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关键词:遗传学;教学改革;课程群;
随着现代生物科学技术的发展,遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,是生命科学中各门学科的核心,它的分支几乎扩展到生命科学的各个研究领域.目前,在生物学各专业的教学中,普遍存在着知识老化,课程体系陈旧,如遗传学和细胞生物学、生物化学、基因工程、基因组学、分子遗传学等课程之间存在着部分内容重复等一系列问题.显然,当前的课程体系已不适应高等学校生命科学教育的要求.如何突出遗传学主干课程,实现课程体系的整合、优化,不同课程间知识的融通和衔接,以此组建口径宽、方向灵活的课程群,加强学生创新意识和创新能力的培养,以增强学生的适应性和竞争力,培养学生的个性特长、能力特长以及继续学习的能力,形成终身学习的观念,是摆在我们面前值得思考的问题.我们从遗传学课程入手,对遗传学课程群进行了初步的思考,重新设置和实践,目的是实现课程体系的整合、优化,培养符合现代社会要求的创新型、复合型人才.
1遗传学课程群内课程设置的基本思路
遗传学课程群内课程设置的基本思路就是围绕“一个中心,三个方向”的原则,以普通遗传学为核心课程,兼顾三个方面的内容.基本框架如图1.
“一个中心”就是以普通遗传学为核心课程.遗传学是一门生命科学所有专业的重要基础课,要求全面系统地介绍遗传学的基本原理、分析方法及现代遗传学发展的最新成就.在教学中,要始终贯穿遗传物质的本质、遗传物质的传递和变异、遗传信息的表达与调控这一主线,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有比较全面、系统的认识,并能应用其基本原理分析遗传学数据,解释遗传学现象,并对遗传学各分支学科有一个基本的了解.
“三个方向”是以遗传学分支学科、反映现代遗传学发展的学科及遗传学普及性学科为遗传学内容细化、深化和普及的三个层面,主要包括以下内容:
一是遗传学分支学科的内容,主要包括《群体遗传学》、《微生物遗传学》、《细胞遗传学》等课程,以专业选修课的形式开出,主要目的是根据学生的兴趣和爱好,深入学习遗传学各个分支学科的知识.如《群体遗传学》是研究在自然选择、基因漂变、突变以及迁移四种进化动力的影响下,等位基因的分布和改变.它是在群体水平上研究种群的分类、空间结构等,并试图解释诸如适应和物种形成现象的理论.《微生物遗传学》是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物等为研究对象的遗传学分支学科.《细胞遗传学》是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科,主要是在细胞和染色体水平上研究.
二是反映现代遗传学发展的学科,如《基因工程》、《分子遗传学》、《基因组学》.这三门课程都是在普通遗传学基础上开设的专业选修课程,目的是与现代遗传学的发展接轨.如《分子遗传学》(moleculargenetics)的主要内容为基因的结构、复制和转录以及转录后调控、翻译,基因突变,DNA的复制、修复,原核与真核生物的基因表达调控,是在分子水平上进行的研究.此课程为生命科学各专业本科生的学科基础课,也可作为研究生的专业选修课.《基因工程》(geneengineering)主要介绍基因操作的主要技术原理,基因操作的工具酶,克隆载体,目的基因的分离方法,重组体的构建及导入,克隆基因的表达与检测,基因工程研究进展,存在问题及新策略等内容,使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握其操作技术.《基因组学》(genomics)是对所有基因进行基因组作图,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.主要讲述生物基因组的基本结构和组成、基因组内基因的表达和调控、遗传图谱与物理图谱、基因组测序、基因组序列解读、染色体的结构与基因表达调控、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、分子系统发生学等内容,并讲述人类基因组计划的全过程以及由此引发的道德伦理和法律问题,系统向学生讲授基因组学研究的基本内容及相关进展.通过该课程学习,使学生了解结构基因组学和功能基因组学的重要研究领域、热点问题与发展趋势,以及国内外研究现状与进展.
