農(nóng)學(xué)專升本《遺傳學(xué)》課程教學(xué)改革研究

農(nóng)學(xué)專升本(遺傳學(xué)）課程教學(xué)改革研究基于專科和本科培養(yǎng)目的的不同，針對(duì)專升本農(nóng)學(xué)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)在狀況及存在的相關(guān)問題進(jìn)行分析，提出了圍繞遺傳學(xué)課程體系，統(tǒng)籌兼顧，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)知識(shí)綜合應(yīng)用能力，以適應(yīng)現(xiàn)代本科教育的需要。專升本教育是在專科教育的基礎(chǔ)上對(duì)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)再提升的經(jīng)過，不只緩解了當(dāng)前大專畢業(yè)生的就業(yè)壓力，而且為更多優(yōu)秀的?？茖W(xué)生繼續(xù)進(jìn)修提供了良好的時(shí)機(jī)，知足了我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)人才的需求，順應(yīng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人才發(fā)展的要求[1-2]。當(dāng)前，?？茖W(xué)校推薦的優(yōu)秀學(xué)生必需通過選拔考試后能力進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)，遺傳學(xué)是農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本選拔考試的必考科目之一。遺傳學(xué)的縱深發(fā)展使其從個(gè)體水平深切進(jìn)入到基因和單核苷酸水平，并與細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等各個(gè)分支學(xué)科互相穿插和浸透，尤其是隨著分子遺傳學(xué)及分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，新的理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，極大地豐富和擴(kuò)展了遺傳學(xué)的內(nèi)容[3]。因而，遺傳學(xué)不僅僅是生物科學(xué)中一門基礎(chǔ)理論科學(xué)[4]，也已成為高等農(nóng)業(yè)院校中農(nóng)學(xué)本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程。而對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本學(xué)生來說，原有的遺傳學(xué)知識(shí)已不能知足農(nóng)學(xué)本科生發(fā)展的需要，因而在本科階段開設(shè)了遺傳學(xué)課程。筆者根據(jù)農(nóng)學(xué)專升本的特殊情況，分析了農(nóng)學(xué)專升本遺傳學(xué)教學(xué)中所出現(xiàn)的問題，針對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了教學(xué)改革的探尋求索，以提升農(nóng)學(xué)專升本遺傳學(xué)的教學(xué)效果。1現(xiàn)在狀況分析1.1遺傳學(xué)知識(shí)條理不齊近些年，每年都有大量的?？飘厴I(yè)生通過專升本選拔考試進(jìn)入更高層次水平的本科院校一樣或相近專業(yè)承受再教育。而對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本招募生源的學(xué)生，除了?？剖寝r(nóng)學(xué)專業(yè)外，可以以報(bào)考栽種專業(yè)、園藝專業(yè)、種子專業(yè)等多個(gè)相近專業(yè)。根據(jù)考試大綱，學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)自己的目的和理想，把握了一些遺傳學(xué)的基本知識(shí)，順利進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)。由于這些學(xué)生往往來自于不同的學(xué)校和不同的專業(yè)，每個(gè)學(xué)校和專業(yè)在遺傳學(xué)教學(xué)計(jì)劃、學(xué)時(shí)布置等方面都存在一定差別，任課老師會(huì)根據(jù)實(shí)際情況來布置教學(xué)內(nèi)容，這種遺傳知識(shí)的差別性給當(dāng)前的專升本遺傳學(xué)教學(xué)增長(zhǎng)了難度。1.2相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)水平不同遺傳學(xué)具有較廣的基礎(chǔ)知識(shí)面，牽涉植物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，雖然國(guó)家為了保證培養(yǎng)質(zhì)量，要求加入“專升本〞考試的學(xué)生所學(xué)專業(yè)與所報(bào)考專業(yè)應(yīng)一致或相近，但是大專教育階段，不同學(xué)校在課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃等方面都存在一定的差別，有的專業(yè)開設(shè)了植物學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等遺傳學(xué)的先導(dǎo)課程，但有的學(xué)校和專業(yè)就沒有開設(shè)這些課程。