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动物遗传学的应用范文1
[关键词] 动物遗传学 教学改革 教学方法
动物遗传学是畜牧科学和动物医学学科重要的专业基础课,理论抽象,逻辑思维强,知识涵盖面广,是与家畜育种和畜牧生产密切相关的一门学科。随着科学技术的不断进步,越来越多的新技术被应用到动物遗传学领域,推动了动物遗传学科的飞速发展。如何适应新形势的变化,扎实打牢学生的专业基础,是当前动物遗传学教育工作应深思的问题。
一、动物遗传学发展现状及当前教学中存在的问题
1.20世纪动物遗传学科的发展
由于分子生物学和分子遗传学的迅速发展,遗传实验技术的不断改进和引入,加之许多新的理论知识和操作技术的发现,使动物遗传学的内容也随之迅速扩充,成为21世纪最具潜力和最有发展前景的学科之一。分子克隆技术、DNA重组技术、DNA芯片等各种新技术的不断出现,给这门课程的教学带来了新活力的同时也增加了教学的难度。因此,动物遗传学已经成为拓宽学生知识结构,了解现代生物技术,完成生物产业革命必备的专业基础课,这就要求我们在讲授这门课时必须跟上学科的发展,在教学内容和实验内容上做出新的调整和补充,提高教学质量,培养高素质人才。
2.当前本专业学生的特点
近年来,伴随着普遍性的国民教育程度的水涨船高,就业率已经不再是学历教育所能解决的问题。由于社会经济的发展和市场竞争日趋激烈,以及扩大招生所带来的就业压力,本专业部分学生学习热情缺乏,感到前途渺茫,他们热衷于学习热门、实用的知识和技能,忽视系统地学习基础理论知识,一些学生由于对将来就业缺乏信心,学习劲头不足,常常是沉湎于网络、武侠小说、恋爱交友当中,社会实践能力不强,适应能力和动手操作能力较差,尤其是缺乏竞争意识和危机意识。
3.师资队伍知识结构老化
当前,世界范围的新技术革命已经影响到了遗学学科的发展,教学模式的转变对本学科教师的知识结构提出了更高的要求,要求教师的知识能涉及动物遗学的各个分支学科领域,不但要掌握扎实的专业知识,还要有动物遗传学发展的新知识,了解本学科前沿的科学发展动态,要求教师在技术知识层次上能跟上技术推广周期不断缩短的趋势。而现在教师队伍的知识结构不尽如人意,存在知识面窄、思维不开阔、照本宣科的问题。所有这些都要求我们的教师精心备课,深入搜集资料,对本学科当前的最新科学理论、方法和成果及时学习了解,横向加宽课程的广度,纵向拓展课程的深度。
二、新时期动物遗传学教学改革势在必行
1.适时介绍新内容进行教学,把握时代节拍
近年来,动物遗传学不断加入新的教学内容,特别是在生物技术带动下的生物技术产业得到了迅猛发展,如当前最热门的克隆技术,不仅仅是利用转基因技术生产转基因动物,利用克隆技术、细胞核移植技术生产克隆动物,在人胚克隆方面也有了一定的发展。中山大学陈系古教授首次运用细胞核转移技术,将人上皮细胞和去核兔卵细胞结合,成功克隆出人胚,利用人胚干细胞的培养和诱导分化来研究人类疾病的发病机制,使人类器官克隆等方面有了全新的进展。因此,在教学过程中适时介绍这些新的内容,既可以激发学生的学习兴趣、提高教学效果,又可以充实教学内容,使学生及时了解本学科的新动向,了解本学科与相关学科的紧密联系,跟紧时代的节拍,有利于学生毕业后开展动物遗传相关专业的工作。
2.激发学生对本学科的学习兴趣,激发学生的学习热情
部分教师以前存在一种错误的认识,认为绪论没什么可讲,既不深入地涉及专业的基础理论,也不是考试的重点,大多是一带而过。殊不知,绪论课是本学科一个全面的介绍,是对本学科学习上的一个系统的把握。所以说,把绪论讲好,对于激发学生的好奇心,引导学生深入到本学科的学习当中来具有至关重要的作用。讲好绪论第一课,首先,需要我们教师熟练掌握教材内容,然后加以整理,像故事一样把动物遗传学的发展简史娓娓道来,激发学生学习动物遗传学的兴趣,为以后各章节的讲解做好铺垫。
3.充分运用多种教学方法和手段,改革传统教育模式,提高学生学习主动性