三是遗传学普及性的内容,此类课程为遗传学的平行课程,以公选课的形式开出,主要目的是普及遗传学知识,提高人口质量和全民素质.我们针对非生物专业的学生开设了《人类遗传学》和《遗传与优生》两门课程.《人类遗传学》主要讲述人类在形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状的遗传上的相似和差别,人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律和如何预防等内容,使学生掌握人类遗传学的基本概念和主要研究方法.《遗传与优生》主要讲述什么是遗传病,遗传病对人类的危害,人类的染色体和染色体病、基因和基因病、肿瘤与遗传、人类代谢和发育中的遗传学问题、优生学的基本概念、影响优生的因素,优生的措施等.这两门课程都注重贴近生活,贴近社会,从剖析青年学生关注的问题入手去介绍人类遗传与优生的基础理论和基本知识,使学生能够在轻松、顺畅且饶有兴趣的学习过程中获益.对于医疗保健事业和人群遗传素质的改进具有重要意义.
2遗传学课程群内课程内容整合的思路
为解决遗传学的迅速发展及新知识、新技术不断出现与遗传学教学时数减少这一矛盾,我们通过建立遗传学课程群体系,协调课程群内各门课程的关系,尽量减少重复内容,对于学习遗传学的有关基础知识,如核酸的结构和特征在先修课程《生物化学》中介绍,染色体的结构,细胞周期等在细胞生物学课程中介绍,概率和统计学知识在生物统计学课程中介绍.而对于遗传学各分支学科的深入讨论,将在细胞遗传学、群体及数量遗传学、分子遗传学、基因组学、基因工程、生物信息学等课程中介绍.
3遗传学课程群内实验课程整合的思路
遗传学课程群内主要设置了遗传学实验和分子遗传学大实验,遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程,其设计思想是:1)配合遗传学的教学,巩固和加深对遗传学知识的理解;2)适应现代遗传学的发展,让学生掌握现代遗传学研究所必需的基本实验技术;3)开设综合性、设计性和创新性实验,鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验.目前已形成具有基础性实验、提高性实验和具有综合性、研究创新性、开放性实验的不同层次的遗传学实验教学内容体系.鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验,实验室已对学生部分开放,并实施了自选实验考试法[1].学生在此过程中得到了很好的科研训练,部分学生在本科阶段就写作并发表了论文,充分体现了遗传学课程教学改革的特色.例如,结合本科毕业设计,我们编制了“遗传学试验的计算机模拟”软件[2],增强了学生对遗传学基本概念和基本原理的理解,而且也增加了学生对计算机应用于生命科学研究的兴趣.我们开发设计了“遗传学实验显微图像演示系统”[3],建立了遗传学实验图像库,学生在实验前可以方便地检索观察实验中可能出现的各种图像,大大提高了实验效率.通过遗传学实验的培训,学生具备了一定的设计和综合创新的能力,在此基础上,进入分子遗传学大实验的学习.而分子遗传学大实验的设计整合了分子遗传学和基因工程两门课程的实验内容,既涵盖了分子遗传学的基本实验技术,也体现了现代分子遗传学发展的新方法、新技术.实验通过DNA提取、扩增、检测,到目的基因的获取、重组、转化、分子杂交等系列性实验,使学生不仅掌握了现代生物学分析技术,也培养了学生的动手能力和独立设计实验的能力,更实现了理论类课程与实践训练类课程的有序衔接,同时完善了学生从认知实践到科研实践的创新精神培养体系.
4遗传学课程群实践基地的建设
仅有书本上的知识是不够的,遗传学课程群内的课程具有很强的实践性,专业知识与生产实际相结合的综合性教学是实践教学环节不可缺少的重要一环.为此,我们通过认识实习和生产实习等手段加强课程知识的掌握.利用地域优势,与中国农业科学院徐州分院、江苏省药用植物重点实验室、江苏维维集团等建立长期稳定的合作关系.如,我们在讲解“三系配套”时就带领学生到中国农业科学院徐州分院参观学习、实地学习如何进行“三系配套”的操作,加深了对理论知识的理解.通过专业实践,拓宽了学生的视野,培养了学生分析问题、解决问题以及开拓创新的能力,增强了学生的事业心和责任感.
