遺傳學(xué)的基本概念范文

時(shí)間:2023-11-20 17:29:28

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遺傳學(xué)的基本概念

篇1

關(guān)鍵詞:遺傳學(xué);教學(xué)改革;課程群;

隨著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遺傳學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,是生命科學(xué)中各門學(xué)科的核心,它的分支幾乎擴(kuò)展到生命科學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域.目前,在生物學(xué)各專業(yè)的教學(xué)中,普遍存在著知識(shí)老化,課程體系陳舊,如遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、基因工程、基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)等課程之間存在著部分內(nèi)容重復(fù)等一系列問(wèn)題.顯然,當(dāng)前的課程體系已不適應(yīng)高等學(xué)校生命科學(xué)教育的要求.如何突出遺傳學(xué)主干課程,實(shí)現(xiàn)課程體系的整合、優(yōu)化,不同課程間知識(shí)的融通和銜接,以此組建口徑寬、方向靈活的課程群,加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力,培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)、能力特長(zhǎng)以及繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力,形成終身學(xué)習(xí)的觀念,是擺在我們面前值得思考的問(wèn)題.我們從遺傳學(xué)課程入手,對(duì)遺傳學(xué)課程群進(jìn)行了初步的思考,重新設(shè)置和實(shí)踐,目的是實(shí)現(xiàn)課程體系的整合、優(yōu)化,培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會(huì)要求的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才.

1遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程設(shè)置的基本思路

遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程設(shè)置的基本思路就是圍繞“一個(gè)中心,三個(gè)方向”的原則,以普通遺傳學(xué)為核心課程,兼顧三個(gè)方面的內(nèi)容.基本框架如圖1.

“一個(gè)中心”就是以普通遺傳學(xué)為核心課程.遺傳學(xué)是一門生命科學(xué)所有專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,要求全面系統(tǒng)地介紹遺傳學(xué)的基本原理、分析方法及現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的最新成就.在教學(xué)中,要始終貫穿遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞和變異、遺傳信息的表達(dá)與調(diào)控這一主線,使學(xué)生在群體水平、個(gè)體水平、細(xì)胞水平和分子水平的不同層次上對(duì)遺傳學(xué)有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),并能應(yīng)用其基本原理分析遺傳學(xué)數(shù)據(jù),解釋遺傳學(xué)現(xiàn)象,并對(duì)遺傳學(xué)各分支學(xué)科有一個(gè)基本的了解.

“三個(gè)方向”是以遺傳學(xué)分支學(xué)科、反映現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的學(xué)科及遺傳學(xué)普及性學(xué)科為遺傳學(xué)內(nèi)容細(xì)化、深化和普及的三個(gè)層面,主要包括以下內(nèi)容:

一是遺傳學(xué)分支學(xué)科的內(nèi)容,主要包括《群體遺傳學(xué)》、《微生物遺傳學(xué)》、《細(xì)胞遺傳學(xué)》等課程,以專業(yè)選修課的形式開出,主要目的是根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好,深入學(xué)習(xí)遺傳學(xué)各個(gè)分支學(xué)科的知識(shí).如《群體遺傳學(xué)》是研究在自然選擇、基因漂變、突變以及遷移四種進(jìn)化動(dòng)力的影響下,等位基因的分布和改變.它是在群體水平上研究種群的分類、空間結(jié)構(gòu)等,并試圖解釋諸如適應(yīng)和物種形成現(xiàn)象的理論.《微生物遺傳學(xué)》是以病毒、細(xì)菌、小型真菌以及單細(xì)胞動(dòng)植物等為研究對(duì)象的遺傳學(xué)分支學(xué)科.《細(xì)胞遺傳學(xué)》是遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué)相結(jié)合的一個(gè)遺傳學(xué)分支學(xué)科,主要是在細(xì)胞和染色體水平上研究.

二是反映現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展的學(xué)科,如《基因工程》、《分子遺傳學(xué)》、《基因組學(xué)》.這三門課程都是在普通遺傳學(xué)基礎(chǔ)上開設(shè)的專業(yè)選修課程,目的是與現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展接軌.如《分子遺傳學(xué)》(moleculargenetics)的主要內(nèi)容為基因的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯,基因突變,DNA的復(fù)制、修復(fù),原核與真核生物的基因表達(dá)調(diào)控,是在分子水平上進(jìn)行的研究.此課程為生命科學(xué)各專業(yè)本科生的學(xué)科基礎(chǔ)課,也可作為研究生的專業(yè)選修課.《基因工程》(geneengineering)主要介紹基因操作的主要技術(shù)原理,基因操作的工具酶,克隆載體,目的基因的分離方法,重組體的構(gòu)建及導(dǎo)入,克隆基因的表達(dá)與檢測(cè),基因工程研究進(jìn)展,存在問(wèn)題及新策略等內(nèi)容,使學(xué)生具備基因工程方面的基本知識(shí)和掌握其操作技術(shù).《基因組學(xué)》(genomics)是對(duì)所有基因進(jìn)行基因組作圖,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一門科學(xué).主要講述生物基因組的基本結(jié)構(gòu)和組成、基因組內(nèi)基因的表達(dá)和調(diào)控、遺傳圖譜與物理圖譜、基因組測(cè)序、基因組序列解讀、染色體的結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)調(diào)控、基因組的復(fù)制、基因組進(jìn)化的分子基礎(chǔ)、基因組進(jìn)化的模式、分子系統(tǒng)發(fā)生學(xué)等內(nèi)容,并講述人類基因組計(jì)劃的全過(guò)程以及由此引發(fā)的道德倫理和法律問(wèn)題,系統(tǒng)向?qū)W生講授基因組學(xué)研究的基本內(nèi)容及相關(guān)進(jìn)展.通過(guò)該課程學(xué)習(xí),使學(xué)生了解結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)的重要研究領(lǐng)域、熱點(diǎn)問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì),以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展.

三是遺傳學(xué)普及性的內(nèi)容,此類課程為遺傳學(xué)的平行課程,以公選課的形式開出,主要目的是普及遺傳學(xué)知識(shí),提高人口質(zhì)量和全民素質(zhì).我們針對(duì)非生物專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了《人類遺傳學(xué)》和《遺傳與優(yōu)生》兩門課程.《人類遺傳學(xué)》主要講述人類在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生化、免疫、行為等各種性狀的遺傳上的相似和差別,人類群體的遺傳規(guī)律以及人類遺傳性疾病的發(fā)生機(jī)理、傳遞規(guī)律和如何預(yù)防等內(nèi)容,使學(xué)生掌握人類遺傳學(xué)的基本概念和主要研究方法.《遺傳與優(yōu)生》主要講述什么是遺傳病,遺傳病對(duì)人類的危害,人類的染色體和染色體病、基因和基因病、腫瘤與遺傳、人類代謝和發(fā)育中的遺傳學(xué)問(wèn)題、優(yōu)生學(xué)的基本概念、影響優(yōu)生的因素,優(yōu)生的措施等.這兩門課程都注重貼近生活,貼近社會(huì),從剖析青年學(xué)生關(guān)注的問(wèn)題入手去介紹人類遺傳與優(yōu)生的基礎(chǔ)理論和基本知識(shí),使學(xué)生能夠在輕松、順暢且饒有興趣的學(xué)習(xí)過(guò)程中獲益.對(duì)于醫(yī)療保健事業(yè)和人群遺傳素質(zhì)的改進(jìn)具有重要意義.

2遺傳學(xué)課程群內(nèi)課程內(nèi)容整合的思路

為解決遺傳學(xué)的迅速發(fā)展及新知識(shí)、新技術(shù)不斷出現(xiàn)與遺傳學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)減少這一矛盾,我們通過(guò)建立遺傳學(xué)課程群體系,協(xié)調(diào)課程群內(nèi)各門課程的關(guān)系,盡量減少重復(fù)內(nèi)容,對(duì)于學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),如核酸的結(jié)構(gòu)和特征在先修課程《生物化學(xué)》中介紹,染色體的結(jié)構(gòu),細(xì)胞周期等在細(xì)胞生物學(xué)課程中介紹,概率和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中介紹.而對(duì)于遺傳學(xué)各分支學(xué)科的深入討論,將在細(xì)胞遺傳學(xué)、群體及數(shù)量遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、基因工程、生物信息學(xué)等課程中介紹.

3遺傳學(xué)課程群內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程整合的思路

遺傳學(xué)課程群內(nèi)主要設(shè)置了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)和分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn),遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)是為了配合遺傳學(xué)的教學(xué)而開設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)課程,其設(shè)計(jì)思想是:1)配合遺傳學(xué)的教學(xué),鞏固和加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解;2)適應(yīng)現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生掌握現(xiàn)代遺傳學(xué)研究所必需的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù);3)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn).目前已形成具有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)和具有綜合性、研究創(chuàng)新性、開放性實(shí)驗(yàn)的不同層次的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系.鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室已對(duì)學(xué)生部分開放,并實(shí)施了自選實(shí)驗(yàn)考試法[1].學(xué)生在此過(guò)程中得到了很好的科研訓(xùn)練,部分學(xué)生在本科階段就寫作并發(fā)表了論文,充分體現(xiàn)了遺傳學(xué)課程教學(xué)改革的特色.例如,結(jié)合本科畢業(yè)設(shè)計(jì),我們編制了“遺傳學(xué)試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)模擬”軟件[2],增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)基本概念和基本原理的理解,而且也增加了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生命科學(xué)研究的興趣.我們開發(fā)設(shè)計(jì)了“遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)顯微圖像演示系統(tǒng)”[3],建立了遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像庫(kù),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前可以方便地檢索觀察實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種圖像,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率.通過(guò)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn),學(xué)生具備了一定的設(shè)計(jì)和綜合創(chuàng)新的能力,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)入分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí).而分子遺傳學(xué)大實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)整合了分子遺傳學(xué)和基因工程兩門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,既涵蓋了分子遺傳學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),也體現(xiàn)了現(xiàn)代分子遺傳學(xué)發(fā)展的新方法、新技術(shù).實(shí)驗(yàn)通過(guò)DNA提取、擴(kuò)增、檢測(cè),到目的基因的獲取、重組、轉(zhuǎn)化、分子雜交等系列性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生不僅掌握了現(xiàn)代生物學(xué)分析技術(shù),也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,更實(shí)現(xiàn)了理論類課程與實(shí)踐訓(xùn)練類課程的有序銜接,同時(shí)完善了學(xué)生從認(rèn)知實(shí)踐到科研實(shí)踐的創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系.

4遺傳學(xué)課程群實(shí)踐基地的建設(shè)

僅有書本上的知識(shí)是不夠的,遺傳學(xué)課程群內(nèi)的課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的綜合性教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不可缺少的重要一環(huán).為此,我們通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等手段加強(qiáng)課程知識(shí)的掌握.利用地域優(yōu)勢(shì),與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院徐州分院、江蘇省藥用植物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇維維集團(tuán)等建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系.如,我們?cè)谥v解“三系配套”時(shí)就帶領(lǐng)學(xué)生到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院徐州分院參觀學(xué)習(xí)、實(shí)地學(xué)習(xí)如何進(jìn)行“三系配套”的操作,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解.通過(guò)專業(yè)實(shí)踐,拓寬了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及開拓創(chuàng)新的能力,增強(qiáng)了學(xué)生的事業(yè)心和責(zé)任感.

5遺傳學(xué)課程群教學(xué)方法和教學(xué)手段改革之思考

篇2

關(guān)鍵詞: 遺傳學(xué) 教學(xué)模式 課堂提問(wèn) 實(shí)驗(yàn)觀念

遺傳學(xué)是農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和生物技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域的一門極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展迅速的學(xué)科之一。自1900年建立至今,遺傳學(xué)的發(fā)展日新月異。特別是1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)后,遺傳學(xué)全面進(jìn)入分子水平,各種新技術(shù)、新概念更是層出不窮。另外,遺傳學(xué)是覆蓋面最廣的學(xué)科之一,研究?jī)?nèi)容包括分子、細(xì)胞、個(gè)體、種群和群落等層次的遺傳現(xiàn)象。因此,要用有限的課堂教學(xué)講解遺傳學(xué)全部?jī)?nèi)容是不可能的。這客觀上要求遺傳學(xué)教學(xué)從以傳授知識(shí)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)習(xí)能力、促進(jìn)思維發(fā)展、建立遺傳學(xué)觀念為主。因此,探索一種適應(yīng)該學(xué)科特點(diǎn)的教學(xué)方法顯得尤其重要。

一、多元化的教學(xué)模式

一直以來(lái),遺傳學(xué)教學(xué)主要采用課堂放映課件及教師講授的傳統(tǒng)教學(xué)模式。這種模式下的教學(xué)已出現(xiàn)如下問(wèn)題:(1)課件放映節(jié)奏快,學(xué)生的思路跟不上老師講課的節(jié)奏,使一部分學(xué)生尤其是基礎(chǔ)不好的學(xué)生產(chǎn)生挫敗感,從而放棄聽課。(2)放映事先設(shè)計(jì)好的課件易使教師授課進(jìn)程程式化,課堂中師生無(wú)法有效地互動(dòng),也影響學(xué)生聽課的積極性。(3)學(xué)生容易精神疲憊,注意力集中時(shí)間短。

