加深学生对基本知识的理解,而且还可以掌握更多的实验操作技术,锻炼学生的实践动手能力,提高学生的学习兴趣,还能培养学生的科学分析方法、独立操作和解决实际问题的能力,极大地激励了学生的积极性[10-12].

2丰富实验材料,提高实验教学的创新性

传统的遗传学实验,由于实验材料的局限性,常常选择操作方便、容易得到实验结果的果蝇或洋葱做实验材料.选择单一的实验材料,不仅影响学生对遗传规律的普遍性的全面理解,而且也不利于创新精神的培养.因此,在实验中,要求每次实验至少准备3~5种不同的材料供学生选择,学生也可以自己采集实验材料.有了丰富的实验材料,要求学生分组观察不同的材料,甚至有的学生另外选择材料进行观察.如核型分析实验,实验室提供的材料是植物材料如蚕豆、大蒜、洋葱、黑麦,动物材料小鼠、牛蛙,有3组同学还分别选择了铁皮石斛、川贝、宽体沙鳅等经济价值很高的材料做核型分析.丰富的实验材料,不仅能完成实验任务,达到实验目的,而且能拓宽学生视野,培养学生发现问题、主动探索新知的创造能力[13].

3运用现代教育技术,提高实验教学效果

遗传学实验从材料准备到实验结果,时间长,有的几天,有的几十天,学生很难通过讲解理解实验的全过程.有些实验现象、仪器操作等用讲解的方式教学,不直观、不形象,学生难以理解.现代教育技术能图文声像并茂,动静结合,使教学内容直观形象,很容易使学生理解.因此,在遗传学实验教学中,充分应用现代教育技术,能使复杂问题简单化,抽象问题具体化,帮助学生加深理解,提高实验效果.

3.1录像技术在遗传学实验教学中的应用

采用数码摄像机或稍好一点的手机等记录整个实验过程,再对实验全过程进行编辑处理,制成视频报告.学生提交的视频报告,既能反映实验全过程,突出重要的实验现象,又不失实验的真实性.例如,蚕豆根尖微核技术实验,从蚕豆发根,染毒处理和对照处理,恢复培养,根尖固定、解离、制片,以及实验结果,都让学生定期拍摄实验过程和实验现象,制成视频资料提交.视频资料不仅记录了从学生自己亲自动手准备实验,到观察到实验结果的全过程,而且实验结果客观真实,还能发现一些容易被忽略的问题,有利于提高教学效果[14].

3.2多媒体技术在遗传学实验教学中的应用

在观察动植物细胞有丝分裂、减数分裂实验中,学生难以观察到各时期的分裂细胞,对细胞分裂的动态过程缺乏整体认识.充分利用计算机强大的计算及数据处理功能,将文本、图像、声音、动画及视频等多媒体信息结合在一起,将细胞分裂的各时期图像按先后顺序制成Flas,连续播放全过程,增强了学生对染色体动态变化的理解,为学生创造了全方位的学习途径[15-16].通过应用多媒体技术,可以充分调动学生的学习兴趣,更有利于学生理解有丝分裂、减数分裂过程,掌握有丝分裂、减数分裂各时期的特点,使他们在较短的时间内全面、系统地掌握实验原理和实验过程[14].

3.3数码显微互动系统在遗传学实验教学中的应用

数码显微互动系统由数码显微镜、局域网、投影仪实物展示平台等组成,不仅能展示每个学生显微镜下观察到的内容,进行及时的显微摄影,记录实验结果,将实验效果好的展示在投影屏幕上,让全体同学都能观察到.而且还能进行师生交流,及时解决学生的问题.例如用数码显微系统做多线染色体观察实验,实验难点是不易辨认立体显微镜下的唾液腺,将显微镜下的果蝇唾液腺和唾液腺染色体图像及时投影在大屏幕上,让学生看到实在的唾液腺和唾液腺染色体,增加感性认识,互相学习,大大提高实验的成功率.

