探析遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
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［摘要］“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”是新常態(tài)下推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高核心競爭力的國家戰(zhàn)略。利用遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校服務(wù)國家戰(zhàn)略的有效途徑，在教學(xué)實(shí)踐中，具體采取了完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、建立公平合理的學(xué)習(xí)評價(jià)體系等措施，提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
［關(guān)鍵詞］遺傳學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力培養(yǎng)“大眾創(chuàng)業(yè)
萬眾創(chuàng)新”是我國目前正在大力倡導(dǎo)和實(shí)施的戰(zhàn)略舉措，也是實(shí)現(xiàn)國家強(qiáng)盛、人民富裕的重要途徑。遺傳學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域一門重要的基礎(chǔ)理論課程，是聯(lián)系生物技術(shù)專業(yè)各專業(yè)課程的重要節(jié)點(diǎn)。眾所周知，遺傳學(xué)和其他生命科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科一樣，科學(xué)研究過程就是創(chuàng)新發(fā)展過程。因此，通過遺傳學(xué)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力顯得特別重要。作為遺傳學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是教師幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的過程，更是教師利用綜合性、拓展性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題能力的過程。為此，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)問題進(jìn)行了探討。
1完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施
在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性、拓展性實(shí)驗(yàn)對于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件的要求相對較高，為保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的順利實(shí)施，應(yīng)該盡量更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備、完善基本實(shí)驗(yàn)設(shè)施，利用學(xué)校設(shè)立的專項(xiàng)資金對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行裝修改造，配備遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的儀器設(shè)備，如普通光學(xué)顯微鏡、恒溫培養(yǎng)箱、電子天平等儀器、高速冷凍離心機(jī)等。另外，通過建立合理的管理制度，將學(xué)院共享中心擁有的熒光顯微鏡、熒光定量PCR儀等大型儀器設(shè)備在管理人員協(xié)助下對本科教學(xué)開放。
2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨如下問題：實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，難以安排較多創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料十分陳舊，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。為了解決上述問題，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合和拓寬。一是支持教師在進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)所涉及的各種步驟進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并利用研究數(shù)據(jù)確認(rèn)可行性。由于試劑的配比、實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)置等都會(huì)影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此這一優(yōu)化調(diào)整過程既讓學(xué)生掌握了基本的實(shí)驗(yàn)技能，又可在實(shí)驗(yàn)過程中添加自主創(chuàng)新成分，讓學(xué)生知其然更知其所以然，賦予了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的鍛煉機(jī)會(huì)；二是合理開設(shè)拓展性、開放性實(shí)驗(yàn)，這對學(xué)生接觸前沿科技動(dòng)態(tài)、進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有重要作用。在拓展性、開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師只負(fù)責(zé)準(zhǔn)備基本的實(shí)驗(yàn)試劑和儀器并提供必要的指導(dǎo)。將學(xué)生分小組后，讓小組內(nèi)成員相互配合，完成包括查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、調(diào)配所需試劑和儀器等實(shí)驗(yàn)流程，并要將最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果做成展板進(jìn)行評比。這種模擬真實(shí)科研的實(shí)驗(yàn)，不僅強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣和求真精神。此外，教學(xué)資料是實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的基本工具。豐富的教學(xué)資料有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)效果。由于遺傳學(xué)是從細(xì)胞整體水平、亞細(xì)胞水平和分子水平上研究遺傳規(guī)律和機(jī)制，其研究內(nèi)容的復(fù)雜性和研究進(jìn)展的快速性決定了讓學(xué)生了解科研設(shè)計(jì)思路往往比掌握某個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)技巧更為重要。因此，在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生介紹遺傳學(xué)的最新研究動(dòng)態(tài)，幫助學(xué)生分析高水平遺傳學(xué)研究論文的設(shè)計(jì)思路，了解遺傳學(xué)研究中所涉及的與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與環(huán)節(jié)，這樣可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)。
3改革教學(xué)方法
為了提高學(xué)生參與遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，教師要善于運(yùn)用各種教學(xué)方法和教學(xué)手段，幫助培養(yǎng)學(xué)生的批判性和創(chuàng)新性思維［1］。例如，師生面對面交流實(shí)驗(yàn)心得就是一種值得借鑒的方式。由于理論課時(shí)間和形式有限，教師與學(xué)生之間的交流難免存在障礙，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則少有羈絆。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用自身豐富的科研經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)過程，共同探討實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生暢所欲言，充分激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性［2］。鑒于有些遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，若僅憑傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生理解和掌握，這就需要學(xué)生自覺進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。目前智能手機(jī)已經(jīng)成為學(xué)生獲取信息的重要工具，利用手機(jī)教育APP整合的豐富教學(xué)資源和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課外自主學(xué)習(xí)。這一舉措既保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的完成，又突出了自主學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，還滿足了不同層次學(xué)生的個(gè)性化需求。
4建立公平合理的學(xué)習(xí)評價(jià)體系
在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核中，由于教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容等的限制，導(dǎo)致教學(xué)效果的考核評價(jià)體系比較單一［3，4］。如何公平、有效、科學(xué)地評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程的效果，不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的成績判定中除了對驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、基本實(shí)驗(yàn)操作技能和理論知識(shí)考核進(jìn)行計(jì)分以外，還對綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性與合理性、實(shí)驗(yàn)過程的規(guī)范性與正確性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論等環(huán)節(jié)也進(jìn)行計(jì)分。上述做法不再以實(shí)驗(yàn)結(jié)果等作為衡量學(xué)生成績的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而是更注重學(xué)生在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中的綜合表現(xiàn)，這樣才能公平、有效地評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程的效果。
5結(jié)語
為了提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和完善學(xué)習(xí)評價(jià)體系等方面對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革，其宗旨是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。今后，還需要繼續(xù)深入研究，進(jìn)一步完善提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的相關(guān)措施，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步充實(shí)和更新，以期更好地為國家“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”戰(zhàn)略服務(wù)。
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作者:羅岸 田志宏 單位:長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院