為了解決上述問(wèn)題,在實(shí)際教學(xué)中,首先要制作一些精美的幻燈片?;脽羝膬?nèi)容、版式、配色、動(dòng)作設(shè)計(jì)都要盡量做到全面。在一張片子上內(nèi)容不能太多,打出來(lái)的內(nèi)容要能與教師的講義、課本內(nèi)容互補(bǔ),并且盡量采用圖片、動(dòng)畫、小視頻等形象化、直觀化的題材反映講授內(nèi)容,給學(xué)生一個(gè)直觀、全面的視覺效果,讓學(xué)生在興趣中掌握教學(xué)的基本點(diǎn)。其次,要盡量采用現(xiàn)有的各種教學(xué)條件。教學(xué)內(nèi)容不能完全依賴于幻燈片,多采用板書、投影、實(shí)物等教學(xué)手段,不斷變化的教學(xué)手段也能很好地刺激學(xué)生的興奮點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、恰當(dāng)?shù)恼n堂提問(wèn)

課堂提問(wèn)是所有學(xué)科教學(xué)中隨時(shí)隨地可用的一種教學(xué)方法,這一點(diǎn)在遺傳學(xué)教學(xué)中尤其重要。一個(gè)巧妙的課堂提問(wèn),不僅可以抓住學(xué)生的思維,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,而且可以檢查教學(xué)效果如何,是否達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。但如何才算是恰當(dāng)?shù)奶釂?wèn)呢?我認(rèn)為要做到3個(gè)恰當(dāng):(1)時(shí)機(jī)要恰當(dāng)。要根據(jù)學(xué)生已掌握的知識(shí)點(diǎn),在前面章節(jié)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),利用前面的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的問(wèn)題,導(dǎo)出后面的知識(shí)點(diǎn)。這些知識(shí)點(diǎn)之間要環(huán)環(huán)相扣,能自然地過(guò)渡到后面的內(nèi)容。(2)難度要恰當(dāng)。設(shè)計(jì)的問(wèn)題所涉及的知識(shí)點(diǎn)難度不能過(guò)大,否則大部分學(xué)生不能回答,會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣;問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)單化,則流于形式,失去提問(wèn)的意義。如學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的過(guò)程時(shí),我會(huì)問(wèn):“什么是染色體?什么是染色單體?”為后面的學(xué)習(xí)做鋪墊。學(xué)習(xí)完新知識(shí)后,我會(huì)問(wèn):“在減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體出現(xiàn)哪些變化?同源染色體、四分體、染色單體間的相互關(guān)系如何?染色體數(shù)目的減半發(fā)生在哪個(gè)時(shí)期?是什么原因形成的?”這些問(wèn)題有一定難度,學(xué)生必須全面理解減數(shù)分裂過(guò)程,掌握相關(guān)的基本概念才能正確回答。(3)方式要恰當(dāng)。課堂提問(wèn)可采取靈活多樣的方式。對(duì)于復(fù)習(xí)性的、答案明確的問(wèn)題,可對(duì)全班學(xué)生提問(wèn),要求班集體回答。還有些問(wèn)題提出后,并不要求學(xué)生回答。學(xué)生稍加思考后,由教師自問(wèn)自答或者找學(xué)習(xí)較好的同學(xué)進(jìn)行討論性回答。答案并不是最重要的,重要的是在這一問(wèn)一答中學(xué)生能解決問(wèn)題、提高學(xué)習(xí)興趣。

三、樹立貫穿始終的實(shí)驗(yàn)觀念

遺傳學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。很多的理論和假說(shuō)都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的,因而遺傳學(xué)教學(xué)離需要有貫穿始終的實(shí)驗(yàn)觀念。這種實(shí)驗(yàn)觀念的滲透不是簡(jiǎn)單地增開幾節(jié)實(shí)驗(yàn)就能做到。在實(shí)際教學(xué)中,教師在講述基本規(guī)律和基本理論的同時(shí)要注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)遺傳學(xué)不只是幾條干巴巴的原理和規(guī)律,而是由那些構(gòu)思精巧而結(jié)果影響深遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)推動(dòng)發(fā)展的,是一門非常有意思的學(xué)科,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的講解中,實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是不容忽視的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)結(jié)果倒是可以簡(jiǎn)單地用幾條定律和原理帶過(guò)。通過(guò)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述,能讓學(xué)生跟蹤前人思考的過(guò)程,掌握遺傳分析的方法,培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)分析生活中遇到的遺傳學(xué)問(wèn)題、設(shè)計(jì)合理的方案解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也有助于學(xué)生建立良好的遺傳觀念。如講述遺傳物質(zhì)是DNA的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)時(shí),需要介紹Griffith的肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)的小鼠轉(zhuǎn)化試驗(yàn)、Avery—MacLeod—McCarty的R型細(xì)胞向S型細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)。在講解這些實(shí)驗(yàn)時(shí),我會(huì)給學(xué)生介紹當(dāng)時(shí)的歷史背景、學(xué)術(shù)環(huán)境;與學(xué)生一起分析在當(dāng)時(shí)的條件下,這些科學(xué)家如何思考、如何萌發(fā)這些實(shí)驗(yàn)設(shè)想;在設(shè)計(jì)這一實(shí)驗(yàn)時(shí),為什么要選擇這種方法等一系列的問(wèn)題。

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篇3

關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);課程設(shè)計(jì);教學(xué)評(píng)價(jià);探索

分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象與生命本質(zhì)的科學(xué)。作為生命科學(xué)的共同語(yǔ)言,主要闡明生物大分子的結(jié)構(gòu)、代謝途徑、調(diào)控機(jī)制以及人體各種生理和病理狀態(tài)的分子機(jī)制,是推動(dòng)新的診斷、治療和預(yù)防方法。對(duì)于中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)學(xué)生而言,學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué),不僅是為未來(lái)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),也為將來(lái)的工作和繼續(xù)深造學(xué)習(xí)提供知識(shí)儲(chǔ)備。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)靠死記硬背,缺乏對(duì)知識(shí)的思考,不能將分子生物學(xué)的知識(shí)和臨床學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行橫向聯(lián)系,導(dǎo)致基礎(chǔ)理論知識(shí)和臨床實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。這無(wú)疑更不利于優(yōu)秀的中西醫(yī)結(jié)合人才的培養(yǎng)。因此,針對(duì)目前社會(huì)對(duì)高素質(zhì)中西醫(yī)結(jié)合人才的要求,必然需要我們針對(duì)中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn),優(yōu)化分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,探索有效的教學(xué)方法,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到其他課程學(xué)習(xí)及今后臨床工作中的能力,真正發(fā)揮分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的重要作用。

一分子生物學(xué)課程教學(xué)的總體設(shè)計(jì)

分子生物學(xué)作為醫(yī)學(xué)臨床和科學(xué)研究的基本工具,發(fā)展速度快、應(yīng)用廣泛。根據(jù)中西醫(yī)結(jié)合人才培養(yǎng)的目標(biāo)與要求,以“理論適度,突出應(yīng)用”為原則,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行更新、精簡(jiǎn)和重組。同時(shí)對(duì)教學(xué)學(xué)時(shí)加以調(diào)整,做到重點(diǎn)主要講,拓展自學(xué)為主,并且改變教學(xué)模式,采用多種教學(xué)方法。

(一)教學(xué)內(nèi)容整合和優(yōu)化

分子生物學(xué)內(nèi)容改革主要是以基礎(chǔ)知識(shí)為主體,積極反映本學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向、新進(jìn)展,力求做到“少而精”,由淺入深,循序漸進(jìn),既注意層次分明,又注意知識(shí)的連貫性及實(shí)用性。擬對(duì)教學(xué)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)更新和優(yōu)化。目前我校采用的《分子生物學(xué)》教材是第八版《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》,之前采用過(guò)新世界中醫(yī)藥院校創(chuàng)新教材《分子生物學(xué)》第一版。中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)分子生物學(xué)大綱要求授課內(nèi)容包括緒論、基因與基因組、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質(zhì)的生物合成、基因表達(dá)與調(diào)控、基因工程與癌基因。在培養(yǎng)設(shè)計(jì)中,《分子生物學(xué)》一般在《生物化學(xué)》之后學(xué)習(xí)。為了增強(qiáng)知識(shí)的連貫性和整體性將原來(lái)基因與基因組這章的內(nèi)容與基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)容進(jìn)行整合,重點(diǎn)介紹基因的結(jié)構(gòu),病毒、原核和真核生物基因組的特點(diǎn)。原癌基因和癌基因這章的內(nèi)容,適度減少,原因是為了適應(yīng)當(dāng)前知識(shí)的更新,在此處只做基本概念的介紹,同時(shí),提醒學(xué)生要緊跟科學(xué)發(fā)展,追蹤相關(guān)知識(shí)的更新。其他章節(jié)適度增加科學(xué)研究的新進(jìn)展,而教學(xué)內(nèi)容基本不變。除此之外,需要對(duì)一些章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行更新。例如基因表達(dá)牽涉到遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)的內(nèi)容,尤其是表觀遺傳學(xué)是近幾年生命科學(xué)研究的熱點(diǎn),其對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控涉及生殖發(fā)育、環(huán)境適應(yīng)和疾病的產(chǎn)生。而目前《分子生物學(xué)》的“基因表達(dá)調(diào)控”一章只介紹了“原核生物的表達(dá)調(diào)控”和“真核生物表達(dá)的調(diào)控”兩節(jié)內(nèi)容,沒(méi)有表觀遺傳學(xué)的內(nèi)容,應(yīng)予以適當(dāng)添加,考慮到學(xué)時(shí)的限制,我們擬在表觀遺傳學(xué)的基本概念、調(diào)控方式和研究策略上做簡(jiǎn)單的概括性的介紹。另外,在目前的分子生物學(xué)研究中,常常牽涉到基因組學(xué)的研究,其內(nèi)容涉及海量的生物學(xué)信息的推導(dǎo)和計(jì)算。例如引物設(shè)計(jì)、測(cè)序比對(duì)、同源分析、表觀遺傳位點(diǎn)分析和組學(xué)研究分析等等。這就牽涉到一個(gè)重要的工具學(xué)科—生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)。但是目前許多中醫(yī)類院校忽視對(duì)此內(nèi)容的學(xué)習(xí)。考慮到此學(xué)科的難度,我們擬簡(jiǎn)單介紹生物信息學(xué)的基本內(nèi)容和常用的生物軟件的用途及使用方法,為他們?cè)谝院蟮墓ぷ骱脱芯恐写蛳禄A(chǔ)。再而,細(xì)胞通訊和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是目前中醫(yī)藥科學(xué)研究重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容,但目前本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容主要在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí),忽視了與科研和臨床實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合。因此在本章中,我們擬整合和提煉基礎(chǔ)知識(shí),重點(diǎn)講授與常見生理病理(例如糖尿病、細(xì)胞凋亡等)密切相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

(二)課時(shí)的合理分配

分子生物學(xué)是從分子水平探索生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)的規(guī)律和本質(zhì)的一門學(xué)科。因此,學(xué)習(xí)的內(nèi)容牽涉到蛋白質(zhì)、核酸等分子。本科階段的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握分子生物學(xué)的基本理論、基本技能和最新進(jìn)展,并特別注重與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的結(jié)合,從而為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程和開展醫(yī)學(xué)研究工作奠定醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)基礎(chǔ)。因而,在課時(shí)分配上注重對(duì)基本理論和基本技能的側(cè)重。安徽中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)分子生物學(xué)的總學(xué)時(shí)是36學(xué)時(shí),其中理論27學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)。理論學(xué)時(shí)中,緒論1學(xué)時(shí),基因與基因組2學(xué)時(shí),DNA的生物合成•4學(xué)時(shí),RNA的生物合成4學(xué)時(shí),蛋白質(zhì)的生物合成4學(xué)時(shí),基因表達(dá)與調(diào)控4學(xué)時(shí),基因工程6學(xué)時(shí)和癌基因2學(xué)時(shí)將原來(lái)的DNA生物合成的4學(xué)時(shí)變?yōu)?學(xué)時(shí),原癌基因與抑癌基因由2學(xué)時(shí)變?yōu)?學(xué)時(shí)。原來(lái)的基因表達(dá)調(diào)控由4學(xué)時(shí)變?yōu)?學(xué)時(shí)(將基因與基因組的內(nèi)容整合到基因表達(dá)調(diào)控章節(jié)之前)。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的分配沒(méi)有變化,PCR技術(shù)應(yīng)用3學(xué)時(shí),核酸的制備和測(cè)定6學(xué)時(shí)。

