传统遗传学范文10篇

时间:2023-11-28 18:06:25

传统遗传学

传统遗传学范文篇1

关键词:遗传学;问题;对策;教学改革

遗传学是生命科学领域一门历史悠久且不断发展的学科,遗传和变异是该学科研究的主要内容[1]。作为生命科学中一门系统完整且发展迅速的理论科学,遗传学研究对探索生命本质、不断推动相关生命科学发展起着至关重要的作用。此外,遗传学与生产实际密切相关,在动物、植物、微生物等育种过程中以及人类遗传疾病的防治方面都具有实际指导意义。因此,遗传学是生命科学、动植物生产、食品科学等专业的骨干基础课程,在高等院校生物相关专业本科生教学计划中具有重要地位。面向高校生物相关专业本科生开设遗传学课程,积极探索改进教学方法,提升遗传学课程的教学效果,有利于培养具有创新意识和实践能力的高素质生物专业人才。

1遗传学课程的特征和重要性

遗传学课程具有高等学校课程专业性、研究性和前沿性的典型特征。在教学方面,遗传学课程内容多、难点多,因而学生需要有良好的英文基础和生物化学、细胞生物学等先修课程的扎实铺垫才能学好这门课程。遗传学起源于人类的育种实践,早在新石器时代人们便开始尝试改良动植物品种,直至孟德尔遗传规律的发现。随着细胞学和胚胎学的不断发展,人类对于细胞结构以及细胞活动(有丝分裂、减数分裂、授精及细胞分裂)的认识不断加深,同时生命科学等相关领域研究的飞速发展也促进了现代遗传学不断丰富和发展。目前,数量遗传学、群体遗传学以及分子遗传学的相关研究广泛应用于农业、畜牧业和医学等领域,与人类健康和经济发展有着密不可分的关系。在医学领域,遗传学技术可用于遗传疾病的检测筛查和生物制药等;在农业生产方面,遗传学技术可以用于改良农作物的产量和品质性状等;在科学研究方面,遗传学技术能帮助人们探究人类的起源、揭开生命的奥秘。遗传学的理论性和实用性都比较强,对于生命科学领域各分支学科的整合和新研究方向的深化与开拓具有重要意义[1]。学习遗传学课程能够使学生了解该领域的研究现状和最新进展,理解当代生命科学中的新方法、新技术,了解遗传学的应用前景。扬州大学农学院在为硕士研究生开设高级遗传学课程的基础上,进一步优化本科生培养方案,将遗传学课程作为农学、生物科学、生物技术、园艺和植物保护等专业本科生二年级上学期的一门专业必修课。该课程介绍遗传学的发展历史、基础理论、前沿技术和发展方向。现对遗传学课程教学中存在的问题进行分析,并提出改革措施,旨在提高本科生遗传学课程的教学质量。

2遗传学课程教学存在的问题

2.1学科发展快、交叉点多

遗传学,尤其是分子遗传学研究日新月异、未知领域多、概念和技术更新快,遗传学课程教材难以及时更新内容,不能满足教学需求[2]。这就要求教师密切关注该领域的最新研究成果和报道,将最新的内容融入课堂教学中。此外,遗传学虽是一门历史悠久的经典学科,但是与很多新兴学科存在交叉。遗传学课程与基因组学、分子生物学、生物信息学等课程之间的知识点存在一定程度重复,相关授课教师应讨论协调课程内容讲授的范围和重点,避免该课程与先修课程和其他相关课程中知识点的重复。

2.2多媒体教学有利有弊

多媒体作为信息时代下的一种重要教学辅助手段,能够直观、形象地帮助学生理解、记忆和分析抽象、复杂的教学内容,不仅能够摆脱传统课堂板书加讲解的枯燥授课方式,提高课堂教学的吸引力和趣味性,还能够拓展学生的知识面、调动学生的学习积极性。然而,多媒体教学也存在着一些问题,例如在讲解课程难点时,多媒体授课速度过快或信息量过大,学生难以在短时间内接受和理解知识点,教学效果就会大打折扣。另外,有些教师在授课时过度依赖多媒体设备,习惯于照本宣科,缺乏与学生面对面的互动和交流,容易忽视学生对知识点的反馈信息和接纳程度。因此,在进行遗传学课程教学时,应根据教学内容的特点合理将板书和多媒体教学有机结合,对于逻辑推导等过程可以采用板书教学来引领学生的思维,对于复杂实验原理等内容的讲解则可以适当借助图片或视频等多媒体资料加深学生的理解。

2.3学生学习的主观能动性不强

在教学过程中,许多学生没有课前预习和课后复习的习惯,难以迅速进入课堂情景、紧跟教师的思路,需要花费较长时间回顾和复习之前课堂上讲授过的内容,影响课程进度。因此,教师应注重学生良好学习习惯的培养和强化。此外,有些学生对教师依赖性较强,缺乏独立思考精神,对知识点只会死记硬背,对课堂上讲授的内容无法做到融会贯通,不能灵活运用所学知识举一反三地解决实际问题。这些都反映了学生在学习过程中缺乏主观能动性。

3对策

在遗传学课程本科教学过程中突显出来的各种问题,要求教师从教学内容设置、教学方法选择和教学模式调整等方面进行教学改革,不断提高教学质量和教学效果。

3.1合理安排教学内容,突出教学重点

遗传学理论性强、难点较多,且其内容与其他学科内容有很大部分的重叠。因此,教学时应针对课程特征制定出详细具体的教学计划,在构建完整教学体系的同时避免与其他学科内容的交叉重复,突出该课程的重点和特点[3]。例如,在讲解遗传图和物理图绘制这部分内容时,可以在适当回顾相关基本原理和技术方法的基础上,进一步讲解绘制基因组图在人类基因组测序和其他模式生物基因组测序中的应用和实践策略。在课程资源建设方面,应根据学科发展情况不断调整和完善教学大纲,根据权威教科书编写讲义、习题,搜集课程相关的图片和音像资料等。

3.2根据教学内容选择适宜的教学方式

遗传学课程内容包罗万象,教师应针对不同的教学内容选择恰当的教学方式,围绕教材的重点、难点和关键问题,引导学生独立思考[4]。对于遗传学中基本概念和术语的讲解可采用讲授法教学,注意内容的科学性和逻辑性,使学生快速掌握遗传学中的基本知识点。课程初期可以采用框架引导式的教学方法,让学生宏观了解遗传学的概念、研究范围以及应用。讲授概念性的内容时,教师应结合多媒体开展教学,让学生全方位理解和掌握关键知识点。以问题为导向的教学模式应该贯穿于遗传学教学的始终,教师可以从遗传学相关的生产、生活和研究出发,找出其中的遗传学问题并引导学生主动思考。关于基因工程章节中转基因生物安全的相关问题,可采用讨论法和启发式教学,鼓励学生各抒己见甚至辩论,提高学生的参与度,培养他们主动学习和思辨的能力。对于遗传作图标记等涉及实验操作的内容,可采用演示法或实践法,鼓励学生亲手利用RFLP、SNP、SSR等技术进行基因分型分析,通过直观感知,学生掌握教学内容。对于人类进化史等内容,可组织学生形成研讨小组,学生在教师的指导下搜集资料、自学,对一些学科前沿问题进行探究和思考,并进行专题汇报,不仅可以锻炼学生对图书馆和现代信息网络资源整理和分析能力,还可以培养学生课件制作和口头表达的能力。教师在学生报告前应充分激发学生对科学问题的兴趣和求知欲,在学生汇报后应对汇报内容细致点评,帮助学生整理和归纳知识结构,引导学生探索更深层次的问题。在遗传学课程教学过程中,应遵循以教师为主导、学生为主体的原则,培养和激发学生主动学习的动机,使学生对课程的学习由外在、被动转化为主动。教师应通晓课程的理论体系,引导学生积极思考,掌握学习和思考的方法,了解社会的实际需要,对所学的知识点融会贯通,培养学生利用遗传学知识解决生活中实际问题的能力。

3.3将科研与教学有机结合

遗传学与实践联系紧密,因而教师可在遗传学课程教学过程中尝试做到教学过程科研化、科研活动教学化。在教学过程中,鼓励学生进入实验室进行实践操作,参与科学研究,用课堂上学习到的理论知识解决实验室中遇到的科研问题。一方面,可以用过程教育代替结论教育,使学生对知识点的理解更深刻、记忆更牢固;另一方面,为学生参与科研提供良好的环境,培养学生的动手能力和科研思维,为日后深造打下坚实基础,促进学生全面发展。例如,在讲授基因定位和连锁遗传图这部分内容时,可以结合科研中的实际案例,挑选具有某些性状分离的遗传群体,让学生自己设计实验方案进行基因定位,并参与到实验室的科研实践中,让学生学会独立思考、独立解决实际问题。同时,在分析和解决问题的过程中加深学生对教学知识点的理解,锻炼学生的科研能力。

3.4优化考核体系,改进考核方式

课程考核是评价学生对课程学习效果和掌握程度的重要标准,建立科学、合理的课程考核体系是保证课程教学质量的关键环节。我国高校传统的课程考核方式比较单一,多为期末闭卷考试,且考卷中以考查学生记忆的内容居多,这在很大程度上限制了学生学习主观能动性和创造性的发挥,不利于提升学生的综合素质[5]。在遗传学课程考核中,应倡导和鼓励课程考核方式的多样性,强化过程性考核方式,力求摆脱教师以教材、大纲为中心命题,考前划重点,学生考前临时突击背笔记的应试教育模式。可以根据实际情况调整课程考核中平时成绩和期末考试卷面成绩的权重,提高过程考核成绩占课程考核总成绩的比重。平时成绩考核方式多样化,除了对出勤和课后作业进行考核计分之外,适当将随堂测验、课堂参与情况(例如回答问题、参与讨论等情况)、小论文撰写等纳入平时考核中,将考核贯穿到整个课程教学过程中,避免仅由期末考试决定课程成绩的片面性。

3.5注重教师学习在教学中的作用

教师在进行课堂教学前要充分备课,不仅要“备教材”,还要做到“备学生”。不仅要钻研教材和教学大纲,精心准备教案和多媒体课件,了解遗传学课程的教学目的和具体教学要求,深入理解教材的内容、结构、重点和难点章节,把握本学科、本专业发展的最新动向,还要在了解学生知识基础、结构和接受能力等实际情况的基础上,摸索总结最适宜的教学方法。授课教师应及时更新课程相关理论知识,密切关注学科前沿热点和发展方向,保持主动学习的习惯,不断提高教学能力,提升学生综合素质[6]。在教学过程中应注重与学生保持良好的互动和沟通,提高学生的学习质量、拓宽学生的知识面、激发学生的学习兴趣。

4结语

遗传学领域的研究涉及人类生活的方方面面,对人类社会和科学文明发展具有重要的推动作用。遗传学课程已成为我国高等院校生物相关专业本科生的一门重要专业课程。本文从遗传学本科教学实践出发,总结教学过程中存在的问题,积极优化教学内容、改良教学方法、改进考核方式,希望通过教学改革和实践不断提高遗传学课程教学质量、完善课程建设。

5参考文献

[1]刘庆昌.遗传学[M].3版.北京:科学出版社,2015.

[2]谢剑波,张德强.“分子遗传学”课程实验教学改革的探索:以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2017,35(3):73-75.

[3]龚竞,朱勇.遗传学课程教学体系的构建与改革研究[J].蚕学通讯,2014,34(1):59-62.

[4]顾蔚,张敏,张迎春,等.遗传学教学中培养学生综合能力的探讨[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2003(4):197-199.

[5]蒋盛岩,任光云,赵良忠,等.遗传学教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2008(23):120.

