時間:2022-09-13 16:46:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇遺傳學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
本文作者:彭仁海張國強陳瑞利作者單位:安陽工學院
2007級學生是用傳統教學方式的年級,共調查了56名學生,2008級和2009級學生是采用新的教學方式的年級,共調查了121名學生。問卷調查結果顯示,2007級24.8%的學生對傳統教學方式不滿意,認為傳統教學方法不能滿足學生知識量的需要,部分內容難以理解,教學內容及方法急需改進;25.0%的學生對傳統的教學方式基本滿意;有50.2%的學生對傳統的教學方式滿意。2008級和2009級學生,僅有1.6%的學生認為新的教學方法不太滿意;11.6%的學生對教學內容和教學方法基本滿意;而86.8%的學生對改革后的教學內容及方式非常滿意,對遺傳學知識特別感興趣。三個年級對于兩種教學方法的滿意程度差異顯著(χ2=343.114,p=0.000),見表1。從學生的考試成績方面看,2008級和2009級的及格率為100%,優秀率為80.2%(80分及80分以上為優秀)。而2007級的及格率為94.41%(60及60分以上為及格),優秀率為50.64%。2008級和2009級的及格率和優秀率與2007級差異顯著(χ2=67.036,p=0.000;χ2=212.840,p=0.000),見表2。
遺傳學這門課程知識內容較多,很多內容難以用傳統的教學手段進行充分地闡述,造成學生理解困難[3,4],這就要求授課教師能夠熟練運用多種靈活有效的教育教學方法,要精心制作多媒體課件,增加一些影像、動畫等現代化教學手段。同時要關注學科發展動態,將最新研究成果引入教學內容中,使學生在有限的時間內掌握大量的知識信息,培養學生對生命科學學科學習和探索的積極性。比如用生動有趣的Flas演示生殖細胞的減數分裂過程,使抽象的內容直觀化,枯燥的知識趣味化,靜止的圖示動態化,較之用傳統的采用口述配合掛圖或教師在黑板上畫草圖等方式來講解其過程的教學方式,可達到事半功倍的效果。縱觀當前我國本科生的教育現狀[5-7],以教師為中心的“填鴨式”教學在許多高校占據主導地位,這種傳統的教育方式雖然在部分學生中能夠達到較好的教學效果,但是大多數學生的思維受到嚴重束縛,課堂氣氛呆板,學生學習興趣不高,學習的主動性沒有調動起來。因此,改革教學方法勢在必行。啟發式教學是在課堂教學中穿一些啟發性的問題,運用設問、聯想等方法刺激與引發學生的學習興趣,從而積極地進行思考與辯論,增強課堂的互動性[8-10],變學生由被動聽講轉為主動探索,形成和諧共振的課堂氛圍。比如在我國婚姻法中明確規定禁止近親婚配,原因是什么?過去只是很朦朧的概念,帶著這個問題聽老師講解隱性遺傳病的基因在人群中的分布、遺傳規律和系譜特點,學生便豁然開朗,較容易地掌握隱性遺傳的特點等知識內容,不僅調動了學生的學習積極性,而且鍛煉了學生分析問題和解決問題的能力。老師還可以布置一些任務給學生,讓他們將內容較易理解、有一定知識背景的內容采用讀書報告式的形式在課堂上匯報。不僅鍛煉了學生根據定制內容查閱相關文獻、寫出學習筆記的能力,而且鍛煉了學生做口頭報告等表達能力。這種教學方式使學生在閱讀能力、自學能力、口頭表達能力等方面受到實際鍛煉,達到培養高素質人才的目的。主題式教學是根據教學內容設計一個個相關的主題,提前安排給學生,讓他們一個人或者幾個人組成一個課題小組,通過在課外查閱相關資料或者進行一些實驗,將與這個主題有關的內容知識整理出來,然后做成報告在班級中進行匯報,或者開展全班討論會。老師對相關主題內容進行相應增補,并對學生的報告內容和形式進行點評,這樣不僅鍛煉學生查閱資料、凝練主題和深化知識認識的目的,還能夠鍛煉學生表達、組織協調等能力。
一、遺傳學實驗教學
的課程體系的優化設計
(一)因材施教,進行遺傳學實驗指導的設計
遺傳學實驗是探索型的實驗,首先,要精心的選擇實驗的內容。注意引導學生從簡單的驗證型實驗過渡到探索型實驗,要為他們創造條件,從注重實驗結果轉移到注重實驗的設計、思路及方法上,培養創新性,滿足其好奇心和求知欲。其次,實驗的材料的選取做到多樣化。實驗項目的選擇也不應僅限于某一方面,要進行解剖與數據及表格等形式的多方面實驗。實驗方法不能單一,注重讓學生比較不同的方法針對不同材料的優缺點,增強其比較綜合的能力。
遺傳學實驗指導的設計要具有科學性與多樣性,突出新穎、變化與創新。明確實驗目的,使學生學會科學研究的一般方法,發展學生的創新思維,提高學生的綜合能力。
(二)師生互動,改變傳統教學模式,培養學生的實驗技能
1.實驗課要做到師生互動
大學教師不應是教育的監管者而應是教育的引導者。在實驗課上,教師應充分發揮其主導作用,充分發揮學生動腦思考問題的積極性和創造性。教師作為引導者,主要職責是指導學生的實驗操作,解答他們遇到的問題。在明確實驗目的和內容的基礎上教師不要過多地干涉學生的實驗操作,要給學生大膽提問、討論、創新的條件,鼓勵學生在實驗中,不拘泥于一種實驗方法或步驟,給他們創造一個廣闊的創新空間。這樣的實驗作為教師必須提高自身的知識水平和實驗技術,既要相信學生,又要嚴格要求學生,盡量給學生創造一個寬松的環境。
2.課前認真閱讀實驗指導
教師在上課前一定要求學生根據實驗提綱進行認真閱讀實驗指導,明確該實驗的目標及要求,或根據疑難點提出個人的想法。這樣,上課時教師可以針對學生提出的問題給予合理而科學解釋,從而培養學生善提問題、善思考的能力。
3.進行實驗小組的分配
學生之間存在知識、習慣、心理、能力等方面的差異,因此應合理搭配,使實驗能力強的學生得到更大進步,同時也使實驗能力相對弱的同學,得到及時的輔導和幫助,獲得鍛煉與提高。這種合理搭配還有助于培養同學們的集體主義精神和團結協作精神,增強學生之間的溝通和交流,形成一個團結互助的集體,使同學們的身心都得到較好的發展。
4.實驗教學的小結
傳統的實驗教學是學生做完實驗之后,就離開實驗室,而對這一堂的實驗課應該掌握實驗的內容,有的學生并不清楚,所以需要在實驗過程中,及時的進行階段性的總結,最后再進行一次強化性的總結。這樣可以使學生真正掌握實驗的原理、方法,并將實驗課上出現的問題能分析原因,圓滿解決,為學生今后進行學習和從事其他的生物學實驗奠定良好基礎。因此實驗課結束后的總結,是上好實驗課的基本條件。
(三)高效創新,利用多媒體等現代化的教學手段提高教學效果
遺傳學實驗的特點是材料小,可視性差,教師很難向所有的同學演示整個實驗過程,黑板上的講解已不能滿足實驗大綱的要求,因而通過圖片、影像資料、實物展臺、幻燈等多種多媒體輔助教學的有機結合,才能使每個學生都清楚實驗的步驟及過程,容易達到預期效果,提高實驗的成功率。同時,學生可以直觀的看到自己的實驗結果及同學的實驗結果,找出不足并加以改進,利于提高學生的實驗基本技能,從而激發學生的學習積極性。
(四)公平公正,改革傳統實驗考核的方法
傳統的實驗課教學靠學生的出勤率或實驗報告的質量進行考核,這種方法并不能真實地反映學生實驗的能力,我們通過實驗課前認真閱讀實驗指導、理論教學、按時上實驗課、實驗課上認真按要求進行操作、實驗報告能真實反映實驗結果及實驗課課堂上的紀律、實驗質量、觀察對應圖片進行辨別與解釋、實驗設計、相應的操作注意事項等,對學生進行評定,避免只要有實驗報告就能得到好成績的現象發生,真正提高學生的實際操作能力,最終完成實驗教學的基本要求。
(五)積累經驗,為本科畢業論文打下基礎
本科生一般要在畢業前進行一段時間的畢業論文或畢業設計才能畢業。畢業論文或畢業設計這項工作時間緊、任務重并涉及到多方面關系,如果沒有一定的知識儲備和實驗技能的基本經驗,到了學生做畢業論文時就容易手忙腳亂而出現漏洞。通過實驗教學體系的改革,理順各方面關系,完善學生進實驗室的各項基本技能的訓練,可以使學生更早為畢業論文打下基礎,并有助于完成高水平的畢業論文。
(六)學研結合,激發了學生的成就感與創新欲望
實驗教學要教會學生從學習知識到應用知識的能力。實驗室不僅是傳授知識、開發智力的大課堂,更是理論和實踐相結合,培養學生創新意識和實踐能力,具備高素質科研基礎人才的重要場所。我們在實驗教學過程中注重結合本實驗室的研究方向和現有的工作條件,鼓勵學生進行結合自身愛好的創新設計實驗,并讓部分學生直接參與到老師的科研課題中來,使學生熟悉并在實驗中獨立完成課題的設計、技術路線的選擇、儀器設備的安裝調試與使用、實驗階段性成果的分析,并撰寫實驗成果的可行性報告。這些活動都是學生圍繞自己興趣自行組織或積極參與開展的,這些活動的展開也將實驗教學的模式拓展開來,也讓實驗效果更加明顯,使他們的興趣深入課堂,并將他們的研究成果帶入課堂,將課堂變成教學和科研的積聚地,變成同學施展才能的場所,激發了學生的成就感及參與創新欲望。
二、遺傳學實驗課程
優化體系的初步經驗
慧眼識才的修道院長
