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醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)設(shè)計性實驗課教學(xué)改革探討
大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，這就要求教師也要以創(chuàng)新的精神、創(chuàng)新的理念、創(chuàng)新的思維和方法，對所開設(shè)的課程做適當(dāng)?shù)淖兏铮詫崿F(xiàn)高等教育有效的發(fā)展。
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗作為醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)實驗課程，為適應(yīng)新世紀(jì)對培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才的需要，也應(yīng)對其教學(xué)內(nèi)容和方法、教學(xué)模式等進(jìn)行創(chuàng)新性改革，對提高醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實驗操作技能具有重要作用。
1、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗是醫(yī)學(xué)類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一，全國各醫(yī)學(xué)院校均有開設(shè)。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料來看，很多高校根據(jù)各自的專業(yè)要求及設(shè)備條件，開設(shè)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實驗主要包括兩大內(nèi)容：一是與遺傳學(xué)有關(guān)的染色體操作技術(shù)實驗，如染色體制備、核型分析、性染色質(zhì)檢查等。二是與遺傳病有關(guān)的實驗，如皮紋分析、PTC嘗味能力實驗、系譜分析等。
從實驗的性質(zhì)來看，一般多屬于驗證性實驗，而設(shè)計性實驗很少。另外傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程，常常是教師先在板書或多媒體課件中列出實驗原理和操作步驟，學(xué)生按實驗指導(dǎo)進(jìn)行一步一步地操作，驗證已知的結(jié)果，最后得出相同的結(jié)論，學(xué)生缺乏主動性和創(chuàng)新性且教學(xué)效果不佳。
教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量的若于意見》中要求高校“開出一批新的綜合性、設(shè)計性的實驗”，“創(chuàng)造條件使學(xué)生較早地參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動”?。以此為指導(dǎo)思想，近年來，各高校已經(jīng)相繼開展了遺傳學(xué)實驗教學(xué)的改革，并且取得了一定的效果。
2、開設(shè)設(shè)計性實驗的必要性
設(shè)計性實驗是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)給定的實驗?zāi)康暮蛯嶒灄l件，自己設(shè)計實驗方案、選擇實驗器材、擬定實驗程序，并對結(jié)果進(jìn)行分析處理的實驗。這類實驗的開設(shè)，打破了傳統(tǒng)實驗固定的教學(xué)模式，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的積極性得到很大提高。由于設(shè)計性實驗方法的多樣性，不同的學(xué)生可以通過不同的途徑和方法達(dá)到同一個實驗?zāi)康摹Ｔ趯嶒炦^程中，學(xué)生的獨立思維、才智、個性得到充分尊重，改變了千人一面的傳統(tǒng)教學(xué)模式。有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，體現(xiàn)了以人為本的教育思想，也是深化實驗教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一。
3、改革內(nèi)容及目標(biāo)
3.1教學(xué)形式方法的改革
3.1.1課內(nèi)教學(xué)與課外實驗相結(jié)合教師在課堂上講授有關(guān)的理論和知識，實驗課只給學(xué)生一個題目。學(xué)生自己思考設(shè)計整個實驗，包括實驗的原理、采用的方法步驟、需要的儀器材料、注意事項以及預(yù)期的結(jié)果等。在課外的時間，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計好的實驗準(zhǔn)備材料、規(guī)劃實驗時間進(jìn)行操作。
比如：筆者曾經(jīng)給學(xué)生出過這樣一個題目“鼠肝DNA的制備”，實驗教材上沒有，但是有相似的論證實驗“人外周血細(xì)胞的培養(yǎng)和染色體標(biāo)本的制備”，同學(xué)們可以根據(jù)實驗?zāi)康模M(jìn)行設(shè)計實驗。大部分同學(xué)都意識到實際上一個完整的實驗里面包含有很多小的實驗，比如：動物的準(zhǔn)備，肝臟的取材，肝細(xì)胞的分離和制備等。這每一步看似簡單，但都需要有周密的計劃和思考，還需要查閱一部分資料才可以完成整個實驗的設(shè)計。這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，而且也可增進(jìn)同學(xué)之間的交流和協(xié)作。特別是對于是對于實驗結(jié)果的分析，更加促進(jìn)學(xué)生的自信心和成就感。
3.1.2師生角色的互換學(xué)生設(shè)計好實驗后，結(jié)合老師講解實驗的思路，預(yù)料的問題和擬解決方案。還以“鼠肝DNA的制備”實驗為例，許多同學(xué)都意識到要裂解細(xì)胞膜和核膜，采用生化的方法來提取;但是，有少部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)，染色體和DNA實際上是不一樣的，還有要去除雜蛋白，RNA等物質(zhì)，另外還要保持DNA的完整性，整個實驗實際上操作起來很復(fù)雜。同學(xué)們自己在講解的過程中，就會發(fā)現(xiàn)很多問題，同時帶著問題重新審視實驗設(shè)計。大家在交換不同想法時最后就成了一個大組，來解決所遇到的問題，直到他們可以自圓其說，覺得實驗方案萬無一失為止。這個過程，實際上也可以說是個辯論過程，或者也叫再思考過程，同學(xué)們在此期間可以感受到科研的氛圍和興趣，也為他們以后從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。
3.1.3實驗分組的改革打破以往單一的1～2人分組實驗制度，根據(jù)實驗需要的人數(shù)，學(xué)生之間自由組合，既可以提高學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，又可以增強(qiáng)團(tuán)體協(xié)作能力。在實驗過程中，一般筆者就是指定或者主動報名實驗負(fù)責(zé)人，你需要幾個人，或者你想和誰一起研究，但是經(jīng)過實驗設(shè)計和辯論往往幾個小組會合成一個大組來共同完成。
3.1.4實驗成果共享實驗結(jié)束后，大家分組總結(jié)，共同吸取經(jīng)驗和教訓(xùn)。
3.2教學(xué)內(nèi)容的改革變以往單一的實驗為綜合性試驗，涉及到多個可隨機(jī)組合的試驗方法。從“鼠肝DNA的制備”實驗中可以發(fā)現(xiàn)，在每一步都有很多方案可操作，大家可以采用該組覺得合適的或者想嘗試的方法來解決。可能有些步驟做下去的結(jié)果并不理想，但這并不是壞事，善于發(fā)現(xiàn)和解決問題才是教學(xué)真正的目的。
4、實施方法
該方案可針對學(xué)校所有開設(shè)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的本科生實施。教師針對不同專業(yè)方向列出一些小型的遺傳學(xué)科研課題，如不同類型材料的染色體制備與顯微觀察、親緣關(guān)系的遺傳分析等。提前3周將這些實驗題目和要求告知學(xué)生，學(xué)生可自主選題，自由組合分組(3—4人)，并選出組長負(fù)責(zé)整個實驗的進(jìn)程安排。以組為單位設(shè)計實驗方案，擬定實驗步驟;最后要求每個學(xué)生以論文的格式撰寫實驗報告和實驗心得(包括實驗方法、步驟、結(jié)果的不足及其原因，解決途徑等)，并集體討論評分。
5、改革效果
經(jīng)過實踐，設(shè)計性實驗的開展，提高了學(xué)生的獨立發(fā)掘問題、分析問題、解決問題與創(chuàng)新思維的能力。同時也增強(qiáng)同學(xué)間的團(tuán)隊精神和合作能力。
參考文獻(xiàn)：
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