遗传学教学论文

2024-07-06

遗传学教学论文(共8篇)

遗传学教学论文 篇1

遗传学教学大纲

序言

§0.1 遗传学的定义、研究对象和任务

遗传的定义;遗传和变异;遗传、变异与环境的关系;遗传、变异与选择在生物进化与新品种选育中的作用;遗传学的任务。§0.2 遗传学的发展简史

古代遗传学知识的积累;近代遗传学的奠基;遗传学的建立和发展;遗传学的建立及各分支学科的发展;遗传学的最新重要成就。§0.3 遗传、发育进化的统一

细胞分化、个体发育与基因表达的关系;物种进化过程中基因的稳定遗传与变异;基因对遗传、发育和进化的统一。§0.4遗传学的作用

遗传学在生命科学,生物进化领域,动植物育种、微生物改良及人类医药卫生中的应用。

孟德尔式的遗传分析

§1.1 孟德尔第一定律及遗传分析

孟德尔遗传分析的方法;孟德尔遗传分析的相关概念;孟德尔的实验及分离定律的归纳。§1.2 孟德尔第二定律及遗传分析

孟德尔实验及第二定律的归纳;孟德尔学说的核心;分支法对遗传率的计算及统计学方法对遗传学数据的处理;人类性状的孟德尔遗传;豌豆皱缩性状的的分子机制。§1.3 遗传的染色体学说

染色质;染色体及类型;有丝分裂的过程及遗传学意义;减数分裂的过程遗传学意义;遗传的染色体学说。

§1.4 环境因素对基因作用的影响

基因型和表型;表型模拟、外显率和表现度;等位基因间的相互作用:不完全显性、并显性、镶嵌显性;致死基因和复等位基因;非等位基因之间的相互作用:基因互作、基因互补、累加效应和上位效应。

连锁遗传分析与染色体作图

§2.1 性染色体与性别决定

性染色体的发现;性染色体决定性别的类型 §2.2 性连锁遗传

果蝇伴性遗传的分析;人类伴X显性、X隐性和伴Y染色体遗传的分析;鸡伴性遗传的分析;植物伴性遗传的分析。§2.3 遗传的染色体学说的证据

摩尔根及其学生染色体学说的直接证据。§2.4 果蝇的Y染色体及其性别决定

果蝇Y染色体与性别决定的关系 §2.5 剂量补偿效应

巴氏小体;剂量补偿效应;Lyon假说及其对剂量补偿和巴氏小体形成的解释;X染色体随机失活的分子机制。

§2.6 连锁基因的交换与重组

连锁的发现;连锁的类型:完全连锁与不完全连锁;重组频率的计算;交换重组的机制;基因定位和染色体作图;三点测交分析;并发系数;大距离作图函数的推导与应用。§2.7 真菌的遗传分析

顺序四分子的着丝粒分析作图;两个连锁基因的分析作图;非顺序四分子的遗传分析。§2.8 人类基因组的染色体作图

人类基因定位的家系分析法;人类基因定位的体细胞杂交法;利用DNA介导进行基因定位;人类染色体作图:RFLP和VNTR作图;人类基因组的物理作图。

基因精细结构的遗传分析

§3.1 基因的概念

基因的概念及其发展;基因的分类;基因与DNA和染色体的关系。§3.2 重组测验

拟等位基因;条件致死突变体;两点测交。§3.3 互补测验

互补测验的原理和方法;顺反子;基因内互补。§3.4 基因的缺失作图

基因缺失作图的原理;缺失作图的方法。§3.5 断裂基因与重叠基因

断裂基因及意义;外显子与内含子;重叠基因与重叠方式。§3.6 基因的功能

先天代谢缺陷症;一个基因一个酶的假说;一个基因一条肽链的证据。

病毒的遗传分析

§4.1 噬菌体的繁殖和突变型

烈性噬菌体的裂解反应;温和噬菌体的溶源与裂解生长;噬菌体的条件致死突变类型;敏感因子与抑制基因;无义与无义抑制基因。§4.2 噬菌体突变型的互补测验

ФX174条件致死突变性的互补测验;T4噬菌体突变型的互补测验。§4.3 噬菌体突变的重组实验

两点测交;三点测交;ФX174噬菌体的两点和三点测交;烈性噬菌体的遗传机制。§4.4 λ噬菌体的基因组与λ原噬菌体

λ噬菌体的基因组;λ原噬菌体;λ原噬菌体溶源与裂解过程中插入与切除的机理。§4.5 环状DNA与末端重复序列

线状DNA的环状遗传图谱;环状序列的形成与末端重复序列。

细菌的遗传分析

§5.1 细菌细胞与细菌染色质

细菌细胞的特点;细菌染色质的特征。§5.2 大肠杆菌突变体及筛选

大肠杆菌突变体的类型;合成和分解代谢突变体;大肠杆菌的抗性突变体;大肠杆菌突变体的筛选。

§5.3 大肠杆菌的性质

大肠杆菌的性质;F因子;大肠杆菌的高频重组;细菌重组的特点。§5.4 细菌的重组作图

中断杂交及原理;中断杂交作图;细菌的重组作图。§5.5 F’与性导

F’因子的特征;性导的原理。§5.6 转化与转导作图

细菌的转化;细菌的转导;转化作图的原理;普遍性转导作图的原理;局限性转导作图的原理。

真核生物的遗传作图

§6.1 真核生物的基因组

真核生物的基因组;C值;真核生物基因组结构的特点; §6.2 真核生物基因组DNA序列的复杂度

真核生物重复序列的检测方法及原理;DNA序列的类型;卫星DNA。§6.3 基因家族

基因簇与基因家族;Alu家族及其特点;假基因及特点。§6.4 真核生物基因组的包装

DNA与染色体的关系;核小体的结构与染色体的包装模型。§6.5 真核生物基因的丢失、扩增与重排

基因丢失及意义;基因扩增的原理及意义;基因重排的原理及意义。§6.6 遗传标记

同工酶标记;RFLP标记;AFLP标记;RAPD标记;微卫星标记;染色体步查标记。

遗传重组

§7.1遗传重组的类型

遗传重组的类型;同源重组的特征;位点专一性重组的特征;异常重组的特征。§7.2同源重组的分子机制

同源重组的断裂重接模型;同源重组的Holliday模型;线形和环状DNA分子重组的遗传后果;基因转变及类型;基因转变的分子机理;Meselson-Radding模型;共转换;负干涉;极化子。

§7.3细菌的同源重组

细菌同源重组的特点;RecA蛋白在细菌同源重组中的作用;细菌转化重组的机制;细菌结合和转导重组的机制。§7.4位点专一性重组

λ噬菌体整合和切除的机理;参与位点专一性重组的序列。§7.5原核生物的转座子

转座子的特点;插入序列及特征;转座、转座子和转座酶;转座噬菌体。§7.6转座的机理及遗传学效应

转座的机制;转座的遗传学效应。

细胞质遗传

§8.1母性影响的性质和特点

母性影响;短暂的母性影响;持久的母性影响。§8.2 核外遗传的性质和特点

核外遗传;核外遗传及其特点;紫茉莉枝条颜色的遗传;草履虫的放毒型遗传;果蝇的感染性遗传。§8.3 线粒体遗传和分子基础

线粒体遗传的性质;线粒体遗传的特点;细菌的线粒体遗传;酵母的线粒体遗传;人类的线粒体遗传;植物的线粒体遗传;其它细胞质基因的遗传:附加体的遗传,共生体的遗传 §8.4 叶绿体遗传与分子基础

叶绿体遗传的性质;叶绿体遗传的特点;衣藻叶绿体的遗传;玉米叶绿体的遗传;叶绿体遗传与和核遗传的关系。§8.5植物雄性不育的遗传

植物雄性不育的类别及其遗传特点;植物核雄性不育;植物核质互作雄性不育;三系法育种的原理。

染色体变异

§9.1 染色体结构变异

果蝇唾液腺染色体的特征;染色体结构变异的类型;染色体缺失的类别;缺失的形成过程及其细胞学特征;缺失的遗传效应;假显性;染色体重复的类别;重复的形成过程及其细胞学特征;重复的遗传效应;染色体倒位的类别;倒位的形成过程及其细胞学特征;倒位的遗传效应;交换抑制因子;平衡致死系;染色体易位的类别;易位的形成过程及其细胞学特征;易位遗传效应;假连锁;易位的位置效应。§9.2 染色体数目变异