4开放遗传学实验室,培养学生的实际工作能力

开放式实验教学是培养学生实验操作技能、创新意识、综合分析问题和解决问题能力的重要途径.根据遗传学实验室的开放对象:综合性、设计性实验,大学生科研,毕业论文等实验项目.开放程序:学生根据教学和科研要求,自己查阅资料,设计实验方案,提出实验申请,经指导教师和实验员同意,实验室主任批准后方可进入开放性实验室.在教师的指导下,从实验材料的培养和准备,药品的配置,方案的实施,到最后写出实验报告等全过程均由学生独立完成.在整个过程中,充分体现以教师为主导,学生为主体.在核型分析、果蝇杂交和蚕豆根尖微核技术实验中,实验周期较长,过去由教师准备实验材料,学生实验只是进行结论的验证和练习操作技术,很难完成整个实验过程.在植物细胞核型分析的开放式实验教学中,从资料查阅,方案的制定,根尖的培养、固定、解离、制片、观察、摄影,染色体图片分析等操作过程,都让学生自己去处理,教师只起指导作用.又如果蝇的杂交实验中,学生参与培养基的配制、果蝇的饲养、果蝇的分瓶及果蝇形态的初步观察,杂交组合的设计,处女蝇的收集,观察记录,数据处理等过程都由学生自主完成[14,17].实践证明,在遗传学实验教学中,开放实验室,积极开设综合性和研究性实验,教师做好学生学习的引导者[13].学生通过自主选择喜欢的实验内容,自己查阅资料,设计实验方案,以科技论文的格式提交实验报告,既增强了学生的科研能力、自主学习能力和合作共事能力,为今后毕业论文和独立开展科学研究奠定了良好的基础.

5以量化考核为重点,建立实验评价体系

遗传学实验效果评价是否客观、科学,直接影响着学生的学习动力、学习态度、学习效果和教学效果.目标是评价的依据,又是评价所致力于达到的终极结果.通过多年的实践,根据教学目标将遗传学实验效果评价分为形成性评价和终结性评价.

5.1形成性评价

评价的内容包括实验预习、实验过程、实验结果、实验报告与考勤等环节进行评价.每一次实验满分100分,实验预习占10%,实验设计方案占20%,实验材料、仪器、药品的准备占10%,实验检测、观察、记录等实验过程占20%,实验结果及分析占20%,实验报告占20%.实验预习要求学生在实验报告上写出实验目的、原理、操作步骤和注意事项等,实验前抽查.实验过程包括材料准备、药品配置、仪器使用和操作程序等.实验结果是交玻片标本、图片或数据及处理等.实验报告要求工整、规范,内容包括实验预习内容、操作步骤修正部分、实验结果照片或绘图、实验数据及其处理、分析与讨论、心得与建议.考勤上,每次实验进行中按桌点名,不参加实验者无实验成绩,必须补做实验后才有成绩.一期内实验缺3次者,不得参加期末考试.研究性实验要进行报告和答辩的实验,报告和答辩各占20%,其余环节占60%.

5.2终结性评价

遗传学实验作为一门独立课程单独考核,实行满分百分制,形成性评价占50%,其中基础实验占20%,综合性实验和研究性实验各占15%;期末考试占50%,二者合起来作为这门课的终结性评价.这种评价体系不仅强调过程,突出动手能力,结果真实,而且能促使学生主动参与,培养学生科研素质、创新能力.在遗传学实验教学中,加大考核力度,对培养学生的综合能力和科学方法具有重要作用[5,18-19].期末考核试题内容涉及实验目的、原理,药品配置,材料培养和处理,操作程序,仪器使用方法,实验设计,实验操作(实验室独立完成)等方面.在遗传学实验教学中,应以学生的创新能力培养为目标,改革遗传学实验教学内容,开放式的遗传学实验教学,多样化的考核方式,这对培养生命科学领域中的创新人才具有重要意义.

作者:唐正义 李兴霞 单位:内江师范学院生命科学学院

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对遗传学的认识与理解范文第5篇

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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