传统遗传学范文篇2

关键词:高中;生物;遗传学;教学方法

在高中生物教学中,教师对遗传学内容的教学应转变教学理念,引导学生探究学习内容,掌握遗传学学习规律,提高学习效果。本文就高中生物遗传学的有效教学方法进行分析。

一、课前导入,激发学生学习兴趣

趣味课堂导入可以激发学生的学习热情,提升教学质量。遗传学是生物学科的重点、难点知识。为了降低学生的学习难度,教师可利用教学工具,将导入环节变得趣味化,以此调动学生学习热情。教师可以将生活中与遗传有关的现象应用到课堂导入环节,吸引学生的注意力,使学生积极投入学习。此外,教师可以在课前准备与教学内容有关的故事或者游戏,引导学生在快乐的学习氛围中学习生物知识。例如,教学“DNA是主要的遗传物质”这一内容时,教师可以将DNA研发的过程转变成一个小故事,应用在课堂导入环节,以此激发学生学习兴趣,提高教学质量。教师:同学们,你们都有听说过DNA吗?你知道它的研发过程,了解它的发展历史吗?DNA最早是在1869年是由德国生化学家米歇尔发现的。米歇尔在作博士论文时要确定淋巴细胞蛋白质的组成,不想却发现了一种既不溶解于水、醋酸,也不溶解于稀盐酸和食盐溶液的未知的新物质。经过大量的实验与研究,这种物质被证实存在于细胞核里,于是定名为“核质”。后来,经过多名生物学家与化学家的研究,“核质”定名为“核酸”,也就是DNA[1]。同学们,你们知道它在人体中的作用是什么吗?让我们来阅读教材,了解它的作用与意义吧!接下来,教师趁热打铁,引进教材知识,辅助学生学习理解这一知识点。在趣味课堂的引导下,学生的学习过程也会变得轻松、有趣,有效推动了遗传学教学活动的开展。

二、理论与实践结合,培养学生应用能力

第一,加强教材基础知识教学。教材知识是学生学习的基础内容,也是高考的重点知识。在遗传学教学中,教师应以教材知识为主,使学生了解遗传学知识的本质,并学会在实际问题中应用。进行理论知识教学时,教师可以引导学生联系自身情况学习,帮助学生掌握基础知识,以此提升学习效率。以“伴性遗传”为例,在课堂教学中,教师可以引导学生做卷舌头的动作,学生尝试后,发现有的人能卷舌,有的人不能卷舌。这时,教师可以将伴性遗传的内容应用到这一现象中,引导学生了解何为伴性遗传。学生掌握伴性遗传的内容后,继续思考:小明同学的爸爸、妈妈都是双眼皮,为什么小明却是单眼皮呢?听到问题后,学生就可以利用所学知识解决问题,以此完成对理论知识的实践。第二,重视实验教学。课本中的实验非常重要,是辅助理论知识教学的重要工具。进行实验教学时,教师可以引导学生自主操作,使学生在实践的过程中了解不同试剂的作用与应用解读高中生物遗传学的有效教学方法刘大力(河北省秦皇岛市第五中学河北秦皇岛066000)效果[2]。学生通过自主操作,可以提升对理论知识的理解,有利于解决问题能力的提升。以“豌豆杂交”实验为例,由于该实验需要较长的周期,无法满足学生自主操作的要求,在课堂活动中,教师就可以用多媒体展示实验过程,引导学生观察实验,了解正交、反交、自交的方式,并掌握实验操作方式。通过这一实验,学生会在思想上建立遗传学的理论知识体系,为后续学习奠定基础。

三、多元化教学方法,提高学习积极性

第一,多媒体技术。在课堂教学中,教师可以利用多媒体工具突破传统教学的束缚。在课堂教学前期,教师可利用多媒体制作课件,将教学内容以另一种更直观的方式呈现出来。为了加深学生对基础知识的认识,教师还可以将对课本知识的延伸体现在课件中,丰富学生的学习内容。例如,教学“基因突变和基因重组”这一内容时,传统教学方式比较死板,学生无法理解突变与重组的过程。利用多媒体将基因突变与重组的过程立体化,则能使学生通过视觉感受到基因的变化。教学结束后,教师可对学生进行延伸教学,将与基因突变、重组相关的生活案例引入课堂活动,使学生通过案例加深对该知识的认识,提高学习效果。第二,微课教学。微课已经成为当前教学的一个流行趋势。该教学法的应用可以增加师生互动,提升教学质量[3]。教师可以将某一知识点或案例作为微视频的主要内容,应用在课前、课中、课后等环节,引导学生观看视频,学习生物知识。该教学手段的应用彻底打破了传统教学的局限。学生可以随时随地学习生物知识,实现信息化教学。

四、总结规律,提高应用能力

生物遗传学中有很多关于理论知识的记忆方法与解题规律。教师应引导学生自主探索学习内容,总结其中规律,提升学习效率。对于重点题型,教师要加强引导,鼓励学生发现解决问题的方法与技巧,提升实践应用能力。总结规律可以减轻学生的记忆压力,有效提高教学质量,对学生的身心发展具有促进作用。在课堂教学中,教师可以将生活中的案例引入课堂活动,使学生联系实际总结经验,掌握学习规律,为后续学习减轻压力。五、结束语总而言之,在高中生物教学中,教师应重视遗传学教学,采用适合的教学方法,以提升学生应用能力为目的,以培养学生核心素养为导向,指导学生学习。这样针对性的教学可以提升学生对该知识的认识,帮助学生构建完整的知识体系,有利于学生综合素质的培养。

参考文献:

[1]陈丽平.谈高中生物遗传学的有效教学方法[J].课程教育研究,2019(32):193-194.

[2]史棋月.关于高中生物遗传学解题技巧分析[J].科技资讯,2018,16(25):190,195.

传统遗传学范文篇3

1遗传学实验教学体系存在的问题

长期以来,各高校遗传学实验教学中通常存在以下共性缺点:①各农业院校中各专业遗传学实验教学内容均大同小异,将“验证遗传学基础理论”作为主要教学目的,以染色体操作实验以及经典的遗传学验证性实验为主,涉及细胞遗传学、分子遗传学的内容相对较少;②学生基本不参与实验的前期准备工作,做实验时目的不明确,单纯为做实验而做验,对实验的全局设计思路缺乏思考;③缺乏系统训练学生处理实验数据、分析实验结果的环节;④实验教学方法僵化、手段落后,很难激发学生对实验课的兴趣;⑤实验教学考核方法单一,不能很好的反映出教学效果;⑥实验室管理存在一定问题,有些实验资源不能很好地共享,实验室在开放时间上不能满足学生课余时间开展实验的需要。

2遗传学实验教学体系优化的措施

遗传学实验教学体系优化途径见图1。

2.1遗传学实验教学内容重组与整和在遗传学实验教学过程中首先针对原先设置的实验内容进行了重新调整,将实验划分为基础性实验、综合性实验和设计性(研究创新型)实验3大类[8-9],针对农业院校不同专业先从实验内容上建立一个既能突出专业特点,又能提高学生实验技能,而且还能提升学生综合创新能力的实验教学体系。

2.1.1精选基础性实验。基础性遗传学实验是综合性及研究设计性实验教学内容的基础,它的教学目标首先让学生熟练掌握实验中常用仪器的使用方法,突出对学生基本实验技能的培养。基本实验内容主要包括离心、电泳、显微观察、细胞和组织培养等[10-11],在教学中根据学生所学专业的不同主要选择以下几个实验,如减数分裂涂抹制片、有丝分裂制片、染色体结构变异和数目变异的诱导和观察、染色体显带处理及核型分析等验证性实验。在基础性实验教学过程中要求学生通过实验加深对所学理论知识的理解,同时培养学生的基本实验技能。

2.1.2开好综合性实验。综合性实验也称为复合型实验,遗传学综合性实验教学目标重点主要在于培养学生查阅和整理资料的能力,培养学生自主动手能力以及数据处理能力,培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力[12-14]。在此阶段,要求学生在掌握基本实验技能的基础上,综合地运用所学知识和实验技能,用不同的方法和技术去完成预定的实验内容,解决较为复杂的问题。在此过程中加强锻炼学生独立思考、独立工作的能力,从而为下一步开展研究创新型实验奠定基础。在综合性实验教学中开设的实验以模式生物性状遗传分析实验(如将果蝇的培养、性别的鉴定、唾腺染色体的制片和观察、杂交实验、性状的遗传分析等综合成一个系统的大实验)为主,同时也可针对不同的专业补充分子遗传学实验内容如基因功能的遗传分析(细菌的局限性转导、拟南芥突变体的筛选、转座子引起的插入突变)等内容。

2.1.3精心组织研究设计性(探究性)实验。研究设计性(探究性)实验最主要的特点是独立性,它是指独立于课程教学进行的一种探索性(创新性)实验。研究设计性实验要求学生综合利用所学的遗传学知识、实验原理自主设计实验方案,并由学生独立操作完成实验,从而培养学生发现、分析和解决新问题的能力[7]。遗传学研究设计性实验体现了知识的连贯性、实验技能的综合性,使实验内容、过程更具系统性和科学性。遗传学研究设计性实验有利于将学生的注意力从简单地对实验结果的追求引导到广阔的思维空间中来,有利于启发学生的发散思维,培养学生创新思维和综合创新能力。在研究设计性实验教学中具体做法是:首先对学生进行动员和分组,每组3~4人,学生可以根据专业特点、兴趣爱好、实验室条件选择题目(或指导教师拟定几个指导性题目供选择),学生自主完成实验方案的设计、实验材料的选择和准备、实验操作和实验结果的分析并撰写实验报告(或研究论文),要求学生将实验中遇到的疑难点进行整理、归纳、分析和总结,要求用简洁、准确的专业术语来表达自己的观点。研究设计性实验教学培养了学生高度概括实验的能力,同时也提高了学生分析、解决问题的能力,为以后毕业论文(或设计)的开展奠定良好的基础。研究设计性实验的内容如生物进化遗传分析、突变体的遗传分析和生物亲缘关系遗传分析等。

2.2教学方法与教学模式的改进和创新

2.2.1采用多元化的教学方法。在实验教学过程中充分利用现代实验教学手段。将多媒体课件和网络教学手段像遗传学理论课程教学一样广泛应用于遗传学实验教学中,努力加大信息量,积极拓展课堂实验教学的有限空间,改变传统的“黑板+粉笔+嘴巴”的实验课理论教学模式[13-14]。通过现代化的教学手段将实验原理、方法、步骤和过程生动形象地、直观地展现给学生,使学生的听觉、视觉和触觉全面参与感知活动,最大限度地调动学生的学习热情、积极性,从而提高学习效率[15-16]。

2.2.2实验教学模式的改进。在遗传学实验教学过程中针对不同层次的实验教学采用不同的模式[17-18],根据基础性实验、综合性实验和研究设计性实验3类实验不同的实验目的、特点采用不同的教学模式:①基础性实验的教学目标重点在于学生对基本实验技能的熟练掌握,采取教师现场指导学生实验的教学方法;②综合性实验的教学目标重点在于突出对学生查阅整理资料能力、动手能力、数据处理能力、运用所学知识分析和解决问题能力等综合素质的培养,综合性实验教学主要采取教师实验现场授课指导与学生自主进行实验相结合的教学方法;③研究设计性(或探究性)实验的教学目标重点在于突出对学生独立能力、创新能力的培养,实验过程中学生独立思考、独立设计、独立操作、独立创新,对于研究设计性实验教学采取以学生研究式自主实验为主、教师指导为辅的教学方法进行。

2.3实验室管理体制和实验教学考核方法改革

实验室实行开放管理。在传统遗传学实验教学中,通常要求学生在固定时间、空间内完成预定的实验,这样有利于培养学生良好的时间观念。但其实验内容的选择、实施禁锢在一个有限的时间、空间范围内,较大程度上限制了学生主观能动性的发挥,为了打破这种常规实验教学思维方式,有效提高学生综合素质,因此必须采用综合型、设计型实验开展教学,而其所需仪器设备较多、时间较长且不固定,学生无法在固定的空间和预定的学时内完成实验内容,必须利用课余时间或其他的实验室来开展工作,这就对传统的实验室管理模式提出了新的挑战[19-21]。因此,为了顺应时展的潮流,满足人才培养的要求,就必须对实验室管理体制进行改革,以“资源共享、统管共用”的理念建立公共的实验室大平台。同时,为了保证实验室尽可能全天候、开放式管理,对实验室工作人员在工作量补贴上也进行了一定程度的改革,其改革前后的教学比较如表1所示。出研究的小课题,并通过查阅文献、调查访问等进行研究。