动物遗传学课程的一个突出特点就是概念多,而且相对抽象,需要学生具备一定的数学知识和抽象思维能力。大量的实践证明,过去那种填鸭式、灌注式、我讲你听式的教学方法已不能适应当前教育的需要。在教学过程中,我们应当更好地尝试启发式教学,坚持在讲授课前的5～10分钟提问,集中学生的注意力、激发思维,既达到了复习旧课、了解学生是否掌握已教的知识,又顺理成章地引进新课的目的。再有要注意教学语言的生动有力和动作协调明快,用清晰的囗齿、准确的语言、分明的条理、有趣的事例讲授,同时充分利用多媒体技术的特点,以文本、图形、动图、音频、视频等多媒体形式,收集大量图片和资料,制作涵盖所有知识点的内容丰富的动物遗传课件,利用他的结构和层次可以从横向和纵向多方位展示的特点,在教学的过程中激发学生学习积极性和主动性,使其兴奋点不断自然转移,始终不感到疲倦。
4.重视实验操作,培养学生基本的实验技能
动物遗传学其实是一门实践性比较强的学科,要求学生具体扎实的实验技能。应把学生的实验基本操作、基本技能的训练放在首位。新的教学内容增加了很多新的实验内容,一些以前研究生教育过程中的实验项目加入到了本科教育当中来。这些实验以前实验室没有接触过,具有转高的技术含量,需要的仪器较精密,实验成本相对较高。做好实验准备工作是上好实验课的重要前提,进行实验课内容、教学和考核,必须有实验准备工作的密切配合。比如,动物DNA提取和扩增等新的实验内容的增加,就要求我们的实验室人员和学生在实验前要做好充发的准备,珍惜每一次实验机会,搞好实验内容的预习。实验中,老师要注意培养学生的操作能力和观察、记录实验结果,使学习养成良好的实验习惯。由于很多实验材料相对敏感,对用量和操作环节要求较为严格,一个小的失误都会导致整个实验的失败,所以参加实验的人员要严格遵守操作规程,掌握基本的DNA操作技术,熟知实验的每一个环节。为此,全体技术人员主动应尽一切可能创造条件,保证材料和标本的供应,使学生有更多的机会自己操作,自己观察试验结果。改变过去学生做的少,看的多的局面,有利于加强学生动手能力的培养。
5.不断完善教师的知识结构
动物遗传学的应用范文2
一、教学重点内容要突出
《动物遗传育种》共十二个章节，本课程内容分为两大部分，即动物遗传学和家畜育种学。其中动物遗传学是育种学的理论基础。
遗传学部分对细胞分裂与染色体行为、遗传的基本规律作为重点内容进行详细讲解，为以后学习变异、群体遗传、畜禽数量性状和质量性状的遗传等打下良好基础。坚持“理论够用为度，突出实用性”，结合实践，掌握染色体观察、遗传规律验证等实验方法和技能，为解释、解决生产实践中的有关问题提供理论依据、思路和方法。
育种学部分，重点是选择原理、选配技术、杂交育种和杂种优势的利用，相应的实验也要侧重，并加大畜禽体尺测量、系谱编制、近交系数和亲缘系数计算，个体育种值的估计，杂种优势率的计算等实验的教学时数，而对于畜禽遗传资源的保存与利用―冷冻胚胎保存、种用价值的评定―BLUP法、畜禽育种的组织、抗病育种等内容由于实验条件的限制以及高职高专人才的特殊性，可进行简单的讲解，使学生们了解当前培育新品种、新品系的方法和杂种优势利用的发展前景和趋势。
本课的重中之重则是遗传的基本规律、选种、选配的基本理论和方法，它是其他章节的基础，只有对这几章深入透彻的了解，才能有利于学习其他的章节。
二、加强理论与实践的紧密联系
《动物遗传育种》是研究动物遗传机理，家畜改良方法、培育方法的理论和实践的一门科学。当今优良品种在动物养殖过程中得到人们的广泛认识，它可以提高动物的产量和质量，学生可以通过遗传育种学的学习和实践，正确运用遗传规律和育种方法培育新品系，为动物生产和育种服务。
在讲授《动物遗传育种》理论课的同时，必须要考虑好如何加强理论与实践融合，培养学生的动手操作能力。