染色体组;染色体倍性;二倍体、单倍体的特征;同源多倍体的表型特征及减数分裂过程中基因分离的规律;异源多倍体的特征;多倍体小麦的起源;单体、缺体及三体的遗传学效应;染色体数目异常与疾病。§9.3 染色体结数目变异的进化意义

利用染色体数目差异分析物种之间的亲源关系。

基因突变

10.1 基因突变的概念

基因突变和突变体的概念;基因突变的类型;基因突变的类型和性质。§10.2 基因突变的分子基础

自发突变的类型;DNA复制错误的类型和原理;自发损伤的类型和原理;诱发突变的类型及机理;碱基替换的遗传学效应;移码突变的遗传学效应;突变热点和增变基因;诱发突变对人类肿瘤形成的影响;定点诱变技术;反求遗传学。§10.3突变修复的机制

光复活修复的原理及特点;切除修复的机理及特点;重组修复的机理及特点;SOS修复启动的操纵子调节机理和意义;电离辐射损伤修复的机理和类型;修复缺陷与人类疾病。§10.4 基因突变的检测

大肠杆菌营养缺陷型突变的检测;真菌营养缺陷型突变的检测;果蝇伴性隐性致死突变的ClB法和Muller-5法检测;果蝇常染色体隐性致死突变的平衡致死系法检测;植物突变的检测。

数量性状遗传

§11.1 数量性状的特征

数量性状的概念及其特征;数量性状和质量性状的区别和相互关系;多基因假说的实验依据;多基因假说及其含义;主基因、微效多基因和修饰基因;阈性状及其特征。§11.2 数量性状遗传分析的统计基础

平均数、方差、标准差的分析及意义;直线回归分析;协方差、回归系数计算及其意义。§11.3 数量性状遗传率

数量性状表型值及分量;数量性状的方差及分量;群体基因型值的平均数;广义遗传率和狭义遗传率的定义;广义遗传率、狭义遗传率的估算及意义;遗传率的性质。§11.4近亲繁殖与杂种优势

近交;杂交;自交;近交和杂交的遗传效应;近交系数、血缘系数的定义;近交系数和血缘系数的推算;显性假说;超显性假说。

注:1.原核生物与真核生物基因表达及调控的内容纳入《分子生物学》中讲解; 2.体细胞遗传学的内容纳入选修《细胞工程》中讲解;

3.免疫遗传、遗传与人类健康的内容纳入选修课《医学遗传学》中讲解。

遗传学教学论文 篇2

案例教学法也称个案教学法, 是指在教师的引导下, 根据教学目标和课程内容的需要, 通过模拟或者重现现实生活中的一些场景, 将学生引入特定情境中。该教学法以理论和实践有机结合为宗旨, 师生通过对特定案例的学习分析与讨论, 引导学生理解和掌握理论知识, 学会分析问题和解决问题的方法或道理, 进而提高分析问题和解决问题的能力, 加深学生对基本原理和概念的理解。该教学法是一种具有针对性、实践性、启发性和研究性的教学方法, 能提高学习兴趣, 培养学生能力, 提高学生素质。[1]

一、案例的选择与设计

案例教学首先要考虑的问题是案例的选择与设计, 也是实施案例教学的关键。案例的选择要具有典型性、针对性、启迪性。在具备上述条件的基础上, 应该尽量选择趣味性强的案例。也就是说所选案例既要与理论知识有内在联系, 又要能引起学生的注意和兴趣, 可以选择学生周围生活中存在的典型问题, 这样能够促进学生消化掌握知识。最终使学生深刻理解和掌握教学大纲所要求的基本理论内容。[2]如在性别决定与伴性遗传一章中引入的“泰国人妖”事件及现象, 非常著名, 几乎人人都知道, 再辅以图片引入给予直观印象, 引起学生强烈兴趣。为进一步展开讨论如:人妖是如何形成的及其产生背景等, 奠定了良好的开端。再如为介绍表型模写现象引入的20世纪60年代轰动世界的“海豹肢婴儿”事件, 辅以图片及当时的报道, 学生反应强烈, 兴趣很高, 效果良好。

案例设计应注意留有可讨论的余地, 不能太死板。因为案例讨论是动态进行的, 在教师的引导下能基本上按事先设定的程序进行就可以了。因为一个案例的正确答案不是唯一的, 案例分析不重视是否得出正确答案, 重视的是得出结论的思考过程, 重视如何根据实际具体情况变化去确定更好的、更有效的切合实际的解决手段。[3]可见, 案例教学法对过程的重视远远超越对结果的追求。这对学生来说, 学习的过程就是最好的学习内容;对教师而言, 教学的过程就是最好的教学内容。例如, 设计一实际案例关于涉及正反交F1结果不同的深入讨论和分析, 学生既可从伴性遗传现象展开深入分析, 也可从母性影响角度展开分析, 还可从细胞质遗传角度分析其结果。不论就哪方面深入分析对教学环节的进行及学生分析能力的锻炼都具有同等重要的意义。

二、对教师的要求

比起传统理论教学所信奉的“授人以鱼”的教学方法, 案例教学更强调“授人以渔”。所以与传统教学法相比, 案例教学对教师的要求更高。

首先教师应通读案例, 明确案例内容以及与之相关的教材中某一章节总的结构, 明确通过对某个案例的分析, 要使学生学习和掌握哪些遗传理论和概念。通过对案例的讨论, 希望学生达到什么目的。其次在案例实施过程中, 教师应考虑如何恰当地运用课堂及多媒体等设备帮助学生进行案例分析, 如何调动和带领学生积极参加讨论的技巧, 探索驾驭课堂讨论的经验和做法等等。通过实施案例教学摸索和创造个人的教学特色与风格。最后教师一定要重视案例讨论后的小结, 教师的小结虽然不是一种权威性的结论, 但在案例教学中起“画龙点睛”的作用, 是对案例中基本原理的概括与提取, 往往会让学生在深入讨论后有顿悟的感觉, 使其对案例涉及事件的认识进一步趋于完整和深化。

通过案例教学过程, 有可能深入浅出地运用案例将遗传学枯燥的课本知识灵活地展现在学生的面前, 再辅以教师适当的引导, 启发学生从不同角度进行理解分析, 最终帮助学生将知识转变为能力, 形成自己研究解决问题的思维程序。

三、对学生的引导

传统教学模式整个教学过程以教师、教材为中心, 教师对学生进行单向的知识灌输, 学生被动接受教育, 因而常常会出现教学活动缺乏生气与活力的现象。学生自学能力、主动性、创新能力差, 不能满足遗传学理论与实践相结合的要求, 不能保证教学质量的提高。

而案例教学最根本的出发点和目的就是重视学生分析与解决问题能力、实践能力的发展。学生掌握知识的最终目的, 是要到实践中去运用。[4]如果只会机械的背诵概念, 记住一些定义、原理和公式, 而一遇到实际问题就感到束手无策, 那么掌握的知识再牢固也毫无意义。案例教学使学生的学习变被动接受为主动探索。案例讨论前, 教师布置案例讨论内容, 学生认真阅读案例资料, 准备讨论发言稿。案例讨论中教师不是无所事事, 任课堂讨论自流, 也不是严格控制讨论过程, 约束学生表达自己的见解, 而是要引导学生去思考、去争辩、去大胆假设, 从多个方面寻找答案, 做出决策和选择。教师在引导过程中应积极鼓励各种发言, 充分调动每个学生参与思考和讨论的积极性, 提示学生案例的答案不是唯一的, 鼓励学生拓宽思路去思考案例中的问题, 要考虑得出结论的依据是否充分往往比结论本身更重要, 更要引导学生探寻特定案例情景复杂性的过程及其背后隐含的各种因素和发展变化的多种可能性。[5]如遗传学中通过基因作用及其与环境的关系一章的学习, 知道了一个表型的形成跟遗传因素基因直接相关, 还跟内外环境相关, 此时教师还可提出思考, 表型的形成还与什么因素相关, 学生可以大胆讨论, 同时为后面细胞质遗传一章留下伏笔, 将来学习细胞质遗传时, 既是前面内容的延伸与充实, 学生还可以从更高层次上总结一个表型最终形成的决定因素和影响因素。学生可以从自己和他人的正确决策和选择中学习, 也可以从可以承受的错误中学习, 即从模拟的决策过程中得到训练, 增长能力。案例教学中对学生的引导过程对于教师来说也是一个学习的过程, 需要教师在教学中积极探索, 通过教师有目的的引导过程, 不但将书本上的知识融会贯通为一体, 而且引导得当会大大激发学生学习的兴趣, 因为从案例中学到的知识不再是书本上的教条, 而是活的知识和思考问题、解决问题的方法和能力。在此过程中学生的创新能力和实践能力得到了训练和提高。

最后要说明的一点是, 教学有法, 但无定法, 因而对任何好的教学法都不能完全照搬, 而应根据实际情况, 创立一套符合实际的教学方法。对遗传学这门生命科学领域内重要且对实践性要求较高的课程, 我们将在教学方法和教学手段上不断探索和改革, 提高学习兴趣, 增强学生学习的主动性, 培养学生灵活运用知识能力及创新能力, 使学生更好地掌握和运用好这门课程的基本理论和概念, 为生命科学时代的发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]陈鹏, 李斌, 郭慧芳.以病案为导入的教学法在生化教学中的应用[J].医学教育探索, 2009, 8 (3) :242-243.