二教學(xué)方法的革新

在教學(xué)過(guò)程中我們要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用一定的教學(xué)方法,這主要是由于不同的教學(xué)方法都有其適用性,而教學(xué)方法本身不存在絕對(duì)的優(yōu)劣?!斗肿由飳W(xué)》各章內(nèi)容都有其關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),而每一知識(shí)點(diǎn)都有其特點(diǎn),任何單一的教學(xué)方法對(duì)每一關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)而言并不總是最適合的。學(xué)生有了實(shí)際的參考的物質(zhì)加以想象后就很容易理解這些抽象的知識(shí)要點(diǎn),再進(jìn)行理解記憶就變得相對(duì)簡(jiǎn)單了。且有了這樣的類比經(jīng)驗(yàn)可以啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生更多的想象,讓這個(gè)分子生物學(xué)的某些知識(shí)變得簡(jiǎn)單易懂。歸納和總結(jié)一直是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的重要方法。分子生物學(xué)的許多概念、分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和反應(yīng)過(guò)程比較相近,學(xué)生易于混淆。例如,重疊基因與重復(fù)序列、啟動(dòng)子與增強(qiáng)子等。諸如這類概念或化學(xué)過(guò)程相近的知識(shí)點(diǎn),關(guān)鍵是使學(xué)生掌握兩者的相同和不同點(diǎn),因此對(duì)比歸納式教學(xué)方法就有其優(yōu)越性。教師通過(guò)對(duì)有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)的對(duì)照歸納分析,有助于突出重點(diǎn)、易化難點(diǎn),有助于將知識(shí)條理化、系統(tǒng)化,使學(xué)生把握住知識(shí)點(diǎn)內(nèi)在的聯(lián)系和區(qū)別,達(dá)到認(rèn)識(shí)其本質(zhì)的目的?;谏鲜鲈颍瑢?duì)優(yōu)化后的各章關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),采用不同教學(xué)方法如類比聯(lián)想、歸納比較、引導(dǎo)啟發(fā)和理論聯(lián)系實(shí)際等方法進(jìn)行講授,比較各教學(xué)方法在此知識(shí)點(diǎn)的適用性和優(yōu)劣性,最終優(yōu)化出一套適合中西醫(yī)結(jié)合臨床專業(yè)多元教學(xué)方法體系。

三緊密聯(lián)系臨床實(shí)際應(yīng)用

分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的目的是為臨床服務(wù)的,因此在教學(xué)上需要多聯(lián)系實(shí)際的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,即理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法。例如,在講授DNA是遺傳信息載體的時(shí)候,可以將DNA指紋聯(lián)系到實(shí)際醫(yī)學(xué)的基因診斷和基因治療;在基因表達(dá)調(diào)控中,將遺傳學(xué)(單基因與多基因遺傳?。┖捅碛^遺傳學(xué)調(diào)控,如DNA甲基化(組蛋白修飾)的表觀遺傳調(diào)控與心血管等疾病聯(lián)系在一起;在癌基因與抑癌基因內(nèi)容時(shí),可以將臨床實(shí)際遇到的癌癥的遺傳特點(diǎn)和檢測(cè)方式中加以引入。通過(guò)這種和實(shí)際的醫(yī)學(xué)診斷和治療相結(jié)合的方法使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)內(nèi)容可以直接解決實(shí)際的健康問(wèn)題,將極大地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情和興趣,提高學(xué)習(xí)效果。四建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系為了提高學(xué)生的質(zhì)量,使其更能適應(yīng)社會(huì)需求,安徽中醫(yī)藥大學(xué)積極進(jìn)行教學(xué)改革,要求轉(zhuǎn)變教育思想,改變以前課堂教學(xué)的形式和對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)體系。為此,在中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)分子生物學(xué)的評(píng)價(jià)體系中,初步建立形成性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)體系主要包括考勤(10%)、課堂問(wèn)題(20%)、每章科學(xué)問(wèn)題討論(20%)和試卷成績(jī)(50%)課堂提問(wèn)主要是每次課教師準(zhǔn)備三個(gè)問(wèn)題,讓學(xué)生回答,根據(jù)回答情況,進(jìn)行評(píng)分。每章科學(xué)問(wèn)題討論采用PBL形式,分組完成,最后給于評(píng)價(jià)。這種方式實(shí)施極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,根本上改變之前僅依靠期末試卷帶來(lái)的學(xué)生惰性式學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課堂氣氛活躍,學(xué)生課下投入的時(shí)間大大提高,學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性都得到大大增強(qiáng)。和一些形成性評(píng)價(jià)相似,課時(shí)、場(chǎng)地的限制和教師與學(xué)生比例失調(diào)限制了這種評(píng)價(jià)體系的實(shí)施。五結(jié)語(yǔ)分子生物學(xué)是生命科學(xué)的分支,是中西醫(yī)結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)生必須熟練的基本知識(shí)和基本技能。在分子生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,要密切聯(lián)系臨床的實(shí)際應(yīng)用,及時(shí)聯(lián)系科學(xué)研究動(dòng)態(tài),才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的積極性和調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,使他們不僅能現(xiàn)在掌握分子生物學(xué)的基本知識(shí),還能在未來(lái)工作中繼續(xù)跟蹤醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的發(fā)展,適應(yīng)社會(huì)對(duì)新型中西醫(yī)結(jié)合專門醫(yī)療人才的要求。

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篇4

藥物基因組學(xué)是伴隨人類基因組學(xué)研究的迅猛發(fā)展而開辟的藥物遺傳學(xué)研究的新領(lǐng)域,主要闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間關(guān)系的學(xué)科。

基因多態(tài)性是藥物基因組學(xué)的研究基礎(chǔ)。藥物效應(yīng)基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶,是藥物基因組學(xué)研究的關(guān)鍵所在。基因多態(tài)性可通過(guò)藥物代謝動(dòng)力學(xué)和藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)改變來(lái)影響物的作用。

基因多態(tài)性對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)的影響主要是通過(guò)相應(yīng)編碼的藥物代謝酶及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和生物轉(zhuǎn)化等方面。與物代謝有關(guān)的酶有很多,其中對(duì)細(xì)胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多?;蚨鄳B(tài)性對(duì)藥效動(dòng)力學(xué)的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態(tài)性使個(gè)體對(duì)藥物敏感性發(fā)生差異。

苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性:咪唑安定由CYP3A代謝,不同個(gè)體對(duì)咪唑安定的清除率可有五倍的差異。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代謝,基因的差異在臨床上可表現(xiàn)為用藥后鎮(zhèn)靜時(shí)間的延長(zhǎng)。

吸入與基因多態(tài)性:RYR1基因變異與MH密切相關(guān),現(xiàn)在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關(guān)。氟烷性肝炎可能源于機(jī)體對(duì)在CYP2E1作用下產(chǎn)生的氟烷代謝產(chǎn)物的一種免疫反應(yīng)。

神經(jīng)肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性:丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫(kù)銨的酶,已發(fā)現(xiàn)該酶超過(guò)40種的基因多態(tài)性,其中最常見的是被稱為非典型的(A)變異體,與用藥后長(zhǎng)時(shí)間窒息有關(guān)。

鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性:μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位,常見的基因多態(tài)性是A118G和G2172T??纱蚝颓R多通過(guò)CYP2D6代謝。此外,美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。兒茶酚O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)基因與痛覺的產(chǎn)生有關(guān)。

局部與基因多態(tài)性:羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A,可能影響藥物代謝速度。

一直以來(lái)麻醉科醫(yī)生較其它專業(yè)的醫(yī)療人員更能意識(shí)到不同個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)存在差異。的藥物基因組學(xué)研究將不僅更加合理的解釋藥效與不良反應(yīng)的個(gè)體差異,更重要的是在用藥前就可以根據(jù)病人的遺傳特征選擇最有效而副作用最小的藥物種類和劑型,達(dá)到真正的個(gè)體化用藥。

能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)病人對(duì)麻醉及鎮(zhèn)痛藥物的反應(yīng),一直是廣大麻醉科醫(yī)生追求的目標(biāo)之一。若能了解藥物基因組學(xué)的基本原理,掌握用藥的個(gè)體化原則,就有可能根據(jù)病人的不同基因組學(xué)特性合理用藥,達(dá)到提高藥效,降低毒性,防止不良反應(yīng)的目的。本文對(duì)藥物基因組學(xué)的基本概念和常用的藥物基因組學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、概述

二十世紀(jì)60年代對(duì)臨床麻醉過(guò)程中應(yīng)用琥珀酰膽堿后長(zhǎng)時(shí)間窒息、硫噴妥鈉誘發(fā)卟啉癥及惡性高熱等的研究促進(jìn)了藥物遺傳學(xué)(Pharmacogenetics)的形成和發(fā)展,可以說(shuō)這門學(xué)科最早的研究就是從麻醉學(xué)開始的。

藥物基因組學(xué)(Phamacogenomics)是伴隨人類基因組學(xué)研究的迅猛發(fā)展而開辟的藥物遺傳學(xué)研究的新領(lǐng)域,主要闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間的關(guān)系。它是以提高藥物的療效及安全性為目標(biāo),研究影響藥物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝、消除等個(gè)體差異的基因特性,以及基因變異所致的不同病人對(duì)藥物的不同反應(yīng),并由此開發(fā)新的藥物和用藥方法的科學(xué)。

1959年Vogel提出了“藥物遺傳學(xué)”,1997年Marshall提出“藥物基因組學(xué)”。藥物基因組學(xué)是藥物遺傳學(xué)的延伸和發(fā)展,兩者的研究方法和范疇有頗多相似之處,都是研究基因的遺傳變異與藥物反應(yīng)關(guān)系的學(xué)科。但藥物遺傳學(xué)主要集中于研究單基因變異,特別是藥物代謝酶基因變異對(duì)藥物作用的影響;而藥物基因組學(xué)除覆蓋藥物遺傳學(xué)研究范疇外,還包括與藥物反應(yīng)有關(guān)的所有遺傳學(xué)標(biāo)志,藥物代謝靶受體或疾病發(fā)生鏈上諸多環(huán)節(jié),所以研究領(lǐng)域更為廣泛[1,2,3]。

二、基本概念

1.分子生物學(xué)基本概念

基因是一個(gè)遺傳密碼單位,由位于一條染色體(即一條長(zhǎng)DNA分子和與其相關(guān)的蛋白)上特定位置的一段DNA序列組成。等位基因是位于染色體單一基因座位上的、兩種或兩種以上不同形式基因中的一種。人類基因或等位基因變異最常見的類型是單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotidepolymorphism,SNP)。目前為止,已經(jīng)鑒定出13000000多種SNPs。突變和多態(tài)性??苫Q使用,但一般來(lái)說(shuō),突變是指低于1%的群體發(fā)生的變異,而多態(tài)性是高于1%的群體發(fā)生的變異。

2.基因多態(tài)性的命名法:

(1)數(shù)字前面的字母代表該基因座上最常見的核苷酸(即野生型),而數(shù)字后的字母則代表突變的核苷酸。例如:μ阿片受體基因A118G指的是在118堿基對(duì)上的腺嘌呤核苷酸(A)被鳥嘌呤核苷酸(G)取代,也可寫成118A/G或118A>G。

(2)對(duì)于單個(gè)基因密碼子導(dǎo)致氨基酸轉(zhuǎn)換的多態(tài)性編碼也可以用相互轉(zhuǎn)換的氨基酸的來(lái)標(biāo)記。例如:丁酰膽堿酯酶基因多態(tài)性Asp70Gly是指此蛋白質(zhì)中第70個(gè)氨基酸-甘氨酸被天冬氨酸取代。

三、藥物基因組學(xué)的研究?jī)?nèi)容

基因多態(tài)性是藥物基因組學(xué)的研究基礎(chǔ)。藥物效應(yīng)基因所編碼的酶、受體、離子通道及基因本身作為藥物作用的靶,是藥物基因組學(xué)研究的關(guān)鍵所在。這些基因編碼蛋白大致可分為三大類:藥物代謝酶、藥物作用靶點(diǎn)、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等。其中研究最為深入的是物與藥物代謝酶CYP45O酶系基因多態(tài)性的相關(guān)性[1,2,3]。

基因多態(tài)性可通過(guò)藥物代謝動(dòng)力學(xué)和藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)改變來(lái)影響藥物作用,對(duì)于臨床較常用的、治療劑量范圍較窄的、替代藥物較少的物尤其需引起臨床重視。

(一)基因多態(tài)性對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的影響

基因多態(tài)性對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的影響主要是通過(guò)相應(yīng)編碼的藥物代謝酶及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和生物轉(zhuǎn)化等方面[3,4,5,6]。

1、藥物代謝酶

與物代謝有關(guān)的酶有很多,其中對(duì)細(xì)胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。

(1)細(xì)胞色素P-450(CYP45O)

物絕大部分在肝臟進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,參與反應(yīng)的主要酶類是由一個(gè)龐大基因家族編碼控制的細(xì)胞色素P450的氧化酶系統(tǒng),其主要成分是細(xì)胞色素P-450(CYP45O)。CYP45O組成復(fù)雜,受基因多態(tài)性影響,稱為CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反應(yīng)CYP45O基因超家族內(nèi)的進(jìn)化關(guān)系的統(tǒng)一命名法:凡CYP45O基因表達(dá)的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的視為同一家族(Family),以CYP后標(biāo)阿拉伯?dāng)?shù)字表示,如CYP2;氨基酸同源性大于55%為同一亞族(Subfamily),在家族表達(dá)后面加一大寫字母,如CYP2D;每一亞族中的單個(gè)變化則在表達(dá)式后加上一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字,如CYP

2D6。

(2)丁酰膽堿酯酶

麻醉過(guò)程中常用短效肌松劑美維庫(kù)銨和琥珀酰膽堿,其作用時(shí)限依賴于水解速度。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是水解這兩種藥物的酶,它的基因變異會(huì)使肌肉麻痹持續(xù)時(shí)間在個(gè)體間出現(xiàn)顯著差異。

2、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的多態(tài)性

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白控制藥物的攝取、分布和排除。P-糖蛋白參與很多藥物的能量依賴性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),包括一些止吐藥、鎮(zhèn)痛藥和抗心律失常藥等。P-糖蛋白由多藥耐藥基因(MDR1)編碼。不同個(gè)體間P-糖蛋白的表達(dá)差別明顯,MDR1基因的數(shù)種SNPs已經(jīng)被證實(shí),但其對(duì)臨床麻醉的意義還不清楚。

