探析遺傳學實驗教學培養(yǎng)學生的創(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)下推動我國經(jīng)濟發(fā)展、提高核心競爭力的國家戰(zhàn)略。利用遺傳學實驗教學對學生進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校服務國家戰(zhàn)略的有效途徑，在教學實踐中，具體采取了完善實驗教學設施、優(yōu)化實驗教學內(nèi)容、改革教學方法、建立公平合理的學習評價體系等措施，提高遺傳學實驗教學水平。
［關鍵詞］遺傳學；實驗教學；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和實施的戰(zhàn)略舉措，也是實現(xiàn)國家強盛、人民富裕的重要途徑。遺傳學作為生命科學領域一門重要的基礎理論課程，是聯(lián)系生物技術專業(yè)各專業(yè)課程的重要節(jié)點。眾所周知，遺傳學和其他生命科學領域的學科一樣，科學研究過程就是創(chuàng)新發(fā)展過程。因此，通過遺傳學專業(yè)知識的學習來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力顯得特別重要。作為遺傳學教學中的重要組成部分，遺傳學實驗教學不僅是教師幫助學生掌握基本的實驗操作技術的過程，更是教師利用綜合性、拓展性實驗培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題能力的過程。為此，筆者結(jié)合教學實踐，對遺傳學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)問題進行了探討。
1完善實驗教學設施
在遺傳學實驗教學中，綜合性、拓展性實驗對于實驗設備和實驗條件的要求相對較高，為保證實驗教學過程的順利實施，應該盡量更新實驗設備、完善基本實驗設施，利用學校設立的專項資金對實驗室進行裝修改造，配備遺傳學實驗教學所需的儀器設備，如普通光學顯微鏡、恒溫培養(yǎng)箱、電子天平等儀器、高速冷凍離心機等。另外，通過建立合理的管理制度，將學院共享中心擁有的熒光顯微鏡、熒光定量PCR儀等大型儀器設備在管理人員協(xié)助下對本科教學開放。
2優(yōu)化實驗教學內(nèi)容
遺傳學實驗教學中面臨如下問題：實驗課時有限，難以安排較多創(chuàng)新性實驗；傳統(tǒng)實驗教學資料十分陳舊，導致學生的學習興趣不高。為了解決上述問題，對實驗教學內(nèi)容進行了整合和拓寬。一是支持教師在進行驗證性實驗教學時，帶領學生對實驗所涉及的各種步驟進行優(yōu)化調(diào)整，并利用研究數(shù)據(jù)確認可行性。由于試劑的配比、實驗條件的設置等都會影響最終實驗結(jié)果，因此這一優(yōu)化調(diào)整過程既讓學生掌握了基本的實驗技能，又可在實驗過程中添加自主創(chuàng)新成分，讓學生知其然更知其所以然，賦予了學生動手動腦的鍛煉機會；二是合理開設拓展性、開放性實驗，這對學生接觸前沿科技動態(tài)、進一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有重要作用。在拓展性、開放性實驗教學中，教師只負責準備基本的實驗試劑和儀器并提供必要的指導。將學生分小組后，讓小組內(nèi)成員相互配合，完成包括查閱文獻、設計實驗方案、調(diào)配所需試劑和儀器等實驗流程，并要將最終實驗結(jié)果做成展板進行評比。這種模擬真實科研的實驗，不僅強化了學生的實驗操作能力，而且培養(yǎng)了學生的科研興趣和求真精神。此外，教學資料是實驗教學所需的基本工具。豐富的教學資料有助于提高實驗教學的教學效果。由于遺傳學是從細胞整體水平、亞細胞水平和分子水平上研究遺傳規(guī)律和機制，其研究內(nèi)容的復雜性和研究進展的快速性決定了讓學生了解科研設計思路往往比掌握某個具體的實驗技巧更為重要。因此，在實際教學中，應經(jīng)常向?qū)W生介紹遺傳學的最新研究動態(tài)，幫助學生分析高水平遺傳學研究論文的設計思路，了解遺傳學研究中所涉及的與本科實驗教學相關的實驗技術與環(huán)節(jié)，這樣可以進一步培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新意識。
3改革教學方法
為了提高學生參與遺傳學實驗教學的積極性，教師要善于運用各種教學方法和教學手段，幫助培養(yǎng)學生的批判性和創(chuàng)新性思維［1］。例如，師生面對面交流實驗心得就是一種值得借鑒的方式。由于理論課時間和形式有限，教師與學生之間的交流難免存在障礙，而實驗教學則少有羈絆。在實驗教學中，教師應充分利用自身豐富的科研經(jīng)驗引導學生參與實驗過程，共同探討實驗方案，讓學生暢所欲言，充分激發(fā)學生參與實驗的積極性［2］。鑒于有些遺傳學實驗的復雜性，若僅憑傳統(tǒng)的教學方法難以在有限的課時內(nèi)讓學生理解和掌握，這就需要學生自覺進行課前預習和課后復習。目前智能手機已經(jīng)成為學生獲取信息的重要工具，利用手機教育APP整合的豐富教學資源和強大的數(shù)據(jù)庫，可以幫助學生實現(xiàn)實驗教學的課外自主學習。這一舉措既保障了實驗教學任務的完成，又突出了自主學習的特點，還滿足了不同層次學生的個性化需求。
4建立公平合理的學習評價體系
在以往的實驗教學考核中，由于教學方式、教學內(nèi)容等的限制，導致教學效果的考核評價體系比較單一［3，4］。如何公平、有效、科學地評價學生學習實驗課程的效果，不僅有利于提高學生學習積極性，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。為此，在遺傳學實驗課程教學的成績判定中除了對驗證性實驗的結(jié)果、基本實驗操作技能和理論知識考核進行計分以外，還對綜合性、開放性實驗中實驗設計的創(chuàng)新性與合理性、實驗過程的規(guī)范性與正確性、實驗結(jié)果的分析與討論等環(huán)節(jié)也進行計分。上述做法不再以實驗結(jié)果等作為衡量學生成績的唯一標準，而是更注重學生在遺傳學實驗課程學習中的綜合表現(xiàn)，這樣才能公平、有效地評價學生學習實驗課程的效果。
5結(jié)語
為了提高遺傳學實驗教學質(zhì)量，從強化實驗教學設施、優(yōu)化實驗教學內(nèi)容、改革教學方法和完善學習評價體系等方面對遺傳學實驗教學進行了改革，其宗旨是提高學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。今后，還需要繼續(xù)深入研究，進一步完善提高遺傳學實驗教學效果的相關措施，并在實驗教學實踐中進一步充實和更新，以期更好地為國家“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”戰(zhàn)略服務。
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作者:羅岸 田志宏 單位:長江大學生命科學學院