遗传学教学的改革与实践

　　1引言

　　遗传学是生命科学领域的重要学科之一，目前己深入到生物科学的多个方面并开辟了多个令人振奋的新领域成为现代生物科学的中心和带头学科。由遗传学发展起来的基因工程技术、分子标记技术、基因组学技术、人类基因组计划以及衍生出的一批新技术和新理论己成为生物科学的重要的基础学科和前沿学科。对整个生物科学的发展及人类活动产生了重大的、变革性影响。因此，遗传学在生物科学各学科中具有非常重要的、不可替代的地位和作用，是生物科学各学科建设的基础和主要理论支撑。遗传学课程建设情况、教学水平和研究水平，是衡量农科院校及其生物学相关学科、专业整体水平的一个重要标准。因此，加强遗传学课程的建设与教学，是我们农科院校学科建设的重要内容。

　　2遗传学教学大纲的修订

　　遗传学是研究生物遗传和变异的科学。它是生命科学中一门重要的基础理论学科，也是高等院校教学计划中的一门专业基础课程。其主要任务是为学生学习后续课程以及今后从事科研、教学、生产和开发工作建立比较牢固的遗传学基础。

　　遗传学是20世纪生物科学领域中发展最快的学科之一，遗传学不仅逐步从个体向细胞、细胞核、染色体和基因层次发展，而且己向生物学各个分支学科渗透，形成了许多分支学科和交叉学科。目前生命科学发展迅猛，人类和水稻等基因图谱相继问世，随着新技术、新方法的不断出现，遗传学的研究范畴更是大幅度拓宽，研究内容不断地深化。国际上将在生物信息学、功能基因组和功能蛋白质组等研究领域继续展开激烈竞争，培养具有遗传学基本知识和创新能力的研究人才己迫在眉睫。遗传学作为生命科学中的一门主干课程越来越显示出其重要性。

　　通过本课程的学习，学生可以掌握有关遗传学的基本理论、基本知识和基本技能以及相关的实验技术，初步具备分析和解决有关遗传学问题的能力。在本课程讲授过程中，首先需要说明学习遗传学的目的和任务，使学生明确遗传学课程的重要性和学习的必要性。其次，需要注意保持遗传学学科的系统性，有分析地讲述生物遗传和变异的规律及其物质基础，力求反映近代遗传学的发展，使学生认识到遗传理论在促进生物科学发展中的普遍意义。第三，需要注意联系实际，着重指出遗传理论应用于实践的成就和途径，以及应用于医学和人民保健方面的进展。第四，需要加强实验课和习题课，使学生进一步加深理解和巩固课堂教学内容，掌握从事遗传研究的基本方法和操作技术以及提高分析遗传学问题的能力。这是农林院校本科教学应该达到的最基本的要求。但是，随着时代的发展和人才市场的需求，不同院系专业的调整和教学的改革，使各院系遗传学课程的教学实数有所变化，对于教学的要求应当有所差别。所以应在基本大纲的基础上进行了修订，以适应各专业的教学要求。

　　3遗传学教学改革一-多媒体辅助教学

　　3.1遗传学多媒体教学改革的必要性

　　目前，随着应试教育向素质教育的转轨和信息时代的到来，发展现代教育技术改革教学模式己提到我国教育改革的议事日程，近年来生命科学，研究和应用发展迅猛，遗传学作为一门综合性很强的学科，其课程内容宽泛，信息量大，在教与学方面都有很大的难度。在目前的课时安排、经费支持和教学条件下，不采用新的教学方法和手段己经很难进行有效的遗传学教学改革，在教学改革的手段甚至观念上，现代计算机及网络技术都起着十分重要的作用。教学媒体作为一种具有特殊功能的教学手段，其应用给课堂教学带来了无限的生机和活力，它使当今的教学手段、教育方法、教育观念、教学形式、教育结构以及教学思想与教学理论都发生了变革。

　　几十年来教师和学生都己熟悉了教师口述，学生听讲的教学模式和手段，即使使用媒体，也仅局限于小黑板、挂图等方式。尤其在遗传学的教学中，知识的信息量比较大，直观性比较强，如果使用传统的教学手段，很多需要学生进行感知的内容无法使学生得到直接的经验，从而加大了学习和理解的难度。特别在一些知识点的学习中，教师照本宣科，学生死记硬背，知识的传授成为师生双方的负担，最终的结果是教师厌教学生厌学，进入了遗传学教学注重直观性、实践性和研究性。但是传统教学模式由于受到媒体的制约，无法将直观教材形象化，无法使学生感受实践的过程，也无法使学生参与研究的过程。而使用了多媒体教学之后，在课件中可以展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程，使学生在学习中感到乐趣。

