遗传学理论范文

时间:2023-11-23 11:13:34

遗传学理论

遗传学理论范文第1篇

关键词 生物工程 遗传学 教学体会

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.10.058

Some Experiences in the Process of Theoretical

Teaching of Genetics for Bioengineering

WANG Lunji, JIU Min, MA Liping

(College of Food and Bioengineering, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023)

Abstract According to the problems existing in the process of theoretical teaching of genetics for our bioengineering and with several teachers' teaching practice, reasonable selection of materials, avoiding duplication of interdisciplinary teaching, how to improve teachers' teaching ability and training the ability of students to participate were introduced in this article in order to change the traditional teaching model and improve the teaching effectiveness.

Key words Bioengineering; Genetics; teaching experiences

遗传学是研究生物的遗传、变异规律,探索生命起源和生物进化机理的科学,是生物工程相关专业的专业基础课程。近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,研究范畴不断拓宽,研究内容不断深化,教学内容也就越来越多,其教学内容与分子生物学、细胞生物学、生物化学等课程内容重叠的问题日益严重。①然而,随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。在这种新形势下,为了提高本课程的教学质量,只有结合自身专业的实际情况,采用先进的教学理念,科学合理构建教学内容。近年来,本专业的几位授课教师在平时的理论教学过程中,结合自身经验及专业特点开展了一系列卓有成效的探索,并根据实际情况作适当的教学改革尝试,现就教学过程中遇到的问题及其解决方法谈些体会。

1 在教学过程中遇到的问题

1.1 教材的选取问题

近年来,随着遗传学的快速发展,遗传学新理论、新技术、新方法不断涌现,有关遗传学的教材也可算是琳琅满目,故此,如何在众多的遗传学教材中选取适合我院生物工程专业的理想教材,也是几位执教遗传学课程的老师多年来一直很是头疼的大事。

1.2 如何解决授课内容的增加与授课时数锐减之间的矛盾

遗传学作为生物工程专业的主要基础学科,同其他学科之间存在广泛的交叉和融合,导致遗传学教材的很多内容与其他课程教材的内容重叠,不仅占用了遗传学教材的篇幅,而且造成教学的混乱,众所周知,任何一本遗传学教材中所包含的内容都在10章以上。但随着高等教育教学改革的不断深入,遗传学的理论教学时数越来越少。就我们生物工程专业而言,遗传学的理论学时已压缩为48 学时,授课内容的增加与授课时数的锐减形成了尖锐矛盾。如何在有限的授课时间内有效讲授本学科内容,也是生物工程专业老师们时常讨论的关键问题之一。

1.3 教师授课水平与学生期盼之间的矛盾

众所周知,授课是一门技术,应付容易,讲好真不容易。由于遗传学是一门理论性很强的课程,对于资历较浅的老师而言,要想真正地把遗传学这门课讲授好也不是很容易的。随着信息技术的发展,学生对老师授课水平的期盼也逐日升高。这就迫使授课老师们不得不努力提高自己的讲课水平,以满足学生不断增高的期盼要求。任何一位老师都有提高自身授课能力的方法手段,但收效也各有不同。几位授课老师在此方面也做了不少的尝试,取得一些值得借鉴的经验。

1.4 学生对课堂参与程度较低

现有的教学现状多为老师在讲台上对授课内容喋喋不休,同学们在下面低头倾听,究竟授课效果如何,那是老师们的事情,师生之间的互动相对较少。如何最大限度地让同学们参与课堂,吸引同学们的学习兴趣也是老师们非常关注的问题之一。

2 遗传学理论教学方法改革的探讨

几位笔者在教学实践中,针对所面临的诸多问题,进行了初步的改革尝试。

2.1 教材的合理选取

近几年来,由于教师外出进修学习的原因,遗传学的教学工作先后由纠敏、汪伦记和马丽苹三位老师执教。不同的老师对遗传学授课内容的侧重点有所不同,对遗传学课程教材的选取也各有己见。第一位讲授生物工程专业遗传学的是纠敏老师,她根据当时的教学大纲,选取了朱军教授主编的《遗传学》教材,该教材略侧重于农学类遗传。后由于纠敏老师到浙江大学进行访学进修学习,该遗传学课程由汪伦记老师接手执教,他认为生物工程专业的遗传学要有生物工程专业的特色,不应该侧重于农学遗传,随后将遗传学课程的教材由朱军教授主编的《遗传学》改为由陈三凤主编的《现代微生物遗传学》,侧重于微生物方面的遗传。后由于纠敏和汪伦记两位老师出国进修的原因,该遗传学课程改为马丽苹老师进行执教。我们三位老师时常坐在一起商讨遗传学教材的选取问题,朱军教授主编的遗传学略侧重于农学,不能显示生物工程专业遗传学的特色,汪伦记老师选取的现代微生物遗传学,侧重于微生物,知识面相对狭窄一些,并且研究生课程也开有微生物遗传这门课,学生存在重复学习之嫌,固在进行教学大纲重新制订之际,即将教材选定为由刘庆昌主编的《遗传学》,该教材文字精练,图文并茂,通俗易懂,具体内容科学合理、深入浅出,便于学生理解和掌握。经过近两年的课程讲授,该教材内容一方面解决了朱军教授主编的《遗传学》略侧重于农学之嫌,另一方面也解决了《现代微生物遗传学》侧重于微生物的不足,同时授课内容也得到同学们的认可。

2.2 集体讨论教学大纲,避免交叉学科授课内容的重复

众所周知,遗传学教材中的部分内容与其他课程有着相互交叉、相互渗透的情况,②因此,遗传学的授课内容与其他课程存在不同程度的重复,如“遗传的细胞学基础”是《细胞生物学》的重点学习内容;“遗传的分子基础”、“原核生物基因的表达调控”、“真核生物基因的表达调控”则是《分子生物学》学习的重点;“DNA 损伤修复”在《生物化学》中也已有介绍。对此,全系教师利用2014年生物工程专业教学大纲重新修订的大好时机,多次召开全系教师大会,针对如何避免生物工程专业不同课程间授课内容重复的大问题进行充分讨论,明确各自的教学重点,避免课程内容重复,一改以往同一内容多次重复的局面,学生对此感受明显。

2.3 旁听资深教授讲课,提高教师自身教学水平

遗传学是一门理论性非常强的课程,对于一些年轻的老师来说,要想真的把这门课程讲授好并非易事。目前多数老师往往利用网络资源,查阅相关资料完善课件,认真备课,通过自己的努力,来提高自己的教学效果。但纠敏老师讲述了她提高自身教学水平的另一种方式,就是旁听资深教授的讲课。纠敏老师曾经连续听取3位资深教授的遗传学课程的讲授,收益匪浅。通过听课,一方面使自己对遗传学相关知识点有了更深刻的理解,另一方面,不同的老师其侧重点不同,讲授的方法也不同,取人之长,补己之短,对自己的讲课水平的提高大有好处,是一个提高教师教学水平的一条理想途径。

2.4 合理指导学生进行课外阅读,提高学生自我获取新知识的能力

我们一方面通过老师自身的努力,尽可能结合最新学科动态,以更新和充实教学内容,解决教材滞后于学科本身的发展及一些新的研究进展无法及时进入教材的缺陷;另一方面,我们认真选取一些适合于学生自学的参考书供同学们课外阅读,然后根据阅读的内容在课堂上进行讨论,改变以往的老师课堂上喋喋不休、学生被动听课的局面,鼓励同学们积极参与讨论,并将参与讨论的积极程度作为考核学生平时成绩的一个重要方面。通过学生积极参与的课堂讨论,使学生因兴趣而学问,达到课堂教学的艺术升华。③

3 结语

通过几位老师在教学过程中的诸多努力,经过两学年的改革尝试,本教研组的老师均发现同学们学习积极性大大提高,学习效果也较以往大幅度增高。近年来,几位老师也在着手完善遗传学网站和教学平台、试图采用双语教学等方面完善遗传学理论课程的教学工作,共同期待一个良好的理论课程教学效果。

注释

① 闫荣玲,廖阳,李常健,张敏.《遗传学》课程教学体会与改革[J].湖南科技学院学报,2014.35(5):97-98.

