用户: 密码: 验码:  
  本站首页     中心概况     师资队伍     成果展示     实验教学     实验室资源     创新实践     实训实习     开放预约     规章制度     管理平台     公众留言 
本站搜索:     
       栏目导航 网站首页>>实验教学>>遗传学实验 >>特色与创新
  共有 4338 位读者读过此文   字体颜色:   【字体:放大 正常 缩小】    
【双击鼠标左键自动滚屏】【图片上滚动鼠标滚轮变焦图片】    
 

遗传学实验教学改革与探索

  发表日期:2012年10月15日          【编辑录入:黎双飞

                                   遗传学实验教学改革与探索

遗传学是生命科学中重要学科之一,也是生物学相关专业的专业必修课程,其内容设置由经典遗传学发展到目前已涵盖由经典遗传学、细胞遗传学到分子遗传学的相关知识点。同时,遗传学也是一门实践性很强的学科,许多遗传学的重大理论(如孟德尔定律、DNA是主要遗传物质、基因工程等)突破都是建立在实验基础上,因此遗传学实验在遗传学课程教学中具有重要的地位,两者相辅相成。实验课程体系作为生物学本科教学极为重要的一个环节,不仅可以让学生加深对基础知识及理论的理解,而且可以锻炼学生的动手和分析解决问题能力。传统教学模式中实验课程基本上是对书本内容的重复验证,不利于发挥学生学习的主动性和创造性。当前各类高等院校生物专业的实验课程教学都在实行不同形式的改革,其目的都是为了改革以往实验课程枯燥无味的教学模式,主要手段是压缩基础性实验课时,增开综合性和创新性实验,以此拓宽学生视野,激发和培养学生对生命科学的学习兴趣和求知欲,同时强化培养学生的动手能力和创新意识。近几年来,我院在遗传学实验课程建设中,始终坚持新教学模式的改革,实践证明新教学模式实施对培养学生实践操作能力、科研创新能力、团队精神等起到了很好的效果。

1 建立开放式、多层次的遗传学实验教学体系

遗传学实验是高等院校生物学专业本科生的专业必修课程,随着现代生物技术和分子遗传学基础知识的拓展,传统的遗传学实验凸显出一些问题。首先是内容安排大都以经典遗传学或细胞遗传学实验内容为主,在实验安排上跟不上遗传学教学内容的更新;其次是传统的基础性实验步骤机械化,不利于发挥学生的主观能动性和创造力;还有是实验过程过于程序化,学生缺乏自主意识,学生的冒险、探索精神被扼杀,限制了学生自由发挥的空间。我院从2003年开始尝试对大多数专业必修实验教学课程的教学模式进行改革与探索,其目的主要是从大一、大二低年级开始充分调动学生的学习、科研兴趣和探索精神,在学生老师互相选择的基础上让学生走进实验室,开辟学生的“第二课堂”。这样既能锻炼学生的能力和增强他们对生物学的兴趣,提高学生的综合素质;也能加强对学生的管理与培养,而师生之间一对一的交流,真正体现高校“导师制”的管理体制。在这样一个前提下,我院对遗传学实验教学内容和教学模式的更新与探索已经取得了长足的进展,并取得了明显的效果。建立的遗传学实验教学新模式从课程设计、授课内容、考核方式等方面着手,全面注重学生自学能力、实践能力等综合素质的培养。

在课程设计方面,考虑利用我院在教学资源和设备方面的优势,将多媒体、投影设备、视频成像系统等融入教学手段,在实验内容安排上适当减少基础性实验课时,利用压缩的课时增开2-3个综合性实验,同时开设遗传学研究型和设计性实验,因此形成基础实验——综合性实验——研究型和设计性实验的立体多层次教学体系。根据近几年来遗传学实验教学改革的实践与探索,目前形成的立体多层次教学体系将实验授课内容分为基础性实验、综合性实验和研究型与创新性实验三部分。其中基础性实验安排细胞遗传学、经典遗传学、微生物遗传和数量遗传学等相关实验,内容涉及染色体制片、核型分析、果蝇杂交、伴性遗传、人类若干性状统计等。综合性实验主要是在基础性实验的基础上开设如植物多倍体诱导、果蝇遗传毒理实验等。研究型和创新性实验主要是结合我院各研究课题组的研究方向,为学生开设诸如环境污染物对果蝇遗传毒理及生理生化影响的分析、转基因鱼的制备与观察、植物多倍体诱导及核型分析、转基因衣藻培养及遗传分析等多个研究型和创新性实验项目,其中研究型和创新性实验要求学生从实验设计、制动实验方案、中期汇报、撰写实验论文和结题汇报都是小组协作完成。