5遗传学课程群教学方法和教学手段改革之思考
文章编号:1003-1383(2007)06-0737-02中图分类号:R394-33文献标识码:B
遗传学是一门发展迅速的生物学分支科学,它从基因水平研究生物的遗传规律,所研究对象涉及了动物、植物、微生物、人类等形形的生物,近年来,随着人类基因组计划的实施,在基因组研究,克隆技术,生物制药,基因诊断与治疗等领域中取得了令人瞩目的成果。由于受传统教育思想的影响,多年来实验教学都是以理论教学为中心,验证课堂上所讲的理论知识,学习有关的实验技术,忽略了能力的培养,这种教学方式限制了学生的创新思维和创新能力的培养。本文结合我校的遗传学实验教学改革进行初步探讨。
遗传学实验主要表现
实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分,它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用,是其他任何教学形式都无法替代的[1]。实验教学不光是为了证实课堂上所学的理论和仅仅掌握一些实验操作技术,而是为了在巩固理论知识的同时,提高学生的科学思维能力、研究能力,培养学生的探索精神、创新意识和创新能力。同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林”。如何在实验教学中培养学生的创新意识、创新能力,造就创新型人才,是形式发展的需要。当前我校生物技术专业的遗传学实验主要表现在3个方面。
1.经典遗传学实验内容多,现代遗传学实验内容少 遗传学实验主要包括两大内容:①细胞遗传学技术占33%,包括染色体核型及带型分析、染色体结构及数目变异鉴定等染色体操作技术;②经典遗传学验证性实验内容占50%,以三大遗传规律验证为主,忽视了遗传学实验,一是分子遗传实验内容为0,如DNA提取、酶切、连接、扩增与检测技术,基因突变RAPD分析等实验;这些实验技术已经成为现代分子遗传学或生物技术的基本内容,本科生不掌握难以跟上遗传学快速发展的步伐,也与目前遗传学理论教学不相适应。二是群体遗传学实验内容仅占17%,如基因数目估计,遗传率估算,群体基因结构分析及遗传疾病风险估算等实验技术,是群体及数量性状遗传研究的基本技术,但这些实验内容却很少。
2.验证性实验多,综合性、设计性、创新性实验少 验证性实验50%,综合性30%、设计性20%、创新性实验几乎没有。采用传统的实验设计方法,整个教学过程中学生处于被动接受的地位,学生过分依赖教师的指导,不能独立操作、观察,习惯做完一步就问教师下一步做什么。学生没有机会去设计、去思维、去创新。这种教学模式不利于提高学生研究遗传学的实验技能,不利于提高学生的独立能力、观察能力、判断能力和解决问题的能力,影响学生对实验设计方法的深入理解,不利于学生创造性思维的科研素质培养。
3.课外完成的实验多,课内完成的实验少 在所开设的10个实验中,需要课外完成的实验有6个,占60%,如人类染色体标本制备,整个过程需要经历采血、培养、加秋水仙素、制片等过程,培养时间需72小时,课堂计划4学时内学生不可能完成,必须由老师或学生事先做,计划内的4学时仅是学生的制片。而一般的遗传学实验,一次课仅有3~4学时,许多实验操作在有限的时间内不可能完成,学生无法参与实验的全程,一旦离开老师的协作仍然无法独立开展类似实验。お
遗传学实验教学改革形式
1.重组实验内容 将原来的10个遗传学实验重组、整合为经典遗传学实验、细胞遗传学实验、分子遗传学实验和群体遗传学实验4个模块。在经典遗传学实验中果蝇杂交实验作为设计性实验;群体遗传学实验的人类正常遗传性状的调查,作为设计性实验;细胞遗传学的人类染色体的制作为综合性实验, 其实验课时比重分别为4∶3∶2∶1。
2.增加分子遗传学实验技术 我校生物技术专业的课程设置了《分子生物学》,其课程已经开设了分子生物学的基本实验,学生掌握了分子生物学的基本实验技能,在《遗传学》实验中,则重点突出人工诱发基因突变的方法设计、各诱发突变处理材料与未诱变材料RAPD指纹差异分析,以及结合医学院校的特点,对广西特有的遗传病,如地中海贫血的检测,避免与生物化学、分子生物学等实验内容重复。