1822年7月20日,孟德爾出生于奧地利西里西亞的一戶貧苦農家。后來迫于生計,孟德爾不幸中途輟學,于1843年進入布隆修道院,成為了一名奧古斯丁教士。
修道院所在地摩拉維亞屬于農業發達地區,許多修道士對科學知識,特別對綿羊育種與植物雜交有著濃厚的興趣,時任修道院院長的納泊也十分支持科學方面的研究,孟德爾遂在這良好的氛圍中開始學習農學。當時教士的一個任務便是要經常造訪醫院,給處于痛苦中或瀕臨死亡的人以精神安慰,但孟德爾對此感到強烈不適,并因此而患病。院長便把他調到一家中學做代課老師,為了成為正式教師,孟德爾參加了國家組織的教師資格考試,但不幸沒有通過。院長力排眾議,不惜經費把孟德爾送往維也納大學進修,以便使他能夠順利通過下次考試。
在維也納大學期間,孟德爾如饑似渴地學習各門自然科學知識,還加入了維也納植物學會。更重要的是,在維也納大學所受的學術訓練為孟德爾以后的科學研究奠定了基礎,如孟德爾在以后的實驗中應用的統計學與數學方法。孟德爾還做過著名物理學家多普勒的助手,或多或少地受到了多普勒獨特科學方法的影響,這是他獲得突破性成功的重要砝碼之一。多普勒的研究方法與當時所流行的培根方法論相反,他主張首先通過分析問題來提出假設,而后再用實驗去驗證這個假設,這也是孟德爾在他的豌豆實驗中所恪守的方法。
豌豆:上帝賜予他的精靈
從維也納大學學成后,不幸再次降臨在這位修道士身上,孟德爾在考取教師資格的考試中再次失敗,只能回到修道院繼續做代課教師。在代課的閑暇,他便開始著手進行那個著名的豌豆實驗。幸運的是,院長納泊再次堅定地支持孟德爾的選擇,為他提供了實驗田及溫室。孟德爾在這片試驗田里一干就是8年,期間獨立得出了遺傳學上的性狀分離定律與自由組合定律。
從1854年夏天開始,孟德爾開始對34株不同的豌豆展開了實驗,繼而從中選出22株做進一步研究。孟德爾從中確定了7對可明確區分的性狀作為研究對象,例如高莖與矮莖、紫花與白花、圓形子葉與皺縮子葉等,并發現了奇怪的3:1比例。以高莖與矮莖豌豆為例,如果用純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆雜交后,則第一代子代(后人稱之為F1代)全部為高莖,矮莖性狀似乎被隱藏了起來,再把F1代的高莖豌豆進行互相雜交,則在第二代(F2代)中,上次隱藏的矮莖豌豆又有出現,而且高矮莖的比例恒為3:1。孟德爾繼續做了更多的實驗,用了更多的樣本,甚至觀測了F5、F6代,結果發現,高矮莖總體比例大致還是趨于3:1,孟德爾經過思考后給出了解釋。孟德爾認為:每個親本生物的遺傳性狀是由兩個分別來自父本和母本的遺傳因子決定的,他把可表達的稱為顯性因子,如豌豆的高莖性狀,把不表達的稱為隱性因子,如豌豆的矮莖性狀。在雜交中,隱性因子并不會消失,而總是在第二代以3:1的形式出現。
從某種意義上來說,孟德爾是幸運的,他幸運地選擇了豌豆作為實驗對象。豌豆具有清楚的7對特殊的性狀,都屬于不連續變異,沒有中間等級,把不同性狀的植株區分開來十分容易。而且后來的研究證明,決定豌豆每一性狀的基因都是位于不同的染色體上,因此孟德爾的研究并沒有被基因的伴性遺傳、連鎖關系搞得復雜化。
不被理解的豌豆實驗
在1865年布隆自然史學會會議上,孟德爾分兩次報告了自己的研究結果,其論文《植物雜交實驗》在次年的學會會刊上發表,會刊被送往全世界100多家圖書館及科研機構,包括大名鼎鼎的英國皇家學會。但出乎意料的是,孟德爾沒有得到什么有價值的討論和反饋。
出席會議的人員和會刊的讀者對孟德爾的豌豆實驗都不感興趣,他們當時正被達爾文的進化論所震撼,從而喜歡討論恢弘的理論,而孟德爾的實驗在他們眼中只是事實的堆砌,根本就不能稱之為理論框架。加上當時的生物學家大多屬于博物學家,很少有人懂得數學與統計學,所以對孟德爾的論文也不一定讀得懂。他們也不屑于讀,認為孟德爾的論文是純數字神秘主義的東西。而且當時受進化論的影響,科學家往往關心能夠帶來實用利益的遺傳性狀,如控制奶牛產奶多少、綿羊出毛率大小的因子,對孟德爾的實驗中所表現的“沒有價值”的性狀如豌豆是紫花還是白花、高莖或者矮莖不屑一顧。
為了讓更多的人理解自己的成果,孟德爾索要了40本他的論文的單行本,發給了許多科學家,其中就包括知名植物學家耐格里和馮·馬利勞。但是耐格里卻迷信當時流行的融合遺傳的理論,對孟德爾的論文毫無興趣,他向孟德爾索取豌豆種子并答應進行實驗,但是估計他一直沒有進行此方面的實驗。同時,他建議孟德爾用山柳菊來進行更多的實驗,孟德爾花了5年時間,試圖雜交山柳菊,但是山柳菊卻與豌豆不同,實驗結果不符合分離定律與自由組合定律。后來,科學界才認識到山柳菊之所以不符合孟德爾定律,是因為它較奇特的孤雌生殖方式。
被重新發現的“遺傳學之父”
在逝世前,盡管因為山柳菊實驗的失敗也帶來些許沮喪,但孟德爾還是堅信他的研究成果會被人們記住,他對一位朋友說:我的一生充滿辛酸,但也有過美好的時光,因而我得感恩,畢竟我可以盡情地完成自然科學的研究。也許沒多久,世人就會承認這項研究成果吧。
文章編號:1003-1383(2007)06-0737-02中圖分類號:R394-33文獻標識碼:B
遺傳學是一門發展迅速的生物學分支科學,它從基因水平研究生物的遺傳規律,所研究對象涉及了動物、植物、微生物、人類等形形的生物,近年來,隨著人類基因組計劃的實施,在基因組研究,克隆技術,生物制藥,基因診斷與治療等領域中取得了令人矚目的成果。由于受傳統教育思想的影響,多年來實驗教學都是以理論教學為中心,驗證課堂上所講的理論知識,學習有關的實驗技術,忽略了能力的培養,這種教學方式限制了學生的創新思維和創新能力的培養。本文結合我校的遺傳學實驗教學改革進行初步探討。
遺傳學實驗主要表現
實驗教學是高等院校教學不可或缺的重要組成部分,它在培養學生綜合素質和創新能力方面所起到的重要作用,是其他任何教學形式都無法替代的[1]。實驗教學不光是為了證實課堂上所學的理論和僅僅掌握一些實驗操作技術,而是為了在鞏固理論知識的同時,提高學生的科學思維能力、研究能力,培養學生的探索精神、創新意識和創新能力。同志指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,一個沒有創新能力的民族難以屹立于世界先進民族之林”。如何在實驗教學中培養學生的創新意識、創新能力,造就創新型人才,是形式發展的需要。當前我校生物技術專業的遺傳學實驗主要表現在3個方面。
1.經典遺傳學實驗內容多,現代遺傳學實驗內容少 遺傳學實驗主要包括兩大內容:①細胞遺傳學技術占33%,包括染色體核型及帶型分析、染色體結構及數目變異鑒定等染色體操作技術;②經典遺傳學驗證性實驗內容占50%,以三大遺傳規律驗證為主,忽視了遺傳學實驗,一是分子遺傳實驗內容為0,如DNA提取、酶切、連接、擴增與檢測技術,基因突變RAPD分析等實驗;這些實驗技術已經成為現代分子遺傳學或生物技術的基本內容,本科生不掌握難以跟上遺傳學快速發展的步伐,也與目前遺傳學理論教學不相適應。二是群體遺傳學實驗內容僅占17%,如基因數目估計,遺傳率估算,群體基因結構分析及遺傳疾病風險估算等實驗技術,是群體及數量性狀遺傳研究的基本技術,但這些實驗內容卻很少。
2.驗證性實驗多,綜合性、設計性、創新性實驗少 驗證性實驗50%,綜合性30%、設計性20%、創新性實驗幾乎沒有。采用傳統的實驗設計方法,整個教學過程中學生處于被動接受的地位,學生過分依賴教師的指導,不能獨立操作、觀察,習慣做完一步就問教師下一步做什么。學生沒有機會去設計、去思維、去創新。這種教學模式不利于提高學生研究遺傳學的實驗技能,不利于提高學生的獨立能力、觀察能力、判斷能力和解決問題的能力,影響學生對實驗設計方法的深入理解,不利于學生創造性思維的科研素質培養。
3.課外完成的實驗多,課內完成的實驗少 在所開設的10個實驗中,需要課外完成的實驗有6個,占60%,如人類染色體標本制備,整個過程需要經歷采血、培養、加秋水仙素、制片等過程,培養時間需72小時,課堂計劃4學時內學生不可能完成,必須由老師或學生事先做,計劃內的4學時僅是學生的制片。而一般的遺傳學實驗,一次課僅有3~4學時,許多實驗操作在有限的時間內不可能完成,學生無法參與實驗的全程,一旦離開老師的協作仍然無法獨立開展類似實驗。お
遺傳學實驗教學改革形式
1.重組實驗內容 將原來的10個遺傳學實驗重組、整合為經典遺傳學實驗、細胞遺傳學實驗、分子遺傳學實驗和群體遺傳學實驗4個模塊。在經典遺傳學實驗中果蠅雜交實驗作為設計性實驗;群體遺傳學實驗的人類正常遺傳性狀的調查,作為設計性實驗;細胞遺傳學的人類染色體的制作為綜合性實驗, 其實驗課時比重分別為4∶3∶2∶1。
2.增加分子遺傳學實驗技術 我校生物技術專業的課程設置了《分子生物學》,其課程已經開設了分子生物學的基本實驗,學生掌握了分子生物學的基本實驗技能,在《遺傳學》實驗中,則重點突出人工誘發基因突變的方法設計、各誘發突變處理材料與未誘變材料RAPD指紋差異分析,以及結合醫學院校的特點,對廣西特有的遺傳病,如地中海貧血的檢測,避免與生物化學、分子生物學等實驗內容重復。