在教学管理上,引入实验室预约制度和实验室门禁管理体系,从而保证了实验室随时对学生的开放和管理的有序化。在整个教学过程中,不同层次的教学,教师和学生之间的互动作用至关重要。在实验教学过程中,为调动学生的学习积极性,在实验课程的考核方面也作了较大调整。为强调培养学生的动手能力、综合理解能力以及对书本知识的融会贯通和应用,实验考核以提交的实验报告或研究型论文作为重要参考,同事把平时的实验操作、实验记录、参与实验的积极性作为重要的参考依据,而对研究型论文实验数据的真实性、有效性和全面性,论文格式的完整性和规范性都有明确要求。为激励学生认真进行每个研究型和创新性实验项目,优秀实验论文整理为《遗传学实验论文集》,作为低年级学生的参考榜样,同时部分优秀遗传学实验论文经补充和修改后可以参加学校挑战杯竞赛或投稿论文发表。

2 创新性实验对学生实践和创新能力的培养

传统模式的实验教学,老师主要是通过先讲解、演示等教学方式将学生引入实验主题,因此老师很大一部分时间花在了重复理论课老师的授课内容,而学生真正用在实验的时间较少,加上绘图作业,学生3个学时下来基本上是处于一种机械的模式状态。学生由于实验过程的被动接受而很难通过实验领悟相关的基础知识,使实验变得枯燥无味,更有可能导致学生对实验课程的厌烦情绪。深圳大学生命科学学院在遗传学实验的教学中,通过对教学内容的优化,将基础性实验内容较少为8次,综合性实验比例提高到4次,而最能体现学生动手和总结能力的研究型和创新性实验可选课题拓展到6个,通过最近几年的教学实践,目前形成的教学体系已经取得良好的教学效果。

2.1 学生由被动接受到主动学习的过渡

传统模式的实验教学大多是理论授课内容在前,验证性实验随后,学生按部就班跟进[11],为突破这一瓶颈,因此从遗传学实验的第一次基础性实验开始,我们就强调自觉预习和总结,并鼓励学生多阅读相关文献。同时作为大学生,在老师的引导下应该具备有自学和理解某一门知识的能力。在新的遗传学实验教学模式中,对学生影响和效果最为显著的是充分发挥学生自觉学习的积极性和主动性。实践证明,通过2~3次的综合性实验,学生的实验设计能力、自主实验的能力有明显提高。由于研究型和创新性实验的开设,所有学生处于同一个理解层面上,在强调能力的前提下开展研究工作一定程度上也能鞭策各研究小组之间和小组成员之间进行良性竞争。很多研究主题,在研究结果上的不可预见性和适当难度,也能激发学生的好奇心和积极投入研究型实验的热情。项目小组在选择和确定自己感兴趣的研究主题后,能自觉利用课余及周末时间查阅文献、确定实验方案等,以及在老师的指导下合理安排实验时间和进度。学生在研究型和创新性实验确定后,分别在不同时间由项目研究小组不同组员轮流汇报实验的选题依据、研究方案、实验进展和汇报研究成果,并针对实验中出现的问题和同学、老师一起及时讨论解决,通过小组成员的相互商量、协作最终达到预期的教学效果。

2.2 以研究型和设计性实验为契机,为优秀学生提供研究、创新平台

在整个实验教学过程中,师生交流是保证实验顺利实施的关键所在,老师毫不保留的将基础知识、实验方法传授给学生,而学生的问题也鞭策老师掌握更多遗传学理论或科研方面的相关知识。事实上,在整个教学过程中涉及到的老师不仅仅是遗传学实验的授课老师,还需要学院更多相关研究领域老师的大力支持和帮助,而依靠我单位的深圳市微生物基因工程重点实验室对学生实验实行开放准入制度对学生创新性实验的顺利开展也起了至关重要的作用。而部分优秀学生通过参与遗传学研究型和创新性实验,在老师积极联系与交流过程中逐渐过渡到参与到老师的研究课题小组中。因此实验结果优秀的课题小组可以继续深化研究,然后以论文成果形式参加深圳大学大学生“挑战杯”课外科技学术活动和大学生创新性实验项目的评比与申报。

2.3 学生分析、解决问题能力及团队精神的培养

学生自由组合形成的项目研究小组是完成综合性、研究型和创新性实验的基本单元,小组成员在协同工作的工程中需要更多的沟通和理解,尤其是受上课时间冲突的影响,实验项目的顺利完成需要大家的齐心协力和合理分工,而综合性、研究型和创新性实验的开展也是需要大家的互相交流和指导。如果相互之间没有很好的沟通与指导,最后都很难获得较好的成绩。因此在项目执行过程中可以培养学生团结互助的意识,也让他们意识到很多工作的完成是需要团队的齐心协力,而不是个人英雄主义的体现。为了培养他们实事求是和务实的工作态度,在评定学生提交的小论文时,学生的原始记录是作为衡量和评定学生成绩的重要依据,如果出现弄虚作假或记录结果与论文撰写结论出现重大偏差的将给以严厉批评甚至期末总评成绩将为评定为F(不及格)。在另一方面,通过参与综合性及研究型和创新性实验,学生能或多或少的熟练掌握某种实验技能或是某些仪器的使用,从而使学生的动手能力、解决疑难问题的能力、实验综合素养等方面都得到了显著提高。这些基本素养也为他们加入“挑战杯”或“大学生创新实验计划”等课外研究兴趣小组甚至今后毕业论文等奠定了良好的基础,更重要的是能为社会培养更多务实求真适应新世纪需要的创新型人才。