4提高教师自身素质,培养学生创新能力

4.1不断完善知识结构除了精通所教学科的专业知识之外,应将自己的视野放宽,多懂得一些非该专业的知识,不断用新知识补充自己、完善自己,同时具备知识转化运用能力和实际操作能力,还应有意识培养1~2项特长,不但提高自己的素养,还有利于指导学生的实践活动。

4.2拥有娴熟的教学实践技能在昆虫学实践中,将教材内容转化为教学过程中能操作的教学策略与技能,通过对课堂教学模式的研究、课堂教学活动的组织和学生学习策略、学习方法指导的研究及现代教育技术的应用,达到提高课堂教学的效益。

4.3具备课题研究能力积极参与教育科研,积极投入教学改革,大胆实践,勇于探索,敢于创新,主动敏锐地在教学实践中发现问题和研究问题,独立地、创造性地解决问题,在创造问题的基础上确立研究课题,以课题研究促进教学,以课题研究促进教学改革,以课题研究促自身素质的提高,努力探索出一套自己的教育方法。

5丰富实践内容培养学生创新能力

5.1参观考察实践

鼓励学生关心社会,关注科学技术的发展,到校外开展一些对社会热点问题、专业相关性知识的调查,加深对社会的直观感受,在感受社会、体验生活的同时,增强创造社会的实践意识。这一点与农业种植户密切相关,下团场实践为学生提供了一个较好的学习机会;同时,在学生实践过程中,利用学校的一切现有资源,如大学筹建的昆虫博物馆,既丰富了专业实践内容,又开阔了视野。

5.2劳动服务实践

组织学生在课外或假日参加一些力所能及的工农业生产劳动、社会公益劳动和社区服务等社会实践,增长社会经验,掌握实践知识和技能;学习和承担力所能及的家务劳动,学会生活。

5.3组织管理实践

充分让学生参与学校和班级管理,自主开展团队活动,提高学生的管理能力、组织能力和协调能力。

传统遗传学范文篇4

关键词:结果导向教育;BOPPPS模式;微生物遗传学

微生物遗传学(microbialgenetics)是在经典遗传学基础上发展起来的,研究微生物遗传和变异的一门学科。由于以微生物作为研究材料具有动植物难以比拟的优势,在1930年以后的短短半个世纪,微生物遗传学实现了高速地发展,并且为生物化学、结构生物学、分子遗传学、分子诊断学、以及临床医学等相关学科的发展奠定了基础。近年来,以微生物为研究对象的高水平论著和成果层出不穷,愈发彰显微生物遗传学在生命科学领域的重要地位[1]。值得关注的是,以教师为主导的传统教学模式缺少有效互动和反馈,因而学生的课堂学习效率普遍较低[2]。通过不同的教学模式改革,越来越多的高校希望尽快突破传统教学模式的束缚。OBE(outcome-basededucation,结果导向教育)是以学习成果产出为导向的教学理念,关注学生能力的提高,重点围绕学习成果产出并以学生为中心合理安排教学活动[3]。在微生物遗传学教学改革实践中,针对传统教学模式所带来的问题,本课程将采用OBE教学理念,联合BOPPPS(bridge-in,objective,pre-as-sessment,participatorylearning,post-assessment,sum-mary;导学互动的加式教育)教学法[4]进行课堂教学设计,开展以学为主体、教为主导的高等教育发展理念,坚持以学生为主导,充分调动学生探究知识的积极性,培养深入思考、分析解决问题的实践应用能力,以期达到良好的教学效果。

1BOPPPS教学法的要素

BOPPPS是教学设计中常见的一种教学法,此教学法是基于认知过程和层次对教学过程划分为6个要素,分别为导入(bridge-in,B)、学习目标(ob-jectivesoutcome,O)、前测(pre-assessment,P)、参与式学习(participatorylearning,P)、后测(post-assess-ment,P)、小结(summary,S)[5]。

2OBE教育理念指导下微生物遗传学BOPPPS教学法的具体实践

微生物遗传学是本校生物技术专业的重要主干课程,是一门理论和应用相结合的课程。通过比较和综合不同类型微生物的遗传和进化方式,有助于学生们了解不同微生物在遗传学上的共性和特性,并且更好地把握和理解微生物遗传学本质。本教学团队在OBE教育理念的指导下运用BOPPPS教学方法,以学生为中心,让学生更积极地参与到教学过程中,改变传统教学模式“填鸭式”灌输知识的状况,以下是本次课程改革具体实施的步骤及其产生的效果。2.1导入(B)导入作为课堂讲授知识的开端,通过导入案例引出课堂内容,激发学生学习兴趣。在该环节,教师通过讲授与课程内容关系密切的热点新闻或案例等来引导学生快速进入教学的核心内容,也可通过复习之前的课程内容的方式来引入新的课程内容,进而将学生已学习的知识和即将学习的内容有机联系起来。如在病毒遗传分析这一章,通过引入爆发甲型流感疫情的事件,引出科学问题:如何有效地鉴别流感病毒的亚型及其变异情况。通过提出科学问题的导入式教学,极大地激发学生们对病毒遗传分析相关知识的浓厚兴趣,通过带着问题去学习,学生们课堂认真听讲的程度有大幅度提高,与教师的互动交流更加积极。同时,采用案例引入的方式也进一步向学生们传递了本门课程的重要性和实用性。2.2学习目标(O)BOPPPS教学法的使用贯穿于微生物遗传学课程的全部章节,BOPPPS教学法下的教学目标要满足Smart原则,即明确的(specific)、可衡量的(meas-urable)、可实现的(achievable)、符合实际的(realis-tic)、有时限的(timed)五大原则。教师要明确地告诉学生通过本次课堂需要学到什么或掌握什么,使学生明确学习的方向和重点。以反转录病毒遗传分析这一节的内容为例,主要内容如下:理解反转录病毒的结构,反转录病毒的遗传特征和反转录病毒的变异及遗传分析是重点内容,反转录病毒的基因表达调控为难点内容。可以看出教学内容的重点和难点突出,需要理解的内容也明确说明,使学生们能够高效率地理解和掌握课程的整体内容,提高课堂学习的效果。2.3前测(P)在学习课程主要内容之前,通过设置不同难度的问题对学生进行提问,促使教师了解学生的知识基础和课前准备情况,有利于教师对课堂讲授内容的深度和进度进行合理安排,这是实现教学目标的重要前提。以病毒的遗传分析这一章节的内容为例,提出3个问题供学生们在课前进行思考和回答:1)什么是病毒(简单难度);2)病毒的结构(中等难度);3)病毒是如何自我复制的(较高难度)。通过提出科学问题可以更好引导学生们去思考并产生困惑,有利于将现有的知识有效地运用和重塑,并且提高了学生们对本课程的兴趣和参与程度。此外,通过课前测试,教师可以根据学生对问题的回答和反馈,及时地对授课内容进行灵活适当地补充和调整,让每一个知识点能够生动地展示在学生面前,有助于提高学生对课程的理解和掌握程度。2.4参与式学习(P)参与式学习是BOPPPS教学法的核心环节,教师引导学生参与教学活动。该阶段主要是教师调动各种教学媒体和资源,灵活使用多种教学方法,营造一个轻松活跃的学习氛围,鼓励学生主动参与到教学过程中,有助于获得新的知识掌握新的技能,实现既定的课堂教学目标。在课程进行一半的时候,本教学组启动“专题文献研讨会”的教学环节,即选取与微生物遗传学密切相关的文献让学生们以学习小组的形式进行学习并在课堂上完成文献学习汇报(表1)。众所周知CRISPR/Cas9系统最初在研究古细菌时发现的,是古细菌进化出的一种抵抗噬菌体感染的免疫防御应答系统[6]。由于近些年该系统快速地被应用到不同物种的基因编辑中,并已成为科学研究中广泛应用的“明星”技术[7]。因此,在本环节,本教学组选择CRISPR/Cas9基因编辑系统为专题的核心内容,希望学生们在进行微生物遗传学学习的同时,能紧跟专业领域内的前沿技术,为日后的科研学习阶段打下坚实基础。采用小班教学,共计20名学生,将学生每两人分为一组,让学生们自由选择CRISPR/Cas9相关的专题文献并在课后查阅文献和专业资料,安排专业的教师进行辅导,最后将学习结果以文献汇报的形式展示,并鼓励其他教师和学生提出不同的观点进行质疑和讨论,形成集体学习的氛围,最终由负责指导的教师进行总结。令教师们欣喜的是,学生们对研讨会的内容充满兴趣并且积极参与提问和讨论。而且,提问和讨论的过程不仅能培养学生独立思考、勇于质疑的能力,同时也培养学生挖掘课本以外的知识和解决问题的能力。在文献研讨会中,两人一组进行汇报的方式,充分强调了“同伴学习、合作攻关”的重要性,在相互促进相互监督的学习氛围中,培养学生对讲授知识的高效呈现以及自主探索的学习能力。2.5后测(P)通过后测的教学环节对教学效果进行评价,掌握学生对课堂知识的理解程度和应用能力。在课堂结束时,可以采用随机提问、课堂测试或者学生交流分享学习成果等形式,检测学生对课堂知识的掌握程度,是否对重点内容已经学习内化,对难点内容有所突破,达到有效检测学生学习效果的目标。以病毒的遗传分析这一章节的内容为例,本课程课堂预留5min的时间将授课内容的重点知识整理成5道选择题和问答题,随机抽选5名学生进行回答。通过本环节有助于教师了解学生们对本堂课知识点的掌握情况,并且巩固了学生们对重点知识点的理解和记忆,有效地检验了课堂讲授的质量和学生们学习的效果。2.6总结(S)小结是课堂教学的最后环节,教师采用简练的语句对本次课堂的主要知识点和重难点内容进行总结,可以帮助学生再次巩固课堂所学知识。同时,总结内容既包括教师会对学生分组完成的汇报展示结果给予评价,学生也可以在此环节对教学效果及时反馈。对于学生们掌握薄弱的内容和知识点,教师可以有的放矢地安排课后的复习和练习题。课程结束时进行本课程的满意度调查,本教学组发现学生对课堂学习质量和知识点掌握程度的满意度高达95%,同时学生对课堂参与程度、培养合作学习意识、激发学习兴趣以及培养提出和解决问题能力的满意度在95%~100%之间(表2)。这些结果表明学生对OBE理念指导下运用BOPPPS教学模式进行微生物遗传学教学实践的认可和支持,该教学实践对于知识的传授和能力的培养大有益处,深受学生们欢迎。

3结语

传统遗传学范文篇5

关键词:医学遗传学;课程思政;教学设计

“医学遗传学”是用人类遗传学的理论和方法来研究遗传病应用于医学实践,从亲代传至子代的特点和规律、起源和发生、病理机制、病变过程及其与临床关系的学科。“医学遗传学”是一门由遗传病这一纽带把遗传学和医学结合起来的学科,从遗传学角度系统地描述了疾病的病因、发病机制、病变过程。“医学遗传学”课程是基础医学、临床医学、法医学等医学相关专业本科生的专业必修课。教育部明确提出要全面推进高校“课程思政”建设。对于充满人文精神的医学科学来说,理想信念的教育和价值观的引领决定了我们培养什么样的医学人才。培养健康中国需要的创新型、应用型、复合型卓越本科医学人才是医学教育的目标,这一目标要求医学课程的建设和教学不仅仅是在专业上的突破和教学方法上的创新,而是在专业教学的同时塑造医学生的人生观、价值观和荣辱观,夯实医学生成才成长的德育基础,促进医学生人文素质的提高和发展。作为医学教育的重要专业课程,“医学遗传学”如何结合专业知识设计和开展课程的思政教学成为课程建设和医学人才培养的重要一环[1-2]。