3.增设创新性实验 4个实验模块做为《遗传学》实验必做的基本实验,此外为培养学生的创新能力,造就创新型人才,教师给学生一些方向性的选题,如结合广西特有的动、植物,进行的染色体分析技术;环境中致畸、致癌、致突变(三致)物质的检测等,由学生组成课题组按申报课题的方式写出标书,专业教师审核其可行性,配指导教师进行创新性实验1个,学生边设计、边实验、边研究。
4.实施全天性开放实验教学 为配合综合性、设计性、创新性实验,实验室实施全天性开放实验教学,让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制,实验室三开放:时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设备开放。学生可以通过自行查阅文献、自行设计实验、独立完成实验,教师只是起引导作用。 实验室安排教师值班、并负责指导学生,学生自我调节、合理安排实验时间,同时可提高高档仪器设备的使用效率。通过问卷调查,95%的学生认为开放实验室对动脑与动手能力的培养是封闭式教学所无法替代的,对重视学生个性的培养,确立以学生为中心和主体地位大有裨益,是符合教育规律和人才成长规律的培养模式的[2,3]。
5.考核方式的改革 实验教学实行学分制,一般不进行书面考试,着重学生设计思路、实验技能与实际操作水平的考核,方式可以口试、操作、实验报告、论文报告、答辩或研讨等方式进行考核,实验设计、实验操作、创新性实验按(4∶4∶2)的比例,对学生进行综合考核评价。
通过对2000~2003级生物技术专业的学生实行实验教学的改革,认为遗传学实验有助于学生独立思考能力,动手能力,分析问题、解决问题的能力,逻辑推理能力等的培养,有助于对经典遗传学的理解,达到融会贯通、事半功倍的效果。从《遗传学》实验课问卷调查可看出,03级生物技术有97.7%的同学赞成开放性实验,有近90%的同学认为对培养实践能力有较大的帮助,此外90%的同学希望能增加更多的开放性实验内容以供同学选择。在2004级的同学中我们正在开展创新性实验,由学生自行确定选题,设计实验方案,在经费许可条件下,购买试剂,完成实验,目前正在进行中。通过实验教学的改革力求将培养目标由知识技能型转变成能力培养型,实验教学以学生的实验动手能力、综合分析能力和创新能力的培养为目的,以适应创新型人才培养的要求。
参考文献
[1]许征程,安静霞. 高校实验教学改革与创新人才培养的关系[J].河北师范大学学报(教育科学版),2005,7(1):92-94.
[2]陆审龙. 开放教学实验室,提高学生创造能力[J].实验室研究与探索,1999,6(8):10.
关键词:遗传学 教学改革 生物教学
遗传学是生物学的重要组成部分,也是高中生物学教学中的重点和难点内容。如何编好这部分教材,深入浅出地向学生传授遗传学知识,是许多生物学教育工作者致力于探索的课题。本文拟结合近期的教学实践和对几本较新版的美国高中生物教材的初步研究,从以下几个方面谈谈对新编高中生物必修教材中遗传学部分编写的一些想法。
一、教材体系的编排
现行高中生物必修教材中,第五章讲授《遗传和变异》。首先讲述现代分子遗传学的基础知识,即基因的本质、复制和表达,然后介绍孟德尔的经典遗传学工作,即分离规律和自由组合规律,用现代遗传学理论分析这两个遗传规律的实质。有人对这种编排体系提出了不同看法,认为应该参照高等学校教材《遗传学》的编写顺序,遵循遗传学的发展史,先介绍孟德尔的经典遗传学,再讲述现代分子遗传学,这样才更符合人们的认知规律,有助于学生了解科学家研究问题的思路和方法,有利于培养学生探索性思维的能力。