② 龚竞,朱勇.遗传学课程教学体系的构建与改革研究[J].蚕学通讯,2014.34(1):59-62.

遗传学理论范文第2篇

关键词: 高等农业院校 遗传学 实验教学 创新模式

遗传学是高等农业院校多个专业(生物科学、生物技术、动物科学、园艺、畜牧兽医等)的一门主干基础课,遗传学教学质量对于农业院校相关专业课程的教学具有非常重要的关联作用[1,2]。遗传学实验课程是生物科学、生物技术、动物科学、畜牧兽医等专业学生入学以来所开设较早的一门专业基础实验课,它的开出对后续实验课程的开出具有重要的参考意义[3,4]。因此,遗传学实验教学内容的遴选,实验类型的设定、教学方法的改进及考核方法的改革,是构建适合于农业院校有关专业人才培养模式,培养学生创新意识,提高学生实践动手能力的关键[5]。为此,我们根据多年的遗传学实验教学探索,总结了一套适用于不同专业的遗传学实验教学模式,以期为同类专业基础课程的实验教学模式的探索提供参考。

1.遗传学实验教学内容的遴选及实验类型的设定

遗传学实验作为一门专业基础课实验,涉及生物科学、生物技术、动物科学、畜牧兽医等多个专业。目前农业院校开设的遗传学课程学时不尽相同,各个专业的理论、实验教学时数也不尽相同,有的专业有野外实践,有的专业没有。因此,在开展实验教学的过程中,一定要遵循“宽基础的前提下突出专业”的原则选择实验内容[6,7]。具体地说,就是在实验内容的选择上,贯彻基础性、适用性、典型性、综合性的原则,在确保开设基础实验的前提下突出专业特点,同时也要为后续专业课程的开出打下基础。

1.1基础性实验的选择。

遗传学基础性实验的教学目标首先是让学生熟练掌握实验中常用仪器的使用方法,突出对学生基本实验技能的培养。在遗传学基础性实验教学过程中要求学生通过实验首先加深对所学理论知识的理解,进而培养实验技能和动手能力。基础性实验是综合性及探究性实验教学内容的基础。遗传学基础性实验内容主要包括显微观察、基本遗传规律的验证、细胞和组织培养等[8]。在教学中,我们根据学生所学专业的不同、学时的不同主要选择了细胞有丝分裂制片、减数分裂涂抹制片、染色体(结构数目)的诱导及观察、染色体核型分析及显带处理等几个验证性实验。

1.2综合性实验的设置。

遗传学综合性实验教学目标主要在于培养学生整理和查阅相关实验资料能力,培养学生自主实验动手能力,培养学生处理实验数据的能力,培养学生分析、解决问题的能力,等等[9,10]。综合性实验又称为复合型实验,我们在综合性实验教学中主要开设了模式生物性状遗传分析实验。比如,我们将果蝇的培养、果蝇的性别鉴定、果蝇唾腺染色体的制片观察、果蝇杂交实验、果蝇性状的遗传分析等综合成一个大实验。让学生从果蝇的培养开始,虽然时间较长,但是比较系统,并取得了很好的教学效果。此外,我们也可针对不同的专业(生物科学、生物技术专业)需要补充了一部分分子遗传学实验,如基因功能的遗传分析(如拟南芥突变体筛选、细菌局限性转导、转座子插入突变)等内容。

在此综合性实验教学阶段,目的是学生在掌握遗传学实验基本技能基础上,综合运用所学理论知识和基本实验技能,去完成预定的实验内容,去解决相对较为复杂的问题。在综合性实验教学过程中要加强培养学生独立思考、工作的能力,为下一步开展探究性实验奠定基础。

1.3探究性实验的设计。

遗传学探究性实验是独立于遗传学课程教学进行的一种创新探索性实验,它最主要特点是独立性,同时探究性实验体现知识的连贯性、实验技能的综合性,实验内容和过程的系统性、科学性。探究性实验要求学生综合利用所学遗传学理论、实验原理自主设计实验,并主要由学生独立完成。探究性实验的目的在于培养学生发现、分析和解决新问题的能力[11]。

我们在遗传学探究性实验教学中的具体做法是:(1)对学生所在的专业、学时进行分组(学生可以根据专业特点、兴趣爱好、实验室条件进行组合),每组3―4人;(2)进行实验题目的选择(实验指导老师预先拟定几个指导性题目供选择)或设计(学生自主);(3)学生以小组为单位完成实验方案的设计、实验材料的选择和准备;(4)实验实施,学生以小组为单位完成实验操作、实验结果分析、撰写实验报告(甚至研究论文);(5)实验教学交流,要求学生把实验中遇到的各种问题进行归纳、整理、总结、分析。通过探究性实验教学,学生培养了自主设计并独立完成实验的能力,提高了分析问题和解决问题的能力,同时为以后毕业设计的开展打下了良好的基础。遗传学探究性实验有利于把学生的注意力从简单的对实验结果的验证认识引导到创造性的思维空间中来,有利于培养学生的创新思维和综合能力。

2.改进和创新传统教学方法及思路

2.1构建以学生为核心的实验教学模式,采用多元化的教学方法。

现代教学中,多媒体课件和网络教学手段已经广泛应用于遗传学理论课程教学,但多媒体教学在很多实验教学中应用不足。针对这一点,我们一改传统的“嘴巴、粉笔、黑板”的实验课理论教学模式,将网络教学和多媒体课件等现代教学手段广泛地应用于遗传学实验教学中,努力加大实验教学内容的信息量,积极拓展实验教学的空间。利用现代化的教学手段把实验方法、原理、步骤和过程形象生动地展现给学生,使学生的视觉、听觉和触觉全面参与感知活动,最大限度地调动学生的学习积极性、激发学习热情,从而提高学生的学习效率[12]。

2.2改“填鸭式”教学方法为“主动式”学习方法。

在遗传学实验教学过程中,我们将不同层次的实验区分为基础性实验、综合性实验和探究性实验三类。基础性实验的教学目标重点在于学生对实验技能的熟练掌握,基础性实验教学采用教师现场指导学生实验的教学方法进行;综合性实验的教学目标重点在于突出对学生整理查阅资料能力、动手能力、数据处理能力、运用所学理论分析、解决问题等能力的培养,综合性实验教学主要采取学生自主进行与教师现场指导相结合的教学方法进行;研究探究性实验教学目标重点在于对学生独立创新能力的培养,探究性实验教学采取以学生探究式自主实验为主、教师指导为辅的教学方法进行。

在实验教学过程中,学生是实验教学的核心和主体。对教师而言,要有极强的组织能力和控制能力,在实验教学过程中,教师和学生需要相互配合、相互协作。为了充分发挥学生的主观能动性,教师在教学过程中不能把学生管理得过于死板,在实验教学的过程中,从“基础性实验―综合性实验―探究性实验”的过程中潜移默化地将教师“填鸭式”的教学方法改变为学生“主动式”学习方法。这样就在教学中彰显了学生的主体地位,使整个实验过程都是围绕着学生这个核心展开,让学生成为名副其实的主角,在尽情张扬个性的同时积极地激发自我的创造性思维,尽快提高创新意识,培养创新能力。

3.实验教学考核方法的改进

实验考核是实验教学的最后一个环节,同时也是保证实验教学质量的一个重要手段。实验考核不但能督促学生认真进行实验、检查学生对理论和实验技能的掌握程度,而且可以检查教师的教学效果。我们把实验考核的重点定位在对学生动手能力和创新能力的考核上,将实验考核成绩分解成四个部分:通常情况下,实验报告成绩占20%,实验操作成绩占40%,实验理论成绩占20%,平时课堂成绩占20%,各成绩所占比例依据具体专业(如学时)、具体情况(如探究性实验所占的比例)适当变动,目的使最终的成绩客观、公正、公平,真正体现出“高分高能”,充分保护学生的学习积极性和学习热情。