不同學(xué)校即便開設(shè)了一樣的課程，但在教學(xué)計(jì)劃、學(xué)時(shí)、理論教學(xué)和理論教學(xué)比例、教學(xué)資料著重點(diǎn)等方面都存在一定差別，使得進(jìn)入本科教育的學(xué)生在遺傳相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)起點(diǎn)上很難一致。1.3理論操作和知識(shí)應(yīng)用能力較差遺傳學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的天然科學(xué)，理論性強(qiáng)。由于專科的教學(xué)往往以記憶為主，以被動(dòng)承受的方式來獲取知識(shí)，以便應(yīng)對(duì)相應(yīng)考試，許多?？茖W(xué)校在遺傳學(xué)教學(xué)計(jì)劃中缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，有的學(xué)校即便開設(shè)了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，也只是利用玉米果穗等實(shí)驗(yàn)材料對(duì)分離規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證，在觀察有絲分裂和減數(shù)分裂時(shí)，只是買些玻片供學(xué)生觀察。所以，學(xué)生普遍缺乏動(dòng)手操作的訓(xùn)練，再加上學(xué)生學(xué)習(xí)的遺傳學(xué)知識(shí)都比較淺薄，基礎(chǔ)較為軟弱，這成為他們利用遺傳學(xué)知識(shí)解釋遺傳現(xiàn)象和育種實(shí)際應(yīng)用的“瓶頸〞。2教學(xué)改革方法2.1重視知識(shí)銜接專升本的學(xué)生既具有當(dāng)下普通本科學(xué)生的普遍特征，也有其本身的特點(diǎn)，而現(xiàn)行統(tǒng)一的本科教學(xué)計(jì)劃無法適應(yīng)專升本學(xué)生復(fù)雜的學(xué)習(xí)背景和基礎(chǔ)。因而，在教學(xué)經(jīng)過中，老師應(yīng)充足了解教育對(duì)象的特點(diǎn)，采用有針對(duì)性的方法和辦法，以到達(dá)預(yù)期的效果。新學(xué)期開學(xué)對(duì)開設(shè)有遺傳學(xué)課程的農(nóng)學(xué)專升本學(xué)生進(jìn)行初步調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容重要包含兩個(gè)方面，一是在大專階段能否開設(shè)有遺傳學(xué)課程及遺傳學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容的情況;二是在大專階段能否學(xué)過植物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)等前導(dǎo)課程。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，既要考慮到學(xué)生的共同需求，又要充足考慮到學(xué)生的個(gè)體差別，有目的地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使?？七z傳學(xué)知識(shí)和本科的新內(nèi)容有機(jī)銜接，避免授課內(nèi)容太多反復(fù)和部分學(xué)生無法跟上教學(xué)進(jìn)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.2優(yōu)化理論課教學(xué)內(nèi)容農(nóng)學(xué)專業(yè)專升本遺傳學(xué)具有本身的特殊性，因而教學(xué)內(nèi)容上在看重經(jīng)典遺傳學(xué)內(nèi)容的同時(shí)要突出學(xué)科最新發(fā)展趨勢(shì)，既看重專業(yè)進(jìn)修需求，又重視社會(huì)就業(yè)需求。因而，在課程體系中避免內(nèi)容與相關(guān)課程的反復(fù)，及時(shí)將一些新知識(shí)及時(shí)補(bǔ)充到課堂和實(shí)驗(yàn)之中[4]。據(jù)此，充足考慮遺傳學(xué)本身的完好性與系統(tǒng)性，建立了以遺傳物質(zhì)為主線，由淺入深，從經(jīng)典遺傳學(xué)到現(xiàn)代遺傳學(xué)，從理論到應(yīng)用的新課程體系。由于大部分專升本的學(xué)生經(jīng)過專升本的遺傳學(xué)考試，或多或少對(duì)遺傳學(xué)的基本知識(shí)都有所了解，因而在經(jīng)典遺傳學(xué)方面適當(dāng)壓縮內(nèi)容，減少與植物學(xué)內(nèi)容的反復(fù)性，又照料到?jīng)]學(xué)植物學(xué)的學(xué)生。精簡(jiǎn)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)部分，重點(diǎn)講葉綠體、線粒體、核糖體等幾個(gè)主要的細(xì)胞器及有絲分裂與減數(shù)分裂中細(xì)胞核內(nèi)染色體的行為，在經(jīng)典遺傳學(xué)規(guī)律上著重于在育種理論中的運(yùn)用。