1“医学遗传学”课程思政育人目标和整体设计思路

医学遗传学在课程教学的顶层设计上,把思政培养作为课程教学的目标放在第一位,结合知识传授、能力培养,着力对大学生的社会主义核心价值观进行培养。在教学实施中有目标有意识地对大学生开展思政教育,将其作为一种学科思维,提炼出专业课程中所蕴含的“思政基因”,将知识与之融为一体,转化为具体化、生动化的“教学载体”,达到课程教书育人的功能[2-3]。课程设计的育人目标:(1)爱国情怀,民族自豪感:分析中国对罕见病、出生缺陷等的防治政策和实效,了解我国在这些方面的策略和措施、取得的实效,领会我国医疗卫生政策的优越性,造福广大人民群众的成果,增强学生对我国相关情况、政策、成就的了解,培养爱国主义和自豪感。讲述中国科学家的故事,培养民族自豪感,也培养医学生学习为人类解除病痛的职业素养和医学精神。(2)科学的态度、探索的精神:梳理医学遗传学发展历程中里程碑式知识点,如豌豆杂交实验、先天性代谢病的发现、DNA双螺旋结构解析、人体染色体数目与疾病的发生、产前诊断、基因编辑技术等。这些知识点都是经反复研究、在不断质疑声中建立起来的,从而培养医学生严谨求实的科学态度,不断创新探索的科学精神。(3)医学遗传学中的伦理问题:在传授专业知识的过程中,明确将专业性职业伦理操守和职业道德教育融为一体,给予其正确的价值取向引导,以此提升其思想道德素质及情商能力。(4)科学技术的发展对社会的推动作用:从孟德尔的遗传学说到DNA双螺旋的发现;从染色体技术到基因诊断、基因编辑技术;大数据时代遗传医学的进展,科学技术对社会具有不可估量的推动作用,通过这一要素的教学,培养学生的科学哲学观。(5)人文关怀,责任心培养:出生缺陷人群、罕见病人群的医疗需求以及关爱培养学生作为医者的社会责任心和人文情怀。

2课程思政教学与对应知识点设计

医学遗传学主题是遗传疾病和疾病的遗传,知识要点在于遗传疾病的从亲代传至子代的特点和规律、其发生的病理机制、病变过程及其与临床表型以及诊断、治疗和预防的方法。从遗传学角度系统地描述了疾病的各种病因、发病机制、病变过程。医学遗传学在教学上分为三大篇:总论篇介绍医学遗传学的学科以及发展历史;基础篇为基因突变模块、基因病模块、染色体病3个模块,讲述各类遗传疾病的遗传规律和特征和机制;临床篇为各类遗传疾病病理机制、临床特征、诊断治疗预防等,包括了遗传性疾病、临床遗传学问题、遗传病的诊断治疗3个模块。在思政教学设计上结合3个模块的教学,融入爱国情怀,民族自豪感,科学的态度、探索的精神,医学遗传学中的伦理问题,科学技术的发展对社会的推动作用,优生科学的概念与在我国的历史及其重要性,出生缺陷的预防、出生缺陷人群的关怀五大思政元素。使学生对医学遗传学学科形成发展有科学的认识,对从事医学遗传学研究与教育的前辈事迹有深刻的感悟,对将医学遗传学知识应用于临床实践有明辨的能力,最后通过学习使其世界观、人生观、价值观有所升华,达到进一步“立德树人”的教学效果[3-4]。

2.1医学遗传学总论部分的设计

该篇介绍医学遗传学、遗传病等基本概念,遗传病的研究策略,医学遗传学的分支学科,人类基因组概念,遗传病的特点和分类,医学遗传学的发展历史。这部分的思政教学设计充分结合学科的发展历史,梳理“遗传学”“医学遗传学”发展历程具有里程碑意义的知识亮点,了解技术发展对社会的推动作用。科学家特别是中国科学家在其中的杰出贡献。例如以孟德尔的故事、DNA双螺旋发现的历程阐述科学的生命在于创新,科学的胜利在于冲破传统观念。在遗传病概述部分,对于遗传病分类中的朊蛋白疾病的知识点介绍,则结合普鲁希那教授与朊蛋白疾病研究的故事,通过讲述科学家的故事结合知识点阐述科学精神,分析朊蛋白病分子机制,这类疾病的发现不仅具有重要的理论价值和实践意义,而且发现的过程本身也给了人们不少启迪。教授学生学习在线《孟德尔遗传》(OMIM)的应用,则结合OMIM的编撰等故事,分享MIM创始人麦克西库的贡献,其编制的医学遗传学的“圣经”《孟德尔遗传》(MIM),免费让所有的学习者、教育者、研究者共享,极大推动了医学遗传学的研究进展。而在线的OMIM问世更以其高速更新率和便捷的使用特性这一知识宝库的作用和影响发挥到最大程度。

2.2医学遗传学基础篇的设计

医学遗传学基础篇分为3个知识模块。模块1的内容包括:基因突变、基于疾病的遗传学数据分析、基因突变的分子细胞生物学效应。主要知识点在于基因突变的特性、类型和分子机制;诱发基因突变的因素,因突变导致蛋白质功能改变的机制和遗传学数据分析等。其中“基于疾病的遗传学数据分析”是与时俱进的新科技教学内容,将其专业知识和思政教育融为一体,介绍大数据在现代医学中的应用,特别是我国大数据在医学中的应用情况。模块2主要内容是基因病的遗传,包括了单基因病的遗传规律和特征、多基因病的遗传规律和特征、线粒体病的遗传规律和特征、染色体与染色体畸变。单基因病的遗传规律和特征的教学有丰富的教学视频资料,通过遗传病视频资料观看直观地学习遗传疾病的规律和特征,这些珍贵视频资料拍摄于20世纪80年代初,视频制作者上海医科大学许由恩教授历尽辛苦拍摄制作的这些视频成为全国的医学遗传教学的宝贵资料,许教授的这些故事,他献身医学教育的事迹也随之成为鼓舞医学生的珍贵资料。线粒体遗传有着特殊的母系遗传的特征,而诞生2016年世界上第一例三亲儿童的,讨论线粒体病的防治上伦理学、法律的问题。模块3主要讲述人类染色体的结构形态、类型、数目、染色体畸变类型和形成机制,染色体畸变的研究方法,在这一章节以人类染色体数目的发现,讲述华人科学家的故事。以及学习敢于挑战权威的科学态度,介绍人类细胞遗传学研究方法和进展,引入科学技术的发展对社会的推动作用。

2.3医学遗传学临床篇的设计

这部分的知识点集中介绍临床医学学问题,模块1遗传病包括单基因遗传病,要求学生掌握主要的分子病和先天性代谢缺陷病的分子机制和临床症状,与这部分教学内容相结合的是我国科学家在遗传疾病上的发现和杰出贡献,培养学生爱国情怀、民族自豪感。设计通过多个疾病的研究故事,如杜传书父子对蚕豆病的研究、中国临床遗传学奠基人罗会元的贡献等分享研究者特别是中国学者的探索精神和杰出贡献。我国地中海贫血防治成效,以及医疗卫生政策的优越性大大提升当地的人民健康水平,有效减少遗传负荷。多基因遗传病的章节,在掌握多基因遗传病和复杂性疾病等概念的同时了解我国对慢病研究防控的进展和成效。胰岛素发明的故事了解我国对这类疾病防治的贡献。染色体病的特点和分类:常见的染色体病,特别是Down综合征的表型特征、遗传分型和分子机制、诊断、治疗及预防。Down综合征的发现是一个多学科融合的研究发现。可以融入科学的态度、探索的精神,跨学科研究的意义等思政元素。模块2主要讨论临床遗传学问题,包括出生缺陷、肿瘤发生的遗传学、表观遗传与疾病。出生缺陷相关的知识点紧密结合我国出生缺陷防控措施,取得的显著成果,通过多年的防控实施,我国出生缺陷发生率大大减少,使得学生对我国医疗卫生的成效有客观的认识。而肿瘤遗传学讲述慢性粒细胞白血病与费城小体的知识则将慢性粒细胞白血病的机制和其特效药格列卫的研发有机结合,并了解我国现在已将格列卫进入医保的状况。以曾毅院士的研究,通过鼻咽癌发生的环境与遗传机制的分析为例教授肿瘤的发生与环境也遗传交互作用机制,同时学习科学的态度、探索的精神,了解科学研发的艰辛,以及中国科学家对肿瘤遗传学做成的杰出贡献。表观遗传与疾病篇章则让学习者在掌握知识的同时了解世界及我国表观遗传学的发展方向。模块3是遗传病的诊断治疗与咨询,这部分教学内容涵盖以下几个方面。(1)遗传病诊断方法,分子诊断的基本原理和主要方法;(2)遗传病的治疗原则,基因治疗的基本概念、策略及转基因治疗的技术考虑;(3)遗传咨询的基本流程、手段和必要性。通过无创产检、分子诊断的学习,了解其研发过程,讲述中国(华人)科学家的杰出贡献和爱国心;在科学探索中不畏艰辛不惧人言,勇于探索的精神;了解无创产前诊断对健康生育的重大意义和分子诊断技术对遗传病防治的重大意义。遗传病治疗的知识学习需要了解基因治疗的发展史,及其对人类疾病治疗的划时代意义;引导思考科学技术的应用是否会对人类带来危害,遗传病防治与伦理学问题。我国对非法行医、违反伦理的医学行为的法制。熟悉群体筛查手段和必要性;了解遗传伦理隐私等问题的解决思路。

3教学方法的设计

在课程教学中,设计了相应的思政教学案例,如何与知识点有机结合,融盐于水,而不是单独讲思政故事;课堂教学学时有限,如何高效率地传播科学知识同时又开展课程思政教育,都有赖于有效的教学方法的设计[5]。课堂教学与翻转课堂相结合,学生课前查阅文献资料,教师讲故事结合学生翻转课堂。利用在线教学平台,开展线上线下混合式教学,充分利用微课、慕课、录屏等在线资源,通过混合式教学的开展有效实施知识点与思政育人的融合。案例讨论,根据教学课时的情况组织学生课堂或课后分组讨论,通过具体案例,讨论和思考伦理、人文关怀、科学精神等问题。实践活动,组织学生开展出生缺陷人群关怀活动,出生缺陷防控和优生知识宣传活动,运用所学的知识参与公益活动,在实践中开展思政育人。

参考文献

[1]教育部.高等学校课程思政建设指导纲要[Z].教高(2020)3号.

[2]杨玲,刘雯,左伋.中国高校“医学遗传学课程思政”指南(2019)[J].中国优生与遗传杂志,2019,27(10):1279-1280.

[3]翟立红,姚劲松,李君,等.高校《医学遗传学》课程思政教育的探索和实践[J].教育教学论坛,2019(10):25-26.

[4]杨玲,刘雯,左伋.基于案例的医学遗传学“课程思政”设计与实践[J].中国优生与遗传杂志,2019,27(8):1023-1024.

传统遗传学范文篇6

关键词:医学遗传学;教学改革;精准医学

得益于近年来生命科学技术的迅猛发展,以二代基因测序、人工智能、大数据分析为代表的生物学前沿技术迅速浸入医学领域,由此催生不同于传统诊疗模式的精准医疗模式的出现。其主要特征在于海量的基因测序结果与患者临床资料相结合,在分子水平对患者疾病进行分析,精确寻找发病原因和治疗靶点,从而对不同遗传背景的患者提出个性化的诊断和治疗方案[1]。这一全新的医疗模式代表着临床医学的未来发展趋势。目前,精准医学正在各级医疗机构“自上而下”地推广与应用,但是临床医生对基因测序技术、生物信息学、大数据分析等基本技能尚缺乏深入掌握,因而对高校现有的医学人才培养模式提出了新的需求和挑战[2,3]。医学遗传学主要在DNA水平研究疾病与基因的关系,既是医学与生物学的交叉学科,也是基础医学与临床医学相结合的桥梁学科,其理论和实践与精准医学有着天然的契合度。经典的医学遗传学课堂教学重点包括单基因病的遗传及单基因病介绍、染色体畸变及染色体病、群体遗传学等,为临床工作中遗传病的诊断、治疗、预防和咨询发挥重要的作用。但在精准医学适用范围不断扩大的新形势下,传统的教学内容与精准医疗的培养需求存在脱节,由此造成的弊端可能有:①学生工作后囿于传统诊疗模式,看不懂基因测序结果或者不能有效甄别基因测序结果的准确性;②钝化了学生的科学思维敏感性,工作后可能忽略了对新发现基因型或表型的首创性研究[4]。为此,我们尝试以医学遗传学课程为切入点,在临床医学本科生教学中逐步引入精准医学的内容。目标在于通过将部分精准医学知识融入医学遗传学课程,提高临床本科生对精准医学知识的认识、运用和掌握,提升其在临床工作中对遗传病的识别、诊断能力,并加强临床工作中对遗传病的基础研究能力。