4.结语

遗传学实验教学是高等农业院校遗传学教学的重要组成部分,它的改革是一项非常复杂的任务,在全面实施素质教育的今天,遗传学实验教学的改革更是势在必行。当然在实验教学改革的过程中,如何建立长效的实验教学改革效果评价指标体系,还需要在今后的教学过程中作更进一步的探讨和研究。

参考文献:

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遗传学理论范文第3篇

关键词:医学遗传学实验 改革 实验技能 综合素质

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)08-0239-01

随着医学遗传学的发展,许多新理论和新技术渗透到医学检验、临床诊断、医学免疫学等各个学科[1.2]。医学遗传学作为一门理论与实践性相结合的学科,需要通过实验才能获得较好的教学效果,而实验教学是验证和再现遗传学理论,提高遗传学教学质量的有效途径,在培养学生综合素质和创新能力方面具有重要作用[3]。培养基层医学实用型人才,是高等医学职业教育实验课程改革的目标,实验课的课程内容、组织形式、教学方法和考核手段等是改革的重要组成部分。随着人们对遗传在疾病发展中作用的日益重视,以及诊疗技术与方法的更新,要求我们在实验教学内容和方法上进行改革完善,以基本技能培养为中心,培养学生的实践能力,使学生能够有效掌握遗传学的基本知识和实验技能,为今后临床工作中的遗传病诊断、治疗、预防提供帮助。本文结合目前的遗传学实验教学情况,对医学高职院校的实验教学的改革进行初步的分析和探讨。

一、目前医学专科学校遗传学实验课存在的问题

1.教学方式单一,学生缺乏主动性

目前的实验课教学模式一般都是由老师提前准备好实验材料,按实验指导中的内容,先讲解、演示,最后由学生按部就班地完成整个实验过程。在此过程中,学生只是被动的、机械地完成实验操作,无法调动学生的积极性,使原本生动活波的实验课单调乏味,更不利于学生动手能力的培养。

2.实验项目滞后,缺少现代遗传学内容

医学遗传学实验主要包括细胞遗传学技术和经典遗传学验证性试验,例如细胞有丝分裂,染色体核型及带型分析等,在实验设置中,缺少分子遗传学实验,如DNA提取、基因扩增与检测等一些现代医学诊断和检验的重要技术。其次,与临床相关的遗传学实验极少。

3.实验内容枯燥,缺乏综合性、创新性实验

目前开设的实验缺少能提高学生综合素质和培养创新能力的项目,实验过程中缺乏学生的独立思考和设计,不利于学生的独立观察判断、解决问题的能力及创造性思维的培养。

二、医学遗传学实验课程教学改革的策略

1.改革实验教学手段,采用多种不同的教学方法

多媒体已经成为高校教师教学必不可少的辅助手段,是一种展示型强,启发性高的教学手段[4]。在实验课堂中,带教教师可充分利用多媒体的优势,通过幻灯片、动画、视频来讲解实验。通过多媒体展示,能够提高课堂效率,有利于学生准确的把握要点,加深对知识的理解、巩固和记忆。对于探究性试验,可以通过图片及动画使学生充分了解相关的试验方法,再结合实验目的进行分析引导,最终由学生自己设计并完成试验方案。这种方法不但可以使抽象的概念和问题具体化,形象化,有利于学生理解记忆,而且容易调动学生参与的积极性,并能够缩减授课时长,增加学生实验操作时间,教师也有更多的时间指导学生实验。

2.改革实验内容,增设创新性实验

将实验分为经典生物学实验,分子生物学实验和群体遗传学试验。经典生物学实验包括细胞形态观察,有丝分裂标本制作与观察、人染色体分型等;分子遗传学内容为新增部分,选取与现代医学遗传学密切相关的内容,如组织DNA提取、电泳及PCR扩增技术等,这样不仅有利于学生对分子遗传理论的理解,也能够丰富学生的实践操作经验。群体遗传学实验则可以对人类正常遗传性状进行调查,作为学生自己的设计性实验,培养学生的创新能力。另外,如果条件允许,还可到医院观摩遗传病分子检测设备及相关的操作。

3.理论和试验相结合,加强学生独立实验能力

实验教学重在学生实验技能的培养,提升其对理论的理解和实践能力,其目的在于培养学生学习的主动性和独立性[5]。在实验课前,应要求学生预习实验的内容;查阅资料,了解主要实验操作步骤。在实验课上,教师精讲,把剩余时间留给学生,要充分激发学生的主观能动性,引导性地解答学生所遇到的问题并加以示范,鼓励学生对实验结果进行讨论,使学生多思考,加深对基本原理的理解,提高学生独立实验的技能。另外可以增设综合性实验,由于此类实验一般持续时间较长,故可开放实验室,保证学生有充分时间,独立合理地设计并完成整个实验。这样不但有利于学生对实验的把握和理解,也使其在以后工作中能够独立完成相关实验项目。同时培养学生的动脑与动手能力,弥补了封闭式教学的不足,有利于培养创新型的医学人才。

4.考核方式的改革

传统的实验教学考核一般包括:学生出勤率、实验报告以及技能考试等,这些手段并不能完全真实地反映学生的实验操作能力[6]。为此,可以通过课堂内外相结合以及操作和设计相结合的方法对考核方法加以改进。在课堂中,根据学生课堂表现、实验设计方案、操作情况、实验结果、资料的查阅情况,对结果的分析判断以及实验报告的填写等几个方面,综合评定平时成绩。而最终实验的考核应着重学生设计思路、实际操作水平的考核,主要通过理论考察、实验操作、答辩等方式进行考核,最终综合评定。这样能够较客观的反映学生真实的实验操作水平,考核结果相对客观性和公正性。

总之,培养和发展学生的综合素质是现代医学教育发展的目标,遗传学实验有助于学生对相关理论知识的理解和强化,有助于培养学生独立分析解决问题的能力。实验教学过程中以培养学生科学思维和创新能力为目标,在传统教学模式基础上不断向开放式实验教学模式转变,并坚持以“学生为主体”的理念,充分体现学生在实验教学中的主体地位,将有助于培养学生的专业技术能力,为打造应用型人才提供良好的氛围。

参考文献

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遗传学理论范文第4篇

关键词:遗传学;实验教学;教学改革;自主性实验

《遗传学》是生物科学的一门基础学科,是农学、园艺、林学类专业重要的专业基础课程,其研究内容涵盖了从遗传因子到群体遗传的多个层面,对探索生命起源和生物进化,以及推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。遗传学实验不仅仅是验证遗传学理论的重要环节,同时也担负推动遗传学理论发展的重要角色[1]。因此,遗传学实验的教学要打破传统验证型实验的束缚,适应创新人才培养目标,以强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维、提升学生的科研意识为导向,加强学生发现问题、分析问题及解决问题的综合能力[2]。本文结合前人经验及自身在遗传学实验教学中的感受,谈谈关于遗传学实验教学改革的几点思考。

1问题的提出

目前,在遗传学教学中实验学时相对偏少。虽然理论课教材内容非常多而且大体跟得上最新研究成果进展,如基因工程、基因组学、分子标记等内容,系统性也较强,但实验课教材内容却较为陈旧[3-4],基本上都是多年前的内容,大体上是关于细胞学验证性实验,比如细胞的有丝分裂、减数分裂的观察、染色体核型分析等验证性的实验,跟不上最新的遗传学研究进展,缺乏创新性,虽然增设了分子生物学方面的实验,也多是关于基因组DNA的提取实验,且该实验在其他课程中也多有设置,存在实验教学内容重复的现象。此外,实验课的教学形式和教学方法单一,缺乏考核评价体系。这些都极大地降低了学生的学习热情,对遗传学实验不够重视[5],更谈不上促进学生创新思维、科研意识的培养以及综合能力的提高。因此,有必要对目前的遗传学实验教学进行改革。