[2]邵光华.美国师范教育中的案例教学法及其启示[J].课程·教材·教法, 2001, (8) :78.

[3]李为民.如何开展案例教学--哈佛大学商学院琳达教授对新教师利用案例教学的几点忠告[J].北京市经济管理干部学院学报, 2004, 1 (19) :38-40.

[4]刘满希, 顾明辉.例谈生物新课程中引导探索教学法的应用[J].生物学杂志, 2008, 25 (5) :78-80.

案例教学在遗传学教学中的应用 篇3

摘要:案例教学是一种通过引导学生对一些真实的、典型的案例的分析、讨论和思辨,使学生深入掌握和熟练运用有关专业技能、知识和理论的教学方法。将这种教学方法运用到高校的遗传学教学过程中,能够使学生更顺利地掌握遗传学的核心知识、同时提高学生的分析能力和科学素养,以及应用所学知识解决实际问题的能力。

关键词:案例教学;遗传学课程

遗传学是阐述生物遗传和变异规律的学科,是处于生命科学领域核心的学科,因此在高等院校生物专业的课程体系中占据重要地位。然而在实际教学过程中,学生却普遍反映遗传学的学习千头万绪,不得其法。究其原因,笔者分析主要有以下几点:第一,知识点繁多,理论体系复杂。我校采用的教材是高等教育出版社出版的由刘祖洞等编写的《遗传学》(第三版),其内容大致可分为六个部分:经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、核外遗传、数量遗传学、群体和发育遗传学。各部分既相却别又相联系,构成了遗传学庞大的知识体系。第二:涉及多门相关学科。遗传学的学习需要多门相关学科的知识积累,如细胞生物学、分子生物学、生物化学、生物统计学等等。第三,密切联系生活实践。遗传学是一门应用非常广泛且密切联系生活实际的学科,而师范专业的特殊性使得我校遗传学课程的培养目标既不同于农林院校以农业生产、动植物育种为主,又不同于医学院校以医学分析为主,而是要掌握遗传学相关理论为基础教育服务,且能利用所学遗传学知识解决实际问题。因此,作为这样一门集理论与实践于一体的重点学科,授课教师的教学方法也应作出适当改变,以便达到预期的教学效果。案例教学就是在这样的背景下,被引入高师院校的遗传学课堂的。

所谓案例教学,是指教育者根据一定的教学目的和教学内容的需要,以案例为基本教学材料,就某个现实的问题提供情况介绍,将学习者引入教育实践的情境中,通过师生之间、生生之间的多向互动、平等对话和积极研讨等形式,提高学习者分析和解决实际问题能力的一种教学方法[1]。案例教学的两个基本特征:一是案例教学是以事实为依据,以案例作为基本的教学素材的;二是在案例教学中学习者要积极参与教学活动。学习者被引入一个特定事件的真实情境中,通过师生、学生之间的双向和多向互动,积极参与,进行平等的对话与研讨[2]。通过一些贴近学生生活的案例,不仅改变了传统的“满堂灌”式教学,变学生的被动接受为主动思考,还有利于激发学生学习的积极性的主动性。通过案例教学不仅能够增加知识概念和科学原理的趣味性和生动性,还能强化科学思路的小伙吸收,提高实践方法的掌握运用,从而更好地促进遗传学知识的学习与应用,因此可以弥补传统教学方法的不足[3]。

由此可见,在遗传学教学中进行案例教学是可行的,关键就在于案例的选择,笔者认为,在选择案例时要遵循以下几点要求:一是难度要适宜。教学案例的难度一定要与学生的现有知识水平相一致,若超过学生的知识储备太多则会使学生感觉无从下手,反而失去兴趣,相反,案例太过简单,学生在教学过程没有获得新的知识,案例教学则失去应有意义。适宜的难度是既超过学生的现有知识储备,但又在此基础上能够通过通过教师的引导、同学之间的合作得以解决。二是实现预期教学目标。案例教学只是一种教学方法,其最终目标仍是根据大纲要求实现预期的教学目的,使学生掌握一定的遗传学知识并能够利用所学知识解决实际问题。三是贴近生活实际。只有贴近学生生活实际的案例,才能激发学生探索意识和学习的积极性和主动性。

例如,在讲授连锁遗传定律时,联系已学过的孟德尔定律给出案例:让玉米的有色饱满粒和无色凹陷粒的植物进行杂交,子二代出现四种表现型,而这四种表现型的比例并不等于9:3:3:1,而是与亲代表现型相同的个体数目要远远多于与亲代不同的个体数,似乎从一定程度上否定了孟德尔的自由组合定律,那么究竟是什么原因造成的呢?教师引导学生思考实现孟德尔9:3:3:1分离比的前提条件是什么?(控制两相对性状的基因位于非同源染色体上)如果两对基因位于一对同源染色体上会怎样?

又如在介绍质核互作遗传时,引入杂交水稻的案例。水稻具有明显的杂种优势现象,主要表现在生长旺盛,根系发达,穗大粒多,抗逆性强等方面,因此,利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是育种家梦寐以求的愿望。但是,水稻属自花授粉植物,雌雄蕊着生在同一朵颖花里,由于颖花很小,而且每朵花只结一粒种子,因此很难用人工去雄杂交的方法来生产大量的第一代杂变种子,所以长期以来水稻的杂种优势未能得到应用。那么,如何获得野生的雄性不育植株,并将这种性状保留下来就成了问题的关键。由此引出不育系、恢复系和保持系的概念和质核互作影响生物遗传的结论。

通过一学期的实践证明,在遗传学教学中引入案例教学是切实可行的。案例教学法能够充分调动学生内在的对所有问题的好奇性,从而主动参与到教学过程中去,掌握课程的所必备的知识点,系统化所学的理论知识,并将其实例化区解决和分析实际问题[4],因此其具有与《遗传学》教学中的“一张黑板一支粉笔”传统教学模式无可比拟的优越性,在教学中发挥着巨大的作用[5]。(作者单位:咸阳师范学院)

参考文献:

[1]杜敏華,惠丰立,王庆林等.案例教学法在高师生物教学论课程中的应用探析[J].南阳师范学院学报,2008,7(3):78—81.

[2]金明华.高校案例教学之我见[J].黑龙江高教研究.2004,(02):156-157.

[3]吴燕华,卢大儒,林娟,乔守怡等.案例式教学在遗传学课堂中的运用与效果分析[J].高校生物学教学研究.2013.(06):25—28.

[4]徐雷.略论案例教学[J].淮海工学院学报(人文社会科学版),2004,(02):88—90.