1实施对象

实施对象为我校2021级五年制临床医学专业部分学生,在第二学年第四学期学习医学遗传学课程,已修完人体解剖学、生理学、生物化学与分子生物学等基础医学课程。

2教学改革的内容

2.1调整部分课堂教学内容

目前我校临床专业本科生使用的医学遗传学教材是人民卫生出版社第七版。我们将其中的课堂讲授内容进行小范围调整。例如,绪论部分第三节人类基因组内容和第2章基因突变与遗传多态性内容已在生物化学与分子生物学课程中有所介绍,所以改为课前预习方式进行自主学习;第4章单基因病的遗传内容与高中生物学内容存在部分重叠,我们精简其中的重复内容,将原来4学时压缩为2学时。通过对课堂教学内容的小幅调整,在不改变总学时的条件下,既保持了必要的学习内容和知识点,也空出少量课时用于教学改革尝试。

2.2增加遗传数据库查询实践

与第六版教材相比,第七版教材的亮点是增加了“基于疾病的遗传学数据分析”并作为第一章内容以凸显其重要性。临床医师熟知常用遗传学数据库的适用范围,并且熟练掌握操作方法,将有助于遗传病的精准诊断、精准治疗和精准预防。在教学改革之前,我们通常以课堂演示的方法介绍常见数据库的使用,但是没有安排学生实际动手操作环节,导致课后印象不深,教学效果不佳。为强化对遗传数据库的使用能力,我们在课堂重点介绍OMIM、HG-MD、Genecards三个数据库的介绍。其中OMIM的使用,有助于学生查找某类遗传病的临床特征、致病基因、诊断治疗、表型-基因型关系等信息[5];掌握HGMD和Genecards则有助于学生查找相关的突变数据和基因功能,为科研奠定基础[6,7]。为此,我们不仅在课堂上介绍以上常用网站,并且增加课后实操练习内容,指定遗传病和相关基因让学生进入数据库动手查询,并在下次课堂上公开讲解查询结果,有效地增强了教学效果,促进数据库查询功能的实际掌握。

2.3讲授基因测序报告解读方法

精准医学重要的特征之一就是基于基因测序的病因分析,因此需要临床医生(医学生)了解基因测序的基本原理,选择恰当的基因检测方法,准确理解测序分析结果。全外显子测序是目前较为成熟和流行的基因测序手段。为了增加医学生的基因测序报告解读能力,我们收集网络上公开的深圳华大基因测序公司、上海天昊医学检验实验室、北京安琪尔基因公司等的基因测序报告进行两个方面的讲解。首先,教师讲解来源于不同公司检测报告的生成流程,包括遗传数据库的选择、常用分析软件的选择、可疑位点的筛选标准等;其次,对报告内容进行解构分析,对基因名称、基因变异类型、基因变异导致氨基酸改变类型、遗传方式、变异位点致病性的证据(ACMG)进行解释,并对结果进行讨论。我们通过以上实例分析让学生早期接触基因测序报告,掌握解读报告的技巧,增加基因分析的能力,可减少从业后的知识盲点。

2.4努力提高教师教学能力

在医学本科教育阶段引入精准医学的教学内容,对授课教师的相关知识储备和讲解能力提出更高的要求。我们未雨绸缪、提前布局,采用请进来、走出去的方式,促进教师的综合授课能力提升,包括选派优秀教师前往美国耶鲁大学遗传学系短期进修,参加临床医师临床遗传学基础知识与遗传病遗传咨询培训班以及全国医学遗传学学术年会,邀请校外专家来校进行学术讲座等,积极向校外优秀专家汲取丰富的临床遗传学知识等。通过一系列的进修措施,授课教师的精准医学理论与实践能力得到显著提升,达到课程改革规定的基本要求。

2.5逐步建立与基因测序公司的交流与合作

基因测序公司的优势在于拥有数量众多的测序样本与强大的数据处理能力,但是临床知识通常较为匮乏,对于复杂表型的候选基因也可能出现错误判断。医学遗传学教师的优势在于扎实的基础知识与临床知识,但数据处理能力相对较弱。教研室与基因测序公司建立稳定的交流与合作关系可增强理论与实践的联系,提高课堂教学水平。为此,我们与北京安琪尔基因医学科技有限公司建立了长期合作关系,及时掌握基因测序技术的前沿动态,并将相关知识以讲座形式传递给学生,使学生快速更新精准医学的知识,促进理论与临床的紧密联合。此外,我们还利用测序公司丰富的报告资源,反复锻炼学生的候选基因分析能力,提高其解决实际案例的水平,学以致用。

3结果与体会

3.1教学改革促进学生对精准医学临床应用的提前认识

尽管精准医学概念早在2015年就已经提出,但是我校临床专业医学生对这一概念仍然较为模糊,大部分学生认为新一代基因测序技术和生物信息学分析仍限于科学研究需要,尚没有进入临床的实用。实际上,以全外显子测序为代表的二代测序已经广泛应用于罕见疾病及复杂疾病的诊断,适用范围也延伸至地区级、县级医院[8]。通过此次医学遗传学教学改革,临床本科生提前接触和掌握初级的精准医学知识,将有助于尽早建立精准医学思维,积累遗传学疾病知识,为进入临床工作铺垫基础。

3.2教学改革增加学生的学习兴趣

经典的医学遗传学授课内容较为抽像,部分内容在高中生物课程中有过介绍,因此医学生的课堂学习积极性不高。通过本次课程内容的改革,授课教师反馈学生对课程学习的兴趣显著提升,参与课堂互动积极性增加。其主要原因可能为:基因测序、数据分析本身就代表着生命科学技术的前沿,是课本以外的全新知识,对学生有着强烈的吸引力;其次,数据库的使用,增加了学生动手能力;最后,实例分析法与临床诊疗相关联,学生参与其中的分析讨论,容易产生成就感。最为明显的例子是,部分学生积极主动要求参加课外科研活动,如大学生创新创业大赛和“互联网+”大赛等。

3.3课程评价系统有待优化

目前期末考试试题仍以第七版教材里的内容为主要考点,考核形式仍以选择题、填空题、简答题和分析题为主。由于数据库检索和基因筛选的实操性未被列为纸质考核内容,我们无法以分数准确评价教学效果。结果显示,期末考试成绩在研究班和对照班之间的差异无统计学意义。这其中原因在于教学评价系统还不成熟,较难反映学生对知识系统掌握的程度,需要授课教师设计出新的符合教学改革要求的考核体系。

4展望

传统遗传学范文篇7

【关键词】应用型农学;遗传学实验;教学改革;教学策略;创新性实验

随着科技的进步和中国改革开放进程的不断推进,中国的农业生产结构、区域布局、生产方式和生产力水平发生了翻天覆地的变化[1,2]。“新农科”背景下的应用型农业人才的培养方向应更加注重学科的融合、动手能力的融合、综合素质的融合、知识和道德的融合[3]。遗传学是21世纪生命科学领域中发展快速、多学科交叉融合较好的一门理论科学,其基本原理的发现与发展对于整个生物科学领域都具有重要的推动作用[4]。其中,遗传学实验是遗传学课程的重要组成部分,对于学生巩固和验证课堂理论内容,锻炼实践动手能力具有重要作用[5]。与医学、生物学专业不同,农学专业的遗传学实验课程内容主要是对理论课程中有丝分裂、减数分裂和多倍体诱导等相关内容进行的验证性试验,课程内容较为基础,课时较少,仅12个学时。同时,受学时不足和实验平台条件等的限制,实验课程中大部分的准备工作,包括材料的种植、收集和处理,试剂的准备,仪器的调试,实验条件的选择等均由实验准备员完成,学生只需按照实验指导进行操作即可,上课过程简单,导致部分学生对实验过程缺乏兴趣。同时,现代大学生从小缺乏劳动锻炼,动手意愿和动手能力较差,对于实验课的参与热情低。再者,由于遗传学实验课的考核机制不完善,学生认为实验课不重要,即使实验失败了也没有关系,抄好报告册就能顺利通过,导致部分学生对于实验过程敷衍了事,操作不标准,实验技能没有得到锻炼,使得实验课失去了其本来的意义。因此,针对以上问题,笔者根据本学校的办学条件,结合本校的办学特色和生源情况,从教学内容、教学方式、评价制度等方面对遗传学实验课程教学进行了一系列的改革和探索,也取得了初步的成效。本文旨在为地方农业院校的遗传学实验课程改革提供参考。

1重视实验教学过程,反哺理论课堂

遗传学实验课程的设立初衷是让学生通过实验操作和现象的观察过程加深学生对理论知识的印象和理解能力,锻炼学生的逻辑思考能力,培养动手能力,提高分析、理解和解决问题的能力[6]。由于课时数的限制,目前本校农学专业的遗传学实验课程内容只包含植物根尖有丝分裂和压片技术、花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术、孚尔根核反应染色法、永久片制作和一个学生自主设计实验,实验课程的内容安排顺序由简单到复杂,有利于学生循序渐进的掌握实验技能。在进行实验课程的安排时,我们将其与理论课程的授课进度一致。例如讲授完植物有丝分裂和细胞周期后,安排植物根尖有丝分裂观察实验;而孚尔根实验则安排在细胞质遗传之后。学生通过对实验现象进行观察,将实验结果与理论知识进行联系,锻炼学生的逻辑思考能力,从而达到巩固理论教学内容的目的。同时,在笔者的实际授课过程中发现,很多的学生由于性格的原因,在理论课堂上与教师的互动较少,理论教学课堂气氛不活跃,但是在实验课堂上却截然相反,大部分同学相对较为活泼。因此,教师应重视实验课程的教学过程,通过教学过程拉近师生之间的距离,从而反哺理论课堂教学,提升教学效果。在授课过程中,首先教师通过讲解实验目的、实验原理、操作步骤和注意事项,再由学生进行具体操作,在显微镜观察时,由教师进行一一点评,最终完成实验报告的撰写。教师的指导贯穿整个的实验课教学环节,这种授课方式能够保证每位同学都能亲自动手进行操作,有利于培养学生对于实验的兴趣,保障实验的顺利完成。就笔者的教学经验,良好的实验课教学氛围能够有效加强师生之间的交流,活跃课堂气氛,从而提高理论课堂的教学效果。

2利用现代教学手段,优化教学方式

随着现代科学技术手段的不断发展和中国高等教育的不断改革,现代化教学手段在遗传学实验课程中得到广泛的应用[7]。在传统的遗传学实验教学中,教师往往通过板书的方式,讲解实验指导教材中的相关内容。这种授课过程与理论教学相类似,无法良好的展示实验的全过程,细节和现象描述不生动,学生理解程度较差。在本校农学专业遗传学实验课程中采取“翻转课堂”的方式进行课程的改革,取得了良好的教学效果。在课前,教师录制实验操作微视频,在实际操作过程中讲解实验细节和注意事项,并展示实验结果。让学生在课前进行预习,并完成预设的对于实验失败现象的思考题,供学生进行分析和思考。通过“翻转课堂”方式,节省了实验课堂的授课时间,将更多的时间分配给实验操作,提高教学效率。同时,由于学生已经对实验过程和需要观察的实验结果有了生动的认识,操作过程更加清晰,能够及时的纠正和解决问题,得到良好的实验效果。同时,我们还利用数码互动显微镜教学系统,对学生的实验结果进行拍照、保存和分享。通过该方式,指导学生的实验过程,并对学生的优秀结果进行大屏幕展示,提升学生对于科学实验的兴趣和自信心。利用该系统,学生可对自己的实验结果进行保存和分享,使学生增加成就感,提高对实验课程的参与积极性。