中学生物教学在培养目标和课程设置等许多方面与大学教学不同。大学教育培养的是高层次的专业人才。在大学里,《遗传学》专业课常常开设一年的时间,讲授的内容非常深。而高中生物必修课是为高中生将来就业或继续深造打基础的,讲述的是最基本的生物学知识。遗传学的内容作为高中生物课的一个组成部分,所占课时数非常有限,一般只讲授十几个课时。因此,我们在考虑教材体系的编排时,要认真研究教学大纲的要求和高中学生的年龄特点,按最有利于学生有效地获取知识的方式进行教材体系的编排。ト绻教材先讲述孟德尔的工作,用孟德尔假设的“遗传因子”来解释遗传规律,那么在讲述了基因的本质之后,还得用现代遗传学的“基因”概念从分子水平再次进行解释,才能给学生一个完整的、迄今为止人们所获得的对遗传规律实质的认识。但是第二次的解释由于受课时和学生的接受能力等因素的制约,难以在问题的实质上比第一次解释得更深刻,从而不可避免地导致了知识的简单重复。现行教材在揭示遗传规律的实质时,因为已经有了现代分子遗传学的知识做基础,所以给学生介绍的是这一领域的许多科学家多年来研究成果的经验总结,为学生高效地获取前人智慧的精华创造了条件。
由此可见,新编高中生物必修教材中遗传学部分的内容编排还是应该以现行高中生物必修教材的体系为基本框架,在新颁布的高中生物教学大纲的指导下做适当的改革和调整,不宜做大的改动。
二、教材内容的选取
教材内容的选取是否适当,是影响教材质量的重要因素之一。一部高质量的教材,其教学内容必须符合党和国家的方针政策,符合教学大纲规定的各项要求,适应培养21世纪我国社会主义现代化建设的各类人才的需要。因此,我们在确定高中生物必修教材的内容时,需要考虑下面几个问题。
(一)教材内容要进一步加强思想教育,把科学性和思想性更好地统一起来
思想教育切忌空谈泛论、牵强附会和简单说教,而应渗透在具体的教材内容中,结合生物学基础知识的讲述,认真地向学生进行辩证唯物主义观点和爱国主义思想教育。例如,现行教材在讲述DNA是遗传物质的证据时,介绍了噬菌体侵染细菌的实验,这个实验有力地证明了DNA是遗传物质,但美中不足的是,它在证明染色体的另一个重要组分蛋白质不是遗传物质上,似乎显得说服力不够。如果新编教材从论证是否两个方面来说明问题,必将有助于学生辩证唯物主义世界观的形成和严谨的科学思维方法的掌握。又如,我国在遗传育种方面硕果累累,如果在教材中多介绍一些我国科研人员的工作,对培养学生的爱国主义精神是很有好处的。
(二)从21世纪对高素质人才的需要出发,认真选取传统的和现代的生物科学基础知识
生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程,因此,新编高中生物必修教材在精选基础知识时,应该适当充实一些有关生物科学新进展的内容。美国教材比较注意知识的更新,以遗传学部分为例,《现代生物学》中介绍了“人类遗传学”、“基因表达的调控”、“人工育种”和“基因操作”。《生物学》和《生物学研究生命的科学》中都介绍了“基因表达的调控”、“人类遗传病”和“遗传工程”,这些内容都是近些年来生物科学前沿领域取得的新成果。根据我国普通高中生物必修课设置的情况,新内容不宜增加得太多,应该精选一些与学生将来参加现代生产和进入现代生活关系最密切的知识。例如,随着生活水平的提高,人们越来越重视改善人口质量,人口质量的改善要从胚胎时期抓起,胚胎时期的遗传病诊断和治疗是贯彻我国的优生政策、提高人口素质的重要措施之一,因此,新编教材的遗传学部分应该像高中生物教学大纲的规定那样,增加“人类遗传病和优生”的内容。
关键词:医学遗传学实验 改革 实验技能 综合素质
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)08-0239-01
随着医学遗传学的发展,许多新理论和新技术渗透到医学检验、临床诊断、医学免疫学等各个学科[1.2]。医学遗传学作为一门理论与实践性相结合的学科,需要通过实验才能获得较好的教学效果,而实验教学是验证和再现遗传学理论,提高遗传学教学质量的有效途径,在培养学生综合素质和创新能力方面具有重要作用[3]。培养基层医学实用型人才,是高等医学职业教育实验课程改革的目标,实验课的课程内容、组织形式、教学方法和考核手段等是改革的重要组成部分。随着人们对遗传在疾病发展中作用的日益重视,以及诊疗技术与方法的更新,要求我们在实验教学内容和方法上进行改革完善,以基本技能培养为中心,培养学生的实践能力,使学生能够有效掌握遗传学的基本知识和实验技能,为今后临床工作中的遗传病诊断、治疗、预防提供帮助。本文结合目前的遗传学实验教学情况,对医学高职院校的实验教学的改革进行初步的分析和探讨。