改革遗传学实验教学 篇4

关键词:遗传学;实验课教学

一、进行初步改革

实验课教学的主要指导思想是培养学生动手能力,实践能力和创新能力[1]。目前的高等院校尚有一些“重理论轻实验,重原理轻操作,重实验报告轻实验过程”的问题存在。面对新时代的高材生应当实验课教学中进行环节的改革,应贯彻实践性,启发性,探索性,自主性,促进学生的全面发展和独立思考,小组合作能力和团队精神。

医学遗传学实验主要是通过实验手段来证明已知的理论知识,是学生从感官上进一步理解理仑[2]。在一些传统的验证性内容上增加启发性强的内容来丰富学生的知识面。

实验教学中应侧重于有关染色体的操作实验,对培养学生的熟练操作技能,以此达到充分理解理论课的知识内容。因此,我们改进的环节为加入系谱分析的实验内容。

二、系谱分析的实验内容

在理论课上传授有关单基因遗传的疾病时,首先嘱咐学生专心听讲,下课后自己在网上查找有关系谱分析的一些案例。按照班级人数来决定4-6个人形成一组,已找到案例制作课件,上实验课时拍个代表来讲解其有关疾病的临床特征,描述或绘出系谱图,做一些有关的分析题。因为讲授单基因遗传病的课时较多,需要6个学时来讲完本章内容。所以学生应有充分地查找文献,制作课件的时间。若4人为一组,这样每个人都要上网查找疾病案例,为了讲好此内容提前做好病分析有关计算题。从而提高学生的查找文献能力和培养小组合作的能力。另一方面也可以及其对遗传学这门课的深度理解。

三、改进实验课教学模式

乔伊斯和韦尔认为“教学模式是构成课程的作业,选择教材,提高教师活动的一种范型和计划”[3]。多年来“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”传统的本科教育模式为我国社会主义建设培养了大量的.有用之才[4],但随着科学的发展,数字化时代的更新,现在的学生对电脑知识的需求和认识度的提高,我们应选择有积极性,创造性,灵活性,独立性的教学环节来激发学生学习。

当然我们要规范教学过程,加强课前预习。每一个实验都是针对某个遗传原理设计的,学生只有充分理解这些理论知识,才能展开实验。实验中的一些技术原理也是学生学生必须了解清楚的。实验前,教师应当让学生提前预习实验内容,并要求学生理解该实验的理论知识,明确实验目的的步骤,还要核实试验中遇到的技术环节问题。实验结果的误差是科学实验的正常现象,对于医学遗传学实验,识别染色体病把染色体配对排列在报告册时,要求学生细心和耐心的找出配对染色体。而不是照抄实验书上的染色体配对。要求学生详细记录实验过程,这样即可总结正确的操作,也可做出实验误差的合理解释。

只有通过严格化和规范化,才能培养合格的医学遗传学人才。有利于将来走上岗位,能在独立的创兴在一线上。

四、采用多媒体教学

虽然传统的教学模式目的明确,思路清晰,便于记忆和总结[5]。采用多媒体演示实验内容对与学生理解实验操作内容更加有利。由于多媒体技术可以图文讲述结合,营造一个直观的,丰富多彩的,生动的教学环境,使教学内容具有很强的真实感和表现力[6]。

五、对于实验考核进行改革

每次实验课后教师给予学生评分后,总结性的给学生讲解实验课中所出现的共同问题。以免再次发生类似错误或问题。在我们进行改革的系谱分析实验环节就是一个有力的测试学生对本门课的态度和学习热度,从他们设计和制作的课件中可以观察到学生对于系谱分析的理解能力和分析问题的思考能力。当然从中还可观察到小组团队精神发挥的如何。从这写细节我们可以本本次实验作为一次小测验。系谱分析是验证性实验,但是从中可以提高学生的全面素质和潜在的能力。也是一次很好的复习本章内容关键的知识内容的好机会。

最后,教师以总结性的方式把每个小组的优点和分析问题中所遇见的问题讲解,可以达到加深理解。整个课堂也可以营造一种民主,宽松的,灵活的氛围,让学生保持敏捷而活跃的思维,以极大的热情投入实验课的学习和实践中。

遗传学实验探究性教学的尝试 篇5

肖建富*,吴建国,石春海

浙江大学农业与生物技术学院农学系,杭州 310029

摘要:以创新意识和创新能力培养为导向的新一轮实验教学改革对遗传学的实验教学提出了更高的要求。本文提出了将遗传学实验改造成具有综合性、设计性性质的探究性实验的一些思路,并列举了开展遗传学实验探究性教学的一些方法。

关键词:遗传学实验;探究性教学方法;创新意识;创新能力

Approaches on stimulating methods with teaching of experimental genetics XIAO Jian-Fu,WU Jian-Guo, SHI Chun-Hai Agronomy Department, Zhejiang University,Hangzhou 310029, China

Abstract: Aiming for fostering talents with the sense and ability of creation, the teaching of experimental genetics demands significant improvements during the current wave of educational reformation.This paper proposed a practical approach on a stimulating method with teaching of experimental genetics.Key words:;experimental genetics;stimulating methods;the sense of creation;the ability of creation

遗传学既是一门历史悠久的学科,又是一门发展迅速、实践性很强的学科,研究范围正在不断拓宽和深化,新技术、新方法不断涌现。根据这一特点,在世纪之初我们对遗传学实验内容、实验项目和实验教程进行了及时的调整,取得了一定的效果[1]。目前,着重于培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生创新意识的实验教学改革正在进一步深化,对遗传学实验教学提出了更高的要求。因此,如何在有限的课时中既让学生掌握遗传学实验的基本理论和基本方法,又能了解掌握遗传学学科发展中产生的新技术、新方法,提高学生的创新能力,是摆在遗传学实验教学工作者面前的重要课题。这需要我们加深对新形势下实验教学理念的理解,并对实验教学方法做出新的改革尝试。遗传学实验教学理念的发展

遗传学实验教学在我国已有半个多世纪的历史。不过在上世纪九十年代以前,遗传学实验教学的理念基本上是定位在“验证遗传学基础理论,练习遗传学实验技术和分析遗传学实验结果,从而加深理解和掌握遗传学的内容”[2],导致开设的实验主要以验证性内容为主。在实验教材上的反映就是从实验课题、实验目的、实验原理、注意事项,到仪器、器材和操作步骤等,都一一罗列得清清楚楚,连记录表格以及实验报告的格式也都准备得非常齐全,实验目的非常单一。学生做起实验来只需依样画葫芦,就可以掌握该实验的基本技术和方法。这样的验证性实验虽能在一定程度上培养学生的有限“动手能力”,但其创新内容少,客观上压抑了学生对实验课程的兴趣,束缚了学生的想象力和创造力,无法激发学生的创新潜能,直接影响了学生创新能力的培养[3]。收稿日期:2009-02-13;修回日期:2009-02-15 *基金项目:国家、浙江省和浙江大学精品课程建设项目资助

作者简介:肖建富(1963-),男,副教授,博士,研究方向:实验室管理和实验教学。Tel:0571-86971993,E-mail:jfxiao@zju.edu.cn 当我国提出要进入创新型国家的行列后,高等教育教学理念有了很大的发展,具体表现在对学生的综合素质和创新能力有了更高的要求。因此必须把提高教学质量放在更加突出的位置,更好更快地培养大批拔尖创新人才。而要培养具有创新意识的高素质人才,就需要改革过去传统的实验教学体系和教学方法,使学生在实验过程中变被动学习为主动学习,逐渐提高发现、分析和解决问题的能力,增强对困难和失败的承受力和培养团队精神和协作能力[4]。这种新理念导致的直接结果就是在实验教学中倡导开设综合性和设计性实验,教育部已经将综合性、设计性实验设为实践教学部分的主要观测点,并且规定实验教学评估成绩达到“优秀”的标准是“有综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例≥80%,效果好”,直接推动了各高校把开设综合性、设计性实验作为课堂实验教学改革的重中之重。

但是,由于实验课时和实验室条件的限制,开设大量的综合性、设计性实验存在着较大的难度[5,6]。为了更好地协调两者之间的矛盾,我们的选择是改进实验教学方法,在实验中积极引入科学探究的成分,将原来的验证性实验改造成微型的综合性实验或设计性实验,或者统一称为微型探究性实验(以下简称探究性实验)。探究性实验的内涵和意义

综合性实验和设计性实验具有良好的相容性,综合性实验中可以有设计性的特点,设计性实验也可以带有同一类实验的综合成分。区别于以“验证”为主的验证性实验,综合性实验或设计性实验的本质是“科学探究”,学生在探究过程中可以培养创新意识和创新能力。因此,将综合性实验和设计性实验合称为探究性实验,具有重要的实际意义。