3合理利用课余时间,提高学生参与度

本校农学专业遗传学实验课程所使用的实验材料均为植物样品。在以往的实验过程中,为保障实验的顺利进行,实验材料的种植、收集和处理均由实验准备员完成,学生参与度极低。这导致学生对于实验材料收集和取样过程不清晰,甚至导致部分学生不会取样、配制试剂等,既增加了学生的懒惰情绪,也不利于以后独立开展相关实验和工作。例如,花粉减数分裂过程观察实验中所需要的玉米和小麦的花序,取样时期分别为喇叭口期前一周和挑旗期,若没有亲身参与,很难理解和把握正确取样时期,导致实验失败。因此,在实验课程开始前,我们安排学生进行分组,利用课余时间,参与整个实验材料的准备过程。利用本校的温室基地,进行玉米、小麦的种植和水稻、大豆的种子萌发。通过教师指导材料收集、配制试剂、预处理样品等过程,使学生全面的了解整个实验过程,锻炼学生的吃苦耐劳精神,提高学生对实验药品、试剂使用的规范与安全意识,提高学生的动手能力和实验参与感,有效的提升教学效果。对于取样和预处理问题导致的实验失败现象进行归纳和总结,引导学生进行反思,加深其对实验严谨性的重视,培养其科学素养。

4改革考核评价机制,提升教学效果

受到授课教师人数、课时和平台条件的限制,本校农学专业遗传学实验课程未单独成课,为遗传学课程的一部分,占总成绩的20%。为避免某些学生在实验课程中“浑水摸鱼”和“投机取巧”,我们将实验成绩的考核内容分为4部分,分别为出勤率、课堂表现和报告册撰写,占比分别为10%、45%和45%。在实验课程中,对学生的操作座位和显微镜座位进行固定,教师在授课过程中可随时观察学生的操作步骤、实验结果、试剂和设备使用情况,甚至监督课后卫生情况。通过该方式,有利于教师全面掌握和评价学生的课堂表现,同时培养学生的责任感和良好的科研素养。利用数码互动显微镜教学系统随时观察学生的实验过程,对学生上传的实验结果图片采取星级标注法,即时评价学生课堂表现。对于报告册的撰写,杜绝千篇一律,注重考察学生对实验报告册撰写的规范性、准确性和对实验结果的思考。教师及时批改报告册,发现问题,在下一次上课时与学生一起对存在的问题进行分析和讨论。在实际教学过程中,笔者发现改进后的考核制度能够充分的培养学生的各种科学素养,提升学生的学习积极性。

5开放本科基础实验室,鼓励研究性实验

研究性(或设计性)实验是一种将遗传学理论教学内容或其他学科知识相结合的探索性实验[8-10]。研究性实验必须由学生单独操作,学生独立完成实验的设计、操作和创新,不需要任何导师的帮助。在遗传学课程的基础实验中,学生学会了基础实验设备的使用方法,掌握了基础实验方法和操作技术,其中包括:(1)种子的种植、取样时期的选择和材料的选取等;(2)玻璃器皿的洗涤、药品的称量、试剂的配制等基本操作;(3)显微镜的使用和维护等。在教学过程中,通过设立自主实验项目,鼓励学生利用已掌握的理论知识和实验技能进行研究性实验。我们将学生进行分组,通过小组讨论的方式选择研究性实验内容,自主查阅文献,按照论文的格式书写实验目的、实验原理、实验材料培养、实验处理和实验步骤等。与教师讨论实验的可行性后,由教师提供种子、药品和耗材,由学生独立完成实验,并撰写实验结果分析和讨论。通过该方式锻炼学生的自主科研能力和团队协作精神。实验的地点选择在本科基础实验室内进行,实验时间由学生自主设定,有利于一些耗时较长的实验的开展。同时,本校基础实验室内包含各种仪器设备,能够支撑学生开展生理学实验、微生物实验和分子生物学相关实验。对于学习兴趣强、精力丰富的学生,鼓励其开展创新性研究实验,或者辅助研究生进行科学研究工作,锻炼和培养学生的科研能力。最终使遗传学实验课程不仅仅成为一门简单的课程,而是延伸到学生的学习和科研工作中。通过对于本科基础实验室的开放,笔者已经指导20余位学生完成了小组创新性研究实验,并参与“大学生创新创业”和“互联网+”比赛,5位同学成功保研。

6结语

遗传学是农学专业的主干课程,也是一门发展十分迅速的学科,是一门理论与实践相结合的课程,而遗传学实验是遗传学课程的重要组成部分。通过对本校农学专业遗传学课程教学的改革,提高了学生对于遗传学课程的接受能力,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的科学素养,最终提高了教学效果。随着科学技术、实验设备、办学需求、教师资源等的不断发展和完善,遗传学实验课程的教学工作也要与时俱进的进行改革,使其使其更具实用性、专业性、系统性和开放性,为“新农科”背景下特色应用型农学人才的培养奠定基础。

参考文献:

[1]李敬,田文,肖伶俐.中国农业投资增长的空间关联及其影响因素[J].统计与决策,2020,36(10):59-63.

[2]刘媛媛.中国农业结构调整效果区域差异分析[J].生产力研究,2017,(02):36-39.

[3]严瑾.高校新农村服务基地培养复合应用型农业人才的探索与思考——以南京农业大学为例[J].中国农业教育,2018,(05):40-45+93-94.

[4]陈德富,卢大儒,张飞雄,等.中国遗传学教学40年发展及展望[J].遗传,2018,40(10):916-932.

[5]周京晶,万嗣宝,陈沁,陈付学.遗传学实验课教学方法的探讨[J].教育教学论坛,2020,(30):369-370.

[6]潘丽娜.遗传学实验课程教学与考核方式改革探索[J].实验室科学,2018,21(02):148-150.

[7]张远莉,庞延军.遗传学实验教学方法的探讨[J].生物学杂志,2019,36(05):101-103.

[8]李楠,郭海滨,李亚娟,劳媚媚.细胞遗传学综合性实验的设计与实践[J].实验室研究与探索,2019,38(09):200-203+227.

[9]李珺,马力通.遗传学综合设计性实验的教学实践[J].科技信息,2012,(03):52+86.

传统遗传学范文篇8

【关键词】应用型农学;遗传学实验;教学改革;教学策略;创新性实验

随着科技的进步和中国改革开放进程的不断推进,中国的农业生产结构、区域布局、生产方式和生产力水平发生了翻天覆地的变化[1,2]。“新农科”背景下的应用型农业人才的培养方向应更加注重学科的融合、动手能力的融合、综合素质的融合、知识和道德的融合[3]。遗传学是21世纪生命科学领域中发展快速、多学科交叉融合较好的一门理论科学,其基本原理的发现与发展对于整个生物科学领域都具有重要的推动作用[4]。其中,遗传学实验是遗传学课程的重要组成部分,对于学生巩固和验证课堂理论内容,锻炼实践动手能力具有重要作用[5]。与医学、生物学专业不同,农学专业的遗传学实验课程内容主要是对理论课程中有丝分裂、减数分裂和多倍体诱导等相关内容进行的验证性试验,课程内容较为基础,课时较少,仅12个学时。同时,受学时不足和实验平台条件等的限制,实验课程中大部分的准备工作,包括材料的种植、收集和处理,试剂的准备,仪器的调试,实验条件的选择等均由实验准备员完成,学生只需按照实验指导进行操作即可,上课过程简单,导致部分学生对实验过程缺乏兴趣。同时,现代大学生从小缺乏劳动锻炼,动手意愿和动手能力较差,对于实验课的参与热情低。再者,由于遗传学实验课的考核机制不完善,学生认为实验课不重要,即使实验失败了也没有关系,抄好报告册就能顺利通过,导致部分学生对于实验过程敷衍了事,操作不标准,实验技能没有得到锻炼,使得实验课失去了其本来的意义。因此,针对以上问题,笔者根据本学校的办学条件,结合本校的办学特色和生源情况,从教学内容、教学方式、评价制度等方面对遗传学实验课程教学进行了一系列的改革和探索,也取得了初步的成效。本文旨在为地方农业院校的遗传学实验课程改革提供参考。

1重视实验教学过程,反哺理论课堂

遗传学实验课程的设立初衷是让学生通过实验操作和现象的观察过程加深学生对理论知识的印象和理解能力,锻炼学生的逻辑思考能力,培养动手能力,提高分析、理解和解决问题的能力[6]。由于课时数的限制,目前本校农学专业的遗传学实验课程内容只包含植物根尖有丝分裂和压片技术、花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术、孚尔根核反应染色法、永久片制作和一个学生自主设计实验,实验课程的内容安排顺序由简单到复杂,有利于学生循序渐进的掌握实验技能。在进行实验课程的安排时,我们将其与理论课程的授课进度一致。例如讲授完植物有丝分裂和细胞周期后,安排植物根尖有丝分裂观察实验;而孚尔根实验则安排在细胞质遗传之后。学生通过对实验现象进行观察,将实验结果与理论知识进行联系,锻炼学生的逻辑思考能力,从而达到巩固理论教学内容的目的。同时,在笔者的实际授课过程中发现,很多的学生由于性格的原因,在理论课堂上与教师的互动较少,理论教学课堂气氛不活跃,但是在实验课堂上却截然相反,大部分同学相对较为活泼。因此,教师应重视实验课程的教学过程,通过教学过程拉近师生之间的距离,从而反哺理论课堂教学,提升教学效果。在授课过程中,首先教师通过讲解实验目的、实验原理、操作步骤和注意事项,再由学生进行具体操作,在显微镜观察时,由教师进行一一点评,最终完成实验报告的撰写。教师的指导贯穿整个的实验课教学环节,这种授课方式能够保证每位同学都能亲自动手进行操作,有利于培养学生对于实验的兴趣,保障实验的顺利完成。就笔者的教学经验,良好的实验课教学氛围能够有效加强师生之间的交流,活跃课堂气氛,从而提高理论课堂的教学效果。

2利用现代教学手段,优化教学方式

随着现代科学技术手段的不断发展和中国高等教育的不断改革,现代化教学手段在遗传学实验课程中得到广泛的应用[7]。在传统的遗传学实验教学中,教师往往通过板书的方式,讲解实验指导教材中的相关内容。这种授课过程与理论教学相类似,无法良好的展示实验的全过程,细节和现象描述不生动,学生理解程度较差。在本校农学专业遗传学实验课程中采取“翻转课堂”的方式进行课程的改革,取得了良好的教学效果。在课前,教师录制实验操作微视频,在实际操作过程中讲解实验细节和注意事项,并展示实验结果。让学生在课前进行预习,并完成预设的对于实验失败现象的思考题,供学生进行分析和思考。通过“翻转课堂”方式,节省了实验课堂的授课时间,将更多的时间分配给实验操作,提高教学效率。同时,由于学生已经对实验过程和需要观察的实验结果有了生动的认识,操作过程更加清晰,能够及时的纠正和解决问题,得到良好的实验效果。同时,我们还利用数码互动显微镜教学系统,对学生的实验结果进行拍照、保存和分享。通过该方式,指导学生的实验过程,并对学生的优秀结果进行大屏幕展示,提升学生对于科学实验的兴趣和自信心。利用该系统,学生可对自己的实验结果进行保存和分享,使学生增加成就感,提高对实验课程的参与积极性。

3合理利用课余时间,提高学生参与度

本校农学专业遗传学实验课程所使用的实验材料均为植物样品。在以往的实验过程中,为保障实验的顺利进行,实验材料的种植、收集和处理均由实验准备员完成,学生参与度极低。这导致学生对于实验材料收集和取样过程不清晰,甚至导致部分学生不会取样、配制试剂等,既增加了学生的懒惰情绪,也不利于以后独立开展相关实验和工作。例如,花粉减数分裂过程观察实验中所需要的玉米和小麦的花序,取样时期分别为喇叭口期前一周和挑旗期,若没有亲身参与,很难理解和把握正确取样时期,导致实验失败。因此,在实验课程开始前,我们安排学生进行分组,利用课余时间,参与整个实验材料的准备过程。利用本校的温室基地,进行玉米、小麦的种植和水稻、大豆的种子萌发。通过教师指导材料收集、配制试剂、预处理样品等过程,使学生全面的了解整个实验过程,锻炼学生的吃苦耐劳精神,提高学生对实验药品、试剂使用的规范与安全意识,提高学生的动手能力和实验参与感,有效的提升教学效果。对于取样和预处理问题导致的实验失败现象进行归纳和总结,引导学生进行反思,加深其对实验严谨性的重视,培养其科学素养。