在現(xiàn)代遺傳中，介紹遺傳的分子基礎(chǔ)、基因突變、染色體構(gòu)造變異、染色體數(shù)目變異。通過這部分內(nèi)容整合優(yōu)化，有利于學(xué)生對(duì)“變異〞構(gòu)成整體的印象，最后是數(shù)量性狀遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳。除了講原理外，重點(diǎn)是理論的應(yīng)用，結(jié)合雜種優(yōu)勢(shì)和近親繁衍講數(shù)量性狀遺傳，結(jié)合雄性不育利用講細(xì)胞質(zhì)遺傳，使學(xué)生對(duì)本課程構(gòu)成條理清楚明晰、內(nèi)容連貫的整體知識(shí)體系。2.3利用多媒體進(jìn)行教學(xué)隨著教學(xué)條件的不斷改善，多媒體由于形式靈敏多變，內(nèi)容豐富多彩、直觀形象等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到教學(xué)理論中，十分對(duì)遺傳學(xué)抽象的內(nèi)容，通過可視化更容易讓學(xué)生把握相關(guān)知識(shí)。比方在有絲分裂和減數(shù)分裂經(jīng)過中染色體的行為，學(xué)生只通過書本和實(shí)驗(yàn)是看不到在分裂經(jīng)過中染色體的連續(xù)變化經(jīng)過，通太多媒體就能夠形象直觀地把間期染色體的復(fù)制、偶線期染色體的聯(lián)會(huì)、粗線期非姊妹染色單體間的交換以及細(xì)胞分裂時(shí)其他時(shí)期染色體的動(dòng)態(tài)變化展示給學(xué)生;在染色體構(gòu)造變異中，由于缺失、反復(fù)和倒位都會(huì)構(gòu)成“圈〞，但各個(gè)圈的構(gòu)成是不同的，通過動(dòng)畫能夠讓學(xué)生清楚看到中間缺失雜合體圈的構(gòu)成是在同源染色體中正常的那條染色體，而反復(fù)雜合體是發(fā)生在反復(fù)的那條染色體上，而倒位雜合體是同源染色體的兩個(gè)成員都參與了“圈〞的構(gòu)成。雖然多媒體教學(xué)有很大的優(yōu)勢(shì)，但由于講課速度較快，學(xué)生記筆記較難，復(fù)習(xí)也很困難，十分是一些推理方面更是難以理解[3]。因而在上課時(shí)要結(jié)合板書，雖然板書信息量小，但板書推理細(xì)致、容易理解。比方在狹義遺傳估算中所利用的公式，通過板書推導(dǎo)，能夠讓學(xué)生更明白怎樣利用F2、B1和B23個(gè)不同世代的群體來估算狹義遺傳力。所以，通太多媒體和板書兩種方法有機(jī)結(jié)合，互相補(bǔ)充，有圖文并茂PPT和可視化的視頻，又有推理與演算經(jīng)過的板書，可將枯燥的知識(shí)生動(dòng)地講述出來，讓學(xué)生樂于承受，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的吸收。2.4施行案例教學(xué)案例教學(xué)是在學(xué)生把握了有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的基礎(chǔ)上，老師在教學(xué)經(jīng)過中選擇典型案例并以恰當(dāng)?shù)男问教峁?yīng)學(xué)生，把學(xué)生帶入一個(gè)特定情境中，在老師的指引下由學(xué)生依靠其知識(shí)構(gòu)造和背景，在這種案例情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)并構(gòu)成技能技巧的一種教學(xué)方法，其最大的特點(diǎn)就是模仿理論經(jīng)歷體驗(yàn)，加強(qiáng)理論的能力，是學(xué)生結(jié)實(shí)把握知識(shí)的一種有效方法[5-6]。遺傳學(xué)作為一門理論性很強(qiáng)的學(xué)科，專升本的學(xué)生有一部分理解能力還比較低，通過案例教學(xué)能夠使比較抽象的理論更容易理解和記憶。如在染色體數(shù)目變異一章中，以無籽西瓜的培育為例，講解同源三倍體的構(gòu)成、育性和應(yīng)用，以玉米單倍體育種技術(shù)為例，通過單倍體育種程序的講解，對(duì)孤雌生殖的構(gòu)成、單倍體的育性以及單倍體的應(yīng)用加深理解和記憶;在雄性不育的利用中，以玉米品種豫玉22為例，講述其母本綜3不育系和堅(jiān)持系及父本87-1恢復(fù)系的選育，三系配套的利用以及在甘肅張掖進(jìn)行雜交種的生產(chǎn)。2.5采取啟發(fā)式教學(xué)由于專升本在?？破陂g已進(jìn)行了相關(guān)農(nóng)學(xué)專業(yè)課方面的學(xué)習(xí)，避免專業(yè)課的簡(jiǎn)單反復(fù)，擴(kuò)大專業(yè)視野，加大課程的理論性，所以老師要在?？苹A(chǔ)上加強(qiáng)理論，拓寬思路，增長(zhǎng)深度的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)純熟應(yīng)用。因而，通過啟發(fā)式教學(xué)，能夠讓老師積極發(fā)揮引導(dǎo)作用，成為學(xué)生自立學(xué)習(xí)的促進(jìn)者。比方在說到染色體構(gòu)造變異缺失的遺傳效應(yīng)中，缺失經(jīng)常會(huì)造成假顯性現(xiàn)象，以玉米第六染色體長(zhǎng)臂上有控制紫色植株的基因Pl，假如以正常綠株為母本，以X射線照耀純合紫株的花粉給正常綠株授粉，雜交F1代就可能會(huì)出現(xiàn)兩類植株，一類是由于X射線照耀造成含有Pl基因的片段缺失后與含有pl基因的雌配子結(jié)合，由于缺失的假顯性構(gòu)成綠株，另一類是正常含有Pl基因的雄配子和含有pl基因的雌配子結(jié)合構(gòu)成紫株。