　　3.2遗传学多媒体教学优越性

　　传统的遗传学教学方法是教师利用黑板、粉笔、教案等，在一般教室进行授课的一种教学方式，是一种注入式的教学模式，直接把知识灌注给学生，学生在课堂上如一个容器，被动地接受教师倾倒给的知识。而使用多媒体教学，改变了以往一只粉笔、一块黑板的传统教学手段，可以使用灵活多变的教学方法，如：探索性教学方法，具体为教师引入问题情景后，引导学生展开自由探索和讨论，使其自主去发现问题并自行去解决问题，在探索中发现和创新。多媒体教学以巧妙的构思、生动的画面、形象的演示，化静为动，寓教于乐，引领课堂教学进入一个全新的境界，培养和激发学生学习的兴趣；能节约传统的板书时间，开阔知识面，増加信息量等。

　　多媒体教学不仅能替代很多传统教学的手段，而且能实现传统教学手段无法达到的效果。利用动态画面展示事物发展的动态或推理的全过程，利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化，将空间的、难以想象的内容具体化。如：《遗传学》染色体结构变异中相互易位杂合体染色体联会与分离的讲解相互易位杂合体染色体的联会与分离是遗传学教学中的难点，用语言和挂图描述学生理解印象不深，达不到理想的教学效果。而使用多媒体教学，将其制作成动画，模拟其进行的全过程，利用动画的生动性、直观性、形象性等，进一步加深学生的理解。

　　3.3遗传学多媒体教学过程中的认识

　　3.3.1多媒体教学与传统教学的关系

　　多媒体教学与传统教学手段之间的关系，应该是相辅相成的，现阶段应以传统教学方式为主。计算机不可能解决教学中的所有问题，无论传播媒体怎样先进，不管它的功能如何完善，它们都不可能完全取代传统教学手段，尤其是口头讲授教学，因为口头传播是人类交际中最基本，最重要的行为之一。教学只能在一定的情境中进行，在许多课程的

　　地引导学生学习，符合人的思维和认知规律。这点，用任何课件都不能很好地表现出来，尤其是对于有严密推理性的课程的讲授更为重要。多媒体教学课件仅是辅助性的工具，不能用教学光盘、教学课件代替教材，用计算机代替教师。

　　多媒体教学是在传统教学基础上増加了多媒体这一特殊工具的教学，它不可能抛弃所有的传统教学手段。因此，在进行多媒体辅助教学时，要把握好多媒体的使用时机，正确处理好多媒体和粉笔、黑板、普通教具、语言表达等传统教学手段之间的关系，特别要考虑时间因素，正确处理好多媒体教学时间与适时的课堂讲解、板书、交互、反思时间的关系。例如我在讲授《数量性状的遗传》中狭义遗传率推导过程中，利用黑板讲课的效果明显好一些，因为在黑板上推导过程中，给了学生充分的思考时间。利用多媒体的大容量特点提高教学效率的同时，也要注意穿插传统教学手段，如中间的停顿，辅助解释，让学生把要点记下来，或者，事先把需要学生做笔记的打印发给每一个学生等，这样做就更能提高的教学效率。

　　3.3.2教学手段现代化与教学现代化的关系

　　教学现代化不仅仅是教学手段的现代化，更是指教学思想、教学内容、教学与管理模式、教学方法、教学评价的现代化。要实现教学现代化，一是要转变传统的教学观，教学应该由向学生传授知识转变为发展学生的学习能力、主体性和个性，让学生主动去发现知识：二是要转变传统的教师观，教师地位应该从传统的“讲解”员、传授者转变为学生学习的指导者、帮助者和促进者；三是要转变传统的学生观，学生与知识之间的定位应该由原来的被动接受转变为主动参与，成为知识学习的主体;四是要转变传统的媒体观，教学媒体应由原来单纯的基于归纳或演绎的讲解转变为基于“情景假设”、“主动探究”、“协作学习”等多种新型教学方法综合运用的全新形式。如果我们不能用现代的教育思想指导多媒体辅助教学，那多媒体课件永远只能是强化应试教育的一个工具。

　　3.3.3教学内容与教学形式的关系

　　计算机作为电教媒体只是一种教学辅助手段，是一种形式，只有教学内容才是教学的核心。内容决定形式，因此教师在制作课件时，应当根据教学内容、特点来选择恰当表现形式，在制作多媒体课件时，要看教学内容是否需要，不能滥用各种媒媒体课件。比如用P^epcn制作课件时，避免不协调的色彩搭配，不必要的图片、声音不能用，不必要的音乐播放不能有，不必要的动画不要加入。否则，不但没有起到辅助教学的目的，反而喧宾夺主，分散学生的注意力。表面好看、生动，而没有解决教学中的实际问题。这点，在我所使用的多媒体课件的课后总结中，深有体会。