2整合实验内容,提高学生兴趣

针对实验教材内容过于匮乏及偏验证性的问题,遗传学实验教学内容应精选基础性实验,开设具有遗传学特色的实验,同时拓展分析性、探索性和创新性的自选实验。在完成基础实验的同时,整合实验内容,增加自主性实验,培养学生的科研意识、创新能力,提高综合实验能力。精选的遗传学基础性实验内容可以是“植物染色体制片技术及细胞有丝分裂的观察”,基于强化学生自己动手能力和提高观察、分析问题能力,从实验的选材、材料的预处理到最后的制片观察,学生都应参与。为避免与其他课程的实验内容相冲突,可开设具有遗传学特色的实验,如“植物染色体显带技术”“植物染色体荧光原位杂交”等。自选性实验的开设是基于学生对遗传学某个科学问题产生兴趣,希望通过具体的遗传学实验来研究,其实验方案可在教师指导下由学生自己设计。相对于传统的实验教学,学生自主实验的开设能更好地发挥学生的主观能动性,有利于学生自主学习、自主研究创新能力的培养。例如,有的学生在学习“基因工程”这一章内容时对基因工程表现出极大的兴趣,那么就可以在实验教师的指导下,查阅相关文献,自己制订实验方案,包括如何进行受体系统的构建、表达载体的构建、遗传转化、转基因检测、表型观察与基因表达分析,并且根据实验方案合理安排时间进度,自己动手开展系列实验。当然,这样的自选系列实验是无法在教学大纲规定的实验学时里完成,也需要较多的实验资源。这就需要学生合理利用课外时间自主完成,而实验室则要面向学生开放,实现实验教学的资源开放与时间开放,提高资源利用率,增强实验教学效果,提高学生的综合素质。

3改进实验教学方法,改革实验考核方式

遗传学实验教学中,在教学方法上,教师也应该改变原有的实验教学模式,而采用灵活多变的教学方法,比如在讲授实验原理时采取案例式的教学方法;关于实验步骤的讲解可以贯穿老师提问和学生问问题的方式进行[3]。实验成绩的评价不能只凭实验报告,而应更注重实验过程的考核。可以将实验预习、实验操作、实验技能、实验结果等各环节赋予一定的分值,最后进行综合评价。实验指导教师不仅要客观地给出学生实验成绩,而且要指出其存在的问题及解决的办法,注重学生动手能力的培养,提高学生学习的积极性和主动性,提高其分析和解决问题的能力。

4结语

为激发和维持学生学习的兴趣,培养学生的科研意识和创新意识,提高学生观察问题、分析问题及解决问题的综合能力,适应新时期创新人才培养的目标,遗传学实验教学的改革不仅在实验内容方面要进行整合,精选基础性的实验,开设具有遗传学特色的实验内容,拓展探索性和创新性的自选实验,而且实验教学要采取灵活多变的教学方法,在学生实验成绩的评价上要注重实验过程的考核。

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遗传学理论范文第5篇

关键词: 遗传学 课程教学 职业能力 导向

遗传学的教学改革,应始终抓住学生这个主体,围绕职业能力这个核心,调动学生积极性和创造性,关注个体发展,融汇知识与技能,贯通学校与社会,为社会培育既通理论又重临床的高级人才。

一、以生活和文化情境为基点,融汇职业属性与知识获取

所谓职业能力,概言之,就是与主体的角色、职位等紧密联系在一起,并且能够胜任这个工作角色的知识、态度、价值观、能力和判断力等诸多要素的融合[1]。正因此,遗传学的教学,便不仅仅是医学基础理论的教学,还要为通往临床医学搭建重要的桥梁,也就是说,要通过遗传咨询、染色体检查、基因诊断和治疗等,提供新方法和实践途径[2]。改革遗传学的教学不能仅注重知识传递而忽视职业指向的现状,融汇知识获取与职业属性是前提。

首先,以生活情境预设的方式激发学生知识获取的热情。通过具体情境的预设,使学生在遗传学的课堂学习或实验中,获得真实的知识认同。教师自觉通过多样化、个性化的方法和手段,将遗传学的基本理论、基本规律、本学科新进展等相关知识,将遗传病的检出、诊断、咨询、防治及由此带来的社会问题等职业情境结合起来,将遗传学的教学带入到具体生活情境中,深入把握社会、政治、法律和经济等因素在遗传病防治及优生优育工作中的作用,在知识和实践的多元联系中,打破遗传学理论教学的视域局限,在生活情境中,增强学生社会责任感,为其毕业后适应社会、服务社会奠定良好基础[3]。

其次,通过职业文化情境预设的方式培养学生的职业属性认同感。当前的遗传学教学,一个最大的问题是割裂了学校与现实世界的相互关联。因此,为使知识更加丰富、学习更加有效、成果便于迁移和应用,最有效的方式便是在职业文化情境的预设中激发学生的经验和体验感。首先要注重遗传学学科历史、临床历史发展的研究;其次要能跳出狭隘的课本知识的局限,如在讲解基因检测、系谱特征、染色体核型等理论问题的时候,可以将相关的社会文化情境纳入其中,如与此相关的社会遗传病的实际情况的调查与研究、社会相关福利和保障机制、遗传病的综合防治工作情况及学生个人主张等,又如“对于与临床疾病有一定关联但又不能编写完整案例的教学内容,编写小案例或是情景故事,让学生通过故事来理解学习教学内容”[4]等,让学生在职业文化情境中,主动积极地实现探究性学习。

二、以技能和应用导向为驱动,联结主体建构与职业发展

不断促进主体的发展,是教育的根本目的之一。遗传学教学的本质内涵,不仅仅只是建构学生的知识体系,因为对于课程教学来说,人的发展至少应该体现在两个层面:一方面是知识随着课程教学的进行而不断深化,另一方面是作为职业主体的“人”的发展,这主要体现在遗传学的教学中培育职业的基本素质,以及在学生进入社会环境和工作语境之中后,将知识加以具体运用,从而促进职业成长。也就是说,使知识与职业、学校与社会统一起来,摆脱为教学而教学的尴尬局面,也使教学从单一的工具性的培养,成为一种以学生的整体性的存在、以满足学生作为“人”的全面发展需求而开展的教育活动。联结二者的便是与遗传学理论结合的技能及应用导向。

首先,以案例教学为课堂教学的起点,获取主体知识。遗传学教学中的案例教学法,是一种借病案切入教学的课程教学模式,通过教师引导学生对案例的深入解读,在学习过程中深化认知,从而可以充分发挥学生的能动性,锻炼思维能力和动手能力[5]。在教学过程中,教师可以将重点放在案例的选择中,通过备课适当地整合体检、诊断、病史和治疗等完整案例资料,将各教学章节的知识点与案例结合,以问题为导向,以案例为线索,使学生循序渐进地理解教学内容,并在这个过程中强化遗传学理论与临床实践之间的关联,最根本的作用在于有利于学生在职业医生的角度,从而在知识获取和职业发展的整体高度把握所学习的内容。

其次,以社会调查为实验教学的支撑,建构主体技能。知识的获取,归根结底是为了具体实践和运用,基于此,遗传学的实验教学,理应突破实验室的局限而深入到社会领域。教师在教学计划的制订中,将遗传学的社会咨询与调查纳入课程实验教学的环节中,在实施的过程中可以亲力亲为,带领学生参观当地社会福利院、走访特殊学校等,了解遗传学与社会的实际关联;另外,教师也可以通过布置类似于“某地遗传病调查”的社会实践活动内容,指导学生制定统一的遗传病调查表格,在特定的时间内,通过现场询问、实地查体、拍照留样等多种方式,调查遗传病的发生情况,宣传相关遗传知识,并在获取相关数据后,分析其临床症状、治疗方案及遗传方式及再发风险等。以社会调查作为实验教学的重要支撑,使学生在知识和技能的掌握中,充满主动性和探究性,使知识和技能融于趣味性之中,也使其记忆在行为中得以强化,再难忘却。

参考文献:

[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001:297.

