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探析遗传学实验教学培养学生的创新能力

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发布日期:2019-03-08 17:30

摘要]“大众创业,万众创新”是新常态下推动我国经济发展、提高核心竞争力的国家战略。利用遗传学实验教学对学生进行创新能力的培养是高校服务国家战略的有效途径,在教学实践中,具体采取了完善实验教学设施、优化实验教学内容、改革教学方法、建立公平合理的学习评价体系等措施,提高遗传学实验教学水平。

关键词]遗传学;实验教学;创新能力培养“大众创业

万众创新”是我国目前正在大力倡导和实施的战略举措,也是实现国家强盛、人民富裕的重要途径。遗传学作为生命科学领域一门重要的基础理论课程,是联系生物技术专业各专业课程的重要节点。众所周知,遗传学和其他生命科学领域的学科一样,科学研究过程就是创新发展过程。因此,通过遗传学专业知识的学习来培养学生的创新能力显得特别重要。作为遗传学教学中的重要组成部分,遗传学实验教学不仅是教师帮助学生掌握基本的实验操作技术的过程,更是教师利用综合性、拓展性实验培养学生独立分析和解决问题能力的过程。为此,笔者结合教学实践,对遗传学实验教学中学生创新能力的培养问题进行了探讨。

1完善实验教学设施

在遗传学实验教学中,综合性、拓展性实验对于实验设备和实验条件的要求相对较高,为保证实验教学过程的顺利实施,应该尽量更新实验设备、完善基本实验设施,利用学校设立的专项资金对实验室进行装修改造,配备遗传学实验教学所需的仪器设备,如普通光学显微镜、恒温培养箱、电子天平等仪器、高速冷冻离心机等。另外,通过建立合理的管理制度,将学院共享中心拥有的荧光显微镜、荧光定量PCR仪等大型仪器设备在管理人员协助下对本科教学开放。

2优化实验教学内容

遗传学实验教学中面临如下问题:实验课时有限,难以安排较多创新性实验;传统实验教学资料十分陈旧,导致学生的学习兴趣不高。为了解决上述问题,对实验教学内容进行了整合和拓宽。一是支持教师在进行验证性实验教学时,带领学生对实验所涉及的各种步骤进行优化调整,并利用研究数据确认可行性。由于试剂的配比、实验条件的设置等都会影响最终实验结果,因此这一优化调整过程既让学生掌握了基本的实验技能,又可在实验过程中添加自主创新成分,让学生知其然更知其所以然,赋予了学生动手动脑的锻炼机会;二是合理开设拓展性、开放性实验,这对学生接触前沿科技动态、进一步培养创新能力具有重要作用。在拓展性、开放性实验教学中,教师只负责准备基本的实验试剂和仪器并提供必要的指导。将学生分小组后,让小组内成员相互配合,完成包括查阅文献、设计实验方案、调配所需试剂和仪器等实验流程,并要将最终实验结果做成展板进行评比。这种模拟真实科研的实验,不仅强化了学生的实验操作能力,而且培养了学生的科研兴趣和求真精神。此外,教学资料是实验教学所需的基本工具。丰富的教学资料有助于提高实验教学的教学效果。由于遗传学是从细胞整体水平、亚细胞水平和分子水平上研究遗传规律和机制,其研究内容的复杂性和研究进展的快速性决定了让学生了解科研设计思路往往比掌握某个具体的实验技巧更为重要。因此,在实际教学中,应经常向学生介绍遗传学的最新研究动态,帮助学生分析高水平遗传学研究论文的设计思路,了解遗传学研究中所涉及的与本科实验教学相关的实验技术与环节,这样可以进一步培养学生的科研素质和创新意识。

3改革教学方法

为了提高学生参与遗传学实验教学的积极性,教师要善于运用各种教学方法和教学手段,帮助培养学生的批判性和创新性思维[1]。例如,师生面对面交流实验心得就是一种值得借鉴的方式。由于理论课时间和形式有限,教师与学生之间的交流难免存在障碍,而实验教学则少有羁绊。在实验教学中,教师应充分利用自身丰富的科研经验引导学生参与实验过程,共同探讨实验方案,让学生畅所欲言,充分激发学生参与实验的积极性[2]。鉴于有些遗传学实验的复杂性,若仅凭传统的教学方法难以在有限的课时内让学生理解和掌握,这就需要学生自觉进行课前预习和课后复习。目前智能手机已经成为学生获取信息的重要工具,利用手机教育APP整合的丰富教学资源和强大的数据库,可以帮助学生实现实验教学的课外自主学习。这一举措既保障了实验教学任务的完成,又突出了自主学习的特点,还满足了不同层次学生的个性化需求。

4建立公平合理的学习评价体系

在以往的实验教学考核中,由于教学方式、教学内容等的限制,导致教学效果的考核评价体系比较单一[3,4]。如何公平、有效、科学地评价学生学习实验课程的效果,不仅有利于提高学生学习积极性,也有利于培养学生的创新能力。为此,在遗传学实验课程教学的成绩判定中除了对验证性实验的结果、基本实验操作技能和理论知识考核进行计分以外,还对综合性、开放性实验中实验设计的创新性与合理性、实验过程的规范性与正确性、实验结果的分析与讨论等环节也进行计分。上述做法不再以实验结果等作为衡量学生成绩的唯一标准,而是更注重学生在遗传学实验课程学习中的综合表现,这样才能公平、有效地评价学生学习实验课程的效果。

5结语

为了提高遗传学实验教学质量,从强化实验教学设施、优化实验教学内容、改革教学方法和完善学习评价体系等方面对遗传学实验教学进行了改革,其宗旨是提高学生的学习积极性,培养学生的创新能力。今后,还需要继续深入研究,进一步完善提高遗传学实验教学效果的相关措施,并在实验教学实践中进一步充实和更新,以期更好地为国家“创新创业”战略服务。

参考文献

[1]王金发,何炎明,威康标,等.“开放式、研究性”教学模式的创立与实践[J].高等理科教育,2006,(6):97~100.

[2]黄红英,邓斌,周芸.多媒体在细胞生物学教学中的应用[J].中国西部科技,2009,8(6):18~20.

[3]程罗根,朱媛媛,周洲,等.遗传学实验课程改革的实践与探索[J].教育教学论坛,2013,(8):101~102.

[4]林娟,郭滨,蔡新中,等.综合性大学遗传学实验教学内容的改革[J].高等理科教育,2008,(4):88~91.

作者:罗岸 田志宏 单位:长江大学生命科学学院

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