(二)基因多態(tài)性對(duì)藥物效應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響

物的受體(藥物靶點(diǎn))蛋白編碼基因的多態(tài)性有可能引起個(gè)體對(duì)許多藥物敏感性的差異,產(chǎn)生不同的藥物效應(yīng)和毒性反應(yīng)[7,8]。

1、藍(lán)尼定受體-1(Ryanodinereceptor-1,RYR1)

藍(lán)尼定受體-1是一種骨骼肌的鈣離子通道蛋白,參與骨骼肌的收縮過(guò)程。惡性高熱(malignanthyperthermia,MH)是一種具有家族遺傳性的、由于RYR1基因異常而導(dǎo)致RYR1存在缺陷的亞臨床肌肉病,在揮發(fā)性吸入和琥珀酰膽堿的觸發(fā)下可以出現(xiàn)骨骼肌異常高代謝狀態(tài),以至導(dǎo)致患者死亡。

2、阿片受體

μ-阿片受體由OPRM1基因編碼,是臨床使用的大部分阿片類藥物的主要作用位點(diǎn)。OPRM1基因的多態(tài)性在啟動(dòng)子、內(nèi)含子和編碼區(qū)均有發(fā)生,可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結(jié)合而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜及呼吸抑制。不同個(gè)體之間μ-阿片受體基因的表達(dá)水平有差異,對(duì)疼痛刺激的反應(yīng)也有差異,對(duì)阿片藥物的反應(yīng)也不同。

3、GABAA和NMDA受體

γ-氨基丁酸A型(GABAA)受體是遞質(zhì)門控離子通道,能夠調(diào)節(jié)多種物的效應(yīng)。GABAA受體的亞單位(α、β、γ、δ、ε和θ)的編碼基因存在多態(tài)性(尤其α和β),可能與孤獨(dú)癥、酒精依賴、癲癇及精神分裂癥有關(guān),但尚未見與物敏感性有關(guān)的報(bào)道。N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體的多態(tài)性也有報(bào)道,但尚未發(fā)現(xiàn)與之相關(guān)的疾病。

(三)基因多態(tài)性對(duì)其它調(diào)節(jié)因子的影響

有些蛋白既不是藥物作用的直接靶點(diǎn),也不影響藥代和藥效動(dòng)力學(xué),但其編碼基因的多態(tài)性在某些特定情況下會(huì)改變個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)。例如,載脂蛋白E基因的遺傳多態(tài)性可以影響羥甲基戊二酸單酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑(他汀類藥物)的治療反應(yīng)。鮮紅色頭發(fā)的出現(xiàn)幾乎都是黑皮質(zhì)素-1受體(MC1R)基因突變的結(jié)果。MC1R基因敲除的老鼠對(duì)的需求量增加。先天紅發(fā)婦女對(duì)地氟醚的需要量增加,熱痛敏上升而局麻效力減弱。

四、苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性

大多數(shù)苯二氮卓類藥經(jīng)肝臟CYP45O代謝形成極性代謝物,由膽汁或尿液排出。常用的苯二氮卓類藥物咪唑安定就是由CYP3A代謝,其代謝產(chǎn)物主要是1-羥基咪唑安定,其次是4-羥基咪唑安定。在體實(shí)驗(yàn)顯示不同個(gè)體咪唑安定的清除率可有五倍的差異。

地西泮是另一種常用的苯二氮卓類鎮(zhèn)靜藥,由CYP2C19和CYP2D6代謝。細(xì)胞色素CYP2C19的G681A多態(tài)性中A等位基因純合子個(gè)體與正常等位基因G純合子個(gè)體相比,地西泮的半衰期延長(zhǎng)4倍,可能是CYP2C19的代謝活性明顯降低的原因。A等位基因雜合子個(gè)體對(duì)地西泮代謝的半衰期介于兩者之間。這些基因的差異在臨床上表現(xiàn)為地西泮用藥后鎮(zhèn)靜或意識(shí)消失的時(shí)間延長(zhǎng)[9,10]。

五、吸入與基因多態(tài)性

到目前為止,吸入的藥物基因組學(xué)研究主要集中于尋找引起藥物副反應(yīng)的遺傳方面的原因,其中研究最多的是MH。藥物基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)RYR1基因變異與MH密切相關(guān),現(xiàn)在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關(guān)。

與MH不同,氟烷性肝炎可能源于機(jī)體對(duì)在CYP2E1作用下產(chǎn)生的氟烷代謝產(chǎn)物的一種免疫反應(yīng),但其發(fā)生機(jī)制還不十分清楚[7,11]。

六、神經(jīng)肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性

神經(jīng)肌肉阻滯藥如琥珀酰膽堿和美維庫(kù)銨的作用與遺傳因素密切相關(guān)。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是一種水解這兩種藥物的酶,已發(fā)現(xiàn)該酶超過(guò)40種的基因多態(tài)性,其中最常見的是被稱為非典型的(A)變異體,其第70位發(fā)生點(diǎn)突變而導(dǎo)致一個(gè)氨基酸的改變,與應(yīng)用肌松劑后長(zhǎng)時(shí)間窒息有關(guān)。如果丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性雜合子(單個(gè)等位基因)表達(dá),會(huì)導(dǎo)致膽堿酯酶活性降低,藥物作用時(shí)間通常會(huì)延長(zhǎng)3~8倍;而丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性的純合子(2個(gè)等位基因)表達(dá)則更加延長(zhǎng)其恢復(fù)時(shí)間,比正常人增加60倍。法國(guó)的一項(xiàng)研究表明,應(yīng)用多聚酶鏈反應(yīng)(PCR)方法,16例發(fā)生過(guò)窒息延長(zhǎng)的病人中13例被檢測(cè)為A變異體陽(yáng)性。預(yù)先了解丁酰膽堿酯酶基因型的改變,避免這些藥物的應(yīng)用可以縮短術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和降低醫(yī)療費(fèi)用[6,12]。

七、鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性

μ-阿片受體是臨床應(yīng)用的阿片類藥的主要作用部位。5%~10%的高加索人存在兩種常見μ-阿片受體基因變異,即A118G和G2172T。A118G變異型使阿片藥物的鎮(zhèn)痛效力減弱。另一種阿片相關(guān)效應(yīng)—瞳孔縮小,在118G攜帶者明顯減弱。多態(tài)性還可影響阿片類藥物的代謝。

阿片類藥物的重要的代謝酶是CYP2D6??纱蛲ㄟ^(guò)CYP2D6轉(zhuǎn)化為它的活性代謝產(chǎn)物-嗎啡,從而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。對(duì)33名曾使用過(guò)曲馬多的死者進(jìn)行尸檢發(fā)現(xiàn),CYP2D6等位基因表達(dá)的數(shù)量與曲馬多和O-和N-去甲基曲馬多的血漿濃度比值密切相關(guān),說(shuō)明其代謝速度受CYP2D6多態(tài)性的影響。除CYP2D6外,美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。已證實(shí)CYP3A4在其它阿片類藥如芬太尼、阿芬太尼和蘇芬太尼的代謝方面也發(fā)揮重要作用。

有報(bào)道顯示兒茶酚O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)基因與痛覺的產(chǎn)生有關(guān)。COMT是兒茶酚胺代謝的重要介質(zhì),也是痛覺傳導(dǎo)通路上腎上腺素能和多巴胺能神經(jīng)的調(diào)控因子。研究證實(shí)Val158MetCOMT基因多態(tài)性可以使該酶的活性下降3~4倍。Zubieta等報(bào)道,G1947A多態(tài)性個(gè)體對(duì)實(shí)驗(yàn)性疼痛的耐受性較差,μ-阿片受體密度增加,內(nèi)源性腦啡肽水平降低[13~16]。

八、局部與基因多態(tài)性

羅哌卡因是一種新型的酰胺類局麻藥,有特有的S-(-)-S對(duì)應(yīng)體,主要經(jīng)肝臟代謝消除。羅哌卡因代謝產(chǎn)物3-OH-羅哌卡因由CYP1A2代謝生成,而4-OH-羅哌卡因、2-OH-羅哌卡因和2-6-pipecoloxylidide(PPX)則主要由CYP3A4代謝生成。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對(duì)159例墨西哥人的DNA進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發(fā)現(xiàn)日本人中CYP1A2基因存在6種導(dǎo)致氨基酸替換的SNPs。這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)藥物代謝動(dòng)力學(xué)的研究、個(gè)體化用藥具有重要意義[17,18,19]。

九、總結(jié)與

展望

篇5

1.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程普遍存在的問(wèn)題

1.1輕視實(shí)驗(yàn)課。

根據(jù)我國(guó)長(zhǎng)期的傳統(tǒng)教學(xué)模式和思維,形成重視理論教育,輕視實(shí)驗(yàn)程教育的現(xiàn)象。結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)一些教學(xué)工作者把實(shí)驗(yàn)課僅僅視為驗(yàn)證和加深理解課堂講授的理論,沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)做培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的環(huán)節(jié)。實(shí)際上,實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[5]。隨著現(xiàn)代遺傳學(xué)的飛速發(fā)展,新的遺傳學(xué)現(xiàn)象和理論不斷增加,新的遺傳學(xué)研究方法和手段不斷涌現(xiàn)。為了多給理論課時(shí)間,許多高校不斷修改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)課時(shí),大大違背了實(shí)驗(yàn)設(shè)立的初衷。

1.2硬件設(shè)備較落后。

由于重理論,輕實(shí)驗(yàn)的思想和經(jīng)費(fèi)不足等諸多原因,導(dǎo)致遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備老化,數(shù)量不足。隨著新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究手段不斷涌現(xiàn),更使遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)施顯得落后。在很多高校,由于儀器設(shè)備的限制,只能開展一些相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

1.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不利于學(xué)生發(fā)展。

受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響,一些高校設(shè)置的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不符合遺傳學(xué)發(fā)展要求。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的總體情況可總結(jié)為三多三少[6]:一是經(jīng)典遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多,分子遺傳實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少;二是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)少;三是課外補(bǔ)助的實(shí)驗(yàn)多,課堂計(jì)劃學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)少。

1.4教學(xué)方式較為單一化。

受傳統(tǒng)的教學(xué)模式和硬件設(shè)備等各方面因素的影響,教師將實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式設(shè)置得較為單一,一般模式為,老師在上課前把實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)材料等事先一應(yīng)俱全地準(zhǔn)備好,然后講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、結(jié)果的預(yù)測(cè)等,學(xué)生按照步驟往下做。這樣的教學(xué)方式,學(xué)生幾乎是機(jī)械、被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不能發(fā)揮主觀能動(dòng)性,實(shí)驗(yàn)做完后腦中一片空白,收獲甚微。

1.5成績(jī)?cè)u(píng)定需多樣化。

實(shí)驗(yàn)課成績(jī)是評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的直接體現(xiàn),也是檢驗(yàn)所設(shè)立遺傳學(xué)成功與否的直接方式。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式過(guò)于單一,僅憑書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告和預(yù)習(xí)報(bào)告作為評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的依據(jù),沒(méi)有突出實(shí)驗(yàn)操作,不能全面真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的探索

針對(duì)當(dāng)今遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的普遍問(wèn)題,結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程提出以下改革措施,由教學(xué)實(shí)踐來(lái)看,教學(xué)質(zhì)量大大提高,取得了較好的成績(jī)。

2.1提高實(shí)驗(yàn)地位,改善實(shí)驗(yàn)條件。

針對(duì)當(dāng)前遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課依附于理論課,課時(shí)數(shù)較少且科研經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)匱乏的情況,我們采取以下改革措施:首先,修改了本科生培養(yǎng)方案。根據(jù)調(diào)增后的培養(yǎng)方案,遺傳學(xué)一共72學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課20學(xué)時(shí),增加了實(shí)驗(yàn)課的比重和課時(shí)數(shù),能夠較好地滿足要求。其次,高水平的實(shí)驗(yàn)室不僅是科學(xué)研究的基地,而且起著提升辦學(xué)水平和加強(qiáng)人才培養(yǎng)的重要作用。過(guò)去我校遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備極其簡(jiǎn)陋,場(chǎng)地極其有限,很多想開展的實(shí)驗(yàn)都無(wú)法進(jìn)行。經(jīng)過(guò)多年努力,并與其他實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合,現(xiàn)在情況得到較大改善。一些分子遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)相繼開展,比如,PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)、RNA提取,等等。

2.2改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生能力。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是育人理念的直接反映,我們本著適應(yīng)學(xué)科發(fā)展,結(jié)合自身實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生能力的態(tài)度和思想,逐漸建立了逐層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)――綜合性實(shí)驗(yàn)――研究型實(shí)驗(yàn)。

2.2.1基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

主要目的是使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備,并正確規(guī)范使用,熟悉遺傳學(xué)常用的實(shí)驗(yàn)方法,等等。該階段主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排方面要與理論課相協(xié)調(diào)。實(shí)驗(yàn)課前要讓學(xué)生預(yù)習(xí),上課初檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況,只有很好地熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,才能做好實(shí)驗(yàn)。在上課過(guò)程中,著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和注意事項(xiàng),及時(shí)糾正錯(cuò)誤和不規(guī)范的操作。課后認(rèn)真批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告,檢查實(shí)驗(yàn)效果。