[2]周凤娟,谢文美,王强,赵小荣.“教学、实践、科研、临床”四位一体的医学遗传学教学体系建设探索与实践[J].遗传,2015(09).

[3]周凤娟.医学遗传学教学中渗透科学研究和社会实践的探索.中华医学教育杂志[J].2010(3):404-405.

[4]詹光杰.构建多元化的医学遗传学CBI教学模式[J].教育教学论坛,2015(29):86-87.

遗传学理论范文第6篇

1、新型网络教育技术对医学遗传学教育改革的积极作用。

新型网络教育技术是指运用现代教育理论和新型网络教育技术,通过教育中教学过程和教育资源的设计、开发、利用来实现教学教育的改革与创新。新型网络教育技术主要通过一下几个方面发挥其积极作用。①培养拓展学生的研究精神与创新意识,增强学生主动性。学生通过新型网络教育技术,改变了以往教师作为教育中心、教学活动主题的传统模式,增强其主体地位和主体意识,为学生提供更为现实的思考环境。②为教学资源的存在形式提供了全新的载体。教学资源与教学成果作为信息的表现形式之一,尤其在先进信息爆炸时代,其巨大的数据体现亟须全新的载体,用以支持其产生、传播、运用,储存等。③拓展了资源共享平台,新型网络教育技术所依托的互联网背后是一个巨大的资源库,掌握最新的信息、资源是学习和研究的关键。网络所提供的是一个完全透明的资源平台,超越实践空间的限制,信息共享从封闭走向开放,世界各地的学习者通过网络共享资源,各取所需。

2、新型网络教育技术的具体表现。

网络教育技术的体现主要通过对过程和资源的运用和设计,因此在针对医学遗传学的教学中运用新型网络教育技术的侧重点主要有以下几个方面:①提高医学遗传学教师的新型网络教育技术技能。②提高医学遗传学专业学生的新媒体运用能力。③加强网络教育技术的外部硬件条件,改善教育环境。

二、案例讨论法在促进医学遗传学教学目的的实现中的作用和表现形式

1、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的积极作用。

案例讨论法是指通过传授临床实践中的真实遗传病例及相关典型实验操作过程来启发学生对问题进行讨论并提出解决方案的教学方法。它在教学中的积极作用主要体现在以下几个方面:①主观方面提高学生学习兴趣,激发学习热情。案例分析法本身需要学生通过主动了解病例,在了解过程中基于自身知识结构的欠缺势必对病例本身产生疑问,疑问的解决方式有课堂讲授及课后查找、阅读、理解、讨论等;②客观上提高学生分析问题解决问题的能力。案例式教学不同于演绎法,更多的是启发学生通过具体案例来结合理论,这种反向式的学习方法,更利于学生记忆、迁移、运用,并且能够促进学生思考案例与理论之间的联系点,刺激学生形成自我解决问题的思维模式。这对培养实践性人才有着积极的促进作用;③增强互动性,提高课堂教学质量。案例分析法的学习过程通过两个方面体现互动性,首先是学生与学生的互动,这种互动性主要是通过相互争辩、讨论、交流得以体现。互动性还通过学生与老师的互动得以体现。老师通过关键点的引导,刺激学生思考,从而达到教学设计的目的。

2、案例讨论法在促进医学遗传学教学中的表现。

医学遗传学教学过程中基于其本省的学科特点,需要从几个方面侧重进行案例讨论式教学,这几个部分通过案例教学在一定程度是是否能够成功教授本们课程的关键。这几个部分分别是:①遗传病传播方式的案例分析,学生需要针对具体的病例自主的绘制系谱图并讨论图表内容,并通过讨论归纳传播规律,在讨论规律之后分析计算再发风险,并学会查询资料了解例如如何提前判断遗传病等相关知识,提高各方面相关知识;②医学遗传学的技术方法传授,对于新的研究技术和方法,直白的讲授方法本身就与实践操作有着天壤之别,但实践操作并不适用于所有的教学环境,因此,通过具体的病例进行讲授,便能够克服晦涩的理论概念,促进学生自主探索治疗该病例的技术方法,从而最终与所要讲授的医学遗传学方法“不期而遇”来实现教学目的。③遗传规律的讲授,对于遗传规律的讲授也是坚持感性认识到理性认识再到讨论分析,并对问题进行解释,最终理解所授知识。

三、全新教育模式的设想与构造

以上是对新型网络教育技术和案例讨论法这两种不同教育工具在医学遗传学教学终的作用以及表现的概括。本文的设想是结合两种工具,设计出医学遗传学教学的一个整体构造。下面拟从两个方面入手进行阐述:

1、资源分享平台设计及运用。

依托医学遗传学自身新型发展特性,建立静态与动态医学遗传学理论知识平台。网络平台设计需要专业软件工程设计,软件设计形式包括教育网站,网站内资源平台。①静态医学遗传学理论知识平台:其内容包含专业课理论知识核心展示及思考题、专业图表制作方法索引及练习平台、主要经典案例索引资源库;②动态医学遗传学理论知识平台:其内容主要为交流讨论组、网络模拟实验室、实验成果展示分享平台。

2、课堂平台设计及运用。

教师在设计课堂展示的时候,更多将资源分享平台中讨论的案例进行分析,并通过软件展示学科知识,更多拓展资源分享平台内的病例,促进学生第二次讨论。着重引导学生运用网络资源等多种途径寻求答案并讨论的能力。建立班级学习小组,在网内网外形成团队模式,共享成果,共同进步。以上就是我对新型网络教育技术与案例讨论法在医学遗传学教学中的结合运用。在充分讨论了两种教育技术成果的基础上,结合两者的优势,搭建信息网络平台,促进学生线上线下的讨论与思考,是目前医学遗传学教学的全新探索,这种形式的教学方式在很大程度上能够实现医学遗传学教学的长足发展。

遗传学理论范文第7篇

>> 遗传学实验课程的教学现状与思考 遗传学网络课程建设的分析与建议 遗传学网络课程平台的建设与实践 关于遗传学教学的思考 动物遗传学精品课程网络教育平台建设及其优质教学资源共享的思考 普通遗传学网络课程建设与探索 《遗传学》课程建设与优化初探 论自主合作教学模式在高校《遗传学》课程教学中的应用 面向成人教育的医学遗传学网络课程建设 神奇的遗传学 遗传学的未来 医学遗传学课程考试模式改革的探讨 遗传学实验课程改革的实践与探索 浅谈遗传学课程教学的改革与实践 安阳工学院省级重点学科《遗传学》建设的现状与思考 遗传学中的数学思想 遗传学的概率计算 高等院校生物学专业遗传学教学的几点思考 从遗传学材料的变更管窥遗传学的发展史 地方高校遗传学实验教学改革的探索 常见问题解答 当前所在位置:中国论文网 > 教育 > 高校遗传学课程建设的思考 高校遗传学课程建设的思考 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 朱喜玲 常秋 孙翠英")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘 要】遗传学是生物学、农学、遗传学等专业的主干课程之一。本文从遗传学专业的特点出发,结合自身的教学实践与研究探索,对遗传学课程中教材的选定、教学内容的优化、教学方法及其实验教学的改进等问题进行探讨,提出体会和思考,以期优化遗传学课程体系,提高教学成效。 【关键词】遗传学 教学内容 实践教学 教学方法 考试方式 【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)21-0037-02

遗传学是研究生物遗传与变异规律及基因结构和功能的科学,其教学目标是使学生通过学习遗传学理论知识,了解其最新发展动态,掌握分析问题、解决问题的能力。对遗传学内容的丰富和加深与学时不断压缩的矛盾日益突出,造成教学难度不断增大,因此如何在有限的学时下完成教学内容、提高教学成效显得尤为重要,本文就如何加强课程建设、优化教学体系提出思考。