　　3.3.4教师主导与学生主体的关系

　　学生的学习不应该是学生对教师所授予的知识的被动接受，而是一个以其己有的知识和经验为基础的主动构建过程。多媒体课堂不能让学生只是被动地接受教师和电脑提供的信息和指令，教学及课件制作应遵循和坚持“辅助”性原则，突出学生的主体地位。因此，在设计课件时，应注重学生的实际情况。不能用电脑的播放代替教师的讲解、启发；不能用电脑的“人机交互”代替沟通师生之间情感交流的“人际对话”不能只强调课堂容量，而忽视学生的思维过程规律。应倡导“以学为中心”设计模式，充分发挥学生学习的主动性。学生可以根据自己的意志来选择学习内容和顺序，学生在学习时能根据自身行动的反馈信息来形成对知识的认识和解决实际问题。

　　总之，利用多媒体辅助教学，只要我们在实践中，认真地去研究、探讨、解决就可以避免或减少出现问题，从而真正理解和认识多媒体辅助教学的内涵，真正感受到多媒体的神奇和巨大的潜力，使其为教学改革的深化服务。

　　4遗传学实验教学改革一自主性实验教学

　　实验教学是课堂教学的继续，是决定和影响遗传学教学效果和教学质量的重要因素，是对学生进行基本技能训练的主要环节，通过实验教学改革，进一步加深和巩固理论知识，使学生掌握实验的基本原理、基本方法、基本操作和基本技能；培养学生分析问题，独立进行科学实验的研究能力和严谨的科学态度，不断提高遗传学的教学质量。

　　41多媒体实验教学客观性

　　遗传学中涉及许多譬如细胞、染色体方面的微细结构内容，这些内容在遗传学教学中难以给学生直观形象的描述，通过实验教学可以加深学生对显微图像的感性认识。由于在实验教学过程中，实验观察的内容较多，学生人数也较多，教师不能给学生解答、示范和指导；学生在实验前对实验所观察的对象缺乏了解，实验时有较大的盲目性，往往找不到所要观察的对象，即使能找到也可能观察不全或效果不好；而且教师也不见得在显微镜下能确保随意给出、给全示范图像，因而影响教学效果。为了解决这一问题，我们设计开发了“遗传学实验过程演示系统”教学课件，该系统通过数码图像采集系统对图像的采集、加工，利用Auhowaie制作平台将内容统一起来，文字简洁易懂、图片处理得当直观、操作界面简单。教师、学生可方便、灵活地对实验内容、目的、原理、材料、药品、方法和步骤进行演示，从而较好地指导学生实验，提高实验效果。

　　42启发式的“发现式”实验教学改革

　　遗传学教学改革不仅要注意学生理论知识的传授和科学思维的训练，而且要加强实际操作技能的培养。实验是人才培养中不可忽视的教学环节，通过实验技能的训练使学生能将理论知识与实践操作相结合。

　　42自主性实验教学实践效果

　　在实验教学中，有关遗传学三大规律的实验都是验证性的，如分离规律、自由组合规律和性连锁规律等，多以果蝇作为杂交的材料，是最基本最典型的实验。然而在现行的遗传学实验教材中，分多个独立的实验并事先设计好实验方案，实验课前指导教师详细讲解果蝇各相对性状的遗传特点、决定交后代的分离比例，学生只需按教师的要求，验证性地完成几个不同的实验，不利于学生创造性思维的科研素质培养。

　　经过几年的教学实践，我们设计出果蝇杂交实验的新方案，将果蝇的单因子实验、两对因子的自由组合、伴性遗传、基因的连锁与互换等独立杂交实验所要完成的内容，通过寻找内在的联系，设计出一个习惯的杂交实验组合来完成。在实验前，教师只需交代实验所选择的相对性状和各性状的果蝇的外形特征，以及饲养果蝇要注意的事项。实验时由学生去查找相关资料，自主设计实验方案，提出详细的实验计划；然后根据自己设计的方案进行实验操作，记录实验数据，分析实验结果，并“发现”是否符合孟德尔遗传定律；最后提交详细的各具特色的实验报告。

　　这样的设计，是一个综合性、有探索性的实验设计。在实验前学生没有现成的实验结果去参考，各组学生的实验内容又不尽一样，这就要求每一个学生都要去查阅有关的资料，才能撰写好一份正确的详细的科学实验计划。实验过程中要求每个学生对整个实验仔细观察，加强了学生实验技能的培养，学会灵活变通地使用器材，提高了学生的综合科学素质。极大地推动了遗传学教学的效果。

　　5结束语

　　总之，遗传学教学改革对于现阶段的本科教学来说，是势在必行的，是我们所面临的非常艰巨的有关性状的基因及其与染色本的对应关系，以及杂任务还有待于在教学实践中进行研究和探索。

　                         　胡甘

　                　(西北农林科技大学农学院，陕西杨凌，712100)