在很多實(shí)驗(yàn)改革意見文獻(xiàn)中,認(rèn)為該部分對(duì)提高學(xué)生能力沒(méi)有太大作用。實(shí)際上,學(xué)生們掌握好基本的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中就能得心應(yīng)手,較順利進(jìn)行。比如顯微鏡的使用,很多學(xué)生不知道顯微鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)束后哪個(gè)目鏡對(duì)著通光孔。又如,很多學(xué)生在使用移液管時(shí),不知道哪個(gè)手指進(jìn)行調(diào)節(jié),等等。為了避免上述情況出現(xiàn),這一模塊,老師更應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待。

2.2.2綜合性實(shí)驗(yàn)

設(shè)立綜合性實(shí)驗(yàn)的目的是結(jié)合遺傳學(xué)理論課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和本專業(yè)相關(guān)課程,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練。該模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理能力、查閱資料能力和運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力[7]。我們?cè)O(shè)計(jì)了果蠅遺傳學(xué)綜合實(shí)驗(yàn),涉及果蠅的野外采集,培養(yǎng)和生活史觀察,果蠅唾腺染色體的觀察,以及果蠅同工酶的分析實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該綜合實(shí)驗(yàn),學(xué)生較詳細(xì)地掌握了果蠅遺傳學(xué)方面的知識(shí)[8]-[9]。

2.2.3研究型實(shí)驗(yàn)

結(jié)合課程教學(xué)或獨(dú)立于課程教學(xué)而進(jìn)行的一種探索性實(shí)驗(yàn),主要特點(diǎn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立操作、獨(dú)立創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師制定幾個(gè)指導(dǎo)性研究題目(方向),讓學(xué)生自己選擇題目(方向),自己完成實(shí)驗(yàn)材料的選擇和準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn)流程、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素等)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,并撰寫研究論文(報(bào)告)。

我們結(jié)合自身實(shí)際和學(xué)生感興趣的話題,對(duì)人體手部皮紋進(jìn)行遺傳學(xué)分析。指紋的遺傳特征十分突出,被用作個(gè)人身份調(diào)查取證的重要線索,根據(jù)個(gè)體差異分析,產(chǎn)生了“DNA指紋”。通過(guò)常見染色體患者皮膚紋理的分析,學(xué)生展開了充分討論,進(jìn)一步理解了遺傳的復(fù)雜性。如此,不僅加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象,拓寬了知識(shí)面,而且增強(qiáng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.3改變教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

傳統(tǒng)的授課模式,不利于學(xué)生興趣的激發(fā)和能力的培養(yǎng)。針對(duì)這種情況,我們分模塊進(jìn)行教學(xué)改革,對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),任課老師利用多媒體,先讓學(xué)生觀看有關(guān)實(shí)驗(yàn)的錄像片,對(duì)實(shí)驗(yàn)形成生動(dòng)而清晰的直觀認(rèn)識(shí)。課堂上教師負(fù)責(zé)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和糾正不規(guī)范操作。對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)課程,老師多用啟發(fā)式授課方式,多問(wèn)學(xué)生為什么,引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)疑難,提出問(wèn)題,積極思維,尋求答案。另外,采取開放式教學(xué)模式,學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案,在老師的監(jiān)督下,把實(shí)驗(yàn)室交給學(xué)生,讓學(xué)生自行配置實(shí)驗(yàn)試劑,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,等等,使其真正參與科研中。對(duì)于研究型實(shí)驗(yàn)課程,我們結(jié)合我院大豆育種科研項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì),積極組織學(xué)生參與課題,培養(yǎng)學(xué)生能力。

2.4完善評(píng)定形式,提高教學(xué)質(zhì)量。

以往,實(shí)驗(yàn)考核方式過(guò)于單一,僅憑書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告和預(yù)習(xí)報(bào)告作為評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的依據(jù),沒(méi)有突出實(shí)驗(yàn)操作,不能全面真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。因此,遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考試成績(jī)應(yīng)由以下幾部分組成:首先,學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況,通過(guò)課前預(yù)習(xí)報(bào)告和老師上課前的提問(wèn)給分。其次,看學(xué)生的課堂表現(xiàn),由于人數(shù)比較多,多數(shù)情況老師不能一一打分,針對(duì)這種情況,我們?cè)O(shè)立操作考核和平時(shí)考勤記錄,真實(shí)反映學(xué)生的掌握水平。再次,通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告給學(xué)生打分,要求學(xué)生用確切簡(jiǎn)明的形式,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果完整、真實(shí)地表達(dá)出來(lái)。對(duì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告,要求文字通順、簡(jiǎn)明扼要、字跡端正、圖表清晰、分析合理、結(jié)論正確。

篇6

1.教材分析

本節(jié)課主要包括四部分內(nèi)容:“孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”、“對(duì)分離現(xiàn)象的解釋”、“對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證”、“分離定律”,這四部分內(nèi)容間的邏輯性很強(qiáng),層層深入.本節(jié)教材的主導(dǎo)思想是以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為主線,突出科學(xué)史和科學(xué)研究方法的教育,而這也是必修2模塊的一個(gè)教育側(cè)重點(diǎn),所以在模塊2中具有非常重要的作用和地位.

2.學(xué)情分析

學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)與本節(jié)有關(guān)的一些基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)基因與性狀的關(guān)系、基因的顯性和隱性、相對(duì)性狀等概念有一定的認(rèn)知,這對(duì)于本節(jié)的學(xué)習(xí)有一定的幫助,因此教學(xué)中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生努力回顧舊知.但學(xué)生還不知道有關(guān)減數(shù)分裂的知識(shí)以及基因的本質(zhì)問(wèn)題,因此對(duì)于孟德爾提出的四點(diǎn)假說(shuō)的理解和領(lǐng)悟上有一定的難度,教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手做模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)孟德爾假說(shuō).另外教師可以提供一些驗(yàn)證假說(shuō)的方案,讓學(xué)生在分析討論過(guò)程中,真正理解孟德爾測(cè)交實(shí)驗(yàn)的目的.

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能目標(biāo)

能說(shuō)明孟德爾選擇豌豆作實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn);掌握孟德爾的一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)方法和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋及驗(yàn)證;區(qū)別自交、雜交、測(cè)交、相對(duì)性狀、性狀分離、純合子和雜合子等基本概念;闡明分離定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì).

2.過(guò)程與方法目標(biāo)

通過(guò)課前調(diào)查和課堂模擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動(dòng)手能力和分析、整理歸納能力;討論孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析習(xí)慣;會(huì)分析孟德爾研究的步驟,形成對(duì)假說(shuō)―演繹法的初步認(rèn)識(shí);能夠運(yùn)用分離定律解釋和預(yù)測(cè)一些遺傳現(xiàn)象,鍛煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

體驗(yàn)孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法和敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.

三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn);對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋及驗(yàn)證,闡明分離定律;進(jìn)行科學(xué)方法的教育;用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象.

2.難點(diǎn)

對(duì)分離現(xiàn)象的解釋;假說(shuō)―演繹法.

四、課前準(zhǔn)備

1.學(xué)生分組完成兩個(gè)任務(wù)

以班級(jí)小組為單位,兩個(gè)組的學(xué)生通過(guò)書籍和網(wǎng)絡(luò)等渠道查閱資料(內(nèi)容主要包括孟德爾的生平事跡、孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的科學(xué)背景),其他組的學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)的表格對(duì)本年級(jí)同學(xué)及其父母的眼瞼特征(單、雙眼皮)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,并以表格的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理.

2.設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查的兩個(gè)表格

3.性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)的材料用具

兩個(gè)相同的紙袋(甲和乙)、兩種不同顏色的玻璃珠各20顆(如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子).

4.設(shè)計(jì)性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表

學(xué)生閱讀課本上“問(wèn)題探討”中的資料,了解“融合遺傳”的觀點(diǎn).

結(jié)合學(xué)生的匯報(bào),教師適當(dāng)補(bǔ)充,并作以下幾點(diǎn)總結(jié):①孟德爾自幼酷愛自然科學(xué),通過(guò)對(duì)自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進(jìn)化思想,以及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析遺傳學(xué)問(wèn)題的意識(shí).②在實(shí)踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物,連續(xù)進(jìn)行了多年的雜交實(shí)驗(yàn)研究,其中最成功的是豌豆實(shí)驗(yàn).③當(dāng)時(shí)科學(xué)界開展對(duì)多種動(dòng)植物的雜交實(shí)驗(yàn),孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新研究方法,如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果;用前人從未在生物學(xué)研究領(lǐng)域用過(guò)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析研究;敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點(diǎn)――融合遺傳,提出了顆粒遺傳的思想等.

教師設(shè)疑:豌豆具有哪些特點(diǎn)?為什么說(shuō)孟德爾最成功的雜交實(shí)驗(yàn)是豌豆雜交實(shí)驗(yàn)?

讓學(xué)生走近“遺傳學(xué)之父”這一科學(xué)偉人,產(chǎn)生對(duì)孟德爾的欽佩和感動(dòng)之情,體驗(yàn)孟德爾敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、堅(jiān)持不懈的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.

結(jié)合圖片和課本上的示意圖以及注解,嘗試概括豌豆作為理想實(shí)驗(yàn)材料的一些優(yōu)點(diǎn),并思考兩個(gè)問(wèn)題:.雜交實(shí)驗(yàn)的含義是什么?如何通過(guò)純種間的雜交獲得雜種后代?人工傳粉時(shí)要注意哪些事項(xiàng)?

請(qǐng)大家閱讀課本“一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”,并思考討論:

1.為什么子一代表現(xiàn)高莖?矮莖性狀消失了沒(méi)有?如何來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)?2.為什么子二代又出現(xiàn)了矮莖?

3. F2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比是必然還是偶然?是個(gè)別還是普遍現(xiàn)象?如何證明?

4.如果不用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法分析遺傳結(jié)果,會(huì)發(fā)現(xiàn)F2呈現(xiàn)3∶1的數(shù)量比嗎?

教師通過(guò)幻燈片展示豌豆植株及花的結(jié)構(gòu)圖,師生共同總結(jié)優(yōu)點(diǎn):①自然狀態(tài)下豌豆自花傳粉(且閉花受粉),產(chǎn)生純種;②具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀,如課本上列出的7對(duì)相對(duì)性狀,通過(guò)觀察很容易區(qū)分;③豌豆花大,易于進(jìn)行人工雜交,獲得真正的雜種.

結(jié)合以上內(nèi)容,教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系初中的知識(shí),介紹兩性花、單性花、自花傳粉、異花傳粉,并給出相對(duì)性狀、父本、母本、自交、雜交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的實(shí)驗(yàn)材料,接下來(lái)我們一起來(lái)學(xué)習(xí)孟德爾到底是如何進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)并揭示遺傳奧秘的.

通過(guò)前面我們對(duì)孟德爾的了解,大家已經(jīng)知道了,孟德爾獲得成功的原因還歸功于其研究方法的創(chuàng)新,他在研究雜交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,采用由簡(jiǎn)到繁的觀察方法,即先觀察一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳再研究?jī)蓪?duì)相對(duì)性狀的遺傳.

那么,如果選擇豌豆的高莖和矮莖這對(duì)相對(duì)性狀來(lái)研究的話,雜交實(shí)驗(yàn)該怎么做?雜交后代的莖高度可能是怎樣的呢?

大家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)結(jié)果跟孟德爾的一樣嗎?

教師介紹孟德爾的正交和反交實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)孟德爾實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性.關(guān)于矮莖性狀是否消失、如何證實(shí)的問(wèn)題教師提出兩個(gè)方案讓學(xué)生討論:1.用F1和矮莖豌豆雜交,看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆;2.讓F1自交,看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆.

并給出性狀分離的概念.