在教学中可以采用理论内容讲完之后紧接着安排实验实训课。比如在讲授遗传的基本规律的理论课时，紧接着安排多基因性状的遗传分析的实验实训课，这样教学中心自然就从理论教学转到实践教学中来，增强了课上与课下的结合，理论与实践的结合，实现理论与实践的全面升华；有些课程也可采用一堂理论一堂实验，使理论与实验更加紧密的联系在一起，这种教学模式对于选配中近交程度的分析内容极为适宜。比如在讲近交系数的计算时，第一堂课我们简单地介绍一下近交系数的计算方法步骤，而后进行近交系数的计算的实验内容，这样使课堂内容直接融入到实验实训课，使学生通过自己动手计算，学会计算个体近交系数的方法，在掌握实践技能的同时，也加深了对理论知识的理解和把握。
三、采用多媒体与常规教学相结合，提高教学效果
本课程遗传学部分理论性非常强，在讲授中需引用大量例子来借鉴说明，需要大量挂图、多媒体、CAI课件来加强感性认识，比如染色体观察，特别是减数分裂的过程，采用常规教学达不到良好的教学效果。利用多媒体的优势，用课件PPT形式把减数分裂的过程生动形象地展示出来，使得减数分裂的过程具体、直观、简单易懂，会为学生理解联会、交叉互换，父源和母源的遗传物质发生互换等，提供直观的教学手段，使同学们一目了然，并为以后学习遗传的第三定律―连锁互换定律打下良好基础。
多媒体在理论教学中可以采用，在实践教学及实习教学中也可以采用。比如实训1染色体的观察，教学手段、方法可运用投影、多媒体对染色体的细微结构、细胞分裂情况进行演示。结合模型和理论讲解，使抽象的知识便于理解。比如育种实训6家畜家禽品种类型识别，可采用多媒体的幻灯片观察各品种特征。利用标准的动物模型，进一步识别典型品种的特征，加强学生的直观认识。其他实验教学或实习教学前将实验教学或实习教学练习步骤、注意事项、考核标准以课件形式投影到大屏幕，学生可以参照课件自我训练来规范自己的操作，从而提高教学效果。
四、加强实训教学，提高技能水平
实训教学是在理论教学的指导下，要求学生掌握实训的基本原理，进一步巩固、加深对理论教学内容的理解。比如实训12杂种优势率的计算，学会根据杂交实验结果计算各性状杂种优势率的方法。通过实训，掌握实训方法，加强技能训练，提高学生的实践动手能力，为将来从事动物生产与经营和农业技术推广等相关工作打下坚实的基础。
教师要精心指导，在进行实训教学中，使学生的自主性更大些，每个小组自定实习计划，独立完成实习，老师起到一个指导作用。在实训过程对学生进行个别辅导，同时将学生实训中出现的共同问题，集中分析。
通过实验实训、教学实训等相关实践，使学生能综合地、系统地掌握和运用所学本学科知识，分析和解决生产中存在的实际问题，使学生把所学知识与实践有机结合起来，并启发他们的创新思维，充分发挥实践性教学在高职人才培养中的重要作用。
五、灵活运用各种形式，培养学生综合能力
搞好校企合作，通过课程综合实训的教学，使学生掌握在生产实践中运用遗传知识分析常见的遗传现象及处理育种的基本数据，运用性能测定、系谱测定等鉴定手段对种畜禽进行选择，应用杂种优势理论选择最优组合生产商品畜禽的技能。
教学、生产、科研相结合，实训内容既要有一定的实用性，在教学中，充分利用院内教学基地与实验室条件，进行现场教学示范和实际操作，同时也应以教学、生产、科研相结合为主要内容。在课程教学之后，综合应用本课程所涉及的知识点和技能点，校企联合完成一个生产实际项目的开发，实现“案例项目一体化”。具体形式有：
1.第二课堂。通过学生养殖小组活动、养殖技术服务指导、假期顶岗实习和承担种猪场选种与选配项目等第二课堂活动，进一步提升应用家畜遗传育种技能的能力。
2.网上集体答疑，难点重点突破。在课外，教师利用QQ群和课程网站上的论坛对学生提出的问题进行解答。同时，对重点和难点问题进行突破。
3.充分利用网络资源。使学生学会利用网络查找遗传育种有关资料，注意收集遗传育种研究的最新进展。
在学习中，要善于联系相关学科与实践、勤于思考、注重相互交流、讨论，形成遗传的观念，从遗传与变异角度思考问题，进而提高学生分析和解决问题的能力，并为学生终生学习打下基础。
六、加强考试方法改革，发展创新思维能力
