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醫(yī)學遺傳學設(shè)計性實驗課教學改革探討
大學生的創(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?shù)淖兏铮詫崿F(xiàn)高等教育有效的發(fā)展。
醫(yī)學遺傳學實驗作為醫(yī)學院校的一門重要基礎(chǔ)實驗課程，為適應新世紀對培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才的需要，也應對其教學內(nèi)容和方法、教學模式等進行創(chuàng)新性改革，對提高醫(yī)學類專業(yè)學生的創(chuàng)新思維、實驗操作技能具有重要作用。
1、醫(yī)學遺傳學實驗教學的現(xiàn)狀
醫(yī)學遺傳學實驗是醫(yī)學類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一，全國各醫(yī)學院校均有開設(shè)。從現(xiàn)有的文獻資料來看，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)學遺傳學實驗主要包括兩大內(nèi)容：一是與遺傳學有關(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，學生按實驗指導進行一步一步地操作，驗證已知的結(jié)果，最后得出相同的結(jié)論，學生缺乏主動性和創(chuàng)新性且教學效果不佳。
教育部《關(guān)于加強高等學校本科教學工作，提高教學質(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)造條件使學生較早地參與科學研究和創(chuàng)新活動”?。以此為指導思想，近年來，各高校已經(jīng)相繼開展了遺傳學實驗教學的改革，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)計性實驗是學生在教師的指導下，根據(jù)給定的實驗目的和實驗條件，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)實驗固定的教學模式，學生由被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習，學習的積極性得到很大提高。由于設(shè)計性實驗方法的多樣性，不同的學生可以通過不同的途徑和方法達到同一個實驗目的。在實驗過程中，學生的獨立思維、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，也是深化實驗教學改革，提高教學質(zhì)量的重要措施之一。
3、改革內(nèi)容及目標
3.1教學形式方法的改革
3.1.1課內(nèi)教學與課外實驗相結(jié)合教師在課堂上講授有關(guān)的理論和知識，實驗課只給學生一個題目。學生自己思考設(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、注意事項以及預期的結(jié)果等。在課外的時間，學生根據(jù)自己設(shè)計好的實驗準備材料、規(guī)劃實驗時間進行操作。
比如：筆者曾經(jīng)給學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“人外周血細胞的培養(yǎng)和染色體標本的制備”，同學們可以根據(jù)實驗目的，進行設(shè)計實驗。大部分同學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：動物的準備，肝臟的取材，肝細胞的分離和制備等。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)學生的積極性和創(chuàng)造性，而且也可增進同學之間的交流和協(xié)作。特別是對于是對于實驗結(jié)果的分析，更加促進學生的自信心和成就感。
3.1.2師生角色的互換學生設(shè)計好實驗后，結(jié)合老師講解實驗的思路，預料的問題和擬解決方案。還以“鼠肝DNA的制備”實驗為例，許多同學都意識到要裂解細胞膜和核膜，采用生化的方法來提取;但是，有少部分同學發(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雜。同學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)，學生之間自由組合，既可以提高學習興趣和積極主動性，又可以增強團體協(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責人，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。
3.2教學內(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真正的目的。
4、實施方法
該方案可針對學校所有開設(shè)醫(yī)學遺傳學的本科生實施。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生，學生可自主選題，自由組合分組(3—4人)，并選出組長負責整個實驗的進程安排。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。同時也增強同學間的團隊精神和合作能力。
參考文獻：
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