篇7

關(guān)鍵詞: 動(dòng)物遺傳學(xué) 學(xué)生為主體 學(xué)研結(jié)合 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

《動(dòng)物遺傳學(xué)》一直是動(dòng)物科學(xué)專業(yè)(原畜牧專業(yè))的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程在動(dòng)物科學(xué)專業(yè)(本科)、動(dòng)物遺傳育種與繁殖專業(yè)(碩士、博士)中占有重要的地位,對(duì)學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)技術(shù)工作具有十分重要的意義。動(dòng)物遺傳實(shí)驗(yàn)是動(dòng)物遺傳學(xué)課程教學(xué)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是學(xué)生理解和掌握遺傳學(xué)基本理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的主要途徑。然而,目前動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展普遍滯后于理論課,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,內(nèi)容陳舊、單一,缺乏綜合性實(shí)驗(yàn),難以激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性;教學(xué)模式單調(diào),以教師主導(dǎo),學(xué)生臨摹為主要教學(xué)方式,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。針對(duì)上述教學(xué)現(xiàn)狀,本教研組老師積極參與學(xué)校的教學(xué)改革,不斷努力探索符合新世紀(jì)人才培養(yǎng)需要的“動(dòng)物遺傳學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,先后開展了動(dòng)物遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討[2]和動(dòng)物遺傳學(xué)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教學(xué)實(shí)踐探討[3]。本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索是教研組在總結(jié)以往的教改經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)整合教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方式、實(shí)施開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)、教學(xué)與科研結(jié)合等進(jìn)行改革嘗試,目的是探討以“學(xué)生為主體”的學(xué)研結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的可行性。

一、動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐措施

1.整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),建立動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“動(dòng)物遺傳學(xué)”在2006年被評(píng)為廣東省精品課程。目前課程共48個(gè)學(xué)時(shí),其中理論32個(gè)學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)16個(gè)學(xué)時(shí),共開設(shè)了“果蠅的性狀觀察與雌雄鑒別”、“果蠅雜交實(shí)驗(yàn)”、“果蠅唾液腺染色體的制備”、“畜禽染色體的觀察”、“畜禽染色體核型分析”、“血型與遺傳”、“動(dòng)物基因組DNA的提取與瓊脂糖電泳”等7個(gè)實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容包括普通遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué),主要以基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展,上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐年變得陳舊,不能滿足學(xué)生對(duì)動(dòng)物遺傳學(xué)新理論和技術(shù)的需求。因此,結(jié)合我校與動(dòng)物科學(xué)專業(yè)的實(shí)際情況,在保證理論知識(shí)系統(tǒng)性和前沿性并在聯(lián)系實(shí)踐的基礎(chǔ)上,教研組經(jīng)過(guò)討論,根據(jù)教學(xué)大綱制訂實(shí)驗(yàn)開設(shè)計(jì)劃,將現(xiàn)有7個(gè)實(shí)驗(yàn)分為4個(gè)方向,增設(shè)設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn):①保留了果蠅的性狀觀察與雌雄鑒別、果蠅雜交、果蠅唾液腺染色體的制備這三個(gè)經(jīng)典遺傳學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),共6學(xué)時(shí);②將畜禽染色體的觀察、畜禽染色體核型分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)合并為1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)“畜禽染色體的制備與觀察”,學(xué)時(shí)4;③增設(shè)群體遺傳學(xué)調(diào)查設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):將“血型與遺傳”與增設(shè)的“群體基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析”合并設(shè)立為一個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生課堂完成血型檢測(cè)實(shí)驗(yàn)部分,課后學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇調(diào)查內(nèi)容和方案,學(xué)時(shí)2;④將“動(dòng)物基因組DNA的提取與瓊脂糖電泳”與增設(shè)的“畜禽基因組PCR-RFLP的檢測(cè)”合并設(shè)立綜合性實(shí)驗(yàn),學(xué)時(shí)4。

2.改革教學(xué)方式,建立以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的課堂灌輸式教學(xué),基本上是由老師對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?nèi)容、操作步驟,以及注意事項(xiàng)逐項(xiàng)進(jìn)行講解示范,學(xué)生再做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài),激發(fā)不起學(xué)生的興趣,學(xué)生主動(dòng)參與性差。針對(duì)上述問(wèn)題,教研組在整合教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),改革教學(xué)方法,在綜合性實(shí)驗(yàn)中采用項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,即將學(xué)生分成不同小組,以項(xiàng)目為載體,向?qū)W生提出需完成的工作任務(wù),要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求,組建項(xiàng)目小組,小組成員在老師或輔助教學(xué)研究生的指導(dǎo)下分頭查資料,共同確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟、配制試劑和完成實(shí)驗(yàn),最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果以小論文形式或用PTT課件口頭匯報(bào)。

3.開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué),為設(shè)計(jì)和綜合性實(shí)驗(yàn)提供保障。

本次教學(xué)改革主要采取項(xiàng)目式教學(xué)方式,實(shí)施開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)是保障設(shè)計(jì)和綜合性實(shí)驗(yàn)順利開展的前提。項(xiàng)目式教學(xué)方式的實(shí)施,學(xué)生除了在規(guī)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)上課外,學(xué)生還需要自行安排時(shí)間配制試劑、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等,需要開放實(shí)驗(yàn)室。另外果蠅雜交設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也需要開放實(shí)驗(yàn)室,主要原因?yàn)楣壣畹沫h(huán)境最適溫度環(huán)境為20―25℃,而廣州溫度全年較高(大部分時(shí)間都高于25℃),果蠅雜交實(shí)驗(yàn)需要在生化培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行,所以為了便于學(xué)生進(jìn)行果蠅雜交結(jié)果的觀察和記錄也需要開放實(shí)驗(yàn)室。具體做法是:設(shè)輔助教學(xué)研究生為實(shí)驗(yàn)管理員,教學(xué)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)期間內(nèi),施行預(yù)約管理,預(yù)約登記的學(xué)生全天(8:00―22:00)可自由進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室,在老師或研究生的指導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)工作。

4.學(xué)研結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生初步科研能力。

學(xué)研結(jié)合一直是我們教研組努力探索的教學(xué)改革方向,并取得了一定的成果。2006年以來(lái),先后有20余名在讀本科生先后跟隨教研組張細(xì)權(quán)教授、王教授、聶慶華教授等老師開展科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),這些同學(xué)個(gè)人或在課題組研究生帶領(lǐng)下一起開展科研項(xiàng)目研究,部分同學(xué)順利完成試驗(yàn)并撰寫學(xué)術(shù)論文。如劉杰等同學(xué)完成的論文“雞FASN基因2個(gè)位點(diǎn)的多樣性及其與體重、脂肪沉積性狀的相關(guān)性”發(fā)表于《畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)》雜志上。本次教改過(guò)程中,我們充分利用教研組科研平臺(tái),鼓勵(lì)研究生積極參與本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué),把研究生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助人員,在項(xiàng)目式教學(xué)中,使其成為項(xiàng)目式教學(xué)的主要成員,引導(dǎo)其小組成員進(jìn)行資料收集、完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、試劑配制和實(shí)驗(yàn)操作。

二、動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果

由于本次實(shí)驗(yàn)改革內(nèi)容和教學(xué)方式改變較大,因此我們只是選取了動(dòng)科專業(yè)生物技術(shù)方向07、08連續(xù)兩屆學(xué)生實(shí)施上述改革嘗試,收到了如下效果。

1.整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣,提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性。

我們?cè)械膭?dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開設(shè)了7個(gè)實(shí)驗(yàn),主要以驗(yàn)證性為主。通過(guò)實(shí)驗(yàn)整合后,修正了近幾年學(xué)生教學(xué)反饋內(nèi)容陳舊,技術(shù)簡(jiǎn)單,學(xué)生上課積極性不高的實(shí)驗(yàn),如:“畜禽染色體的觀察”、“畜禽染色體核型分析”等,增設(shè)了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。增設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自定實(shí)驗(yàn)方案,并按自定方案實(shí)施;實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確、方法清楚、技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)心中有數(shù),所以,學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣濃厚,主動(dòng)地利用課余時(shí)間,全身心地投入實(shí)驗(yàn)。如在新的遺傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,開設(shè)了“畜禽基因組PCR-RFLP的檢測(cè)”綜合性實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)從知識(shí)面上囊括了核苷酸、基因的基本概念、DNA體外復(fù)制原理、DNA分子量、基因和基因型頻率計(jì)算,以及性狀的表現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)技能方面涉及實(shí)驗(yàn)材料的采集、試劑配制、DNA提取、核酸濃度和純度檢測(cè)、PCR反應(yīng)、瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)、基因分型及統(tǒng)計(jì)分析等。通過(guò)該實(shí)驗(yàn),學(xué)生掌握了動(dòng)物遺傳學(xué)多方面的實(shí)驗(yàn)技能,實(shí)驗(yàn)興趣和動(dòng)手能力均有較大提高。群體遺傳學(xué)主要揭示一個(gè)品種等整個(gè)群體遺傳和變異,是家畜育種理論基礎(chǔ),增設(shè)群體基因結(jié)構(gòu)調(diào)查與分析設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)調(diào)查分析自身的遺傳性狀的類型和被調(diào)查者的性狀分布情況,計(jì)算基因頻率,分析其遺傳平衡狀況,來(lái)理解群體遺傳學(xué)理論,使枯燥的群體遺傳教學(xué)變得生動(dòng)有趣,大大提高了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣高昂,實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性增強(qiáng)。

2.開展項(xiàng)目式教學(xué)方式,增設(shè)分子遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)作用。

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)一般3―4個(gè)學(xué)時(shí),時(shí)間較短,要求在限定的時(shí)間內(nèi)完成教師確定的實(shí)驗(yàn)步驟,教師沒(méi)有時(shí)間在課堂上對(duì)遺傳學(xué)研究技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)講解,學(xué)生僅能按老師的要求去做[4],實(shí)驗(yàn)中學(xué)生掌握的理論知識(shí)不足。2年來(lái)教研組利用項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,增設(shè)分子遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn),將本科生分成不同項(xiàng)目小組,在老師或研究生助教的指導(dǎo)下查閱資料和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用開放實(shí)驗(yàn)室等便利實(shí)驗(yàn)條件,學(xué)生自行采集實(shí)驗(yàn)材料、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)試劑和操作實(shí)驗(yàn)儀器,順利完成了實(shí)驗(yàn),加深了學(xué)生對(duì)分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解。在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,改變了以往以老師為主導(dǎo),學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的現(xiàn)象,學(xué)生由“被動(dòng)學(xué)習(xí)”變“主動(dòng)學(xué)習(xí)”,由“要我學(xué)”變“我要學(xué)”,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)作用大大提高,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚,一改往年學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后就走的現(xiàn)象,大多數(shù)同學(xué)課后積極提問(wèn),師生互動(dòng)加強(qiáng)。

3.實(shí)施開放實(shí)驗(yàn)室,克服了老師代做、實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限的問(wèn)題。

實(shí)施全天性開放實(shí)驗(yàn)教學(xué),是克服實(shí)驗(yàn)流程較長(zhǎng)與每次實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限之間矛盾的有效方法[5]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式易受實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制,設(shè)置實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能全程參與,部分實(shí)驗(yàn)步驟必須由老師代做,學(xué)生只能掌握部分實(shí)驗(yàn)技術(shù)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,配合綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的需求,教學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)本科生實(shí)行開放管理,每天8:00―22:00學(xué)生能自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,在老師或研究生的指導(dǎo)下自行完成實(shí)驗(yàn),有效杜絕了周期長(zhǎng)和流程長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)步驟必須由老師代做的現(xiàn)象,解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限的難題,同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣、提高了實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性、加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作能力。

4.利用科研平臺(tái),教學(xué)與科研結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生初步科研能力。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,我們利用教研組科研平臺(tái)為教學(xué)服務(wù),借助研究生輔助教學(xué)功能,成立以研究生為核心的項(xiàng)目小組,在研究生的指導(dǎo)下根據(jù)項(xiàng)目要求,學(xué)生自行查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、并成功實(shí)施方案。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)揮了教學(xué)與科研兩者的有效結(jié)合,即把方法實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),充分利用了教研室科研基礎(chǔ)力量,培養(yǎng)了學(xué)生初步科研能力。另外,有部分對(duì)動(dòng)物遺傳學(xué)感興趣的同學(xué)在學(xué)期實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,還主動(dòng)申請(qǐng)參加到我們教研組老師的課題中來(lái),在課題老師指導(dǎo)下進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和申報(bào)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目,從而進(jìn)一步提高了學(xué)生的初步科研能力。

5.教學(xué)反饋和總體學(xué)生評(píng)教結(jié)果有所提高。

學(xué)生教學(xué)反饋是反應(yīng)教學(xué)效果的有效途徑。對(duì)本次教學(xué)實(shí)驗(yàn)的58名學(xué)生調(diào)查顯示,有81.04%的學(xué)生表示通過(guò)改革增加了實(shí)驗(yàn)興趣,認(rèn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和獨(dú)立思維能力,開放實(shí)驗(yàn)可以給同學(xué)提供了較好的實(shí)驗(yàn)條件,任務(wù)引領(lǐng)式教學(xué)可提高學(xué)生的獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作和自主動(dòng)手能力。另外,從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督科的教學(xué)評(píng)教結(jié)果來(lái)看,學(xué)生對(duì)動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的評(píng)教平均分逐年顯著提高,2008學(xué)年學(xué)生評(píng)教平均分為89.29分,200年為92.70分,2010學(xué)年上升到93.18分。

三、不足與體會(huì)

本次教學(xué)改革探討,總體來(lái)說(shuō),不管從教學(xué)內(nèi)容還是從教學(xué)方式都改動(dòng)較大,充分給予了學(xué)生自主思考和動(dòng)手的機(jī)會(huì),在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮研究生輔助教學(xué)作用,利用科研平臺(tái)為教學(xué)服務(wù),學(xué)研結(jié)合既鍛煉了研究生又培養(yǎng)了本科生初步科研能力,這是本次教學(xué)改革嘗試的主要優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)在整個(gè)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程也存在許多不足。

1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別較大。

在本次教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)的組織實(shí)施主要以研究生為指導(dǎo)人,由于研究生個(gè)人研究方向和能力水平的不同,導(dǎo)致項(xiàng)目小組從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施到實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)劣明顯,學(xué)生最后掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)差別也較大。在教學(xué)反饋中有個(gè)別學(xué)生認(rèn)為自己實(shí)驗(yàn)結(jié)果不好,動(dòng)手能力沒(méi)有較大的提高。

2.個(gè)人實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定困難。

因?yàn)轫?xiàng)目式教學(xué)實(shí)驗(yàn)是以小組為單位的,教師打分只是體現(xiàn)了團(tuán)體,沒(méi)有具體到個(gè)人。

3.實(shí)驗(yàn)課經(jīng)費(fèi)需求較大。

由于小組間實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和路線差異,實(shí)驗(yàn)試劑和材料準(zhǔn)備費(fèi)用明顯增加,教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張。

四、結(jié)語(yǔ)

總之,通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,對(duì)動(dòng)物遺傳學(xué)學(xué)研結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了初步探索,對(duì)高等農(nóng)業(yè)院校專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn):

[1]高志花,郝榮超,穆秀明,王凈.動(dòng)物遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與研究[J].中國(guó)高教探討雜志,2010,(5):39-40.