在探究性实验的实施过程中要以问题为核心,让学生在实验过程中思考问题、解决问题,提高创新实践能力。在实验的教学方法上,教师不能通过一种线形和单一的教学过程把不容置疑的实验知识和结论直截了当地灌输给学生;而是应当先发现和提出问题,通过一定的探究过程让学生自己得到问题的正确答案[8]。在实验过程中,所设计的遗传学实验不仅要使学生能够更深入地理解所获得的知识和结论,而且要有利于激发学生的求知欲、培养他们的创新思维习惯和能力。通过教师的引导和巧妙安排,大多技能训练型实验或验证性实验都可以转化为探究型实验。比如,在遗传学实验中,观察植物细胞的有丝分裂时首先要软化和分解细胞壁,通常的做法是将细胞材料放入1 mol/L盐酸在60℃水浴中处理10 min,学生只要照着做就一定能得到较好的实验结果,似乎整个实验过程中不存在什么问题;但实际上仍可以提出许多问题:如用0.5 mol/L 盐酸在60℃水浴中处理20 min是不是可以获得同样的实验结果?用2 mol/L 盐酸在60℃水浴中处理5 min效果会不会更好?等等。围绕这些问题,学生可以分组进行对比试验,最终得出正确的答案。而这些对比试验完全可以在正常实验课时内完成。这样就可以把一个原来纯粹的验证性实验通过教学方法的改变而转变成一个微型且具有多重设计的探究性实验。[7]3 遗传学实验探究性教学的实践

当然,遗传学实验的探究性教学不能仅凭某一环节的问题式教学,而要将探究性贯彻到实验过程的各个环节,包括实验背景的讲解(0.5~1节课)、实验过程的设计和实施(2~3节课)、实验结果的总结(0.5~1节课)、实验理论的考核(期末2h)等,将实验课转变成全方位培养学生创新意识和创新能力的舞台。浙江大学大农类专业的植物类遗传学实验教学有着悠久的历史,通过近年来遗传学国家精品课程的建设以及多轮实验教学改革,已经积累了较为丰富的探究性实验教学经验并取得了较好的教学效果。3.1 启发式、问题式的实验讲解

背景知识对学生深入理解与掌握一个实验是必要的。学生有了较多的相关背景知识,在实验中才会有深入观察的要求、判断推理的基础、准确解释结果的可能。因此,我们在每一个实验开始前都会安排10 min左右的开卷测验和20 min左右的背景知识讲解。这样做的好处主要是可以为下

[9]面的实验讲解做一个铺垫,引起学生对讲解内容的兴趣。测验时多选用一些书本中没有、对理解实验原理很有帮助的简单题目,学生在做测验题时多数会有挫折感,因而会产生希望得到真正结果的期望。背景知识的讲解就围绕测验中的问题采用启发式讲解方式展开,必要时可以以逻辑关系依次对学生进行提问,让学生的思维跟着解决问题的思路走,以最大限度地启迪学生的创新思维。下面列举这方面的两个例子。

在做“植物细胞有丝分裂观察”实验时,会让学生在测验中说说为什么根尖要用秋水仙素处理,而且处理的时间一般都定在常温下4 h。对前一个问题,学生一般能笼统地回答;但对后一个问题,学生就只能用“实验结果证明这是最佳时间”来回答,而几乎没有学生能从细胞周期的角度去分析。因此,教师在实验背景知识讲解中就用多媒体着重讲解细胞周期的概念,并收集大量植物的细胞周期资料来给学生分析,引导学生自己总结出多数植物的细胞周期在十几至几十小时之间,而G2期和分裂前期维持的时间一般在数小时左右,用秋水仙碱处理4 h,理论上可让G2期和分裂前期的细胞都进入中期并停留在中期,从而达到增加中期分裂相之目的;并建议学生进一步尝试在秋水仙碱的处理时间更多的情况下,有丝分裂的中期细胞相数目是否还会有所增加?因为从理论上讲,G1和S期的细胞也可能进入中期并停留在中期而使中期细胞数量进一步增加。通过讲解,学生对实验原理有了更深刻的了解,对许多实验现象都能从本质上进行解释,达到“知其然知其所以然”之目的。比如,有的学生总是质疑为什么在染色体压片中中期分裂相总是那么少呢?通过本实验的操作和进行结果分析,他们就知道了原来多数植物细胞的分裂中期持续时间仅占整个分裂期的1/10左右,而整个分裂期的持续时间仅占整个细胞周期的1/10左右,因而压片中中期相细胞数目就只占全部细胞数目的1/100左右,要在压片中找到正中期的、分散良好的细胞相本来就不是一件容易的事,实验和研究均需要付出辛勤的劳动。

在做“果蝇的伴性遗传和三点测验”综合实验时,会先给学生们介绍染色体遗传学说建立过程[10][11]的传奇故事,以培养学生的科学精神,增强学习遗传学的兴趣,提高学生的智力水平。通常都认为连锁交换规律是摩尔根(Morgan)发现的,但真正的实验背景学生了解得并不多。实际上,摩尔根的学生斯特蒂文特(Sturtevant)在连锁交换规律的发现过程中发挥了重要作用。斯特蒂文特当年还是一名哥伦比亚大学的大学生,接受摩尔根的指导。1911年末在同摩尔根的一次交谈中,他突然认识到,已被摩尔根归因于基因空间间隔差异的连锁紧密程度的不同,提供了在染色体上确定基因线性顺序的可能性。他回家后用了大半夜的时间(不做他的大学生家庭作业)制造出第一张染色体图。他在1913年的一篇论文中第一次提出了“双交换”的概念,并用三重杂合子与三隐性突变体回交,证明了“双交换”的存在,这就是有名的“三点测验”。把这样一个本科生创造发明的背景故事放到实验前的讲解中,学生会有耳目一新的感觉,它会使学生认识到只要在实验中肯动脑筋、尽情发挥自己的主观能动性,即使是一个处于学习阶段的学生,也可以有所发现、有所发明,从而促进学生实验的自觉性和主动性。3.2 探究性实验的设计和实施

探究性实验需以问题为核心。课程实验设计就是要学生通过一系列的置疑、判断、比较、选择以及相应的分析、综合、概括等多样化的过程,由发散到收敛,由求异到求同[8];通过自主设计实验、自主完成实验、自主管理实验,激发学生创新思维和创新意识,让学生逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践能力。因此,探究性实验的目标并不是让学生在实验中去攀登科技高峰、产出具有高水平应用价值的实验成果,而是让学生通过主动学习去掌握科学研究的方法、培养创新的意识和提高创新能力。这也就决定了课程实验并不需要设计高深的实验项目,而只需要在教学设计和实施方法上适当做一些改进和创造。

例如,“植物细胞有丝分裂观察”是一个典型的验证性实验。过去一般用洋葱根尖为材料,一个球茎放在盛水的烧杯上几天后就可得到几十条根尖,操作简单;固定和解离的方法和时间都是预先设定好的,结果很容易得到。但通常细胞壁没有解离,学生只能区分有丝分裂各个时期的细胞相,但很难看到正中期染色体的完整结构,做核型分析则更难。近年来我们对该实验进行了改进,采用不同的材料(田间植株获取的根尖和种子发芽获取的根尖等),针对关键环节由学生自己设计和试验得出最佳的处理方法。主要做法是抓住“解离时间”这一关键问题,让学生自行分组使用不同解离处理的时间。如试验分为6个小组,解离时间可分别设为5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min等。实验结束后小组间比较实验结果,得出不同材料的最佳处理时间。这样做的好处是:① 让学生分组设计,各个组必须协调一致才能得出最佳的结果,有利于培养学生的主动性、积极性和创造性,并增进协调能力和团队精神;② 学生通过探究可以得出不同材料所需的实验条件大不相同的结果,有利于促进学生科研素质的提高;③ 所用材料可使学生看到正中期染色体的完整结构,增加学生的实验兴趣。

又如,“植物染色体的加倍技术”是一个经典的遗传学实验。过去一般挑选做起来比较方便的材料(如洋葱根尖),由教师做好所有前期实验准备,学生只要上课时看一下形态、做一下根尖细胞学鉴定就可以了,实验一般能在3个学时内完成。而在我们目前的教学中,则以学生感兴趣的西瓜为实验材料,具体做法是:以5人为一个实验小组,每小组发20粒二倍体西瓜种子,去壳后在适当温度下生根发芽,2 d后移栽到装有营养土的一次性纸杯中,经过48 h再用秋水仙碱溶液进行染色体加倍试验,各小组可尝试不同的加倍方法;等长出3片以上真叶(约过20 d)时移栽到大田,在开花前(约过40 d)取植株顶端幼嫩叶片用细胞流线仪鉴定植株染色体倍数;各小组比较实验方法和结果,评选出最佳实验结果,最后上交完整的实验报告。