3.增設創新性實驗 4個實驗模塊做為《遺傳學》實驗必做的基本實驗,此外為培養學生的創新能力,造就創新型人才,教師給學生一些方向性的選題,如結合廣西特有的動、植物,進行的染色體分析技術;環境中致畸、致癌、致突變(三致)物質的檢測等,由學生組成課題組按申報課題的方式寫出標書,專業教師審核其可行性,配指導教師進行創新性實驗1個,學生邊設計、邊實驗、邊研究。
4.實施全天性開放實驗教學 為配合綜合性、設計性、創新性實驗,實驗室實施全天性開放實驗教學,讓學生不受實驗室、實驗學時和實驗項目的限制,實驗室三開放:時間開放、實驗項目開放、試劑和儀器設備開放。學生可以通過自行查閱文獻、自行設計實驗、獨立完成實驗,教師只是起引導作用。 實驗室安排教師值班、并負責指導學生,學生自我調節、合理安排實驗時間,同時可提高高檔儀器設備的使用效率。通過問卷調查,95%的學生認為開放實驗室對動腦與動手能力的培養是封閉式教學所無法替代的,對重視學生個性的培養,確立以學生為中心和主體地位大有裨益,是符合教育規律和人才成長規律的培養模式的[2,3]。
5.考核方式的改革 實驗教學實行學分制,一般不進行書面考試,著重學生設計思路、實驗技能與實際操作水平的考核,方式可以口試、操作、實驗報告、論文報告、答辯或研討等方式進行考核,實驗設計、實驗操作、創新性實驗按(4∶4∶2)的比例,對學生進行綜合考核評價。
通過對2000~2003級生物技術專業的學生實行實驗教學的改革,認為遺傳學實驗有助于學生獨立思考能力,動手能力,分析問題、解決問題的能力,邏輯推理能力等的培養,有助于對經典遺傳學的理解,達到融會貫通、事半功倍的效果。從《遺傳學》實驗課問卷調查可看出,03級生物技術有97.7%的同學贊成開放性實驗,有近90%的同學認為對培養實踐能力有較大的幫助,此外90%的同學希望能增加更多的開放性實驗內容以供同學選擇。在2004級的同學中我們正在開展創新性實驗,由學生自行確定選題,設計實驗方案,在經費許可條件下,購買試劑,完成實驗,目前正在進行中。通過實驗教學的改革力求將培養目標由知識技能型轉變成能力培養型,實驗教學以學生的實驗動手能力、綜合分析能力和創新能力的培養為目的,以適應創新型人才培養的要求。
參考文獻
[1]許征程,安靜霞. 高校實驗教學改革與創新人才培養的關系[J].河北師范大學學報(教育科學版),2005,7(1):92-94.
[2]陸審龍. 開放教學實驗室,提高學生創造能力[J].實驗室研究與探索,1999,6(8):10.
[關鍵詞]遺傳學實驗;創新精神;實踐能力
實驗教學是高等學校人才培養體系的重要組成部分,在引導學生理論聯系實際、培養學生的創新精神與實踐能力方面有著不可替代的作用[1]。通過遺傳學實驗教學可以讓學生掌握遺傳學試驗技術,學會分析遺傳學試驗結果、驗證遺傳學的基本規律,從而加深對遺傳學知識的理解,同時可以培養學生的創新精神、實踐能力和團隊合作意識。現在遺傳學實驗課課時較少,但對教學的要求卻進一步提高,這大大增加了教學的難度。在此情況下要想達到較好的教學效果,需要遺傳學任課教師付出更多努力。本團隊有著多年從事遺傳學及遺傳學實驗教學的經驗,現根據實際教學經驗談幾點心得體會。
1如何面對課時少和實驗條件有限的問題
1.1正確面對存在的實驗課時少的問題
實驗課時少是現在遺傳學實驗課授課存在的問題之一[2],想在有限的兩節課內完成一個實驗的全部流程并達到理想效果非常困難。為了節省時間,教師往往自己提前做好了實驗的各項準備工作并做好預實驗。在正式上課時對實驗操作的每一個步驟進行詳細的講解,并示范操作步驟,生怕學生不能順利完成實驗。他們基本不用主動思考,只要按照步驟重復操作即可順利完成實驗。因此,學生不能全程參與每一個實驗的全部過程[3]。另外這樣就給學生造成實驗并不難的假象,體會不到科研過程的艱辛和科研成果來之不易。同時使他們養成了不主動思考而對老師過分依賴的壞習慣。為解決這個問題,我們采取盡可能多的讓學生參與到實驗課的準備和預實驗過程去的方法。在準備實驗的過程中可以讓學生配置試劑,鍛煉他們的配制試劑的基本功;讓學生以小組的形式商討并確定試劑配制的方案;對于每個實驗可以讓部分感興趣的學生利用課余時間參與實驗準備和預實驗過程,可以讓他們通過自己的努力不斷摸索取得較好實驗效果的各種條件,讓他們體會科研的氛圍。無論預實驗結果怎樣,都讓他們總結出已掌握知識點和存在的問題。老師將在上課時間對學生存在的問題進行解析。這樣既可以節省上課時間,又可以提高教學效率。對學生而言,參與實驗準備工作可以體會到籌備實驗的辛苦和進行科學研究的艱辛,從而愈加珍惜來之不易的動手機會,同時大大提高了學生做好實驗的積極性和學習熱情。
1.2努力協調現有資源,降低實驗條件限制的影響
有時單獨一個遺傳學教學實驗室的條件不具備我們所有實驗項目所需的全部儀器,有些大型儀器是全學院共享的。如果這樣的話,可以與其他教師提前協商好,充分利用全部的相關儀器,最大限度的為遺傳學實驗教學服務。另外,可以利用學院的開放實驗室和大學創業平臺以及校內的教學實驗基地等為該實驗課程的教學服務。如果有教師的科研課題與實驗課教學相關,也可以將實驗課教學同教師的科研結合起來,更好的為遺傳學實驗教學服務。
2合理安排教學實驗內容
2.1精選教學內容,提高學生的興趣和實際應用性
對于遺傳學實驗課程可選擇的實驗項目有很多,我們教師可以根據不同的授課對象和本單位現有的條件,從調動學生學習的積極性和提高實驗項目的實際應用性出發,在教學過程中合理選擇教學內容。大膽剔除陳舊的內容,增加新的比較前沿的實驗項目,比如,基因組DNA提取實驗,就是一個比較好的實驗項目,學生對基因組DNA本身非常好奇,對自己親自提取出動植物的基因組DNA非常期待,因此對這一實驗項目非常感興趣;在做實驗的整個過程中都非常認真仔細。另外,基因組DNA的提取也是現代遺傳學和分子生物學研究的基礎工作,高質量的DNA對于分子標記等的進一步研究實驗具有重要的意義[4],因此在遺傳學實驗課中開設此項目,可以為學生以后的科研工作奠定基礎。開展類似的實驗項目,既使學生體會到生命微觀世界的奇妙之處,又認識到遺傳學實驗的重要性和實用性。
2.2提高探究性實驗的比例
傳統的遺傳學實驗,實驗內容相對孤立,往往以一個單一實驗為單元,實驗方案和方法一般是教師和教材所講解和設計的,實驗結果常常是驗證性的。這是一種按部就班、拿來主義的實驗教學模式,學生自己設計和創新的機會很少[5]。肖建國等人將綜合性實驗和設計性實驗合稱為探究性實驗,提高探究性實驗的比例,也是現在遺傳學實驗教學改革的要求之一[6]。如何達到這一教學目標,我們認為要以科研的思維來進行學生的實驗課教學。通過教師的引導和巧妙安排,多數技能訓練型實驗或驗證性實驗都可以轉化為探究型實驗。比如前面提到的基因組DNA提取的實驗,如果教師將摸索好的條件直接告訴學生,學生按部就班的依照步驟完成,那么這實驗就可以叫做驗證性實驗,但如果老師引導學生自己查詢DNA提取的各種方法,對不同的材料采用不同的提取方法并比較分析各自結果,總結歸納出哪種方法更適合自己的樣品,那么這個實驗就成了探究性實驗。所以,可以根據實驗室的條件,合理的設計調整所開設的實驗項目教授方式,提高實驗課教學項目中探究性實驗的比例[7]。
2.3提高實驗內容的系統性和連續性
在實驗課程的教學過程中,如果各項目間沒有一定的連貫性,這樣所做的每個實驗有不同的內容,各部分內容都不能得到深入的實踐訓練。因此,教師可以通過實驗間的巧妙安排,上一個實驗的結果可以作為下一個實驗的材料,以加強實驗間的系統性和綜合性,如此就可以改變傳統實驗教學的內容前后脫節的狀況。比如,在基因組DNA的提取實驗中,如果將DNA提取實驗中由不同方法提取出得到的DNA,用分光光度法來檢測其濃度并與瓊脂糖凝膠電泳方法來檢測DNA的完整性實驗結合在一起,這個實驗將成為一個系統性和連續性比較好的實驗項目。再如“植物染色體標本制備”實驗后接著進行“核型分析”的實驗,使學生明白制備染色體后可以進一步進行核型分析。通過這樣的安排,使學生非常容易理解各實驗目的和意義。而且學生在前面掌握到的實驗技能也會在后續的實驗操作中得到不斷強化,使學生對相關實驗知識有一個系統的掌握。
2.4與其他課程的實驗教學進行銜接
在實驗教學過程中會用到前面實驗課程學習到的實驗方法,同時,又會為后面的實驗課程打基礎。因此,學生對某一課程的理解和掌握不僅會直接影響到后續相關課程的學習,而且會給學生對生命科學知識的認知產生重要的影響。因此,與其他課程進行很好的銜接是十分必要的。在實驗課的教學過程中要對前面學習過的實驗技術進行簡單復習,而對新接觸到的實驗技術,要進行仔細講解,并加強訓練,讓學生切實掌握,以期為后續的課程的順利開展打下良好的基礎。
3采用多種形式實施教學
多媒體教學改變了傳統教學中粉筆加黑板的單一的表現形式,能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化,激發學生學習興趣,調動其學習積極性,同時提高了學生學習的效率[8]。用圖像代替文字,學生看圖學習,既形象又直觀,還能留出空間讓學生進行思考;運用流程圖或表格使繁雜的操作步驟變得簡潔明了,便于學生進行動手操作[9]。在實驗課中我們也可以將圖片、動畫等運用到實驗課的講授中去。這樣可以把枯燥抽象的實驗內容變得生動有趣易懂。
