开放式遗传学实验教学改革探析
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摘要 遗传学实验课是高校生物教学中一门重要的实验课程。本文介绍了遗传学实验开放式教学模式的构建及初步成效。实践证明，实验室开放式教学有利于创新人才的培养，提高了教学质量。
关键词 开放式实验;遗传学;创新人才培养
中图分类号 G712 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）04-0261-01 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
Abstract Genetics experiment is an important experiment course in biology teaching in colleges and universities.This article introduced the construction and preliminary results of the open teaching model of genetics experiments.Practice has proved that open experimental teaching is conducive to the cultivation of innovative talents and the improvement the quality of teaching.
Key words open experiment;genetics;training of innovative talents
高校是培养高素质人才的基地，而高校的实验教学更是整个教学体系中的重要环节，它对于培养学生的创新实践能力及创业精神起着举足轻重的作用[1-2]。枣庄学院生命科学学院于2014年开始实施开放式遗传学实验教学改革，成立了若干科研兴趣小组，开展了很多实验项目，使学生在实验选题、自主实验设计、动手操作、结果分析和论文写作等方面得到了训练，为他们以后从事科研工作打下坚实的基础，获得广大师生的一致好评。
1 开放式遗传学实验教学的构建
1.1 优化实验教学内容
遗传学实验课主要分为2种类型，一类是基础性实验，其目的是加强学生对基础知识和基本技能的理解，增强感性认识，例如经典实验果蝇唾腺染色体制片技术、植物减数分裂观察以及植物多倍体诱发与鉴定等;另一类是专业性综合设计性实验，目的是理论联系实践，例如植物有性杂交技术、不同数量性状遗传力的研究以及果蝇杂交大实验等。实验内容覆盖面广泛，有利于对学生进行系统有序的实验理论、方法和技能的培养。遗传学实验教学系统为学生营造了一个能发挥创新思维、动手实践的大环境，为学生提供了一个能实践其创新创业思维的大平台。
1.2 结合多媒体辅助教学
在遗传学实验教学中，多媒体教学技术可以激发学生的学习兴趣，培养其思维能力及创新意识，从而提高教学效果，优化课堂教学质量，同时也是实施应用型人才培养的有效手段[3]。在遗传学实验教学中，先将规范的基本实验操作技能制成多媒体课件，建立遗传学实验数据库。学生可根据需要主动申请，自主学习实验技能;在实验中，学生还可以根据数据库的内容交流讨论，快速提高实验能力。
1.3 全方位开放式实验
1.3.1 实验内容开放。实验内容开放是指打破计划教学内容的限制，满足学生个性化学习的需求，是以设计性和创新性实验为主，学生可以大胆进行探索[3-4]。开放内容可以从学生的自主命题实验、专家命题实验、创业创新基金、参与教师科研项目、科技开发中选择。例如，果蝇杂交实验是以黑腹果蝇为实验材料，来验证遗传学中的三大规律（分离规律、自由组合规律和连锁互换规律）。实验内容主要包括果蝇生活史观察、性别鉴定、突变性状观察、常规培养基配置、处女蝇挑选、亲本杂交以及F1代表型、F2代表型及其比例观察。其中，果蝇生活史观察、性别鉴定、性状观察安排在实体解剖显微镜室中进行，通过第1次集中实验，要求学生掌握能够用肉眼识别果蝇雌雄个体、分辨白眼、红眼、小翅、长翅、黑体、灰色等突变性状。因课时有限，后面的实验安排在课外时间进行，于4月上旬开始，学生可以将果蝇亲本材料带回宿舍或直接放在实验室，按照自己设计的实验方案选择杂交组合，进行F1代表型、F2代表型及其比例的观察。
1.3.2 实验资源开放。实验资源开放是指实验室的相关硬件，对学生在一定的时间内实行开放。实验室资源开放主要包括实验仪器设备、相关的实验材料等。
1.3.3 实验管理开放。在开放式实验室中，实验室管理是最为繁琐的工作，若管理不善，开放式实验根本不能正常运转。实验室管理开放主要是实施在教师监控下的学生自主管理模式[5-6]，使教师从日常管理工作中解脱出来，以更好地实施整个实验室的监察管理。实行学生实验室申請准入制度、管理培训制度、实验仪器使用培训制度、药品申请使用制度、实验报告制度、实验全过程记录制度以及实验阶段汇报制度等，能使学生有条不紊地开展自己设计的实验。学生没有进行相应的申请或登记，不能进入实验室。 1.3.4 实验指导开放。开放的实验肯定离不开教师的指导。开放实验室模式虽然给了学生很大的选择空间，他们可以自由选择时间完成课内外的实验内容等，但这样的实验從内容到方法与传统实验相比，教师的指导无疑更加重要[7]。除了要求教师知识的与时俱进外，更应该适应开放条件下的指导工作不定时性以及发散性。例如，在果蝇杂交实验中，学生的积极性很高，常用电话、微信或当面与教师讨论。
1.3.5 实验考核开放。考核的目的不仅让学生看到成绩，更让他们发现不足，并完善自我，制定整套完善的实验目标体系。主要内容有实验基本技能、实验态度、责任感、团结合作精神、主动学习的能力、严谨的科研精神、创新思维能力及实验结果等方面。在实验中，学生可以充分发挥主观能动性，积极主动、认真完成实验，同时开放实验方式得到了学生的充分认可。
2 开放式遗传学实验教学与创新人才的培养
2.1 完善课程结构与培养环节
开放式实验教学体系围绕创新教育对应用型人才培养的要求，既注重纵向知识体系的系统性，又注重横向知识的相互渗透;既注意学生的共性需求，又注意学生的个性发展;既注意教师的主导作用，更注重学生主体作用的发挥[8-11]。开放式遗传学实验教学体系应有利于最大限度地挖掘学生的知识潜能，有利于学生创新能力的培养。
2.2 促进产学研结合
开放式实验教学为学生发展自己的实验与创新能力提供了实践环境和创造空间。多年的实践表明，开放式实验教学是培养学生创新实践能力、增强学生核心竞争力、全面提高学生素质的有效途径。近年来，开放式遗传学实验教学取得了初步成效，有学生在本实验室完成了若干SRT项目，还有几名本科生发表了学术论文，也使学生获得了创新创业学分的加分[12-14]。
3 结语
开放式实验教学为学生进行自主性学习创造了条件，使学生的实验活动不再是简单的模仿，而是在充分调动学生自主思维活动的基础上锻炼了培养学生的动手能力、分析能力，使学生的综合实验素养得到了较大的提高。虽然成果不少，但是在此过程中也存在着一些问题，如实验室开放的全面性不够、规章制度还不完善等。总之，开放式实验教学是一个系统工程，通过这一模式的探索，能进一步改进遗传学实验教学的变革，提高教学质量，也为本校应用型人才的培养奠定基础。
4 参考文献
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