一、目前医学专科学校遗传学实验课存在的问题
1.教学方式单一,学生缺乏主动性
目前的实验课教学模式一般都是由老师提前准备好实验材料,按实验指导中的内容,先讲解、演示,最后由学生按部就班地完成整个实验过程。在此过程中,学生只是被动的、机械地完成实验操作,无法调动学生的积极性,使原本生动活波的实验课单调乏味,更不利于学生动手能力的培养。
2.实验项目滞后,缺少现代遗传学内容
医学遗传学实验主要包括细胞遗传学技术和经典遗传学验证性试验,例如细胞有丝分裂,染色体核型及带型分析等,在实验设置中,缺少分子遗传学实验,如DNA提取、基因扩增与检测等一些现代医学诊断和检验的重要技术。其次,与临床相关的遗传学实验极少。
3.实验内容枯燥,缺乏综合性、创新性实验
目前开设的实验缺少能提高学生综合素质和培养创新能力的项目,实验过程中缺乏学生的独立思考和设计,不利于学生的独立观察判断、解决问题的能力及创造性思维的培养。
二、医学遗传学实验课程教学改革的策略
1.改革实验教学手段,采用多种不同的教学方法
多媒体已经成为高校教师教学必不可少的辅助手段,是一种展示型强,启发性高的教学手段[4]。在实验课堂中,带教教师可充分利用多媒体的优势,通过幻灯片、动画、视频来讲解实验。通过多媒体展示,能够提高课堂效率,有利于学生准确的把握要点,加深对知识的理解、巩固和记忆。对于探究性试验,可以通过图片及动画使学生充分了解相关的试验方法,再结合实验目的进行分析引导,最终由学生自己设计并完成试验方案。这种方法不但可以使抽象的概念和问题具体化,形象化,有利于学生理解记忆,而且容易调动学生参与的积极性,并能够缩减授课时长,增加学生实验操作时间,教师也有更多的时间指导学生实验。
2.改革实验内容,增设创新性实验
将实验分为经典生物学实验,分子生物学实验和群体遗传学试验。经典生物学实验包括细胞形态观察,有丝分裂标本制作与观察、人染色体分型等;分子遗传学内容为新增部分,选取与现代医学遗传学密切相关的内容,如组织DNA提取、电泳及PCR扩增技术等,这样不仅有利于学生对分子遗传理论的理解,也能够丰富学生的实践操作经验。群体遗传学实验则可以对人类正常遗传性状进行调查,作为学生自己的设计性实验,培养学生的创新能力。另外,如果条件允许,还可到医院观摩遗传病分子检测设备及相关的操作。
3.理论和试验相结合,加强学生独立实验能力
实验教学重在学生实验技能的培养,提升其对理论的理解和实践能力,其目的在于培养学生学习的主动性和独立性[5]。在实验课前,应要求学生预习实验的内容;查阅资料,了解主要实验操作步骤。在实验课上,教师精讲,把剩余时间留给学生,要充分激发学生的主观能动性,引导性地解答学生所遇到的问题并加以示范,鼓励学生对实验结果进行讨论,使学生多思考,加深对基本原理的理解,提高学生独立实验的技能。另外可以增设综合性实验,由于此类实验一般持续时间较长,故可开放实验室,保证学生有充分时间,独立合理地设计并完成整个实验。这样不但有利于学生对实验的把握和理解,也使其在以后工作中能够独立完成相关实验项目。同时培养学生的动脑与动手能力,弥补了封闭式教学的不足,有利于培养创新型的医学人才。
4.考核方式的改革
传统的实验教学考核一般包括:学生出勤率、实验报告以及技能考试等,这些手段并不能完全真实地反映学生的实验操作能力[6]。为此,可以通过课堂内外相结合以及操作和设计相结合的方法对考核方法加以改进。在课堂中,根据学生课堂表现、实验设计方案、操作情况、实验结果、资料的查阅情况,对结果的分析判断以及实验报告的填写等几个方面,综合评定平时成绩。而最终实验的考核应着重学生设计思路、实际操作水平的考核,主要通过理论考察、实验操作、答辩等方式进行考核,最终综合评定。这样能够较客观的反映学生真实的实验操作水平,考核结果相对客观性和公正性。
总之,培养和发展学生的综合素质是现代医学教育发展的目标,遗传学实验有助于学生对相关理论知识的理解和强化,有助于培养学生独立分析解决问题的能力。实验教学过程中以培养学生科学思维和创新能力为目标,在传统教学模式基础上不断向开放式实验教学模式转变,并坚持以“学生为主体”的理念,充分体现学生在实验教学中的主体地位,将有助于培养学生的专业技术能力,为打造应用型人才提供良好的氛围。