这种实验设计方法有着许多优点:① 实验综合性强:实验将种子学(发芽技术和播种)、遗传学(染色体加倍、减数分裂观察)、育种学(移栽)等有关知识串成了一线,大部分操作需在课外进行,时间跨度大,从3月份开始一直持续到6月底。② 学生自主探究:每个小组的秋水仙碱加倍方法都可以不同,如有的小组直接将西瓜种子放在不同浓度的秋水仙碱溶液中发芽;大多数小组采用在茎尖处滴加秋水仙碱溶液的方法,但采用的处理浓度和处理时间的组合不同,甚至滴加的方法都不同,如有的组尝试用挂盐水的方法给茎尖加液,使茎尖始终保持在秋水仙碱溶液的作用之下,取得了很好的加倍效果。③ 鉴定技术性强:除了可用植株外观、叶片气孔大小结合染色体压片技术鉴定西瓜的染色体倍数之外,本试验主要采用细胞流线仪进行倍性鉴定,结果既快又好,可让学生体验尖端仪器和技术的魅力,增进创新意识的培养。④ 知识与产品双丰收:实验结束时可收获不少西瓜,学生参与实验的积极性很高。3.3 举一反三的实验总结和讨论

实验结果存在多重性:有的是符合预期目标的,有的是部分符合预期目标的,有的是与预期相差较远的。但探究性实验在形成关于某一问题的结论后,学生还需要与他人进行相互交流、总结和讨论,以达到求同之目的。通过交流、讨论和总结,学生可以获得多种可能的解释,有助于将实验证据、科学知识和结果解释这三者更紧密地联系起来,最终找到实验结果差异的原因,并获得同一的科学结论,取得画龙点睛、举一反三的效果。

实践中需要非常重视实验后的总结和讨论,这是训练学生创新思维的重要一环,学生也很感兴趣。如上述提到的“植物细胞有丝分裂观察”实验,分组实验的结果很不一样,解离时间少于5 min或多于10 min的,细胞染色较浅或不染色,而解离时间在7―10 min的,细胞染色的效果就很好。为什么会出现这种情况呢?我们就引导学生进行深入的分析。首先,解离的目的是什么?是软化和分解细胞壁。其次,解离时间的长短为什么会产生完全不同的结果?原来是因为时间短了,软化和分解不彻底,细胞的分散性就不好,染色剂就不能进入细胞核中与染色体结合,染色效果就不好;但如果时间太长,盐酸就会破坏染色体的结构,使染色体不能与染色剂的基团结合,使染色体不能着色。通过分析和讨论,学生既明白了产生所有实验现象的原因,又掌握了染色剂的染色机理,还对细胞、染色体和染色剂的化学结构有了一定的了解。

更典型的是“果蝇的伴性遗传和三点测验”综合实验。要测定果蝇上三个连锁基因间的距离,需要用三隐性母本与野生雄蝇做一次杂交,杂种雌蝇再与三隐性雄蝇做一次测交,然后统计测交后代8种表现型的数量。由于每个小组的测交群体不可能很大,难免有的小组中8种表现型的分布不符合理论分布,或者各个小组的实验结果出现较大的偏差。因此,这类实验的总结就显得尤为重要。我们现在的做法是将每组的实验结果汇总在黑板上,然后将每组的数据相加后得出一个三点测验的结果,并把这个结果与历年的实验结果相比较。这样全班学生就可以看到小群体(小组)与大群体(全班)的实验结果差异,对统计分析的本质有一个直观的了解。另外,在每次实验后还需要学生讨论一个问题:每本实验指导书上都写着要用三隐性母本与野生雄蝇杂交来做三点测验,如果我们倒一倒,用野生母本与三隐性雄蝇来做组合行不行?对这个问题,开始时课堂上几乎所有学生都不置可否。这时我们就让学生到黑板上来演示实验过程,在教师的引导下渐渐明白原来用野生母本与三隐性雄蝇来做组合也是可以的,但在F1必须取处女蝇用于测交;而用三隐性母本与野生雄蝇杂交来做三点测验就不用在F1取处女蝇了,可以节省大量的实验工作量,所以一般的实验指导书中都提倡用三隐性果蝇做母本。通过这样的分析、演示和讨论,学生经历了一次较全面的遗传分析的洗礼,对遗传学的基本原理有了更深刻的理解,同时学生的创新思维也得到了一次很好的训练,获益匪浅。3.4 全面灵活的实验理论考核

单独的实验理论考核是近年来我们在遗传学实验教学上的一项重要举措。因为任何一项实验技术及其原理都有其产生和发展的过程,学生只有在了解技术及其原理的发展过程的基础上,才有可能在今后的研究中对技术进行改进和完善。因此,我们在实验背景讲解中一般都要阐述实验技术及其原理发展的脉络。但单纯的实验操作和实验报告并不能完全反映学生掌握实验技术和原理的全貌及探究能力的好坏,而通过闭卷考试可以有效的探知这方面的教学效果。

闭卷考试主要考核学生已做实验所涉及的原理、基本概念和技术方法,以及学生分析问题、解决问题的能力,在实验总成绩中占有30%的份额。考试题型主要有是非题、简答题和分析设计题,其分值比重分别为20%:50%:30%。为了防止学生死记硬背而不求甚解,考题一般都出得比较灵活,主要是要求学生根据自己掌握的实验原理去分析实验中遇到的一些现象和得到的实验结果,在教材或实验指导书中一般都找不到现成的答案。如在简答题中,有一题是关于10幅有关减数分裂、有丝分裂和分子电泳的图片,在没有任何提示的情况下,要求写出这些图片所包含的遗传学信息,学生如果光死记原理而不注意在实验课上进行仔细的观察和思考,写出正确的答案就有一定难度。这样的考试无形中增加了学生的学习压力,学生在实验课时的提问量明显增多,对于培养学生分析问题解决问题的能力、提高实验教学质量起到了较大的推动作用。

3.5 综合完善的实验成绩评价

一个好的实验教学评价体系是激励学生进行探究性学习的重要保证。近年来本着“客观反映学生的实验态度、客观评价学生掌握实验技能的程度和实验素质、客观反映学生的认知能力和创新能力”的指导思想,我们建立了遗传学实验成绩综合考评体系[3],考核内容包括:预习、实验设计、实验过程、实验报告以及平时和期末的每一个环节,形式多样,面试、笔试和实验操作等相结合。其最大的亮点是从平时的小测验、提问、实验的设计、实验过程中的动手能力、实验报告等各种实验活动中去发现学生的创新意识,并及时记录,在最终评价中予以体现。如在下列情况下,实验成绩都可以给予不同程度的加分:学生做测验时,答案正确,而且能够进行详细的遗传分析;实验设计时能够别出心裁,提出不同于教材但基本合理的实验方法;实验获得特别好的结果,其结果可以作为教学的标本或素材;讨论时能提出独到见解或对实验问题能做出精辟分析等。在这些激励措施引导下,学生做实验的积极性和主动性有很大提高,许多学生能在课前钻研实验原理和方法,通过各种途径认真查寻资料,做出自己独树一帜的实验设计。我们目前在课堂上采用的许多实验方法,如永久制片的二步脱水法、西瓜染色体加倍的“吊针”法等,都是前几届学生创新的结晶。结 语

当然,探究性实验的形式是多种多样的,针对不同实验,人们所经历的探究过程、采取的探究方式都有所不同,不会存在一种绝对的、固定化的模式或统一化的模式。探究性实验的宗旨是让学生更好地发挥学习自主性,通过探究的过程,掌握科学研究的方法并培养他们创新思维的习惯和能力。随着实验教学改革的进一步深入,一定会涌现出更多更新更好的探究性实验教学方法,进一步促进遗传学实验教学效果的提高。

遗传学教学论文 篇6

PBL(Problem-BasedLleaming)即“基于问题的学习”,1969年由美国的神经学教授Barrows在加拿大的麦克玛斯特(McMaster)大学首创,是指围绕由教师精心准备的临床病案,提出需要解决的问题,学生利用多种资源寻求答案,通过自学和小组讨论的方式学习相关知识。PBL教学理念是把学习设置于复杂的有意义的问题情境中,让学生通过合作解决真实性问题,从而学习和掌握隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,培养自主学习的能力。医学遗传学是遗传学与临床医学相结合的一门学科,主要研究人类遗传病的发生发展、传递规律、诊断、预防和治疗等,是医学生的必修基础课程。运用传统的讲授式教学法进行教学,虽然有利于教师对教学的整体掌控,但是单一的教学方式极易引起学生兴奋点的降低和学习疲劳。因此,在传统教学的基础上适时运用临床病案的PBL讨论式教学法可以激发学生的学习热情与兴趣,提高学习积极性及学习效率。我们将在2010级口腔医学专业医学遗传学教学中运用了临床病案的PBL讨论式教学法进行教学,收到了比较好的效果,获得了一定的教学经验。