在這個(gè)案例中，雜交后出現(xiàn)的綠株是由于染色體缺失造成的，假如在X射線照耀經(jīng)過中發(fā)生基因突變的話，即Pl突變成pl，也會(huì)造成雜交F1中出現(xiàn)綠株。怎么判定雜交F1中的綠株是由基因突變?cè)斐傻倪€是染色體缺失造成的?學(xué)生圍繞案例中的問題，綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)與方法進(jìn)行考慮，這種啟發(fā)式教學(xué)不僅拉近了師生之間的間隔，也促進(jìn)了學(xué)生之間的討論溝通，提出解決問題的方案，同時(shí)提升學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)的興趣，拓寬視野，培養(yǎng)了學(xué)生自立學(xué)習(xí)、獨(dú)立考慮和創(chuàng)新能力，提升了學(xué)生分析問題、解決問題和應(yīng)用知識(shí)的能力，逐步從“教師教〞向“學(xué)生學(xué)〞改變。2.6加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，其產(chǎn)生與發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與研究。因而，在本科遺傳學(xué)教學(xué)中開設(shè)有遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課，不僅為學(xué)生提供了一個(gè)驗(yàn)證理論知識(shí)、學(xué)習(xí)遺傳學(xué)領(lǐng)域中相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的時(shí)機(jī)，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的理論能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力有著理論課不可替代的作用，更是激發(fā)學(xué)生探尋求索興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)，已成為遺傳學(xué)教學(xué)中的主要構(gòu)成部分[7]。根據(jù)專升本學(xué)生的特點(diǎn)，當(dāng)前大專期間所開展的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)大都是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教師先做好，再講給學(xué)生聽，學(xué)生根據(jù)教師所講的再做，其結(jié)果是每個(gè)人的結(jié)論都基本一樣。由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的可預(yù)測(cè)性，假如開設(shè)此類實(shí)驗(yàn)太多，往往不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也晦氣于學(xué)生的考慮和發(fā)現(xiàn)。因而，有需要增長(zhǎng)綜合性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生操作技能和從事實(shí)驗(yàn)的興趣與積極性[8-10]。所以，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)過中適當(dāng)壓縮了經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增長(zhǎng)綜合性實(shí)驗(yàn)，如花粉母細(xì)胞的涂抹制片技術(shù)，通過學(xué)生自己配制固定液、自己去田間取樣、然后壓片觀察，找到減數(shù)分裂不同時(shí)期染色體的分裂相，最后教師給予評(píng)價(jià)。這樣學(xué)生就能全程參與到實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立考慮，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。由于遺傳學(xué)與農(nóng)業(yè)親密相關(guān)，因而在重視綜合實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，還增長(zhǎng)與生產(chǎn)理論嚴(yán)密相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)室外教學(xué)與室內(nèi)教學(xué)相結(jié)合，能夠充足鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)理論中存在問題的能力[3]，如增長(zhǎng)玉米單倍體、二倍體、三倍體和四倍體的田間觀察，了解不同倍性的形態(tài)特征和育性，在田間了解各種遺傳突變體的形態(tài)特征，學(xué)會(huì)鑒定和保存這些突變體，通過詳細(xì)的實(shí)物加深理解質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀的表現(xiàn)特點(diǎn)。