4改革考核评价机制,提升教学效果

受到授课教师人数、课时和平台条件的限制,本校农学专业遗传学实验课程未单独成课,为遗传学课程的一部分,占总成绩的20%。为避免某些学生在实验课程中“浑水摸鱼”和“投机取巧”,我们将实验成绩的考核内容分为4部分,分别为出勤率、课堂表现和报告册撰写,占比分别为10%、45%和45%。在实验课程中,对学生的操作座位和显微镜座位进行固定,教师在授课过程中可随时观察学生的操作步骤、实验结果、试剂和设备使用情况,甚至监督课后卫生情况。通过该方式,有利于教师全面掌握和评价学生的课堂表现,同时培养学生的责任感和良好的科研素养。利用数码互动显微镜教学系统随时观察学生的实验过程,对学生上传的实验结果图片采取星级标注法,即时评价学生课堂表现。对于报告册的撰写,杜绝千篇一律,注重考察学生对实验报告册撰写的规范性、准确性和对实验结果的思考。教师及时批改报告册,发现问题,在下一次上课时与学生一起对存在的问题进行分析和讨论。在实际教学过程中,笔者发现改进后的考核制度能够充分的培养学生的各种科学素养,提升学生的学习积极性。

5开放本科基础实验室,鼓励研究性实验

研究性(或设计性)实验是一种将遗传学理论教学内容或其他学科知识相结合的探索性实验[8-10]。研究性实验必须由学生单独操作,学生独立完成实验的设计、操作和创新,不需要任何导师的帮助。在遗传学课程的基础实验中,学生学会了基础实验设备的使用方法,掌握了基础实验方法和操作技术,其中包括:(1)种子的种植、取样时期的选择和材料的选取等;(2)玻璃器皿的洗涤、药品的称量、试剂的配制等基本操作;(3)显微镜的使用和维护等。在教学过程中,通过设立自主实验项目,鼓励学生利用已掌握的理论知识和实验技能进行研究性实验。我们将学生进行分组,通过小组讨论的方式选择研究性实验内容,自主查阅文献,按照论文的格式书写实验目的、实验原理、实验材料培养、实验处理和实验步骤等。与教师讨论实验的可行性后,由教师提供种子、药品和耗材,由学生独立完成实验,并撰写实验结果分析和讨论。通过该方式锻炼学生的自主科研能力和团队协作精神。实验的地点选择在本科基础实验室内进行,实验时间由学生自主设定,有利于一些耗时较长的实验的开展。同时,本校基础实验室内包含各种仪器设备,能够支撑学生开展生理学实验、微生物实验和分子生物学相关实验。对于学习兴趣强、精力丰富的学生,鼓励其开展创新性研究实验,或者辅助研究生进行科学研究工作,锻炼和培养学生的科研能力。最终使遗传学实验课程不仅仅成为一门简单的课程,而是延伸到学生的学习和科研工作中。通过对于本科基础实验室的开放,笔者已经指导20余位学生完成了小组创新性研究实验,并参与“大学生创新创业”和“互联网+”比赛,5位同学成功保研。

6结语

遗传学是农学专业的主干课程,也是一门发展十分迅速的学科,是一门理论与实践相结合的课程,而遗传学实验是遗传学课程的重要组成部分。通过对本校农学专业遗传学课程教学的改革,提高了学生对于遗传学课程的接受能力,锻炼了学生的动手能力,培养了学生的科学素养,最终提高了教学效果。随着科学技术、实验设备、办学需求、教师资源等的不断发展和完善,遗传学实验课程的教学工作也要与时俱进的进行改革,使其使其更具实用性、专业性、系统性和开放性,为“新农科”背景下特色应用型农学人才的培养奠定基础。

参考文献

[1]李敬,田文,肖伶俐.中国农业投资增长的空间关联及其影响因素[J].统计与决策,2020,36(10):59-63.

[2]刘媛媛.中国农业结构调整效果区域差异分析[J].生产力研究,2017,(02):36-39.

[3]严瑾.高校新农村服务基地培养复合应用型农业人才的探索与思考——以南京农业大学为例[J].中国农业教育,2018,(05):40-45+93-94.

[4]陈德富,卢大儒,张飞雄,等.中国遗传学教学40年发展及展望[J].遗传,2018,40(10):916-932.

[5]周京晶,万嗣宝,陈沁,陈付学.遗传学实验课教学方法的探讨[J].教育教学论坛,2020,(30):369-370.

[6]潘丽娜.遗传学实验课程教学与考核方式改革探索[J].实验室科学,2018,21(02):148-150.

[7]张远莉,庞延军.遗传学实验教学方法的探讨[J].生物学杂志,2019,36(05):101-103.

[8]李楠,郭海滨,李亚娟,劳媚媚.细胞遗传学综合性实验的设计与实践[J].实验室研究与探索,2019,38(09):200-203+227.

[9]李珺,马力通.遗传学综合设计性实验的教学实践[J].科技信息,2012,(03):52+86.

传统遗传学范文篇9

关键词:医学遗传学;DIAPP教学法;课堂教学

2019年4月,教育部全面实施“六卓越一拔尖”计划2.0,其中“新医科”理念提出将医学教育需求从以传统治疗为主的教学诉求逐渐过渡到兼具预防治疗、康养延展,突出生命全周期、健康全过程的大健康理念[1]。而这一理念恰好与医学遗传学的教学内容和目标不谋而合。人类从生到死的生命全周期过程所涉及的一切遗传性状都是遗传因素与环境因素相互作用的结果,而疾病就是由于遗传结构的缺陷或是环境发生显著变化打破了二者之间的平衡关系后而产生的。因此,人类要想从根本上认识疾病、治疗疾病,最终还需要从遗传物质DNA上寻找突破口。因此,医学遗传学也成为整个生命科学领域研究的焦点及关键点,同时成为指导临床工作的必修课程之一[2]。本校医学遗传学已建成课前-课中-课后三位一体教学模式。通过丰富的网络资源,学生可以有效进行自主性和拓展性学习。然而,作为三步教学环节的核心-课堂教学,如何能有效吸引学生学习兴趣,带动学生参与课堂的各个教学环节始终是提升课堂教学质量、提高学生自主学习能力的关键。为此,我们在以往BOPPPS教学法的基础之上[3],根据我校学生的学习需求、教师课堂组织活动的有效性,量身定制了创新性DIAPP五步教学法,即采用设境(designthesituation,D)、探究(inquirytearning,I)、分析(analyticallearning,A)、解决(problem-sol-ving,P)、亲验(participation-basedteaching)五环节组织课堂教学,以达成教学目标。这种方法不但有效提高了学生的课堂参与度,也提高了课堂教学的有效性。本文就我校医学遗传学课堂创新性DIAPP五步教学法的应用与实践进行阐述,以期为地方医学院校基础医学课程的学生培养提供借鉴和示范作用。

1教学现状及问题分析

本校医学遗传学授课对象为大学三年级学生。通过前序基础医学课程学习,学生已具备初步的临床思维,具有一定分析临床案例的能力。然而,学生普遍存在学习功利心强的问题,认为遗传学与其今后的临床工作关联性较低,重视程度不足,因此在学习内容及方法上急于求成。此外,作为地方医科院校,我校学生大多来自本省,普遍性格内敛,主动参与及讨论的意识不强,但具有较强的自学能力,善于探究和分析,对遗传病诊治的过程及逻辑关系兴趣浓厚。同时,学生普遍表现出学习思维固化,常拘泥于课本知识,纠结于某个知识点或某种遗传病的内容记忆,无法有效建立起遗传知识的逻辑体系与内在关联,因此无法完成知识的内化及临床应用。随着“新医科”教学理念的推行及现代化教学手段的普及,教师在课堂教学过程中逐渐显现出力不从心的局面,首先表现出的是教师对于课程思政理念与成果导向(outcome-basededucation,OBE)教学的概念模糊[4],思路不清且与专业教育、职业精神融合不足,因此在教学过程中无法有效弥合科学与人文、医学与社会之间的缝隙,不能使学生获得积极的价值体验。此外,教师在组织课堂教学活动时,对于数字化教学资源运用的针对性不强,与课堂教学有效融合率低,无法充分调动学生学习主动性,师生互动困难,学生体验感较差。最后,在以往的教学中,由于遗传学在生命全周期中的表现和作用很少明确体现在现有教材和大纲中,因此教师讲授的教学内容与遗传学发展的匹配出现巨大矛盾,新医科理念融入度低,理论与实践联系不紧,从而导致课程创造性低,高阶性不足。

2情境设计及实施流程

唐氏综合征是临床染色体病中发病风险最高、最常见的一类三体型综合征,其临床表现及不同亚型发病机制是学习的重点及难点内容。而该病的产前筛查和诊断又是临床医学专业学生必须掌握的临床技能之一。因此,本文将以染色体病中唐氏综合征为例,具体介绍DIAPP五步教学法的教学策略及操作流程。首先,教师在课前通过本校在线学习平台向学生播放纪录片《舟舟的世界》,了解“天才指挥家”唐氏综合征患者舟舟的人生,引发学生学习兴趣和情感共鸣,设置学习情境(D),帮助学生明确唐氏综合征、唐氏筛查、染色体核型等基础概念。与此同时,教师要求学生撰写观后感,在帮助其认识唐氏综合征常见临床表现的同时,引导学生挖掘纪录片中的人文核心,初步建立平等对待患者、关爱病人的人文精神,为课中强化关爱病人的思政元素奠定基础。课中,教师会延续纪录片创建的学习情境,引入临床真实案例,引导学生以准医生的视角继续探究案情(I)、分析内涵(A),认识唐氏综合征的临床表现、发病机制及常规临床诊疗方法等。为了达成该目的,我们会以问题为引导:唐氏综合征的主要临床表现有哪些?为什么唐氏综合征表现出“可变的”智力及生长发育迟滞?是不是所有的唐氏综合征都属于染色体数目异常?教师在教学中推行分组讨论,强化伙伴式学习,达成培养学生解决临床实际问题(P)的能力。然而,单纯的讨论往往会脱离实际,且限于学生学习能力的不同,投入讨论的热情不一,会导致讨论内容浮于形式,使学生感到流于表面。为此,我们创新性地将虚拟仿真实验引入课堂教学。学生可以借助虚拟仿真实验获取相关知识点,通过小组讨论和翻转课堂形式达成主动探究和分析的目的,同时借助虚拟仿真实验模拟的临床真实环境,实现亲身体验(P)及沉浸式学习的目标。“唐氏综合征的遗传学诊断”是本团队自主研发的虚拟仿真实验,以临床真实唐氏综合征产前诊断案例为基础,涵盖疾病发病风险、临床特征、疾病类型及产前筛查和诊断的完整环节。以虚拟仿真实验案例为教学线索,学生在操作实验的同时,以2-3人的小组形式完成医患交流的角色扮演,通过沉浸式体验,培养临床思维,初步学习如何构建良好医患关系,促进自身提早进入角色。此外,在虚拟仿真实验营造的真实临床情境内,我们还会针对教学重点及难点问题,通过递进式方法帮助学生掌握知识点。例如,对于不同类型唐氏综合征发病机制的讲授,最常见的“游离型”采用学生自主学习的方式进行。学生以虚拟仿真实验为知识提取平台,在实操完成相应环节后,通过随机测试完成考核。随后,学生通过翻转课堂讲授“游离型”的发生机制,借助问题“如果染色体的不分离发生在精卵结合之后会出现什么情况”为引导,引出唐氏综合征的第二种类型“嵌合型”,并对比分析,讲明该类型的发病机制。而对于比较难理解的第三种类型“易位型”,教师首先会以临床“14/21易位型”唐氏综合征案例为线索,发挥圆桌优势,以小组讨论促成互助式学习,以翻转课堂实现学生主动学习和评价;随后,顺势以“核型为45,XX,-21,t(21q21q)的孕妇是否可以有正常生育的可能”为问题引出较罕见的“21/21易位型”案例,引导学生主动完成机制分析,培养学生解决临床实际问题的能力。同时,通过案例分析,教师可以进一步培养学生在面对患者时如何及时、有效进行沟通,如何规避医患冲突,强化医德培养、提高法律意识。最后,教师再次通过在线学习平台布置“其他三体型综合征”自学内容,按照唐氏综合征的学习模式进行自学,强化学生自学及合作交流能力。课后习题是检测学生学习效果的最佳利器。因此针对不同学生的学习能力,我们会分别设置记忆理解性习题:以课后自测题为主;应用型习题:以临床案例分析为主;拓展性习题:以文献阅读及综述撰写为主,以此强化课堂基础知识的临床应用,提升课程挑战度。