参考文献
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教学过程中经典理论教学与专题讨论课教学这两条主线需要相互配合,相得彰宜。因此,对于文献专题的选则应当把握三个原则:所选文献专题确系当今医学、生命科学研究领域的前沿与热点问题(高于课本);专题与经典理论相联系(不脱离课本);专题内容为教学过程中学生兴趣较浓、质疑较多而课本讲授深度有限的内容(符合学生兴趣)。在一门课程教学的具体实施中,根据以上三个原则,由教学组全体教师共同拟定4-5个文献专题,而后在国际权威科学杂志如《自然》、《科学》及《细胞》上就每一个专题选择近年来发表的5篇文献,并指定各专题的辅导教师。文献内容以能够体现该专题重要科学概念、里程碑式科学发现及先进的研究技术方法为标准。文献选定后,由学生依据自身兴趣自主选择,就某一专题形成兴趣小组。经过一段时期的分组学习及教师辅导,最终由每个小组推选两名报告人,在本专题内选定两篇精读文献,以科研论文讨论的形式进行学生课堂汇报。例如在《分子遗传学》的理论教学中,讲授了“表观遗传学”内容,但囿于课本内容的深度及课时数,仅介绍了其基本概念和发展简史。然而,学生在课后提问中表现出强烈兴趣,该专题也无疑是当今生命科学研究领域的热点研究问题。
2学生课堂汇报
学生课堂汇报安排在复习指导课之前1-2周,让学生在结束文献精读训练后,转而全身心投入复习考试过程。汇报课由主讲教师主持,学生代表依次上台,以幻灯为辅助进行汇报陈述,教研室主任、教授及教学组全体教师共同参与讨论,并给予点评。以上述表观遗传学文章为例,学生代表先介绍了完成该研究工作的美国研究小组,而后介绍了与课题密切相关的研究背景:组蛋白(Histone,H)泛素化与组蛋白甲基化,与理论课上讲授的基本概念密切相关。作者在《分子遗传学》的DNA结构中讲过,一个核小体由两个H2A,两个H2B,两个H3,两个H4组成的八聚体和147个碱基(bp)缠绕在外面的DNA组成。在哺乳动物基因组中,组成核小体的组蛋白游离在外的N-端可以受到乙酰化,甲基化,磷酸化,泛素化等修饰,从而影响基因的转录活性。而本篇文献则重点讨论H2B泛素化与H3甲基化之间的关系。在对研究结果的讲解中,学生用逐步深入的科学问题作为逻辑主线,体现出文章作者的科学研究思路。作者首先根据H2B泛素化影响H3甲基化这一保守的生物现象,提出了三种假说:①调节泛素化的Rad6复合物可影响调节甲基化的COMPASS复合物中Set1组分的活性;②Rad6复合物可影响COMPASS复合物中其它组分的活性;③Rad6复合物影响COMPASS复合物中各组分的组装、稳定性及活性。而后,作者采用酵母Rad6突变体与野生型相对照,利用色谱分析、蛋白双向电泳、染色质免疫共沉淀等生物技术,对三种假说依次进行验证和排除,最终揭示Rad6复合物通过影响COMPASS复合物中Csp35这一关键组分与染色质的结合,实现H2B泛素化对H3甲基化的调控作用。通过文献精读,学生从表观遗传学的基本概念(如组蛋白甲基化、泛素化)出发,进入到基本而又深刻的科学问题,了解到上述确切的科学研究结论,以及寻找科学结论所需的生物技术方法。这个学习过程,在引申了经典理论知识的同时,教会了学生自主学习前沿知识的方法,有效地培养了本科学生的科学研究素质。
3文献讨论、点评
在文献讨论过程中,鼓励学生最大限度的发挥主动性与创造力,发表自己的见解。以上述表观遗传学文章为例,H2B泛素化对于H3甲基化的影响不仅存在于第4位赖氨酸上(H3K4),也存在于第79位赖氨酸上,而该文献的研究对象仅限于前者。有学生在完成文献精读后,就H2B泛素化对H3K79甲基化的影响机制提出了自己的假说。教师对于有独到见解,甚至能提出假说的学生给予高度赞扬,并鼓励其撰写科学假说论文,进一步锻炼自己的科研素质。在每一名学生的汇报及讨论结束后,教研室主任、教授给予点评,在肯定其优点的同时指出存在的问题和不足。问题通常表现在背景知识介绍不充分、逻辑主线不明晰、以及研究方法讲解不清等方面。
4结语