除了教学内容、教学方法和手段以外，考试模式也是《动物畜遗传育种》教学改革和探索中的一个重要组成部分。一个好的考试模式不仅可以避免死记硬背造成的高分低能现象，而且还能在考察学生基础理论知识掌握情况的基础上，引导他们自主学习，发展他们的创新思维能力。
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关键词：分子生物学；教学；探索
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0094-02
分子生物学创立于20世纪50年代，是从分子水平阐述细胞活动的规律、揭示生命本质的一门新兴学科，是生命科学深入发展到一定阶段的必然产物，是人类了解生命活动规律的必经阶段，对生命科学领域的各分支学科都具有广泛而深远的影响[1]。随着DNA的结构与功能、RNA在蛋白质合成中的作用、蛋白质的结构与功能、遗传密码及基因调控的本质等被相继阐述，几乎所有的生命现象都可以深入到分子水平去寻找本质。所以分子生物学诞生后迅速与细胞学、微生物学、动物遗传育种学、兽医药理学、兽医传染病学、兽医免疫学、动物营养学、人畜共患病学等学科融合，形成了一系列的交叉学科，其研究手段和方法已成为现代畜牧业发展的核心技术[2]。
我国作为畜牧业生产和消费大国，迫切需要具有专业理论知识、创新能力和实践能力强的复合型人才，这就使得高等农业院校教育的使命转移到培养理论和应用并重的复合型人才上。因此，重视和加强畜牧兽医类本科生《分子生物学》的理论及实践教学，对培养在畜牧业领域既有理论又有实验技能的优质毕业生具有重要意义。为了实现这一目标，《分子生物学》理论和实验教学的改革势在必行。下面就结合河南农业大学牧医工程学院《分子生物学》的教学现状，对理论及实践教学的改革问题做一些粗浅的探讨。
一、理论改革
1.选择合适教材、优化教学内容。教材是学生获取知识的最直接来源，合适课程教材的选取对于学生入门分子生物学尤为重要。我院的分子生物学课程开设于第三学年第一学期，在此之前已经教授过动物生物化学和动物遗传学，而这两门课程在部分内容上与分子生物学有交叉，学生们对于核酸、蛋白质以及遗传信息的传递等基础知识已经有一定的了解；并且，相当一部分的大三学生已经进入到实验室，开始接触到PCR、质粒构建、蛋白表达等基础的分子实验操作。因此，对于此门课程的学习则应偏重于帮助学生了解分子生物学的研究方法，如：DNA、RNA、蛋白质的操作技术和基因功能的研究技术等，真正满足学生的现实需要，最大限度地避免重复学习和资源浪费。
现代分子生物学发展飞速，各种新知识、新技术不断涌现，国内外教材版本更新极快。虽然我院的分子生物学推荐教材为朱玉贤等主编的第3版《现代分子生物学》，但这个版本出版于1997年，不能满足学生对于新知识的渴求。因此，通过对多种分子生物学教材的分析和比较，我们最终选择了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》第4版。该教材除了系统讲解遗传物质的复制、转录、翻译以及调控机制外，还着重介绍了分子生物学常用的研究方法，和当前热门的基因组测序技术，具有内容紧凑、逻辑性强、图文并茂等特点。在此基础上，通过征询学生意见并结合畜牧专业的特点，有针对性地调整授课内容：对学生学过的章节进行简单回顾；详细介绍现代分子生物学的一些新内容、新技术；重点介绍与生产实验相关章节，使整个内容不仅理论联系实际，又紧临当今生物科学发展的前沿。
2.丰富教学形式、调动学生积极性。生物学的研究对象是一个丰富多彩、充满活力的世界，但在表述内容上却稍显抽象、复杂和较难理解。单纯依赖书本的介绍和教师的讲述难以在色彩、形象、质感、尤其是动态上给学生一个准确的印象。现代化多媒体课件的出现很好地解决了这一问题，它能够将文字、图像、声音和动画等信息同时输出，形象化理论的、抽象的东西，具体化空间的、难以想象的内容，还可以在课件中展示自然界的直观现象、重现研究过程并模拟微观反应，创造出愉悦的教学情景，极大地激发学生的学习兴趣，增强学习的积极性[3]。如：先向学生讲述真核生物的DNA通过转录形成mRNA、出细胞核并在核糖体等的协助下翻译出蛋白质的内容，再给学生放映国外专业网站下载的堪比好莱坞大片效果的此过程模拟动画，便很容易在学生脑中留下深刻印象，有助于理解和记忆。