[2]王,陳瑤生,張細(xì)權(quán)等.動(dòng)物遺傳學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和效果[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2008,5,(2):148-152.

[3]聶慶華,劉滿清,駱毅媛,張細(xì)權(quán).動(dòng)物遺傳學(xué)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教學(xué)實(shí)踐與探索高等農(nóng)業(yè)教育,2009,02:64-66.

[4]周清元,何鳳發(fā),殷加明,唐章林,張建奎.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改進(jìn),2008,6,(1):170-172.

篇8

關(guān)鍵詞:生物科學(xué)史;高中生物;教學(xué)實(shí)踐;育人作用

生物學(xué)的發(fā)展以及眾多的生物科研成果,離不開眾多生物學(xué)家持之以恒、艱苦卓絕的探索。因此,在高中生物教學(xué)中,教師應(yīng)該挖掘生物科學(xué)史的價(jià)值,充分發(fā)揮其在教學(xué)中的育人作用。

一、有利于學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)體系

在高中生物教學(xué)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生建立起完善的知識(shí)體系,這不僅可以幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò),提高學(xué)習(xí)效率,還有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深化理解。高中生物作為一門科學(xué)技術(shù)普及的基礎(chǔ)性學(xué)科,讓學(xué)生通過(guò)趣味化的生物科學(xué)史,實(shí)現(xiàn)課內(nèi)知識(shí)的拓展,并對(duì)某一模塊的知識(shí)形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)非常有意義。例如,《高中生物必修1》中有“世界上第一個(gè)人工合成蛋白質(zhì)的誕生”,而學(xué)生通過(guò)對(duì)這部分史料的了解,知道了生物科學(xué)家是如何一步一步弄清楚氨基酸的排列順序,最后在實(shí)驗(yàn)室合成蛋白質(zhì)的。這樣不僅強(qiáng)化了對(duì)蛋白質(zhì)承擔(dān)生命活動(dòng)含義的認(rèn)識(shí),也拓展了學(xué)生的知識(shí)面。

二、有利于學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法

生物是探究生命奧秘的學(xué)科,科學(xué)探究不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木瘢枰_的方法。在高中生物教學(xué)中,教材中的生物科學(xué)史內(nèi)容可以潛移默化地向?qū)W生傳遞生物研究的探索精神和探索方法,如“世界上第一個(gè)人工合成蛋白質(zhì)的誕生”中,詳細(xì)介紹了我國(guó)科研人員在合成人工蛋白質(zhì)中的工作態(tài)度和工作方法,他們?cè)谄D苦落后的條件下,僅僅依靠自己的智慧和理性思維,將天然胰島素的人工鏈條進(jìn)行各自合成,終于完成了結(jié)晶牛胰島素的合成。這一過(guò)程就是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)的研究方法發(fā)揮作用的過(guò)程,對(duì)于學(xué)生樹立科學(xué)的研究態(tài)度,掌握科學(xué)的研究方法是非常重要的。

三、有利于學(xué)生了解科學(xué)家的精神品質(zhì)

引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀對(duì)其未來(lái)的發(fā)展非常重要,將學(xué)生的“三觀”教育滲透在各學(xué)科的教學(xué)之中也是新課程改革的基本要求。在高中生物教學(xué)中,單純的說(shuō)教很容易讓學(xué)生感到空洞乏味,因此教師可以結(jié)合生物科學(xué)史,將學(xué)生“三觀”的引導(dǎo)落實(shí)到具體的科學(xué)家身上,如在《高中生物必修1》的“細(xì)胞世界探微三例”中,學(xué)生可以通過(guò)面對(duì)質(zhì)疑堅(jiān)持己見的克勞德、善于觀察大膽推測(cè)的德迪夫、開拓創(chuàng)新注重實(shí)踐的帕拉德這三個(gè)人在生物研究中的經(jīng)歷和成就理解正確的價(jià)值觀念對(duì)人生的指導(dǎo)作用,進(jìn)而在示范引導(dǎo)下樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

四、有利于學(xué)生領(lǐng)會(huì)生物科學(xué)的基本思想

亞里士多德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“我愛我?guī)?,但我更愛真理”,這種不拘泥于前人的經(jīng)驗(yàn)、結(jié)論,敢于在事實(shí)中得出自己結(jié)論的精神就是科學(xué)研究的基本準(zhǔn)則。因此,在高中生物教學(xué)中,教師可以利用生物科學(xué)史向?qū)W生傳遞生物研究中唯物辯證的基本思想。如在《高中生物必修2》中“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”這一章,孟德爾通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)豌豆出現(xiàn)了性狀分離,而在當(dāng)時(shí)生物學(xué)界普遍的觀點(diǎn)是融合遺傳,但是孟德爾沒(méi)有受這一觀點(diǎn)的束縛,而是從事實(shí)出發(fā),大膽地提出了生物遺傳因子的假設(shè),這種實(shí)事求是、敢于打破權(quán)威的研究精神為遺傳學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),學(xué)生可以在前人的故事中切實(shí)地體會(huì)這種科學(xué)研究的基本思想,進(jìn)而內(nèi)化成自己學(xué)習(xí)生物的態(tài)度。

五、有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神

在學(xué)習(xí)中集思廣益不僅可以提高學(xué)習(xí)效率,還可以在思維碰撞中形成新的思路。高中生在W習(xí)中往往以自我為中心,缺乏團(tuán)結(jié)合作的意識(shí),因此高中生物教師在教學(xué)中應(yīng)該利用生物科學(xué)史中的案例,讓學(xué)生理解團(tuán)結(jié)合作的價(jià)值。如在《高中生物必修2》的“DNA分子結(jié)構(gòu)”這一節(jié),教材中對(duì)構(gòu)建DNA雙螺旋模型的科學(xué)家沃森和克里克進(jìn)行了介紹,這兩位科學(xué)家出于對(duì)DNA模型的共同興趣,走到一起從事研究,并在研究中相互幫助,彼此啟發(fā),共同撰寫了《核酸的分子結(jié)構(gòu)――脫氧核糖核酸的一個(gè)模型》,甚至共同獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。這樣的合作例子在生物研究中比比皆是,學(xué)生在了解故事的同時(shí)也能夠認(rèn)識(shí)到合作的力量,進(jìn)而在學(xué)習(xí)中逐漸形成合作意識(shí)。

六、有利于學(xué)生體驗(yàn)學(xué)科知識(shí)的形成過(guò)程

基本概念、基本原理是構(gòu)成學(xué)科的基礎(chǔ),學(xué)生只有對(duì)這些基本概念“知其然,知其所以然”,才能夠深入理解相關(guān)知識(shí)。但是目前在高中生物教學(xué)中,許多學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解存在著“知其然,不知其所以然”的問(wèn)題,因此教師可以利用生物科學(xué)史向?qū)W生講解某一生物概念的提出、發(fā)展、完善的過(guò)程。例如,《高中生物必修1》中有“光合作用的探究歷程”這一節(jié),而在學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以隨著理論探究的腳步了解光合作用的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程,進(jìn)而完成理解與記憶。

總之,在高中生物教學(xué)中引入生物科學(xué)史不僅可以讓學(xué)生更好地掌握生物學(xué)知識(shí),還能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,并樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,進(jìn)而形成勇于探索、敢于質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

參考文獻(xiàn):

[1]蔡文娟.重視科學(xué)史觀在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2015(12): 88.

篇9

關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)技能;遺傳學(xué);布魯姆;目標(biāo)教學(xué);創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)33-0140-02

當(dāng)前的生物學(xué)教學(xué)面臨著兩個(gè)問(wèn)題,一是知識(shí)的不斷積累使得講授內(nèi)容越來(lái)越多,對(duì)它們?nèi)绾芜x擇和怎樣配置眾說(shuō)紛紜;二是該專業(yè)的學(xué)生相當(dāng)一部分之后從事與生物學(xué)沒(méi)有直接關(guān)系的工作,如何不讓他們的學(xué)習(xí)活動(dòng)看似無(wú)用讓人焦灼。在不可能吸收所有知識(shí)以及不一定用得上的情況下,師生雙方都開始看重教育的創(chuàng)新職能。大家的共識(shí)基本上是,教育要通過(guò)專業(yè)知識(shí)教學(xué)這個(gè)載體,最后達(dá)到提高學(xué)生的認(rèn)知能力的目的。針對(duì)學(xué)生能力的提高,國(guó)內(nèi)外在生物學(xué)教學(xué)方面進(jìn)行了大量的探索,其中之一就是開展布魯姆認(rèn)知水平目標(biāo)教學(xué)[1]。

本杰明?布魯姆認(rèn)為人的認(rèn)知能力有六個(gè)水平,頭兩個(gè)水平即知道和理解代表著較低等的認(rèn)知技能,第三個(gè)水平即應(yīng)用處于過(guò)渡區(qū)間,而后三個(gè)水平即分析、綜合和評(píng)價(jià)屬于較高的認(rèn)知層次。不管對(duì)于老師的授課還是學(xué)生的學(xué)習(xí),應(yīng)用布魯姆體系都能明顯地促進(jìn)認(rèn)知,特別是有益于復(fù)雜認(rèn)知技能的提高[2]。然而如何進(jìn)行布魯姆評(píng)價(jià)有著很強(qiáng)的技術(shù)性。本人在湖南吉首大學(xué)已執(zhí)教遺傳學(xué)四年,從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā),在理論課和實(shí)驗(yàn)課中一定程度上踐行了布魯姆認(rèn)知水平評(píng)價(jià)體系。

一、理論課中認(rèn)知能力的培養(yǎng)

(一)建立問(wèn)題體系

本人為理論課備課設(shè)定了兩大任務(wù),一是參閱多本教材以完善知識(shí)結(jié)構(gòu)或者增加講解素材,另一個(gè)就是根據(jù)布魯姆認(rèn)知層次體系設(shè)定問(wèn)題。設(shè)定問(wèn)題之前明確本堂課的核心內(nèi)容,然后重溫布魯姆各個(gè)認(rèn)知水平的定義特別是動(dòng)作標(biāo)簽,最后精心設(shè)計(jì)出六個(gè)讓學(xué)生回答的問(wèn)題,當(dāng)然它們分別對(duì)應(yīng)于布魯姆的六個(gè)認(rèn)知層次。有時(shí),既定的教學(xué)內(nèi)容比較淺顯單一,從而難以編制出代表不同水平的問(wèn)題。這時(shí),增加知識(shí)點(diǎn)從而使課堂講授有更宏大的主題,有助于建立層次分明的評(píng)價(jià)體系。

(二)剖析科研論文

我們嘗試讓學(xué)生上臺(tái)做遺傳學(xué)方面知識(shí)的報(bào)告,發(fā)現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)活動(dòng)多半只是匯編資料,從應(yīng)用到評(píng)價(jià)的能力基本上沒(méi)有得到鍛煉。為了引導(dǎo)學(xué)生向高水平認(rèn)知能力攀升,理論課設(shè)置了論文剖析部分。以組為單位,學(xué)生首先按照自己的興趣選取遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究性論文,然后課外時(shí)間對(duì)它進(jìn)行研讀,并做好課堂匯報(bào)文件。上課時(shí),小組中一人單獨(dú)或者多人接力上臺(tái)講解該論文,并剖析該論文的價(jià)值所在和不足之處。課堂時(shí)間充裕的話,還可以開展問(wèn)答環(huán)節(jié),進(jìn)一步強(qiáng)化了教學(xué)效果。

(三)科學(xué)制定試卷

筆試時(shí)基本上采用客觀題而盡量減少主觀性評(píng)分,這樣試卷中有很多的選擇題,簡(jiǎn)答題也分成小而具體的得分點(diǎn)。分析2015年這樣的期末考試后發(fā)現(xiàn),在四十個(gè)單項(xiàng)選擇題中,119個(gè)學(xué)生中90%以上答對(duì)的題目有13個(gè),80%-90%答對(duì)的有8個(gè),60%-80%答對(duì)的也有8個(gè),40%-50%的有6個(gè),而20%-40%的有5個(gè)。在下次考試中,較容易的題更可能被棄用,而對(duì)于錯(cuò)誤率較高的題首先分清是試題表述不清還是相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的確難懂,然后加以調(diào)整并繼續(xù)運(yùn)用??傊?,保證試卷有一定的難度高低,從而促進(jìn)認(rèn)知能力的提高。我們還注意到,有一半的題目不管其難易程度,表現(xiàn)出了男女性之間的差異,并且是女學(xué)生的表現(xiàn)普遍較好。那么,這些性別差異性考題也需要認(rèn)真調(diào)整。

二、實(shí)驗(yàn)課中認(rèn)知能力的培養(yǎng)