根据教学大纲和教学目标的要求,在相关章节里,经过教师精心准备,对于不同遗传方式的遗传性疾病选择典型临床病案,每个病案包括病史、体征、各项检査结果和完整的家系材料,并提出一系列引导式问题。授课前把病案通过Email或学习委员发放给学生,学生根据病案所提出的问题,提前预习教材,分组(每组5名人),小组各成员利用课余时间借助图书馆或网络查阅相关资料进行讨论和课堂汇报。最后教师点评、总结。此教学方法使学生由被动接受知识变为主动探寻知识,克服了以往传统教学中由老师灌输,强制学生掌握知识,导致学生在死记硬背中忽视了实践能力和综合素质的培养等缺点。为此,我们在传统教学的基础上,将临床病案的PBL讨论式教学法应用于医学遗传学教学实践中,通过生动,有趣的病案讨论把相关医学遗传学知识传授给学生,激发并提高学生主动学习、独立思考、分析和解决问题的能力。现介绍如下。

―、对象与方法

1.研究对象。选择我校2010级口腔医学专业1班共39名学生作为实验组,2009级口腔医学专业1班共38名学生作为对照组。实验组和对照组学生男女生比例和人学成绩相当,两组学生基础无显著性差异(P>0.05),具有可比性。

2.实验设计。实验组采用临床病案的PBL讨论式教学法结合传统教学法教学,对照组采用传统教学法教学。两组在教材、教师、教学时数等方面完全相同。

3.教学方法。(1)对照组:教师在课前认真备课,精心制作教学课件,以传统的讲授式教学法进行教学。(2)实验组:基础理论部分以传统的讲授式进行教学,单基因病、多基因病、染色体病、分子病及遗传性代谢病、遗传性肿瘤、遗传病的诊断、治疗和预防、产前诊断和遗传咨询等章节以结合临床病案的PBL讨论式教学法进行教学。选择典型临床病案,让学生分组准备(每组5>6人),并以小组为单位汇报,最后教师点评、总结。

4.教学效果评价。(1)问卷调查:课程结束后,学生对课堂效果和授课方式进行评估(以问卷调査的形式实现)。(2)期末考试:课程结束后’教师根据教学大纲与教学目标出A、B两份卷,试题类型参照学校要求,涵盖掌握、记忆、理解、运用及综合分析等方面。两份卷子难度系数相当,随机抽取一份进行期末考试。

5.统计分析。应用SPSS19.0软件对数据进行统计分析,组间比较采用卡方检验,P<0.05为差异有显著性。

二、结果

1.期末考试结果(见表1)。实验组平均分高于对照组,实验组学生成绩优秀人数和良好人数分别占总人数的17.9%和43.6%,明显高于对照组(优秀人数和良好人数分别占总人数的2.6%和21.0.05);成绩中等人数(实验组占33.3%,对照组占23.7%),10.5%)比较均具有显著性差异(P<0.05),说明临床病案没有显著性差异(p>0.05);及格人数(实验组占5.1%,对的PBL讨论式教学法结合传统教学法效果明显优于传统教照组占42.1%)和不及格人数(实验组占0%,对照组占学法,差异具有显著性。

2.课程满意度结果(见表2)。实验组学生对课程感兴趣度、课程形式满意度上有显著性的差异(p<0.05)。说明此教学模式能提高学生对学习医学遗传学的兴趣和热情。

3.问卷调查结果(见表3)。临床病案的PBL讨论式教学法结合传统教学的教学方法在医学遗传学教学中巳经得到了绝大多数学生的认同,不少学生还给予了很高的评价。在提高了学习兴趣,促进自主学习、教学体现“以学生为中心”、体现崭新的“探究”教学理念这三方面的认可度最高,说明此教学模式能激发学生的自主学习能力,有效提高了学生理解、掌握、分析和解决问题的能力,为培养良好的医学思维起到了非常好的`作用。

三、讨论

针对本门课程的特点,在有限的课时内通过对典型临床病案的分析,将医学遗传学基本概念和基础知识系统、连贯地传授给学生,激发学生的学习兴趣,培养学生正确应用医学遗传学理论和技术分析解决临床实践中的问题是我们此次教学模式改革实施的目的。在以往传统教学中,教师是以授课为主,学生是以听为主,很少参与课堂教学过程。因此,学生学习目标不明确,往往是为了应付考试被动学习,课程结业后对本门课程的知识大多都遗忘了。作为教师引导学生主动参与学习’针对不同的教学内容,设计教学环节,调动学生学习的主动性,把学生作为课堂的主体而实施。

为了提高医学遗传学的教学效果,我们教研室在近几年的教学实践中收集了一些具有典型性和代表性的遗传病教学病案,并在每个病案后面附上引导学生思维的主要问题。教师通过典型病案将学生引人一个特定的情境中,让学生带着问题去査阅资料、预习教材,分析病案中疾病的临床特征、遗传规律、传递方式、发病机理以及疾病的诊断、治疗和预防等,使学生在学习中从被动接受知识者变为主动探寻知识者,培养了学生临床实践能力和自主学习能力。

临床病案的PBL讨论式教学法结合传统教学的教学模式应用于实验组医学遗传学教学过程中,并与对照组进行对比,结果实验组学生在学习成绩和对课程满意度方面都明显优于对照组(P<0.05),实验组学生问卷调查情况显示’学习效果自我评价非常好。对于这项教学改革,学生乐于接受、教师乐于参与。

医学遗传学课程教学的思考 篇7

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。

5 结语

医学遗传学发展非常迅速,对医学遗传学教学工作来说既是机遇, 也是挑战。把学生培养成知识广、 基础厚、 能力强、 潜力大的应用型高级医学专业人才是医学教育的方向。作为专业教师,要时刻认识到医学遗传学的教学不仅担负着传统的教学又肩负着教学改革的重任,要与时俱进。因此,医学遗传学的教学要从多方面努力包括教材的建设、师资队伍的建设、教学方法与手段的改进及深厚的科研基础,才能取得辉煌的成绩。

摘要:医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门课程,是医学教育的重要基础课程之一。随着科学信息技术迅猛发展,其在医学教育中的作用尤为突出。本文从教材选择、内容优化、教师队伍建设、教学方法手段选择与应用、科研水平高低等方面,浅析医学遗传学教学。

关键词:医学遗传学,教材,教学方法与手段,教师队伍

参考文献

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[2]Collins FS,Guttmacher AE.Genetics moves into the medicalmainstream[J].JAMA,2000,286(18):2322-2344.

[3]Weatherall DJ.Science in the undergraduate curriculum duringthe 20th century[J].Med Educ,2006,40(3):195-201.

[4]姜玉华,姜余梅.病案教学法在医学遗传学教学中的应用[J].中国现代医药杂志,2011,13(3):114-115.