4靈活解決實驗教學過程學生出現的細節問題
注意課堂上小細節,培養學生的觀察能力。例如:在果蠅的飼養、果蠅的形態和生活史觀察實驗中,細心的同學就發現了不同雄性果蠅個體之間的性梳存在梳齒數目不同的現象。此時,教師就可以引導學生認識生物的性狀都是由相關的基因決定,同時又由后天外界環境影響所致。另外,可以引導學生進行原因探索,來培養他們的科研意識和探索精神。在實驗教學的過程中發現部分學生的動手能力較差,有些同學善于思考,能想出一些好的點子改進實驗過程中的小細節。針對這種情況,我們可以根據實踐能力、學習能力等差異性分組,讓小組同學之間進行相互幫帶。教師同時加強督促,使他們跟上大多數同學的步伐。在實驗過程中,有些學生實驗操作失敗,可提供相應的實驗條件允許他們在合適的課余時間重做。這得到了學生的普遍認可,也極大的調動學生學習的積極性,同時可以培養他們不怕吃苦,不輕言放棄的精神。在進行實驗報告的評閱時發現,其實驗報告內容大多類似,都是沿著老師所講授的思路進行,沒有自己的想法。因此,教師可以引導他們加強對自己的結果進行討論分析,鼓勵學生在實驗報告中要突出自己見解、認識,討論并分析在自己在做實驗的過程中各細節的設計的優缺點,為什么要這樣設計實驗,為什么會出現這樣的結果,今后又將如何改進。另外,可以提倡改變學生實驗報告形式的單一性,可以將實驗結果經團隊討論完畢后統一匯報,形式可以多樣化,比如,以PPT的形式或小論文形式。這樣既培養了學生分析問題和解決問題的能力,提高學生團隊意識和綜合素質,又為學生將來完成畢業論文或畢業設計奠定基礎。
5讓學生直接參與實驗教學的全部過程,切實做到學生是教學的主體
改變學生只在課堂上了解實驗的基本原理和進行基本操作訓練的現狀,讓學生參與到實驗課教學的全過程中去,即從實驗課的準備工作到實驗結束后整理用品的全部過程。這樣可以提高學生學習的積極性,培養學生吃苦耐勞精神和團隊合作意識。同時又可以使學生了解教師工作的艱辛,更加端正學習態度。另外,可以引導學生參與到實驗課的考核中來,實驗課成績可以根據學生的出勤率、實驗態度、團隊協作精神、實驗結果、實驗報告或實驗研究論文等來確定。可以引導學生參與到其中,讓他們對自己各方面的表現進行自評和他評,讓他們明了自己成績的來源影響因素,找出差距,確定努力方向。發現在學生自我評價環節和他人評價中,可激發學生在實驗中的自我管理能力和實事求是的精神,體現出實驗教學也是學生綜合素質教育的平臺。
6結語
在遺傳學實驗教學過程中還有很多方面值得探索,努力使遺傳學實驗與生產和生活實際相結合,拓寬思路,發揮才智,設計出更多、更好的遺傳學探究性實驗項目。以提高學生的動手操作能力、分析問題能力和設計創新能力,培養他們的創新精神。將遺傳學實驗教學作為提高學生綜合素質的另一平臺。
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論文關鍵詞:遺傳圖解,給分點
一、遺傳圖解的作用
遺傳圖解是解釋遺傳學現象的一種工具,是高考試卷中經常考察的一種試題類型。
二、遺傳圖解的類型
遺傳圖解包括豎式和棋盤式兩種類型,其中豎式是經常考察的類型。
三、豎式遺傳圖解
(一)格式及給分點
①左側標注:即在圖解的每一行最左側標明這一行代表什么。
②P、F1、F2的表現型和基因型:要求每一代的表現型和基因型必須同時體現在遺傳圖解中。
③配子前沒有系數:書寫的是配子基因型的種類。
④子代比例:根據解釋的具體遺傳學問題是否要解釋比例,確定子代是否帶比例。
⑤帶母本、父本符號:題目別強調或提出誰做母本誰做父本的時候就需要帶出、;正交反交時必須帶出、。
這些在閱卷時候往往做為重要的給分點。
(二)常見模式
常染色體遺傳中的模式
①雜交②自交
③測交
伴性遺傳中的模式
①伴X遺傳
②XY同源區段遺傳
.已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上一對等位基因控制,剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性。現有基因型分別為XX、XY、XX和XY的兩種果蠅)根據需要從上述四種果蠅中選擇親本,通過兩代雜交,使最終獲得的后代果蠅中,雌性全部表現為截毛,雄性性全部表現為剛毛,應如何進行實驗?(用雜交實驗的遺傳圖解表示即可)
3.育種中的遺傳圖解(和雜交育種)
①單倍體育種遺傳圖解
②雜交育種遺傳圖解
小麥品種是純合體,生產上用種子繁殖,現要選育矮桿(aa)、抗病(BB)的小麥新品種;請設計小麥品種間雜交育種程序,要求用遺傳圖解表示并加以簡要文字說明。(寫出包括親本在內的前三代即可)。
種植F代,選矮桿、抗病(aaB_),繼續自交,直到不發生性狀分離為止
4.關于正交反交的遺傳圖解
四、棋盤式遺傳圖解的格式及給分點
在雌雄個體產生的配子種類較多的時候,如果用豎式遺傳圖解表示會很亂,但用棋盤式遺傳圖解卻可以很清楚的把問題表述清楚。
(一)。格式及給分點
1.表頭:表頭中應標出雌配子和雄配子。
2.橫行和豎行:應對應填寫雌雄配子的基因型和概率。
3.棋盤中內容:應對應填寫子代的每種基因型表現型及概率。
(二)常見模式
已知雞冠的形狀是由常染色體上的基因控制的,在研究雞冠形狀的遺傳過程中發現:以薔薇冠的雞與豌豆冠的雞雜交,F代全部表現為胡桃冠雞,F相互,F中出現:胡桃冠:薔薇冠:豌豆冠:單片冠=9:3:3:1。設家冠形狀受兩對等位基因A與a、B與b控制,且當A、B同時存在時表現為胡桃冠;薔薇冠的雞基因型為A_bb,豌豆冠雞基因型為aaB_,單片冠雞基因型為aabb。試以棋盤式遺傳圖解解釋這一遺傳現象。
F:胡桃冠:薔薇冠:豌豆冠:單片冠=9:3:3:1
關鍵詞:《遺傳學》;課程建設;本科教學;多媒體教學課件
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0107-03
《遺傳學》是上一世紀生物科學領域中發展最快的學科之一,形成了許多分支學科和交叉學科,其研究范疇大幅度拓寬和深化,新技術和新方法也不斷涌現[1]。《遺傳學》內容抽象,涉及相關知識面廣,學生學習起來較為困難,教師如何“以人為本”地讓學生盡可能掌握本門課程知識,成為《遺傳學》課程改革的重點[2,3]。目前隨著分子生物學科的飛速發展,《遺傳學》的研究方面逐漸拓寬、深化,勢必將在基因組學和生物信息學等研究領域繼續展開激烈的競爭,因此培養具備豐富的《遺傳學》知識,同時兼備創新能力的研究型創新人才已迫在眉睫[4]。因此,要強化《遺傳學》課程的建設工作,在以提高教學效果和質量為前提的基礎上,還要注重運用教學手段和多媒體技術的運用,《遺傳學》課程在本科教學中一直是很重要的基礎課程,尤其是在農學和生物學等相關學科中的教授中,取得的成績也很顯著。與此同時,《遺傳學》及其相關學科發展之迅速,使得教學中出現授課內容的增加與課時安排矛盾突出、教學方法不適應《遺傳學》的快速發展、教師隊伍知識結構需要調整及教學儀器和設備較為陳舊等問題比較突出。為此,筆者認為可以從課程體系、教學內容、教學方法、教學手段等方面改進,注重師資隊伍建設和實驗的建設,將《遺傳學》課程的逐步合理優化。
一、課程體系建設和教學內容的組織
(一)課程體系的建設
《遺傳學》教學大綱嚴格依據新世紀人才培養的目標需求,充分體現出本學科最新的發展趨勢,具有良好的前瞻性。而在教學過程中也要實現教學與實踐的靈活互動,使學生能夠靈活地運用《遺傳學》所學的基本規律來分析學科中遇到的問題,從而提高學生的遺傳分析能力。規范《遺傳學》的教學管理模式,避免重復知識的講授,多配合一些案例分析,并及時將一些新知識、新案例及時補充到課堂和實驗之中,可以適當地開設與《遺傳學》理論相關的綜合性實驗,同時結合生物技術前沿技術領域,開設了有關遺傳轉化和利用染色體的微核技術進行核型分析等綜合實驗,將會取得較好的教學效果,使《遺傳學》課程始終保持一種活力,通過對教學的研究和創新,探索并運用精品課程教學高水平的途徑和方法,使《遺傳學》教學形成自己的特色。
(二)教學內容的組織
隨著近年教學同行們的不懈努力,已將相關學科的新理論、新技術添加到《遺傳學》授課內容中,因此《遺傳學》內容已有明顯增加,《遺傳學》課程教學過程中在保持本學科自身完整性和系統性的基礎上,還要強調反映力遺產學,特別是基因工程和基因組學在20世紀90年代的最新進展。因此,《遺傳學》課程為適應21世紀學科發展的需要,在論述方面應對經典《遺傳學》進行適當整合,以遺傳物質的本質、傳遞、變異和遺傳信息的表達與調控為主線,對與《遺傳學》緊密相關的基礎知識和本學科的最新發展動態做重點講解和介紹。其內容涉及生物體宏觀到微觀等各個層次,包括生物進化過程、植物群落演化、各種生物體形態性狀以及細胞染色體、DNA分子結構等。教學內容上,應注意避免與其他學科相重復,使學生對《遺傳學》的不同層次上有較為完整和充分的認識,從而充分了解和掌握《遺傳學》在國內外發展的現狀和趨勢,更深層次上了解和掌握《遺傳學》知識。另外,教師把每章內容講解學習完成后,應根據教學內容為學生布置一些精選習題,以提高學生分析解決問題的能力。