一 教材的选定

教材是知识传授的载体,是学生学习的切入点,其质量和水平的高低直接影响着教学的质量与学习效果,因此教材建设是课程建设的重要环节。不同版本的教材,在教学内容、教学重点、难点等方面的安排都有所差异,选择一套既符合培养学生的目标,又符合学生专业特点的教材是至关重要的。目前遗传学教材主要包括王亚馥主编的《遗传学》、刘祖洞主编的《遗传学》、朱军主编的《遗传学》、赵寿元主编的《现代遗传学》、方宗熙主著的《普通遗传学》。根据教学实践经验和学生的培养目标,又结合我院现阶段的特点,本教研室选择了王亚馥主编的《遗传学》,该教材对遗传物质的本质、遗传物质的传递以及遗传信息的表达和调控进行了较为深入和集中的探讨,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有较为深入和完整的认识,有利于学生遗传分析能力的培养,为以后的理论课程(如动物育种、植物育种)打下了坚实的基础。

二 优化教学内容

教材是教学内容的代表与示范,而教案是教学活动顺利开展的前提方案,遗传学是一门与其他学科知识交叉、渗透性较强的综合性学科,因此在遵循学生培养目标和专业特色、教学大纲和教材的前提下,并结合学生基础和学时数的具体条件,梳理好各章节的侧重点,编写合适的教案十分重要。这就要求任课教师在教学过程中认真钻研教材、全面领会教学大纲、明确教学目标、掌握基础理论知识和最新研究动态、多与相关课程的教师交流,调整教学重、难点,避免重复教学。如遗传的细胞学基础是细胞生物学教学的重点,遗传的分子学基础、原核生物基因的表达调控、真核生物基因的表达调控是分子生物学教学的重点,核酸的结构、DNA复制及损伤修复是生物化学课程的重点,这三部分内容可以要求学生进行自学。遗传学三大定律中,孟德尔遗传法则学生在高中阶段已有所掌握,在讲解时应注重对孟德尔定律的验证,而遗传连锁法尤其是两点测交和三点测交的作图方法,是学生学习的重点和难点,可增加教授学时,并结合经典实验,加深学生对理论知识的理解,做到重点突出、难点讲透。此外还应注重基础知识与前沿科学相结合,培养学生分析和解决问题的能力,锻炼其科学的思维方法。

三 改进教学方法

传统的教学方法是教师满堂灌、学生被动地接受,这样不但削减了学生学习的积极性、主动性,也不利于学生创新能力的培养,因此培养现代化的应用型人才必须要转变传统教学理念,改进教学方法。

1.启发式教学

通过提问的方式教学,激发学生的探知欲望。如在讲遗传连锁分析时,提出“基因的连锁遗传必须用双隐性进行测交吗?”,启发学生积极思考,开发学生分析思维的能力,使学生的学习方式由简单的接受型转变为自主学习,提高其学习的主动性。

2.讨论式教学

在教学过程中,选取学生感兴趣的问题进行分组讨论,如在讲近亲繁殖和杂种优势时,提出骡子为什么只有极弱的生育能力,近亲繁殖都有哪些危害,并引出我国《婚姻法》禁止直系亲属三代内结婚的科学性,充分调动学生学习的积极性和主动性,加深学生对理论知识的理解,增强看问题的全面性,做到学以致用。

3.探讨式教学

学生可利用课余时间拓展遗传学知识,在教学目标下,布置适当的问题让学生完成,如在讲解染色体畸变时,让学生阅读全书或查阅其他参考资料,思考造成结构变异的原因有哪些,并通过分组讨论、集中发言、教师评价总结的方式进行考核,培养学生积极探索和敢于创新的品质。

4.改进教学手段

多媒体技术是高等学校教学改革的高效辅助手段,多媒体课件的建设可在有限的时间和学时下,以图片、文字、动画等方式,将抽象难懂的理论知识形象直观地展示给学生,这样不但扩大了信息量、调动了课堂气氛、激发了学生的学习兴趣和求知欲,而且还能克服学生记笔记难等问题,从而提高了教学效果,最大限度地发挥多媒体教学的优势。如在讲授遗传病时,可显示相关遗传病患者的照片,也可插入相关遗传病视频,在讲基因突变时,可以插入正常和突变后的变异体作物或动物的对比图片,激发学生对该病发病机制的研究;讲授染色体交换、染色体重组及染色体的畸变时,可以采用不同的动画模拟方式教学,更逼真地展示出基因的缺失、重复、融合,并让学生结合生活,思考哪些疾病与这些基因相关,加深学生对知识的理解和认识。遗传学三大定律的发现,及DNA双螺旋的发现,遗传密码、基因组测序计划,让学生观看纪录片《世界百大发现――遗传学》,从声情并茂的纪录片中感受到学习这些知识的乐趣。

此外,教师可将教学大纲、教学参考书籍、教学辅助资料(如教案、课件、课后练习及其他教学资料)等上传至局域网上,并与国内遗传学精品课程网站链接,鼓励学生充分利用教学网站与网络课程教学共享平台,这样既有利于学生自主学习,又可克服多媒体教学中的不足,解决如课件信息量大、学生来不及记笔记、条理性不足等问题。

5.改善实验教学

遗传学是一门实验性很强的基础学科,其教学目的是巩固和加深遗传学理论知识,实验设备和实验环境直接影响着实验课教学水平的提高,构建功能齐全、设备先进遗传学教学实验室,有利于综合性实验和设计性实验的开设。本教研室具备完善的遗传学实验设备,选用王金发主编的《遗传学实验教程》,将果蝇饲养及其杂交实验(唾腺染色体、单因子实验、二对因子的自由组合、三点试验和伴性遗传),设定为综合性试验,通过这部分内容让学生对遗传学中的染色体和三大定律有一个总体的认识,而对一些基础性实验如核酸的提取、扩增等实验,可结合采用多媒体动画的方式进行模拟,将理论知识与实验过程同步展示。此外还多开展自主设计性实验,让学生在掌握理论知识的基础上,充分发挥主观能动性和创新能力,以激发学习的兴趣和主动性。

6.完善考核方式

考试是检测学生学习的一种方式,也是检测教师教学效果的有效方法。传统的遗传学考卷通常采用名词解释、填空、选择、判断等题型,主要考查学生对知识的记忆,但束缚了学生的思维。本教研室根据学生的培养目标,将遗传学理论知识考核方式分为三部分:(1)平时成绩占10%,主要包括学生的考勤和课堂表现;(2)平时作业占20%,主要考察学生的学习态度;(3)期末试卷成绩占70%,以分析题为主,概念题为辅,主要考查学生分析解决问题及综合运用知识的能力。而实验课成绩不但包括笔试实验原理与方法考察,还将实验操作、实验报告、实验纪律纳入考核范围,以提高学生对实验的重视。

四 结束语

遗传学是在不断发展和更新的,因此遗传学的教学改革是一个长期探索和发展的过程,为适应社会发展、培养新世纪所需的应用型人才、加强遗传学课程建设,优化教学内容势在必行,作为新世纪的高等教育工作者,应明确学生的培养目标,不断学习,努力提高自身业务水平,仔细研读教材,认真编写教案,加强教学方法改革,精心组织课堂教学,合理安排教学学时,不断提高教学成效,提供更好的创新型人才培养的环境和氛围,为遗传学课程建设献出自己的一份力量。

遗传学理论范文第8篇

【关键词】中医专业;医学遗传学;现状

医学遗传学是一门横跨基础医学和临床医学的桥梁课程,是医学科学领域中十分活跃的前沿学科。它是一门综合性学科,既有遗传定律和遗传学理论的抽象深奥,又有众多概念的描述。它是一门实践性学科,既体现直观性、逻辑性,又注重培养学生观察能力、思维能力。可见它与现代医学有许多不同之处[1]。因此,如何在有限的学时内达到医学遗传学的教学目标,培养学生自主学习的兴趣,提高医学遗传学的教学效果,是医学遗传学教学过程中应该认真思考的问题[2]。笔者就教学现状中的问题和课程改革进行探讨。