在一個(gè)長(zhǎng)達(dá)10年的入門生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革中[3],人們比較了通常的一周一個(gè)主題的實(shí)驗(yàn)安排和新提出的兩周甚至十四周一個(gè)主題的實(shí)驗(yàn)安排;結(jié)果發(fā)現(xiàn),后兩種實(shí)驗(yàn)安排中學(xué)生的能力提高更多,并且暗示實(shí)驗(yàn)主題越少學(xué)生的能力收益越大。在新的課程中,學(xué)生有更多可供支配的時(shí)間,并且受到鼓勵(lì)獨(dú)立自主地開展工作,另一方面老師要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、展開調(diào)查和結(jié)果,這是學(xué)生能力得以提高的關(guān)鍵。然而,要達(dá)到這個(gè)目的,該課程中學(xué)生要先后完成一系列實(shí)驗(yàn)并最后得到一個(gè)明確的結(jié)論,即要采取一種作者形象地稱之為“流”(stream)的形式。每個(gè)學(xué)生置身于同樣的“流”,即運(yùn)用相同的技術(shù)方法去開展研究。然而,他們各自著眼于不同的科學(xué)問(wèn)題,如運(yùn)用基因的克隆測(cè)序技術(shù)有的研究物種之間的親緣關(guān)系而有的想進(jìn)行親子鑒定。其實(shí),實(shí)驗(yàn)課程可以圍繞一個(gè)科學(xué)問(wèn)題而成形,并且各個(gè)項(xiàng)目之間是一種并聯(lián)的關(guān)系;即每個(gè)實(shí)驗(yàn)從不同角度提供證據(jù),任何一方面的結(jié)果均能一定程度上詮釋主題。類似地,我們把這種向目標(biāo)集中的實(shí)驗(yàn)安排叫做“匯”,而傳統(tǒng)的各實(shí)驗(yàn)之間幾無(wú)聯(lián)系的安排類似“池”。為了探討“匯”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生認(rèn)知能力提高的關(guān)系,我們嘗試了在實(shí)驗(yàn)中增設(shè)內(nèi)部對(duì)照的策略。

在這個(gè)改革中,首先凸顯了實(shí)驗(yàn)課程涉及的主題。多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是染色體及其DNA,并且許多物種的全基因組序列已被測(cè)定,所以本課程的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別設(shè)定為進(jìn)行生物信息學(xué)分析、DNA分析和染色體分析。在生物信息學(xué)分析中,首先通過(guò)瀏覽基因組而說(shuō)明基因位于哪個(gè)染色體的什么區(qū)域、正鏈還是負(fù)鏈編碼、外顯子-內(nèi)含子邊界、在群體中發(fā)現(xiàn)的變異、轉(zhuǎn)錄本的數(shù)目和差異、翻譯出的氨基酸序列。然后,運(yùn)用BLAST程序從多個(gè)物種中提取基因的近似序列,用CLUSTAL軟件獲得它們的多序列比對(duì),最后在MEGA界面中完成基因樹的構(gòu)建。該主題的實(shí)驗(yàn)的一個(gè)明確指向就是重復(fù)基因的進(jìn)化。染色體水平的所有實(shí)驗(yàn)都以大蒜為材料,步驟主要有材料的預(yù)處理、固定、解離、染色、壓片以及最后的觀察,該水平的實(shí)驗(yàn)旨在進(jìn)一步認(rèn)識(shí)細(xì)胞分裂和DNA復(fù)制的關(guān)系。DNA分析涉及細(xì)菌的液體培養(yǎng)、質(zhì)粒提取、PCR以及電泳,爭(zhēng)取深入理解基因型和表現(xiàn)型以及突變型與野生型等基本概念,并初步了解原核生物基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯以及操縱子調(diào)控。

設(shè)立實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部對(duì)照是“匯”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)變種。在進(jìn)行生物信息學(xué)分析時(shí),指定分析2到3個(gè)基因,它們屬于一個(gè)基因家族,但位于基因樹的不同分枝上,并且具有不同的功能。

我們的初步調(diào)查發(fā)現(xiàn),僅僅到這里并寫出一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾乎不能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的躍升,其原因可能是一直到這里都沒(méi)有明顯的更高級(jí)的比如評(píng)價(jià)的活動(dòng)環(huán)節(jié)。所以,為了確實(shí)保證這種形式能提高學(xué)生的認(rèn)知水平,我們建立了評(píng)價(jià)和反饋體系。三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)最后產(chǎn)生三份實(shí)驗(yàn)報(bào)告,每份報(bào)告由該組的學(xué)生共同撰寫,主要內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)結(jié)果和問(wèn)題解答。每個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,接下來(lái)的一次課用于評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,此時(shí)每個(gè)小組對(duì)其他組的每份報(bào)告指出至少一個(gè)不足之處并將意見寫在報(bào)告末尾。對(duì)于意見,有時(shí)學(xué)生自己通過(guò)努力能夠較好地解決,有時(shí)需要師生一起討論從而找到思路。最后,每組的每個(gè)成員分別在報(bào)告之后簡(jiǎn)要指出整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中印象最深刻的環(huán)節(jié)。老師將給實(shí)驗(yàn)報(bào)告一個(gè)分?jǐn)?shù),但重要的是將實(shí)驗(yàn)報(bào)告與心得體會(huì)結(jié)合起來(lái),根據(jù)布魯姆認(rèn)知水平體系去確定學(xué)生能力提高的狀況。

三、結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)證明,布魯姆的認(rèn)知能力評(píng)價(jià)有助于提升學(xué)生的能力水平,在大學(xué)生物學(xué)教學(xué)中也能大展拳腳。為此,本人在遺傳學(xué)教學(xué)中,一邊竭力領(lǐng)會(huì)該理論和熟悉其手段,另一方面大膽提出措施并加以周密運(yùn)用。為了進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效果,本人還特別注意在其中貫徹其他的教學(xué)理念如同伴學(xué)習(xí)和形成性評(píng)價(jià)。然而,世界上沒(méi)有兩片完全相同的樹葉,對(duì)于課堂也是如此,這給組織布魯姆的認(rèn)知能力目標(biāo)教學(xué)特別是估計(jì)其教學(xué)效果帶來(lái)了相當(dāng)大的困難。不過(guò),遺傳學(xué)教學(xué)改革在不斷進(jìn)行[4,5],相信將有更多教育教學(xué)工作者來(lái)為如何提升大學(xué)生的認(rèn)知能力獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,從而推動(dòng)世界的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]李貴生.國(guó)外的大學(xué)生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新[J].教育教學(xué)論壇,2015,(4):108-109.

[2]Crowe A,Dirks C,Wenderoth MP. Biology in bloom:implementing Bloom’s Taxonomy to enhance student learning in biology.CBE Life Sci Educ,2008,7(4):368-81.

[3]Luckie DB,Aubry JR,Marengo BJ,Rivkin AM,F(xiàn)oos LA,Maleszewski[JJ. Less teaching,more learning:10-yr study supports increasing student learning through less coverage and more inquiry. Adv Physiol Educ,2012,36(4):325-35.

篇10

一、選擇題答題的規(guī)范化

選擇題是一類客觀性試題,由題干和供選答案兩部分組成,能設(shè)置較廣泛的情境,包括生物學(xué)基本概念、基本原理、基本規(guī)律、基本實(shí)驗(yàn)、基本計(jì)算及有關(guān)知識(shí)的應(yīng)用等多個(gè)方面。因此,在生物試卷中占有很大的比例。然而我們的有些學(xué)生在考試中或因選擇題得分過(guò)低;或因選擇題耗時(shí)過(guò)多,影響了其他題的解答,導(dǎo)致考分不理想。究其原因,主要是學(xué)生沒(méi)有掌握選擇題的特點(diǎn),解答這類題的方法不當(dāng),思維方式欠妥等。現(xiàn)將快速解答單項(xiàng)選擇題的方法總結(jié)如下:

1.直選法

這是解答選擇題最基本的方法,其程序是依據(jù)題目所給條件,借助已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析和判斷,直接得出結(jié)論。

2.找題眼法

找題眼法就是從多個(gè)已知條件中找出某一作為解題切入點(diǎn)的條件,從而得出答案的方法。此方法也可以稱之為“找關(guān)鍵詞法”。

3.信息轉(zhuǎn)化法

對(duì)某些選擇題,由于情境比較陌生,或內(nèi)容比較繁瑣,可通過(guò)思維轉(zhuǎn)換,將提示信息轉(zhuǎn)化成比較熟悉的、便于理解的形式,從而化陌生為熟悉,化難為易,迅速求解。

4.聯(lián)想法

有些試題的答案,直接根據(jù)已知條件很難找到,在解答這類試題時(shí),可采用聯(lián)想的方式,找到與已知條件相關(guān)聯(lián)的已掌握的知識(shí),再根據(jù)這些知識(shí)得出答案。

5.擬稿法

有些試題,雖然已知條件簡(jiǎn)短,但推導(dǎo)過(guò)程卻很復(fù)雜。在解答這類題時(shí),應(yīng)采用擬稿法。擬稿法是指在推導(dǎo)這類試題的答案時(shí),通過(guò)打草稿,將抽象思維轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笏季S,以降低答題的難度,從而提高解題效率。這個(gè)方法在做遺傳題時(shí)常用到。

6.圖示法

圖示法能形象、直觀地展示思維過(guò)程,簡(jiǎn)便、快捷。例如:氧氣分子由肺泡擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)并與血紅蛋白結(jié)合的過(guò)程,至少需穿過(guò)幾層磷脂分子?可以根據(jù)題意畫出示意圖,直接數(shù)。

7.排除法

有些試題,根據(jù)已知條件直接找答案,有可能找不到、找不全或找不準(zhǔn)??梢愿鶕?jù)題干所給的條件和提出的問(wèn)題,對(duì)各個(gè)選項(xiàng)加以審視,將與題目要求不符合的選項(xiàng)逐一篩選,不能否定的答案即為正確答案。

8.分析推理法

根據(jù)題目的已知條件,運(yùn)用生物學(xué)相關(guān)的原理和規(guī)律,分析出與答案相關(guān)的若干要素,再利用這些要素推導(dǎo)出答案。這個(gè)方法往往適用于題干給出大量與生活實(shí)際聯(lián)系比較密切的信息的題型。

二、非選擇題答題的規(guī)范化

非選擇題是一類主觀性試題,考查的面比較廣,形式多樣。同時(shí)在理綜考試有限的時(shí)間內(nèi),涉及考生對(duì)大量文字理解和陳述能力??忌ǔ1容^難拿到高分,現(xiàn)就如何快速解答非選擇題的方法總結(jié)如下:

1.認(rèn)真審題,挖掘一切有用的信息

審題是解題的前提。審題失誤往往是造成考試失敗的最重要的原因,要正確解答試題中所提出的問(wèn)題,同學(xué)們首先必須要讀懂題意,找出關(guān)鍵詞,把握試題的中心含義,以及作答的要求,這樣才能做到有的放矢。

2.建立試題與課本的有機(jī)聯(lián)系,做出合理的判斷推理

命制試題是以課本的基礎(chǔ)知識(shí)為依托,盡管可能命題的素材很多來(lái)自課外,但往往是“題在書外,理在書中”。解題時(shí)必須以課本基礎(chǔ)知識(shí)為依據(jù),以問(wèn)題為中心向教材求索,找出解答試題的知識(shí)點(diǎn)并組織答案。所以,在準(zhǔn)確審題、明確試題問(wèn)的是什么、要求是什么、給的條件有哪些后,就要把試題的設(shè)問(wèn)和從材料中得到的有效信息與教材上的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來(lái),即將所學(xué)知識(shí)與試題要求準(zhǔn)確“鏈接”,并進(jìn)行重組和整合,要注意避陷阱、破定式,善于進(jìn)行發(fā)散思維,運(yùn)用頭腦中已經(jīng)建立起來(lái)的生物知識(shí)結(jié)構(gòu),靈活提取平時(shí)積累的知識(shí)儲(chǔ)備,尋找知識(shí)交叉點(diǎn),結(jié)合有關(guān)理論知識(shí)做出判斷、推理、分析與綜合。

3.從實(shí)際出發(fā),選擇恰當(dāng)?shù)慕忸}方法

對(duì)于問(wèn)答型的簡(jiǎn)答題,一般綜合性較強(qiáng),很難說(shuō)審?fù)觐}目就能憑“直覺”做出結(jié)論,寫出答案。所以,在審清題意、明確課本與試題之間的聯(lián)系后,就要根據(jù)題目的類型和具體要求,選擇恰當(dāng)?shù)慕忸}方法。

(1)常用法。從尋找試題所含的已知條件入手,聯(lián)系有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行分析思考,逐步推出題目所要求的答案。

(2)圖表法。這類是以繪出正確的圖或表作為答題要求的。如細(xì)胞分裂圖、遺傳圖解等,畫圖時(shí)不僅要正確,而且還要美觀。

(3)計(jì)算法。當(dāng)試題給出有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),有時(shí)必須要通過(guò)“計(jì)算法”獲得結(jié)果,再來(lái)分析判斷得出結(jié)論,這在遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、物質(zhì)含量推算等方面的試題中較為常見;當(dāng)然一定要在草稿紙上寫出計(jì)算過(guò)程;不可以用‘心算’。

4.認(rèn)真組織,用規(guī)范的生物學(xué)術(shù)語(yǔ)作答

我們的不少同學(xué)雖然獲取了解題的有用信息,也成功地使自己擁有的生物學(xué)知識(shí)與試題進(jìn)行了“鏈接”,并且清楚該采用的解題方法,但實(shí)際得分情況卻仍然不夠理想,究其原因,大多是由于在文字表述方面出了問(wèn)題,出現(xiàn)“有水卻倒不出”的現(xiàn)象。

5.最后檢查答案