(三)教學效果的測評
教學效果是評價課程建設成效的重要手段。因此,要深層次地改進考核辦法以提高教學效果。在考核方法上,可以采取筆試、面試、課程論文和課后習題相結合,單項試題與綜合分析試題相結合的方法。在考試命題上,為提高學生獨立思考、分析問題的能力,應多出理解分析方面的試題,做到靈活多變。同時將實驗操作過程、報告結果,紀律和實驗考試等也納入到實驗考核中來,在提高在《遺傳學》總成績中實驗成績的所占比例。“理論綜合試題”的內容要讓學生通過一學期的學習和思考后,在綜合全書主要內容的基礎上再行完成,這樣有利于提高學生對《遺傳學》知識的全面理解,從而提高學生獨立思考問題和分析問題的能力。實驗考試可采用在學生完成實驗后根據考試結果由教師現場打分的方法,來激發學生學習的積極性和主動性,提高學生觀察發現問題和解決問題的能力。
二、教育教學方法與手段的改進
(一)改善傳統教學方法
首先,在《遺傳學》教學中,最重要的是要把培養學生的遺傳分析能力作為重點。為了使學生獲得深刻的印象與全新的體驗,教師一般會采用各式各樣的教學方法,例如:交互式、實習法等。這種方式方法對加強學生對本學科的基本規律、理論、概念以及研究發放有很好的促進作用,學生也更容易掌握相關知識。同時,啟發式教學模式給予學生更大的支配空間,在實際學習中掌握主動權,培養了學生自主學習的精神,提高了學生學習的積極性和主動性。通過開放實驗室,更好地培養了學生自主學習和創新能力,可以最大程度地啟發學生的主觀能動性,提高學習積極性,這些都是開展研究《遺傳學》研究性學習的基礎。也是改善改進日常教學效果的基礎。同時,《遺傳學》中日常教學情況及時反饋以及課后征詢學生意見制度的實施,可以多方參考學生對教育教學的意見建議,適時的改善教學方法,保持教學雙向信息反饋通道。
(二)不斷改進教學手段
為了改善課程教學質量與日常教學效果,同時克服有時遇到的課時不足的問題,需要在現代化教育技術應用重與教學改革中,積極創建和應用CAI教學課件,結合實物、圖片、錄像等進行多媒體現代化的教學設備。同時為了方便學生的自學和復習,又能讓教師授課使用,在《遺傳學》CAI教學課件中,可以同時制作網絡版和課堂教學版兩個板塊。《遺傳學》課件具有界面美觀、內容新穎、結構緊湊、文字精煉、圖文并茂等特點,實物照片和彩圖多,能夠將動植物的生長發育時期和世代、宏觀和微觀特性等直觀地展現在學生面前。《遺傳學》的教學內容比較抽象難以理解,而多媒體教學設備則使其變得生動直觀,更加有效地發揮了學生的想象力,調動了學生學習的積極性。而多媒體課件中附有的教學大綱、日歷、參考書和教輔助資料等內容也方便了任課教師和學生更好地了解《遺傳學》需要掌握的內容范疇,課后學生們可以隨時上網閱讀和復習課上的內容,還可以通過課件鏈接到國內外與《遺傳學》相關的諸多網站進行自主學習與興趣學習。另外,還要配合《遺傳學》CAI教學課件,編寫配套的筆記型電子版教材,有助于克服學生在學習過程中多媒體筆記難記的問題,也方便了學生們根據相關的課件內容進行復習。
三、師資隊伍建設
建設好一門精品課程不僅要有豐厚的物質基礎,還需要雄厚的師資力量和一支團結協作的師資隊伍,在《遺傳學》教學的工作中,受到高度關注的重要工作之一就是師資隊伍建設。因此,根據《遺傳學》的課程教學隊伍的實際情況和發展所需的課程,制訂一套《遺傳學》課程的發展規劃和培養師資的計劃,并且由豐富經驗的教師進行指導,勢在必行。可通過對教師隊伍綜合素質培養、教學素質培養、科研素質培養等三個方面進行師資隊伍建設。
(一)綜合素質培養
教師之間應該及時交流上課經驗,選修課程應選擇與《遺傳學》課程相關的一些課程,例如:《植物學》、《生物學》等本科生和研究生的課程。這樣可以豐富教師的知識。要保證教學的質量,教學課件必須由專業人士制作,教學的質量和課件的內容也必須由課程的負責人全權負責。要經常舉行《遺傳學》的課程教學研討會,這樣可以及時發現問題、解決問題。每學期開學后,由團隊的負責人組織和指導下,請團隊中資深、教學經驗豐富的老教師和其他學校長期工作的一線教師對青年教師進行綜合素質的培訓。依托建立的實踐教學基地,有計劃地安排教師到業務部門進行調研,使教師有機會參加業務實踐,提高實踐教學能力。
(二)教學素質的培養
青年教師應經常參加學校組織教學觀摩課程。在參與的過程中同時由團隊負責人和團隊成員中的老教授可以親自傳授一些教學方法或者經驗。這樣有利于青年教師學習到豐富的實踐知識以及親身體驗。以便青年教師在以后的教學實踐中可以更好地學以致用。青年教師在教學中還存在一些缺陷,或者說是教學經驗不足。學校可以安排青年教師給有著豐富經驗的老教授擔任教學指導老師,制定詳細的、以老教授帶新青年教師的計劃,年輕教師可以給導師承擔一些工作。這樣在教學上青年教師可以學到的知識很多。這樣有利于青年教師積累豐富知識和經驗。在參加教研活動的過程中會逐漸的提高自身的水平。青年教師之間相互交流教學經驗,這樣才能逐步提高青年教師的教學水平以及教育教研的能力。
(三)科研素質培養
只有當教師自身具有豐富的科研實踐經驗,才能游刃有余地將理論簡單而有效地傳授于學生,使學生更為直觀地認識到所學知識的應用領域,從而能有效地避免學生眼高手低現象的出現。因此,青年教師需要承擔或者參與其中的一些科研項目。通過在實施的過程中發現問題和解決問題的辦法,并及時有效地反饋到教學實踐中,這樣才能更加有效地提高教師的自身水平,為開展教學實踐提供更高的水平。青年教師和科研骨干都是教學團隊中最重要的支柱和后備力量。因此學校應大力支持青年骨干教師積極參與科研工作或有計劃攻讀博士學位或進博士后流動站,爭取實現教師博士化,在年齡上應有較大的提升空間。學校應采取多種形式支持青年教師從事科研工作。
四、實驗教學或實踐性教學的提高
根據《遺傳學》發展迅速并形成了許多分支學科和交叉學科的這一特色,這門課程要從多方面入手,做出具體的內容調整,例如:實驗的項目、實驗的具體教程和實驗實踐的內容,對有連續性和相似性的實驗進行歸納并攏,在課堂上多多開展具有設計性、應用性、綜合性的實驗,對于驗證性的實驗要逐步削減,從而跟上國內外本學科的發展步伐。爭取與國際國內重點大學的學科實踐看齊,不斷提高學生對本學科的實踐操作能力,激發學生的學習興趣和積極性。
(一)增開新實驗
根據開課對象所學專業不同的特點,在保證經典《遺傳學》實驗開設的前提下,逐年增加1~2個新的實驗項目。對室內外的實驗有機結合起來,同時在實驗課程中我們要積極采用新進的教學技術,去輔助實驗的順利開展,此課程的實驗要由具有豐富實踐經驗的老師來開展,從而提高我們實驗課程的教學效果。因為學生在實驗操作方面技術還不夠純熟、不夠全面,知識面也有待拓寬。對此,此學科的實驗內容需要增加與《遺傳學》課程內容有著密切關系的、具有綜合性的和設計性的實驗,如“植物染色體的核型分析”、“果蠅標本的采集、形態鑒別和雜交實驗”、“多倍體的誘發與鑒定”等,這樣的實驗可以從根本上提高學生的綜合操作能力,達到良好的實驗效果。此學科中的具有綜合性的實驗應該達到總實驗量的一半左右,這樣的實驗體系才更加合理。在實驗過程中,我們要對學生提出嚴格的要求,學生們也要對實驗過程中所產生的現象進行認真的思考,對實驗結果加以分析,積極完成實驗報告或撰寫論文,通過實驗對其原理和方法有了徹底的理解和掌握。
(二)更新實驗設備,改善實驗環境
更新實驗設備、改善實驗環境,是我們實驗教學水平提高的基礎條件和硬性條件。在學校經濟條件和實驗場地條件允許的前提下,建設完成具有功能齊全的教學實驗室,同時引進先進的實驗設備,這樣的實驗室可以滿足更多專業學生的實驗要求,能夠滿足我們更多學科實驗任務和符合綜合性實驗的需求,從而大大提高我們的實驗教學水平。為了更好地利用這些先進的實驗設備和良好的實驗環境,我們要積極制定相關管理制度,責任到人,同時對實驗室的開發時間要加以延長,這樣學生可以有更多的機會去親手做實驗。我們要培養學生愛護實驗設備和實驗環境的意識,讓學生自主對其進行管理。在實驗過程中學生可以和實驗指導教師共同協商,這樣可大大提高學生對此課程實驗的積極性,使得學生的操作技能不斷提升,從而實現高效實驗課堂的目的。
(三)在教學中運用多媒體手段
多媒體教學是現代教學中運用的一種重要方式,要提高課堂教學效率一方面要采用優秀的教學資料以及現代教育技術,也要將多媒體技術引用到教學中,在《遺傳學》的教學過程中也要如此,這樣才能進一步提高和完善教學手法和手段。為此,實驗室要不斷增添、更新教學儀器設備,尤其是多媒體教學儀器設備,在改善教學環境和實驗條件的同時,也為教師自己更深層次的教學提供了更便利的條件。舉個例子,以前教師如果與學生一起進行顯微鏡內的觀察,難度很大,過程也比較繁瑣。但是,運用了多媒體教學手段,教師可以很方便地將顯微鏡里可觀察到的物體用數碼顯微系統映射到大屏幕上,教師的講解就更加容易,更生動活潑,學生學習也簡單了,更增添了學習興趣。再者,平常學生自己做完的片子也可以在計算機中保存,隨時就可以打印出來,減少了學生的工作量,同時也能激發他們的學習興趣。對于平常各種教學圖片掃描到電腦里讓學生進行觀看,可以使教學效果有一個很大層次的提高。