3 实验教学改革模式的问题与对策

    实验教学改革相对于理论课程的改革而言,难度更大,受限制因素很多,比如我们在遗传学多层次的教学体系改革中遇到过诸如仪器设备套数偏少或缺失、实验管理难度大、实验内容涉及面广等问题。针对教学改革之初和在教学过程中出现的问题,我们也在积极寻求一些解决策略。

3.1 实验室管理模的革新真正实现开放式教学

在教学改革之初,因为综合性及研究型和创新性安排的灵活性,学生自主时间都可以实验室开展实验,这样给实验室管理带来了很多不便。如实验室试剂、药品混乱、学生随意动用他人实验材料等,同时在实验室安全方面存在很大隐患。针对上述诸多问题,深圳大学生命科学学院实验教学中心获批广东省实验教学示范中心后,我们对实验室开始实行门禁管理系统,该系统推行把原来的实验室预约使用真正落实到实处,同时大大减轻了授课教师的管理任务。教学实验室的门禁系统和学生的学生卡联系起来,学生通过预约或者申请任何老师授权,她们可以在固定时间使用学生卡打开实验室门禁进入实验室,同时门禁系统把学生进入实验室的时间、学生个人信息和在实验室的任何实验情况等都进行有效监控,这样鞭策学生更为负责的管理或使用实验室及其仪器设备。从学生自主进行实验和教师对学生实验的时空控制角度而言,门禁系统的实施真正达到了实验室的开放式使用,从而为学生的实验时间和有效开展提供了足够保障。

3.2 实验教学中教师素质的同步提高

设置研究型和创新性实验的多层次开放式遗传学实验教学模式已经得到了学生的一致认可,为了使教学模式不断完善和教学成效更为显著,任课老师的指导作用是至关重要的环节之一。从多年的教学实践总结来看,为保证教学改革达到预期效果和提高教学质量,教学过程中教师环节至少应把握以下几点:首先是实验指导老师必须及时跟进理论知识的最新发展前沿,注重自身素养的不断提高;第二是从第一次实验课开始就要注重对学生动手能力的培养,加强引导,充分肯定和表扬他们的成绩的同时,培养他们的自信心和调动他们的主观能动性;第三是在展开研究型和创新型实验过程中,要尽可能引导学生和目前学院科研团队的研究项目结合起来,这样要求实验教师必须有一定的科研能力和拟定的研究型或创新性实验项目有进一步拓展的潜力;第四是要注意把握“因材施教”的教学方针,对学生的要求可以区别对待;同时要必须对学生的实验结果严格把关,因此要求实验指导老师耐心检查和及时跟进学生的原始数据记录,从而防止抄袭网络或文献数据甚至全盘拷贝等作弊现象。

3.3 实验室条件的建设和优化

    遗传学实验教学内容的革新要点之一是以分子遗传学基础知识点为重点的基础或创新性实验的引入,许多高校的遗传学实验由于受限于经费和仪器设备的制约导致实验内容改革是换汤不换药。随着深圳大学近几年来对本科教学专项经费的大量增加和每年申请深圳市发改局的实验室提升建设项目,我院目前实验室建设和仪器购买经费充足,因此分子遗传学实验相关仪器设备的批量购买是深入和落实遗传学实验教学内容革新的保障,同时也是研究型和创新性实验顺利实施的保证。同时本科教学实验中心和学院科研公共平台的有效衔接,在仪器设备方面的资源共享可以让学生接触更多的实验新技能、新方法。随着深圳大学生命科学学院本科实验教学中心获批为广东省实验教学示范中心,我院在教学实验室的管理及教学平台的建设方面也有很大改观,建立了开放、高效的实验教学管理新机制,为遗传学实验及其它本科实验教学课程的教学改革顺利实施提供了足够保障。

  


上一篇:黎双飞 老师
下一篇:学生参加各类项目汇总

 相关专题:

·专题1信息无

·专题2信息无
 
  热门文章:
 · 动物学实验[6600]
 · 药品、耗材仓库管理员工作职[6534]
 · 深圳大学生命科学学院教学实[6515]
 · 蛙类手术器械及蟾蜍双毁髓方[5579]
 
 相关文章:

·没有相关文章

相关评论:(评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
相关评论无
发表、查看更多关于该信息的评论 将本信息发给好友 打印本页

Copyright © 2009-2010  深圳大学生物科学实验教学省级示范中心  All Rights Reserved
ICP/IP备案号:粤ICP备05008884号
网站制作: 风筝工作室  技术支持:风筝工作室 [后台管理]

页面执行时间:171.875毫秒