1 高等中医院校中医学遗传学教学现状

1.1 学时限制和学生的原有认识结构不完备 目前,高等医学院校的医学遗传学的教学计划多为54学时,而中医院校一般设为30学时左右。在这种学时少的情况下,怎样才能达到教学大纲所要求的呢?如何培养学生良好的学习兴趣?以掌握这门课程所教授的内容?如何拓展学生的知识面?这些都是在教学过程中所必须解决的问题。并且中医类专业学生中有相当比例的文科生,而文科学生在中学阶段多数是生物学知识欠缺或者是缺乏学习生物学课程的兴趣。这就需要我们在教学中改革教学方法和手段,努力使抽象的理论形象化、具体化。

1.2 教学形式单一和缺乏合适的教材 中医院校乃至全国大多数高等院校的课堂教学都是采取的传统的灌输式的以教师为中心的课堂教学模式。但传统的教学方法不能根本解决传统教学所面临的难题和提高教学效率的问题。例如,在遗传病的病例讲解中,传统教学只能进行抽象地、单调地讲解枯燥的文字,学生理解很困难,教师讲授耗时又费力。再者,目前医学遗传学的教材多数按照西医院校的教学大纲编写,明显这些教材对中医院校的学生是不适合的。

1.3 实践环节相对薄弱 医学遗传学也是一门实践性很强的学科,运用遗传学的基本知识,分析掌握遗传疾病发生的规律,有效防止遗传病的发生,是学习研究医学遗传学的根本目的。由于教学课时及教学空间的限制原因,导致中医院校的医学生在医学遗传学的实践环节不能得到很好的培养与训练。

1.4 实验教学的基本条件较差 实验教学是医学遗传学的重要教学内容,也是学生直接验证遗传学理论和培养分析问题能力的重要基地。中医院校的医学遗传学的实验教学资源严重不足,开展实验教学的基本条件较差,设施相对缺乏,设备较为陈旧,用于实验教学的经费投入严重不足,致使实验教学课的开出率较低。

2 课程改革措施

2.1 革新教学内容和深化课程改革 教学改革首先是教学内容的改革,对生物学的知识相对贫乏的中医类学生来说,对遗传学的内容更是缺乏了解。如何确保中医类医学生学习医学遗传学知识的递进性,达到有效教学目标,精选与编写一本适合中医类专业或者是中医院校的医学遗传学教材显得尤为突出。深化课程改革就要结合中医院校自身特点,所以编订统一的教学大纲,确定合适的教学目标,是解决医学遗传学授课学时不足的根本问题。

2.2 更新教学理念,革新教学模式 即改变“以教师为中心”的传统教学模式为“以学生为中心”的新教学模式的探索。例如为进一步增强自学能力,我们将《医学遗传学》与中医类专业学生自身特点结合起来,开展小组自主学习的横向探究。要求学生自行选择医学遗传学领域某一主题(如某些遗传病治疗或某些遗传学研究方法等)进行文献调研,并撰写“小综述”。然后小组集体讨论,再进行课堂汇报。实践中,小综述不仅涵盖了众多遗传病研究与治疗,而且也涉及优生学、遗传咨询、新生儿筛选、遗传学新技术的应用,这些大多是在课堂上未详细展开,甚至未提及的。

2.3 以多媒体为辅助教学手段,采用案例教学法,克服实践薄弱问题 为加强教学的直观性和趣味性,利用多媒体教学图文声像并茂的特点可,激发学生学习兴趣。例如借助教学录像把一个个活生生的病例展现在学生面前,通过实际的案例展示,进行患病风险的估计和家系遗传调查分析等。或者采用一些形象的投影片辅助教学,帮助学生理解一些比较抽象的内容,这样既解决了遗传学深奥抽象问题,又间接地培养了学生的实践能力。

2.4 重视实验教学环节 实验课是学生基本技能训练、培养科学作风的重要环节,它不仅是培养学生独立分析问题、解决问题等能力的方法,还是证实某些科学论点,巩固科学知识的手段。实验课程的设置是学科建设的重要方面,也是培养学生动手能力的重要环节。根据中医院校目前情况,尽可能增设或新开一些能够开设的实验课,例如性染色质检查、人类苯硫脲的尝味能力的遗传分析等对实验设备和材料要求简单的实验。通过实验教学加深对理论课的理解,并加强记忆,掌握基础的遗传学实验技能,以培养学生的创新思维和提高其综合素质。随着人类基因组计划的不断推进,医学遗传学知识发展迅猛,新知识、新概念、新技术、新理论层出不穷,由于教科书存在固有的滞后性,往往难于反映本学科研究的最新成果,前沿的最新进展,故不断刷新教材,充实丰富教学内容,更新教学理念,优化教学手段,激发学生热情,注重实用性教学,才能达到良好的教学效果[3]。

参 考 文 献

[1] 宫京闽,唐珉,李刚,等.促进医学遗传学教学改革.提高教学质量.中国优生与遗传杂志,2006,14(1):122-123.

[2] 尹刚.新时期如何稳步推进医学教育改革.西部医学教育,2007,15(1):34-36.

遗传学理论范文第9篇

关键词:医学遗传学;遗传咨询;情景模拟

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)46-0225-03

医学遗传学是医学与遗传学相结合、并互相渗透的一门综合性学科。医学遗传学理论学习中主要针对人类遗传性疾病的发生机制、传递规律、诊断方法以及治疗和预后进行系统学习。在此基础上开设实验课,将理论应用于实践,通过遗传咨询估算再发风险和制定应对对策和措施,有效预防遗传病的发生,从而达到降低遗传病发病率的目的[1]。根据现代医学的发展,我国将面临极具缺乏医学遗传学医师这一职业。目前,大多数医院无专门的遗传咨询门诊,使医学生没有机会接触到遗传病病例,学生对遗传性疾病的掌握只限于书本而无临床实践机会,这将会导致临床医生缺乏对遗传病的认知能力。因此,我校从2007年开始对五年制临床医学、检验等本科专业开展医学遗传学实验教学,其中开设了遗传咨询教学内容。通过多年教学实践探索和改进,发现利用情景模拟教学法进行遗传咨询知识点的传授可以更好地调动学生学习的积极性,更好地理解遗传咨询的理论基础及临床意义,培养学生综合运用知识的能力。

一、教学设计

1.明确教学目的。遗传咨询情景模拟教学法是模拟临床遗传咨询的情景进行教学的方法。它是针对临床医学、检验等专业本科医学生在学习过染色体标本的制备与人类非显带染色体核型分析两次实验课的基础上来开展的。通过此次课的学习,使医学生能够充分掌握系谱及系谱分析的理论知识,掌握系谱分析的过程及系谱的绘制方法,熟悉遗传咨询的一般步骤和原则,并能推测系谱中各成员的基因型,计算再发风险,了解系谱分析和遗传咨询的临床意义。在此过程中,培养学生独立思考分析问题解决问题的能力,表达能力,促进高素质医学生的培养。

2.教学内容。情景模拟教学法的主要内容是模拟遗传咨询过程、讲授和熟悉遗传咨询的概念、对象、时机、步骤等。作为医学生首先要让他们明确知道什么是遗传咨询。遗传咨询是由医学遗传学专业人员或遗传咨询医师(或称咨询医师、医学遗传学医师),应用医学和遗传学基本原理,对咨询者提出的家庭中遗传病的发病原因、遗传方式、诊断、治疗和预后、一级患者同胞和子女再患此病风险等问题进行交谈和讨论,并就咨询者提出的婚育等问题提出可供咨询者选择的建议或具体指导措施的过程[2]。遗传咨询的时机和对象是一个人在婚姻或生育方面遇到问题,意识到可能面临患遗传病的风险,或者本人或子女已患有遗传病等情况下的人群。其次,传授和强调进行遗传咨询的一般步骤包括遗传病的明确诊断、绘制系谱并确定遗传方式、估计再发风险、提出对策和措施。遗传病的诊断是一个复杂的过程,包括临床层次、细胞水平、蛋白质水平、基因水平(基因诊断)等四个水平层次的诊断;绘制系谱并确定遗传方式以及估计再发风险需要遗传学理论知识做基础,要求学生在本科医学遗传学中作为掌握的内容加以理解和熟悉后计算再发风险;提出的对策和措施更进一步要求在学生掌握各层次的分子生物学和分子遗传学的系统的理论知识后,给咨询者提出合适的意见和措施。最后,重点强调医生给咨询者提出意见和措施时,要遵循非指令性遗传咨询的原则。作为医生只提出可供咨询者选择的若干方案,并陈述各种方案的利弊提供咨询者选择,咨询医师不应代替咨询者做决定。