綜上所述,通過近幾年的教學改革可以看出《遺傳學》課程改革勢在必行。教師在把握該課程特點的基礎上,重點考慮學生的接受能力,據此來制定切實可行的教學方案。通過先進的教學技術與傳統的教學方法有機結合,把以教師為中心的教變為以學生為中心的學,把以教師為主體的教學實踐過程變為以學生為主體的學習實踐過程,是提高《遺傳學》課程教學質量、緊跟時代步伐的有效手段。今后將以此為指導思想,并進一步完善《遺傳學》課程建設,使課程教學再上一個臺階。
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關鍵詞: 高等農業院校 遺傳學 實驗教學 創新模式
遺傳學是高等農業院校多個專業(生物科學、生物技術、動物科學、園藝、畜牧獸醫等)的一門主干基礎課,遺傳學教學質量對于農業院校相關專業課程的教學具有非常重要的關聯作用[1,2]。遺傳學實驗課程是生物科學、生物技術、動物科學、畜牧獸醫等專業學生入學以來所開設較早的一門專業基礎實驗課,它的開出對后續實驗課程的開出具有重要的參考意義[3,4]。因此,遺傳學實驗教學內容的遴選,實驗類型的設定、教學方法的改進及考核方法的改革,是構建適合于農業院校有關專業人才培養模式,培養學生創新意識,提高學生實踐動手能力的關鍵[5]。為此,我們根據多年的遺傳學實驗教學探索,總結了一套適用于不同專業的遺傳學實驗教學模式,以期為同類專業基礎課程的實驗教學模式的探索提供參考。
1.遺傳學實驗教學內容的遴選及實驗類型的設定
遺傳學實驗作為一門專業基礎課實驗,涉及生物科學、生物技術、動物科學、畜牧獸醫等多個專業。目前農業院校開設的遺傳學課程學時不盡相同,各個專業的理論、實驗教學時數也不盡相同,有的專業有野外實踐,有的專業沒有。因此,在開展實驗教學的過程中,一定要遵循“寬基礎的前提下突出專業”的原則選擇實驗內容[6,7]。具體地說,就是在實驗內容的選擇上,貫徹基礎性、適用性、典型性、綜合性的原則,在確保開設基礎實驗的前提下突出專業特點,同時也要為后續專業課程的開出打下基礎。
1.1基礎性實驗的選擇。
遺傳學基礎性實驗的教學目標首先是讓學生熟練掌握實驗中常用儀器的使用方法,突出對學生基本實驗技能的培養。在遺傳學基礎性實驗教學過程中要求學生通過實驗首先加深對所學理論知識的理解,進而培養實驗技能和動手能力。基礎性實驗是綜合性及探究性實驗教學內容的基礎。遺傳學基礎性實驗內容主要包括顯微觀察、基本遺傳規律的驗證、細胞和組織培養等[8]。在教學中,我們根據學生所學專業的不同、學時的不同主要選擇了細胞有絲分裂制片、減數分裂涂抹制片、染色體(結構數目)的誘導及觀察、染色體核型分析及顯帶處理等幾個驗證性實驗。
1.2綜合性實驗的設置。
遺傳學綜合性實驗教學目標主要在于培養學生整理和查閱相關實驗資料能力,培養學生自主實驗動手能力,培養學生處理實驗數據的能力,培養學生分析、解決問題的能力,等等[9,10]。綜合性實驗又稱為復合型實驗,我們在綜合性實驗教學中主要開設了模式生物性狀遺傳分析實驗。比如,我們將果蠅的培養、果蠅的性別鑒定、果蠅唾腺染色體的制片觀察、果蠅雜交實驗、果蠅性狀的遺傳分析等綜合成一個大實驗。讓學生從果蠅的培養開始,雖然時間較長,但是比較系統,并取得了很好的教學效果。此外,我們也可針對不同的專業(生物科學、生物技術專業)需要補充了一部分分子遺傳學實驗,如基因功能的遺傳分析(如擬南芥突變體篩選、細菌局限性轉導、轉座子插入突變)等內容。
在此綜合性實驗教學階段,目的是學生在掌握遺傳學實驗基本技能基礎上,綜合運用所學理論知識和基本實驗技能,去完成預定的實驗內容,去解決相對較為復雜的問題。在綜合性實驗教學過程中要加強培養學生獨立思考、工作的能力,為下一步開展探究性實驗奠定基礎。
1.3探究性實驗的設計。
遺傳學探究性實驗是獨立于遺傳學課程教學進行的一種創新探索性實驗,它最主要特點是獨立性,同時探究性實驗體現知識的連貫性、實驗技能的綜合性,實驗內容和過程的系統性、科學性。探究性實驗要求學生綜合利用所學遺傳學理論、實驗原理自主設計實驗,并主要由學生獨立完成。探究性實驗的目的在于培養學生發現、分析和解決新問題的能力[11]。
我們在遺傳學探究性實驗教學中的具體做法是:(1)對學生所在的專業、學時進行分組(學生可以根據專業特點、興趣愛好、實驗室條件進行組合),每組3―4人;(2)進行實驗題目的選擇(實驗指導老師預先擬定幾個指導性題目供選擇)或設計(學生自主);(3)學生以小組為單位完成實驗方案的設計、實驗材料的選擇和準備;(4)實驗實施,學生以小組為單位完成實驗操作、實驗結果分析、撰寫實驗報告(甚至研究論文);(5)實驗教學交流,要求學生把實驗中遇到的各種問題進行歸納、整理、總結、分析。通過探究性實驗教學,學生培養了自主設計并獨立完成實驗的能力,提高了分析問題和解決問題的能力,同時為以后畢業設計的開展打下了良好的基礎。遺傳學探究性實驗有利于把學生的注意力從簡單的對實驗結果的驗證認識引導到創造性的思維空間中來,有利于培養學生的創新思維和綜合能力。
2.改進和創新傳統教學方法及思路
2.1構建以學生為核心的實驗教學模式,采用多元化的教學方法。
現代教學中,多媒體課件和網絡教學手段已經廣泛應用于遺傳學理論課程教學,但多媒體教學在很多實驗教學中應用不足。針對這一點,我們一改傳統的“嘴巴、粉筆、黑板”的實驗課理論教學模式,將網絡教學和多媒體課件等現代教學手段廣泛地應用于遺傳學實驗教學中,努力加大實驗教學內容的信息量,積極拓展實驗教學的空間。利用現代化的教學手段把實驗方法、原理、步驟和過程形象生動地展現給學生,使學生的視覺、聽覺和觸覺全面參與感知活動,最大限度地調動學生的學習積極性、激發學習熱情,從而提高學生的學習效率[12]。
2.2改“填鴨式”教學方法為“主動式”學習方法。
在遺傳學實驗教學過程中,我們將不同層次的實驗區分為基礎性實驗、綜合性實驗和探究性實驗三類。基礎性實驗的教學目標重點在于學生對實驗技能的熟練掌握,基礎性實驗教學采用教師現場指導學生實驗的教學方法進行;綜合性實驗的教學目標重點在于突出對學生整理查閱資料能力、動手能力、數據處理能力、運用所學理論分析、解決問題等能力的培養,綜合性實驗教學主要采取學生自主進行與教師現場指導相結合的教學方法進行;研究探究性實驗教學目標重點在于對學生獨立創新能力的培養,探究性實驗教學采取以學生探究式自主實驗為主、教師指導為輔的教學方法進行。
在實驗教學過程中,學生是實驗教學的核心和主體。對教師而言,要有極強的組織能力和控制能力,在實驗教學過程中,教師和學生需要相互配合、相互協作。為了充分發揮學生的主觀能動性,教師在教學過程中不能把學生管理得過于死板,在實驗教學的過程中,從“基礎性實驗―綜合性實驗―探究性實驗”的過程中潛移默化地將教師“填鴨式”的教學方法改變為學生“主動式”學習方法。這樣就在教學中彰顯了學生的主體地位,使整個實驗過程都是圍繞著學生這個核心展開,讓學生成為名副其實的主角,在盡情張揚個性的同時積極地激發自我的創造性思維,盡快提高創新意識,培養創新能力。
3.實驗教學考核方法的改進
實驗考核是實驗教學的最后一個環節,同時也是保證實驗教學質量的一個重要手段。實驗考核不但能督促學生認真進行實驗、檢查學生對理論和實驗技能的掌握程度,而且可以檢查教師的教學效果。我們把實驗考核的重點定位在對學生動手能力和創新能力的考核上,將實驗考核成績分解成四個部分:通常情況下,實驗報告成績占20%,實驗操作成績占40%,實驗理論成績占20%,平時課堂成績占20%,各成績所占比例依據具體專業(如學時)、具體情況(如探究性實驗所占的比例)適當變動,目的使最終的成績客觀、公正、公平,真正體現出“高分高能”,充分保護學生的學習積極性和學習熱情。
4.結語
遺傳學實驗教學是高等農業院校遺傳學教學的重要組成部分,它的改革是一項非常復雜的任務,在全面實施素質教育的今天,遺傳學實驗教學的改革更是勢在必行。當然在實驗教學改革的過程中,如何建立長效的實驗教學改革效果評價指標體系,還需要在今后的教學過程中作更進一步的探討和研究。
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關鍵詞 GoPubMed PubMed 信息分析
AbstractGoPubMed is the latest,conducting intelligent search tool to PubMed.The text analyzes the papers published by Jiangsu Institute of Hematology,indexed into PubMed by using GoPubMed.