3实例剖析及实践探索

目前,我们将DIAPP五步教学法拓展到医学遗传学课程的其他章节,对于五类遗传病都进行了相应的案例构建及情境设计。在单基因病中,教师通过两个典型临床案例设置临床情境(D):一例来自本市儿童医院新生儿筛查所检出的常染色体隐性遗传病-苯丙酮尿症案例,另一例来自本校新生体检所获X连锁隐性遗传病-红绿色盲症。在授课过程中,教师以问题为引导,以案例为线索,通过分组讨论、翻转课堂、随机测试等达成对教学内容的探究(I)及分析(A);随后,在课中设置另外两个单基因病案例:白化病和甲型血友病,引导学生完成对案例的分析并通过角色扮演的方式提出解决方案(P),完成临床亲验(P)的过程。在整个教学过程中,既有案例视频的播放及解析,又有学生的沉浸式角色扮演,同时辅助教师的针对性讲解及总结。学生在有限的时间内可以充分发挥主观能动性,配合教师完成相应内容的学习。更重要的是,在这种授课环境下,我们可以有效融入课程思政内容,充分发挥课程的育人功能[5]。如在分析苯丙酮尿症案例时,教师会告知学生我国对于检出的患者已经采取终身免费治疗的措施;在学生进行角色扮演时会及时提醒学生在问诊过程中要注意医患沟通的策略和技巧,注重对患者隐私的保护;在分析血友病产前诊断的方法时,引导学生认识到基础医学研究对于临床诊疗的重大推动和辅助作用;在分析白化病为何在印度等近亲婚配较多的群体中显著高发的情况时,强化学生认识到避免近亲婚配的重要性,了解我国婚姻法部分条款设置的原因及依据。同时,我们还利用非洲白化病人被猎杀的案例引导学生体会我国在医学人文关怀中做出的巨大努力,增强学生的民族自豪感和认同感。虽然限于课堂时间,教师无法将大纲中要求的内容全部介绍完毕,但是学生通过这种形式的学习,已经获取了主动分析和解决问题的能力,在课后分级式作业的帮助下,完全有能力通过自学完成其他内容的学习。按照以上方式,我们全面采用DIAPP法组织课堂教学,如在多基因病中,我们以“不死的癌症:系统性红斑狼疮”为主题,通过医患角色扮演强化学生注重医德规范,以人为本的职业精神,而通过“虚拟仿真实验:TaqMan探针法基因分型”,帮助学生了解多基因病的研究方法;在线粒体病中,根据“三亲婴儿”的前世今生:Leigh综合征这一主题,设置了“三亲婴儿技术利大于弊还是弊大于利”的课堂辩论,帮助学生在学习遗传学知识的同时认识到遗传学治疗背后的伦理之争;在肿瘤遗传学一章中,我们更是以婴幼儿常见肿瘤“视网膜母细胞瘤”为主题,结合人文知识讲解,培养学生的职业责任感,认识“幼吾幼,以及人之幼”的价值规范;而在目前进展最为迅速的表观遗传学一章中,我们通过纪录片《子宫日记》,让学生认识到神奇的双胞胎世界,同时以“为什么遗传比我们想象的更奇怪”为主题开展头脑风暴,有力提升了学生的科学兴趣和批判精神,进而认识到遗传物质变与不变间的辩证关系。在授课过程,以设置的情境为主题,通过分组讨论探究疾病发生机制;借助翻转课堂及教师点评分析案例,提取教学知识点;利用科研反哺教学及临床案例分析解决临床实际应用问题;最终依托虚拟仿真实验及医患角色扮演等实现亲验目标,以此强化学生知识应用,实现基础知识向临床应用的有效过渡。经过2020年及2021年两个教学轮次的实施,学生的学习兴趣得到极大提升,课堂活跃程度明显改善;而教师在组织课堂各项教学活动时更加游刃有余。教师借助DIAPP五步教学法,以临床情境为内涵、以案例分析为线索,以多元教学活动为依托,使学生深入剖析案例,获取有效知识点,并通过角色扮演、虚拟仿真实验等完成基础知识的内化及临床应用,真正实现课程教学目标与学生毕业要求的无缝对接,达到有效教学的目的,帮助学生实现学有所用、学有所为。

参考文献:

[1]张培东,庞丽敏,吴宏超,等.后疫情时代的新医科教育解析—新机遇下的未来医学[J].医学教育研究与实践,2021,29(4):493-498.

[2]李洁,刘永达,袁继行.基于学生问卷分析的医学遗传学教学改革和优化[J].基础医学教育,2021,23(1):4-6.

[3]吴雪,高润池,曹能,等.BOPPPS教学模式下的高校“遗传学”课程线上教学设计[J].高校生物学教学研究,2020,10(2):14-19.

[4]苗耘,刘莉,张艳萍.“以结果为基础”的教育在医学教育中的应用—美国威斯康星大学成功应用ACGME能力模型的经验和启示[J].复旦教育论坛,2011,9(5):92-96.

传统遗传学范文篇10

【关键词】解剖学;医学遗传学;案例分析;教学研究

医学遗传学教学及研究的主要对象是遗传病,探讨其发病机制、遗传方式、诊断、治疗及预防的方法,降低它在人群中的危害,以改进人类健康水平[1-2]。医学遗传学课程是一门基础医学与临床医学的桥梁学科,其课程设置多位于临床课程学习之前,学生尚未系统性接受临床思维训练。遗传病是遗传物质结构和功能异常而导致的疾病,不同的基因突变会引起多种组织、器官及系统的异常,导致遗传病具有复杂多变的疾病表型,因此在实际案例教学中,学生分析起来往往十分困难[3]。为此,我们根据学生现有医学基础知识,在遗传病案例分析教学中,与解剖学知识相整合,在实践教学中注重以受累器官的解剖学特征为分析切入点展开,不仅有利于学生对遗传病的理解,也能够使他们更好的理解基因与疾病表型之间的相互关系,从而提高学生自主学习及分析问题的能力。

1解剖学知识在遗传病案例分析中的必要性

遗传病表型复杂多样,同一个基因突变可引起不同的疾病表型,而不同的基因突变亦可引起相类似的疾病表型。此外,由于基因表达具有时空特异性及组织特异性,因此,突变基因所引起受累器官及受累系统损害程度往往轻重不一。本阶段学生由于缺乏诊断学、内科学等系统的临床思维训练,在遗传病案例分析中往往不能抓住主要重点,分析散,缺乏系统性。鉴于遗传病表型的复杂性,在案例分析中我们需要化繁为简,对受累疾病的大体部位,器官组织,涉及系统等依据解剖学知识进行归纳和分类,在学生有限的医学知识情况下,可以较为系统全面有条理的对遗传病特征进行总结,进而有利于理解“基因型-疾病表型”之间的内在联系,以及相关的遗传学概念。

2解剖学知识在遗传病案例分析教学的具体方法

2.1通过解剖学概念引入诊断学相关知识。解剖学是医学的根本,是医学生开始其医学学习的基础,本阶段学生具有大体解剖学及局部解剖学知识。课堂以学生自我复习的学习形式,回顾人体解剖学知识,包括解剖学姿势,大体解剖部位的划分,系统解剖的划分。以学生自身看病引入医生如何看病,在学生讨论的基础上引入诊断学基础知识,疾病诊断是有一整套理论及规律来进行的,其思路是依据大体解剖顺序,头部、颈部、躯干及四肢,以及系统解剖如运动系统、呼吸体系等基础知识来进行。2.2运用解剖学知识凝练遗传病案例特点。遗传病往往累及多个器官系统,且疾病表型轻重不一,变化多样,多以综合征形式表现。以染色体病18三体综合征案例分析举例,引导学生依据大体解剖结构归纳出典型病例的外观表型特征,如头颈部(小眼,眼距宽,耳位低,小口小颌等畸形),胸部(胸骨短,先心病等),腹部(脐疝,腹股沟疝等),四肢(握拳时3、4指贴掌心,足内翻等畸形)等各大体部位特征。同时,根据系统解剖学知识,对疾病表型受累系统进行归纳。以神经-肌肉遗传病为例,分析案例时复习系统解剖学知识,识别疾病表型累及中枢神经系统还是周围神经系统,进而具体到神经分支及传导通路的分析。在其它遗传病的分析教学中,同样可以采用该方法引导学生对遗传病表型特点进行梳理及分析,以解剖学知识的理论及语言进行规范。2.3根据疾病解剖特征分析致病基因的致病机制。当疾病特征用解剖学知识进行归纳整理好,其受累部位、器官、组织及系统清晰明了。此时,在分析基因型-疾病表型的相互关系时,可以较为容易的引入“遗传异质性”,“表型多样性”等较为复杂及难理解的遗传学概念,依据案例让学生认识到遗传病具有表型多样性,其核心是突变基因在不同组织,不同器官发挥不同效应的结果。以马凡氏综合征的案例分析为例,该疾病主要受累器官为骨垢、眼和心血管系统,本综合征的基本缺陷在于原纤维蛋白(fibrillin)异常,此时引入原纤蛋白基因(FBN1)的致病机制讨论。原纤维蛋白存在皮肤结缔组织基质、肺、肾、血管、软骨、腱、肌、角膜及睫状小带中,因此FBN1突变后可累及到其表达的区域和结构。在分析致病基因-疾病表型相关关系时,以解剖学知识为基础,结合学生现有医学知识如生理学,组织胚胎学等,引导学生展开讨论FBN1突变引起疾病表型的具体机制。

3教学评价方法和结果

对本校临床医学本科教学班随机抽取2个班,分为实验班和对照班。对照班采用传统的学生小组自行讨论分析案例,老师综合讲解的方式进行,而实验班老师结合解剖学知识引导式分析归纳的教学方法进行。通过对比2个班学员课堂难点知识讲解时间,实验报告成绩和学生满意度来对教学进行评价。数据用t检验进行统计分析,P<0.05表示差异有统计学意义。教学评价统计如表1所示,在遗传复杂概念的讲解和讨论时间上,对照班耗时约15分钟,较实验班多7分钟。实验报告成绩方面,对照班平均得分为83.5分,而实验班平均得分为92.3分。学生满意度方面,对照班平均分为85.4分,而实验组为94.2分,实验班各项分值均显著高于对照班(P<0.01),差异具有统计学意义。础、以器官系统为基础、以问题为基础和以临床表现为基础的多种教育模式,各具特色[4]。本校的教育模式以学科为基础,将整个教育分为基础课、临床专业课、临床见习实习3个阶段,整个学习过程中基础与临床独立,医学遗传学课程被以基础课的形式安排在临床专业课之前,于大学三年级上半学期开设。本阶段学员具备有一定的医学基础知识,但是缺乏临床实践。医学遗传学其出发点及落脚点均为遗传病患者及致病基因致病机制,涉及到遗传病患者咨询,诊断等多方面,国外及国内多家单位均设有医学遗传专科,我国于2014年正式建立医学遗传专科的住院医师培训制度[5]。医学遗传学可视为一门新兴的临床学科,那么,在教学中就需要案例教学填补理论与实践的空白。医学案例教学,往往针对临床具体病例,遗传病案例也不例外,涉及到分子、细胞及器官组织,大体结构等诸多方面,需要综合运用到解剖学、细胞生物学、分子生物学、生理学等基础医学知识,同时还需具备有诊断学、内科学、外科学等临床知识。然后,本阶段本科学员不具备后者临床知识。回顾医学发展,人类认识自身及疾病均离不开解剖学知识的发展,解剖学知识统领着现代医学各学科,已经在多个交叉学科教学中整合运用[6-7]。因此,在实践教学中,我们回到了医学的根本解剖学,将解剖学知识与遗传病案例分析相整合,将复杂的遗传病特征化繁为简,以解剖学知识来整理归类,极大的提高了教学进度及学习效率,同时也为学生后续的临床课学习扎实基础知识,提高了学生对遗传病例的综合分析能力。