从知识“被动接受者”到“主动介绍者”身份的转变，会最大限度调动学生的学习积极性，鼓励学生动手动脑，发表不同看法，质疑问难，有利于培养学生探索创新精神。因此，在教学中我们抽出两次的授课时间，让学生自主选择分子生物学实验技术、癌症与肿瘤、病毒或基因与发育等不同主题制作PPT，然后每个学生花5～10分钟介绍PPT。整个过程锻炼了学生查找资料、获取信息、制作多媒体课件和演讲的能力，由于知识是由学生自己通过探究获得的，所以理解记忆更加深刻，掌握起来较为容易，不易被遗忘，还锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。
二、实践改革
分子生物学是一门实践性极强的学科，实验教学是分子生物学课程非常重要的组成部分，一些实用性很强的技术：核酸的提取与纯化、PCR扩增、电泳分离与鉴定、限制性内切酶切、质粒构建、细菌转化、蛋白质表达等等，这些都是畜牧兽医专业学生在之后的学习、研究和工作中经常用到的基础专业技能。此外，在实际操作过程中同学们可以将学到的理论知识与实践相结合，增强学生的学习兴趣，提高学习效率并促进学生分子生物学理论知识和实验操作技能的全面发展。
1.设计针对性强的实验课程，注重实际应用。高等农业院校的教育宗旨是培养与社会实践接轨、具有实用技能的新型农业人才。为使分子生物学实验课程更有针对性、注重实际应用，建议增加实验课时数并分阶段安排实验课程。首先，掌握最基本的基础性实验，包括：DNA提取、RNA提取及反转录、PCR、酶切连接转化、感受态制备、蛋白质表达纯化等。通过基础性实验的练习，使学生达到理论与实验熟练于心的效果；然后，针对畜牧兽医的专业要求及社会需要，开展具有实际应用的实验项目[4]。例如兽医传染病学，需要学生对病例的实验室诊断具有一定的掌握。在学生熟练掌握基础实验技能的基础上，通过设计病原引物、基因扩增及测序等应用性实验来确诊病原，这样不仅让学生了解分子生物学技术在本学科的应用价值，同时提高学生动手实践能力，将所掌握的基础实验技能应用于实践中[5]。
2.培养扎实操作技能，调动学生积极性。由于分子生物学实验过程长、所用试剂及操作仪器较多，传统实验课模式为：教师做好准备工作、讲解演示、学生实验。这样的授课方式存在学生的参与度不够、基础的操作技能掌握不扎实、良好的实验习惯养不成等弊端。建议将实验的整个准备工作，包括EP管、移液器枪头和玻璃器皿的灭菌，试剂的配制以及实验室规范使用和卫生清理等，全部交由学生在教师的指导下完成。此过程以让学生更好地融入实验，发现问题，深入理解规范实验的重要性。逐渐让学生在循序渐进、潜移默化中养成良好的实验习惯。此外，对于简单的实验步骤，让学生自己设计、讨论并验证，最后对比前人做的工作，得出结论。使学生从被动的接受者转变为主动的学习者，增加了学生对实验课的参与程度，同时也可激发学生对实验科学的探索热情。
三、结语
作为高等农业类院校，搞好教育工作、培养优质专业人才是学校的头等大事，而好的教育模式需要教育工作者们不断地提高自身专业水平、改革高校教育理念、建立科学的教学实验管理模式、不断完善和创新，充分调动学生自主学习分子生物学的兴趣，为国家培育出更多、更优秀的符合现代化畜牧兽医发展需求的高质量毕业生。
参考文献：
[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]岳阳，孙静，石达友，姚德昌.基于共词分析的兽医分子生物学领域研究热点分析及初步展望[J].广东畜牧兽医科技，2015，（2）：1-4.
[3]李市场.本科分子生物学教学改革的初步探讨[J].科技创新导报，2013，（21）：161-162.