Key WordsGoPubMed;PubMed;information analysis
GoPubMed是德國Transinsight公司開發的生命科學語義搜索引擎,其網址為:省略/。其2008年12月推出的4.0版獲2009年度德國Red Dot設計大獎:傳播設計領域(圖形用戶界面與交互工具)之至尊獎(the best of the best)。該引擎是基于知識和語義計算處理的智能檢索系統。其數據源與美國國立醫學圖書館的PubMed完全一樣,其本身并沒有數據庫,其原理為將讀者檢索提問詞提交給PubMed,接收PubMed的檢索結果,利用GO(gene ontology,GO-基因本體)和MESH(醫學主題詞表)對檢索結果進行提煉,利用算法從中提取GO術語和MESH主題詞,自動生成臨時基因本體和醫學主題詞表,從而對檢索結果進行分類,讀者可以根據這些分類快速找到需要的文獻[1]。
GoPubMed統計分析功能具有對所有檢索結果或單獨對分類類目中的術語在PubMed中檢索得到的文獻進行的統計分析,提供的4W分析(What,Who,Where,When)可以直觀地提供給我們包括對檢索到文獻從年代分布、核心著者、核心期刊、著者分布的可視化地圖。
資料與方法
由于GoPubMed的數據源取自PubMed,故我們研究的對象論文為江蘇省血液研究所(Jiangsu Institute of Hematology)發表的被PubMed收錄的論文。
研究方法:使用GoPubMed檢索引擎,輸入檢索詞“Jiangsu Institute of Hematology”進行檢索,并對檢索結果進行分析。
圖2 Who分析顯示核心作者
圖5Who分析的研究者合作關系網絡
圖6When分析的發表文獻時間分布和趨勢
圖8Where分析的世界地理分布
結 果
檢索出相關文獻323篇。What分析:顯示該所的研究內容與研究方向主要為白血病、基因表達、骨髓移植、抗原電泳實驗、淋巴胚前體細胞白血病、細胞遺傳學等(圖1)。
圖1 What分析顯示研究方向
Who分析:該所的核心作者:阮長耿教授-資深作者(Senior Author)(圖2)。
核心作者群:阮長耿教授、薛永權教授、陳子興教授。其他高產作者還有潘金蘭、岑建農、白霞、王兆鉞、沛、吳亞芳等(圖3)。
的核心期刊:依次為中華血液學雜志(77篇),中國實驗血液學雜志(45篇),中華醫學雜志(20篇),中華醫學遺傳學雜志(18篇),中華內科雜志(17篇)等(圖4)。
該所研究人員的合作關系網絡圖,見圖5。
圖4Who分析的核心期刊
When分析:該所發表文獻時間分布和趨勢(圖6)。
Where分析:江蘇省血液研究所研究成果的世界地理分布圖(圖7、8)。
圖7 Where分析的國家和城市分布
討 論
GoPubMed是優秀的智能檢索工具。不僅可以對一個研究機構發表的文獻進行分析從而揭示其研究方向、核心作者、研究趨勢等,還可以針對某一研究課題進行分析,總結出該課題領域的最新相關情況。必將在醫學研究中越來越多地發揮重要作用。
參考文獻
論文關鍵詞 豬 原始祖先 后代群體 遺傳貢獻
論文摘要 以已繼代選育10個世代的“蘇鐘Ⅰ系”豬為研究對象,根據有關資料分類、統計其原始祖先到達后代群體的所有通徑線數,探討豬原始祖先對后代群體的遺傳貢獻。
在豬品種(系)形成過程中,祖先對后代群體的遺傳貢獻各不相同。在如何選種及祖先對后代的遺傳貢獻方面,許多學者從不同角度進行了研究[1~3]。楊寧等定義每個親本所產生的育成后代數占后代總數的百分比為該親本對后代群體的遺傳貢獻率,并用這一指標衡量該父母本對后代基因庫的相對重要性[3]。本研究試圖根據豬原始祖先到后代群體的通徑線統計原始祖先對后代群體的遺傳貢獻。
1 材料與方法
1.1 通徑線的分類及統計
一般培育品種(系)時,群體系譜比較復雜,原始祖先到達后代群體的通徑線很多,不易繪出,但可以通過統計原始祖先到達后代的各種通徑線所經過的代數(如經過的代數為n,則定義其通徑線長度為n)來統計、分類通徑線。例如親子代中,子代基因有一半來自父本,一半來自母本,那么父母本對子代的遺傳貢獻分別為1/2,親子代的所有通徑線數統計為x1,同理,祖孫代中祖代對孫子代的遺傳貢獻各自為(1/2)2,祖孫代的所有通徑線數為x2,……,以此類推,通徑線長度為n,那么通徑線數統計為xn,其祖先中每個個體對后代的遺傳貢獻為(1/2)n[3~5]。
1.2 遺傳貢獻率的計算
假如后代群體(由具繁殖能力的育成個體組成)含量為N,原始祖先到達后代群體的最高代數為n,那么某一原始祖先對后代群體的遺傳貢獻率為:
其中,y為某一原始祖先對后代群體的遺傳貢獻率;N為后代群體含量;n為原始祖先到達后代的通徑所經過的代數;xi為原始祖先到達后代的通徑線數。
所有原始祖先對后代群體的遺傳貢獻總和為1,即Σy=1。當N=1時,為某一原始祖先對某一后代的遺傳貢獻率。
當所有通徑線長度相等(如無世代交叉的群體繼代選育)時,公式(1)可以簡化為:
y=1/N×0.5ixi=xi/(N×2i) (2)
其中,2i為后代群體中某一個體到達原始祖先的所有通徑線數;N×2i為后代群體到達原始祖先群體的所有通徑線數,即原始祖先群體到達后代群體的所有通徑線數。
從公式(2)可以得出,某一原始祖先對后代群體的遺傳貢獻率為這一祖先到達后代群體的通徑線數占所有原始祖先到達后代群體的總通徑線數的比例。
2 結果與分析
蘇鐘Ⅰ系豬的原始祖先為“長白”豬和“二花臉”豬,雜交后橫交固定,目前已在橫交固定后群體繼代選育10個世代,根據其選育過程中的10個世代的系譜資料作統計分析。
2.1 蘇鐘Ⅰ系通徑線的分類統計
在蘇鐘Ⅰ系組群初期,考慮到特別優秀個體的選留,世代出現重疊,故其原始祖先到達后代群體的通徑線長度分別為12、11、10計3種類型,分別統計為x12、x11、x10(表1)。
2.2 蘇鐘Ⅰ系各原始祖先對后代的遺傳貢獻率計算公式
蘇鐘Ⅰ系10世代核心群由90個個體組成,各原始祖先對其遺傳貢獻率計算公式如下:y=1/90×[0.25x12+0.5x11+x10]×0.510由以上公式計算出蘇鐘Ⅰ系33個原始祖先對后代的遺傳貢獻率,結果列于表1。
從表1可以看出,原始祖先的公豬中,852460、852248對1998年核心群的遺傳貢獻較大;其次是個體850369和840261;貢獻較小的原始祖先是850009及850001。在母豬中,原始祖先個體12356、11976、857924、858276及857432對后代群體的遺傳貢獻率較高;而其它原始祖先對后代群體的貢獻相對較小。
參考文獻
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關鍵詞:醫學遺傳學;LBL;PBL
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0112-02
醫學遺傳學是一門應用遺傳學理論和方法研究遺傳因素在人類疾病的發生、發展、診斷、治療以及預防等過程中的作用機制和規律的學科[1]。隨著人類基因組學及后基因組學的飛速發展,醫學遺傳學逐漸發展成為現代醫學理論與實踐的重要基石,其新理論和新方法不斷改變著人們對醫學問題認識和解決的方式[2]。這門學科具有跨度寬、難度大、綜合性強、抽象等特點,如何在有限的課堂中既讓學生系統地接受遺傳學的基本原理,又能通過激發學生學習的主動性,培養學生分析和解決問題的能力,是提高教學質量的關鍵問題[3]。將以問題為基礎的PBL(Problem Based Learning)教學模式[4]和著重傳統講授的LBL(Lecture Based Learning)教學模式[5]有機結合,是解決上述問題的可行方案之一。
PBL教學法由美國神經病學教授Barrows于1969年正式提出,它的核心內涵是教學實踐中應以學生為中心,以問題為導向;該教學模式主張采用學生自學和小組討論的形式組織課堂教學,由學生就某一問題或病例進行分析討論、探求答案,最后由教師進行總結評價。近年來,PBL教學法被廣泛應用到眾多的醫學教學實踐中,但其應用方法還有待優化。
一、現狀調查分析
通過對我校不同學制的醫學專業學生進行大量的問卷調查,內容涉及到開課的必要性、學習后具備的各種實踐能力、授課方式、授課內容、考核方式等,統計結果顯示,認為開設本課程非常必要的占61.29%,認為必要的占38.71%,認為沒必要的為0;選修后認為非常好,對今后有很大幫助的占70.97%,一般的占29.03%,認為沒有用而后悔的占0。在八年制班級中已經嘗試了一次學生自己就某一專題討論學習的方法,受到同學們的歡迎。問卷中同學們表示可以再多些討論式教學(PBL)的占63.58%。這些調查研究的結果給了我們很多的啟示,通過改革醫學遺傳學教學方法,形成有一定特色的教學模式,對提高醫學生對醫學遺傳學的學習興趣有重要意義,同時可以使醫學生能真正掌握所學知識,并為后續的學習與臨床實踐打下堅實的基礎。