医学遗传学课程教学改革实践* 篇8

[摘 要] 医学遗传学为临床医学专业基础课,是现代医学的一个新领域;高等医药院校各课程门类不断增多,学时数不断减少,而教学内容不断充实和提高;现代电子教学技术和方法不断涌现,教学的理念得到不断更新。自2012级教改班上开展了医学遗传学的教学改革,发现学生的学时成绩、动手能力、抽象思维能力等均有不同程度的提高。因此,其改革成果应该进一步推广。

[关键词] 医学遗传学;优化整合;教学方法;成绩评价;实践

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2016) 07-0089-02 医学遗传学是遗传学与临床医学相互渗透形成的一门边缘学科,是现代医学的一个新领域,是临床医学专业基础课。医学遗传学研究人类疾病和遗传的关系,即研究遗传病的形成机理、传递方式、诊断、治疗、愈后、复发风险及预防措施。它是一门发展十分迅速的新兴学科,在现代医学中,处于日益重要的地位。

该课程的教学内容包括绪论、基因、染色体、单基因病、线粒体遗传病、多基因病、染色体病、群体遗传学、生化遗传学、人类基因组、药物遗传学、肿瘤遗传学、遗传病诊断与遗传病治疗、遗传病预防等。在以往的教学中由于时间紧、内容多,往往形成了满堂灌式的教学方法,在有限的时间内,交给了学生大量的内容和知识点,学生不能有效“吸收、消化”,形成了学生“囫囵吞枣”的现象。通过改革,我们在绪论一章中布置作业,让学生自查相关资料,开展自主学习。整合教学内容“基因、染色体”等 。在“单基因遗传病”中开展PBL、CBL、启发式和讨论式教学。在“肿瘤遗传学”等章节中结合科研开展教学改革。教学和考试时,充分利用网络等现代化手段。

医学遗传学作为遗传与临床疾病之间的衔接,作为生命科学这个科学体系的一个方面统一把握,做到结构合理、减少重复。真正体现“以学生为中心,提高学生自主学习能力、实践能力和创新精神,提高学生素质”的目标。

一 教学内容改革

优化整合课程内容,减少授课学时。因为医学遗传学既是一门重要的医学专业基础课程,也是基础医学与临床医学之间的桥梁课程。医学遗传学是培养高级医学专业人才的知识结构和能力的重要组成成分,其任务是通过教学使学生掌握分析和解决未来在基础和临床实践工作中所面临问题的知识和能力。医学遗传学的教学内容与其他课程有些是重叠的,在教学学时减少的情况下,将医学遗传学的有关内容整合到相关课程完成。如:“基因的表达”在细胞生物学的“细胞核的功能”中完成,或者在分子生物学的“中心法则”中完成。“减数分裂”在实验课上完成等。

二 教学方法改革

第一,理论课教学采用讲授式、启发式、归纳式、讨论式等教学方法。例如在理论课上,以提问方式引导学生联想思考,一方面开拓学生视野,了解本学科发展的新趋势、新成就,另一方面也帮助同学加深对一些重要内容的理解和记忆。这样能充分调动学生的学习主动性和积极性。

第二,实验课以学生为中心,以动手操作、动眼观察为主,辅以示教。在实验过程中,老师高度重视培养学生正确的思维能力和分析、解决问题的能力,让学生在“动手做”“眼睛看”和“脑子想”三者结合中,加深对生命科学实验研究的认识,使学生在有限时间内掌握医学遗传学的实验技能,熟悉本学科的实验方法和手段。实验教学改革:本门课程属于专业基础课,通过本课程的实验教学,使学生加深对遗传基本规律的理解,掌握遗传学研究的基本方法和基本实验技能,不但培养学生观察事物、发现问题并着手分析问题和解决问题的能力,而且培养学生的动手能力和实验操作技能。更重要的是通过完整的实验过程,培养学生的科学精神和责任心及团队协作精神。

在实验课教学中,要使用“人类外周血细胞的培养及染色体的制备”“遗传病”等录像、光盘,在教学过程中进行相关内容的演示,使课程内容的展示更为直观、具体,提高教学质量。此外,还应采用显微电视系统,将教师的某些示教内容呈现在荧光屏上,大大方便了学生观看和教师的讲解。这样,激发了学生的兴趣,丰富了实验内容,提高了实验课整个过程的质量。在实验课教学中使用多媒体授课方式,以提高教与学互动的机会。

第三,使用案例式教学。医学遗传学教学过程中,坚持以遗传为基础、疾病为中心,有助于深刻理解遗传与疾病的内在联系。在讲授各类遗传病时,引入临床病例,使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论,激发学生学习兴趣,这有助于加深学生对疾病本质的认识。通过具体遗传病家系的分析,使学生加深理解和掌握了延迟显性、遗传印记、遗传早现、动态突变等重点和难点内容。同传统的直接给出基本概念相比,这种方法学生更容易接受、理解。

第四,理论与实验一体化教学。在实验课上把相关的理论内容先进行讲解,然后接上相应的实验内容。使得理论知识得以及时检验和巩固,学生印象深刻。如:性染色质的内容,先对假说进行讲解,接着进行“X染色质的制备和观察”实验,使学生更加易于理解相关内容。

第五,改革教学手段。应用多媒体教学使抽象的知识直观化、具体化、形象化,突出了形象化教学,使学生们在生动、充满乐趣的过程中获得感性知识。例如,减数分裂的教学,传统的教学方法采用口述结合挂图或幻灯的方式讲解,学生对减数分裂过程中重要的遗传事件难以全面、准确地理解。采用多媒体教学方法后,掺入了形象生动的Flash动画,增加学生的感性认识,有利于学生从整体上把握知识的系统性和完整性,并从感性认识上升为理性认识。近年来,随着各种现代化手段的应用,通过网上下载相关内容、在已有工作基础上,制作针对新版教材的“医学遗传学”多媒体课件,100%多媒体授课 。教学结束后,针对教学中出现的新情况及学生对教学的反馈意见,及时修改课件内容。优化网络教学的措施:医学遗传学网络课程上要及时更新教学日历、多媒体课件等内容,结合医学遗传学课堂教学开展“课程教学互动”“课程教学辅助”“网上考试”等。

三 成绩评价

遵循科学性原则、导向性原则、激励性原则、多元化原则、可行性原则,采用形成性评价和终结性评价相结合的评价方式。形成性评价侧重于学生学习过程的评价,终结性评价则侧重于学生学习效果的评价,两者互相补充、相辅相成。形成性评价分为教师评价、学生自我评价和学生相互评价等,包括以下内容。

第一,教师通过批改学生作业、阶段测评、实验操作、实验报告等方式对学生进行有效评价,给出具有针对性和指导性的意见,使学生及时获取诊断性信息和相应的指导。

第二,学生在教师的指导下反思在课堂内外的表现,弥补不足,积极地设定学习目标和成长方向,不断调整自己的学习策略和方法,成为一个自主学习者。学生通过有效的自我评价,培养自己对学习负责的态度,激发自尊心、自信心。

第三,同学间对彼此的到课率、课堂表现、作业完成情况、学习态度、学习时间投入等方面进行评价,促进学生相互督促、相互鼓励、共同进步,帮助学生培养客观、公正地评价他人的能力,并学会听取他人的意见,提高自己的沟通协调能力。

期末考试形式为闭卷。课程总成绩由3部分组成:平时成绩、实验成绩和期末成绩。平时成绩由4阶段性成绩组成:自我评价占10%,小组讨论与课堂讨论学习占10%,课外作业占40%,课堂小测验占40%。

四 结果及分析

2012级临床医学教改班对以上内容和环节进行了改革,随机抽取一个教改班和一个普通班的医学遗传学成绩进行了统计分析,教改班的期末成绩、实验成绩、总评成绩与普通班的比较,通过office EXSELL T检验,P<0.01,每一项都有非常显著性差异,教改班的医学遗传学成绩明显高于普通班。

效果分析,通过对形成性评价和终结性评价(及格率、优秀率、平均分及标准差、各题型的平均难度和区分度等)反映出来的信息进行综合分析,建立综合评价指标体系。

五 讨论

经过改革,在医学遗传学教学中贯彻了“以学生为中心”的教育理念,提高学生自主学习能力,培养医学生的综合思维能力、实践创新能力、批判性思维和人文素养,全面提高学生综合素质。达到了建立全面“以学生为中心”的医学遗传学课程教学,使学生自主学习能力、综合思维能力、实践创新能力等得到全方面锻炼,学生综合素质得到全方位提高。根据以上结果,还应该采用以下措施进行整改:一是抓住课堂教学核心,加强遗传学基本原理、实验研究方法的教学。二是利用案例式等教学方法,培养学生为主、主动学习、终身学习的理念。三是转变教育观念,努力实施“启发式”现代教育理念。四是不断改进教学方法,提高教学的现代科技含量,利用多媒体等现代化教学手段开展教学,增强教学的直观性和生动性。通过教研室教学讨论会、集体备课等途径,实施在教改班实际授课过程积累的宝贵教改经验,以便得到及时的交流和推广。同时,鼓励教师在其它平行授课班中,积极推广和实行教改班的最新教改成果,对其中一些创新型较强的理论成果及时整理并以论文形式发表。或参加各级各类教学研讨会,及时推广成果,扩大影响。

参考文献

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[2]黄金凤,郭瀛军,张毅,王芳,孙树汉.PBL教学法在医学院校医学遗传学课堂中的应用[J].基础医学教育,2014,

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