本課題中選取的教學研究對象是八年制班級,該班級的生源良好,生物學及相關知識背景較好,理解能力及主動學習能力均較強,并且將來有較多的可能利用現代生物學的理論知識和實踐方法進行臨床及科研實踐活動,非常適合課題組開展PBL-LBL雙模教學法的實踐與研究。同時,根據教學安排,每年度均有一學期可以進行教學法的實踐工作,課題組可通過合理設計與操作,及時獲取實踐結果,及時進行必要的調整及驗證,保證課題進行的系統性和完整性。
二、教學法實踐
1.以LBL把握主線,以PBL豐富分支。醫學遺傳學的理論知識系統性較強,但由于信息量大,單純講授容易顯得枯燥、不易理解。在課堂講授時采用傳統的LBL教學法將知識點按研究層次、研究角度進行編排,如根據醫學遺傳學的研究對象遺傳病,首先將課程內容按研究層次分為基因病和染色體病,再根據研究角度將上述兩部分內容各自分為基本原理和疾病實例兩個部分,最終將主要內容劃分成四個模塊。為了豐富課堂教學的具體內容及形式,在每個模塊的教學實踐中再具體組織PBL的單元,包括提出綜合性的問題和病例等形式。
2.四步式PBL教學。在組織PBL單元時,我們采取了通用的四步式的實踐方法:1)在課堂中向學生提出問題。問題主要包括兩種類型:一類是知識綜合性的問題,目的是讓學生通過聯系本學科與其他相關學科的有關知識點來回答某一問題,考察的是學生對多學科知識的理解與運用能力;另一類是病例分析的問題,目的是讓學生應用所學的遺傳學原理去解釋病例,考察的是學生對遺傳學基本原理的理解和應用能力。2)學生分組、組內分工、查詢資料、組內匯總。學生可自由分組,每組6~8人,教師指導學生進行關鍵問題分解,再由組內分工查找相關資料,然后由每組形成一份最終報告,用于展示交流。本環節通常每次設置兩個問題,通過后續環節中的交流過程,讓學生有交叉、互補式的學習效果。3)課堂展示交流。為了提高學生主動學習的積極性,我們設置了課堂展示交流環節。每組學生展示報告內容,同時回答其余組學生提出的問題。通過此環節的進行,讓學生體驗了撰寫小論文的過程及要求,培養了他們的科研意識及能力。學生通過比較每組報告的同時更容易發現并提出新問題,這是對PBL單元教學的一個延續。4)教師歸納總結。教師一方面要對所提出的問題給出結論,另一方面還要對每組的報告有相對客觀的評價,充分指出每組報告的優點與不足,讓學生切實做到學有所獲。
3.收獲與啟示。經過兩輪的教學法實踐,我們發現PBL教學法可以很好地組織醫學遺傳學的知識點和病例,這也與醫學遺傳學的課程特點有關,因此今后可以更多地采用PBL教學法組織教學單元。學生在PBL教學單元中也收獲了進行主動學習的經驗與信心,不少學生還因此進入到科研實踐中。通過組織PBL教學單元,教師和學生之間也有了更多的溝通與交流,更有利于教學效果的提升。盡管如此,以LBL教學法組織整體的課程框架,其系統性不可忽視,尤其對于醫學生而言尤為必要。
LBL-PBL雙模教學法的合理高效應用需要教師投入更多的精力,做好充足的前期準備工作,如設置教學模塊、設計問題、收集病例、分解知識點、歸納總結等環節都需要有全面的知識背景及豐富的教學經驗才可完成,因此教師之間的合作是不可缺少的條件之一。由于學科特點,教師對學科新的發展動態的及時更新與儲備也十分重要。在今后的教學實踐中,我們還將進一步嘗試將PBL教學法的應用進行一定的延伸,并探索相應的教學效果評價的方法,更好地指導教學法的應用。
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基金項目:北京中醫藥大學教學科研課題XJY12053。
1937年爆發,日軍侵占了華東,隨著該地區部分大學和蠶業學校的內遷,國內不少從事蠶桑研究的科研人員也紛紛來到貴州遵義,我國生物、動物學家,動物學會創始人之一的蔡堡(1897-1986,字作屏,余杭高橋頭人)就是其中一員。到了遵義,蔡堡和一些科技人員分析了遵義的地理、氣候和中國蠶桑發展的需要,決定籌辦中國蠶桑研究所。經多方呼吁,他的設想得到了中英文教基金董事會即中英庚款董事會資助和海外愛國華僑的幫助。1939年秋,中國蠶桑研究所在貴州省宣布成立,所址設在遵義山城南郊來熏門外“百藝廠”舊址(現遵義第三中學前操場一片),研究所所長由原國立浙江大學生物系主任蔡堡教授擔任。與此同時,浙江大學校長竺可楨采納了蔡堡的建議,亦將浙江大學遷至遵義,至此,浙江大學和中國蠶桑研究所成了當時遵城的最高文化學術單位。
中國蠶桑研究所主要研究桑蠶,同時也研究柞蠶。所內工作分育蠶及栽桑兩大塊,另設組織胚胎研究室、細胞遺傳研究室、分析化學實驗室、細菌實驗室、生理實驗室等,當時的研究力量主要是依靠一批浙江大學和復旦大學教育界的科研人員,遷入內地從事蠶桑研究的專業人員以及當時浙江大學、中央大學、西南聯大理學院及農學院畢業生。除蔡堡是研究員兼所長外,以下還有副研究員、助理研究員、技術員等20余人,還有工人10余人。
出于科研工作需要,研究所成立后所領導就設法安排資金派專人到上海及各地購置了大量必需的儀器設備、化學試劑及圖書資料(其中大部分是外文版專業研究書籍)。據曾在研究所工作過的高守仁撰寫的材料回憶,當時的化驗室和細菌室已擁有顯微鏡20臺,其中高倍鏡占半數以上,另還配有微米尺、切片機、分析天平、自動消毒器、自動調溫箱、計數器、伸度測量儀、氣象測量儀等,這些儀器現在看來很平常,但在科學落后的舊中國,特別是交通閉塞的黔北,擁有這樣的先進儀器,確屬稀罕。
創建之初的研究所十分重視對桑蠶種質資源的收集、保存與利用工作,當時從全國各地包括日本和東南亞一帶收集到的家蠶品種資源已達50余種,并進行了大量的雜交育種試驗。有些家蠶品種經過多次配種飼養,遺傳控制,已基本上達到了高產優質的生產要求。如“華臨白”號,不僅出蛾率高,抗病性強,生活周期短,結繭率高,而且繭層厚,繭絲長,絲質好,很受蠶農及繅絲廠歡迎。此外還進行了家蠶遺傳學方面的基礎理論研究,家蠶組織胚胎、細胞、生理、生化、病害等方面研究。在栽桑方面,收集了當時可能收集到的桑樹品種數十個,在研究所附近還建立了20余畝的桑品種標本園和實驗桑園。
研究所還十分重視研究數據的記載和統計工作,研究工作深入細致,如:研究各種蠶卵卵形的特征,一個雌蛾的產卵一般有500-800粒,統計五個雌蛾蠶卵就要測量3000多粒,在顯微鏡上安裝上微米尺,一顆小小的蠶卵,可以量出60-80微米單位。各種桑樹梢頭的第2-3葉,除了每天量出它生長的長、寬,還要量出它的厚度,計算它的日產量。各種抽絲,要測量它的伸度,觀察它的橫斷面。蠶室內外的溫濕度,每天24小時都有專人記載,室外的氣壓、雨量、風云、霜雪也有詳細記載,當時已能夠粗略預報2-3天的氣象,盡量避免雨天采葉,不喂濕葉等等。
為培養人才,提高遵義地區參與輔助工作的練習生養蠶管理水平,1940-1944年,研究所每年開辦兩個班,設置語文、英語、數學、生物、化學、遺傳、栽桑七門課程,所長蔡堡親自擔當遺傳學課程的教學任務,經過四年的學習和實習,這批練習生逐步成為研究所新生力量,有的還成為業務骨干。
雖然當時生活艱苦,工作條件差,但在抗戰精神激勵下,從事栽桑、養蠶、實驗、調查、研究的工作人員情緒極高。研究所定期舉辦讀書報告會,職工的工作、學習、科研蔚然成風。建所第三年,即1941年,研究所開始編輯出版中國蠶桑研究所《匯報》,將本所當年的研究成果收錄其中,第一卷第一期,收錄研究論文、工作報告、研究簡報共20篇;1942年刊印了第一卷第二期,收錄研究論文10篇;1943年刊印了第一卷第三期,收錄研究論文9篇。《匯報》在當時的遵義可以說是唯一的一種科研雜志,反映良好,曾引起過多方重視。
研究所創辦的第四年,即1942年,英國中國科技史專家李約瑟博士以中英庚款董事會英方代表身份來遵義中國蠶桑研究所視察時贊揚說:“在艱苦的抗日環境中,竟能在山城遵義辦起一座像樣的又節約的研究機構是難得的。”
1945年抗戰勝利后,很多機關紛紛遷返江浙,因中英庚款逐漸短缺,1946年中國蠶桑研究所遷到杭州。在杭州慶春門外華家池借浙江大學土地建立新址,繼續開展工作。1949年該所由浙江省人民政府接管,改為省農林廳蠶桑試驗場。1954年該場并入江蘇鎮江華東蠶業研究所(中國農業科學院蠶業研究所前身)。
(責任編輯:張英嬌)