3.教学案例的准备。教学案例的好坏直接影响教学效果。任课教师需要注意从多渠道深入开展病案搜寻工作,从病案中挑选诊断明确、典型的遗传病案例,除了教材中给出的常见多发遗传病病例外,也需经常浏览OMIM(OnLine Mendelian Inheritence)及等互联网址,了解重要的有关临床遗传学最新诊断技术及进展情况。案例挑选出来后,需要进行加工提炼、细心分析、集体讨论,按临床思维进行教学方案的设计。案例设计原则既要传授理论知识,又与临床需要结合,既有利于学生分析,于利于学生演练。

对于案例的教学准备,不但要求任课教师要熟悉案例遗传病的临床表现、发病机理,特别要熟悉遗传病的传递规律、传递方式、诊断方法、治疗方法和预后等方面的相关进展资料,还要要求教师对这些资料的深刻理解和透彻分析,以便针对学生演练过程中出现的各种不准确的表达或者错误的理解进行有效的指导。根据遗传咨询的复杂性,则需要教师具有深厚的理论知识基础,才能提高在模拟遗传咨询教学中的指导能力。因此,在案例准备时,要求任课教师要做好充足的教学准备,以应变课堂中随时出现的问题。

4.教学组织。做好充分的准备后,就进入了模拟遗传咨询情景课阶段,即开始遗传咨询情景模拟教学。由于课堂教学组织难度较大,需要教师在做好充分的案例准备基础上随机应变、深入浅出、因材施教。

教师组织教学的基本过程包括:第一步,教师详细讲解遗传咨询的定义、步骤、方法、意义;第二步,学生选择教师准备好的案例分组讨论,编写案例遗传咨询的对话,并要求学生在课结束后将所编写的对话上交作为课堂作业;第三步,学生两人一组,在45分钟左右的时间内讨论并编写对话,根据临床可能的情景,模拟演练遗传咨询的过程;第四步,当学生模拟演练完成遗传咨询的整个过程后,教师针对学生存在的问题一一进行分析和讲解。在肯定学生正确的理解和表达的基础上指出不当的或者不准确的或者错误的表达。

随着学生不同组别的模拟演练的进行,教师要注意始终引导学生围绕遗传咨询进行交谈,其询问和交谈的内容包括对遗传病的临床表现、发病原因、遗传方式、诊断等情况的了解,询问内容还包括病史、发育史、婚姻史和生育史、家族史,查阅和比对资料进行系谱分析,对咨询者提出的治疗和预后等问题一一作答,并且对患者同胞、子女再患此病的风险提出参考意见。教师始终在一旁提醒、引导和辅佐,并注意把控住整个课堂纪律,使每位学生积极参与到课堂中来,制造出学生在临床实践的气氛,提高学生课堂活跃度。

5.课堂总结。教师根据学生在课堂中的讨论、模拟遗传咨询的情况进行小结,联系理论知识肯定学生在讨论过程中表现好的地方,指出错误或忽视的地方,加深对理论知识的理解和记忆,加深学生对遗传咨询在临床工作的重要性和必要性的理解。最后根据学生在课堂中的表现进行评价,包括学生对案例的分析能力、理论知识的掌握、表达能力、临床综合分析能力、团队合作能力、创新能力等等方面。

二、教学思考与讨论

1.遗传咨询情景模拟教学法的优点和意义。经过多年的教学发现,大多数学生对于应用情景模拟方法进行遗传咨询都非常感兴趣,整个课堂气氛活跃,学生参与度高。整个教学活动中,一直围绕只有真实生活中才存在的病例来进行,组织学生分组开展讨论,教师从旁指导,真正做到以学生为中心,最大限度的激发学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。此教学法解决了以往医学遗传学理论教学与临床脱节,理论教学内容的枯燥难懂,教学手段落后等问题,有效地提高了学生对医学遗传学的学习效果及兴趣,是一种积极有效的教学方法。学生普遍认为通过情景模拟教学,对遗传性疾病的认识更加深刻和形象,他们所学习的内容不再是枯燥乏味的知识,而是在实际临床工作中切切实实需要解决的问题,极大的激发了学生对于学习《医学遗传学》的兴趣。

传统的遗传咨询教学主要以灌输式为主,要求学生大量记忆枯燥无味的基础知识,在这种模式下的教学不利于学生综合能力的提高。相反,经过实践证明,利用情景模拟教学进行遗传咨询,将所学理论知识与实际运用紧密结合,将理论课知识运用于实际临床当中,极大的激发了学生对于学习医学遗传学的兴趣,使学生整堂课都能够融入到课堂教学过程中,使学生将讲台变为他们自由发挥的舞台,而教师课堂中仅仅起到引导作用。在此过程中,学生从被动的接受知识向主动学习转变,既加深了对理论知识的记忆,又培养了学生独立思考分析问题的能力,训练了学生独立思考分析问题的能力。

近年来医患关系逐渐紧张,患者的维权意识也越来越强,如何缓解医患关系也是医学院校在培养学生时需要解决的一大难题。通过临床情景模拟教学的方法,让学生扮演患者有助于建立和谐的医患关系。学生通过扮演患者,能够充分的体会患者的心理和情绪上的变化,站在患者的角度看待就医过程,起到了换位思考的作用。另一方面,学生站在医生的角度学会处理医生和患者之间的矛盾,可以缩短学校与社会实践的差距,帮助学生建立医生角色,为学生将来走向社会处理医患关系奠定基础。

值得一提的是,遗传咨询师在我国医学领域缺乏大量的人才,是一个有待新增的职业。而在美国,绝大多数的医疗用人单位都要求他们的医生通过全美医学遗传学会的考试和资格认证[3]。所以,教师可借此课程向学生宣讲国际国内外医学遗传学理论、临床遗传学的发展的趋势和中国医学发展的所面临机遇和挑战。向学生说明遗传咨询是一项极具挑战的医疗活动,希望有更多的医学志愿者加入这项医疗事业中来。

2.遗传咨询情景模拟教学法的欠缺之处。首先,情景模拟与实际临床有一定的差别,学生由于缺少临床经验,在进行扮演患者的过程中,很容易用到所学的专业术语,与真正临床中所遇到的实际病例有较大的差别,没有达到角色交换的目的。其次,在提出对策和措施时,由于缺乏各层次的分子细胞生物学和分子遗传学的系统的理论知识,并且对所学医学遗传学知识不能灵活运用,只能提出供咨询者选择一到两种方案,没有真正提供可供咨询者选择的若干方案,且无法做到非指令性原则。最后,在教学实施的过程中,由于每位学生学习水平参差不齐,不愿意作为学习的主体,导致过分依赖老师,影响教学效果。目前看来,要使学生都能积极参与到教学活动中,最好的方法是让学生参与真正的临床实践,使学生体会到遗传咨询过程的复杂性。

通过7年的教学效果来看,情景模拟教学极大地调动了学生学习的积极性,真正实现了对医学生综合素质能力的培养,是一个值得推荐的好方法。

参考文献:

[1]蔡绍京,李学英.医学遗传学[M].北京:人民卫生出版社,2009.

[2]章远志,Nanbert ZHONG.中国目前的遗传咨询(英文)[J].北京大学学报(医学版),2006,(01).

[3]赵会全.美国临床医学进展[J].国外遗传学杂志,2007,30(2).

基金项目:遵义医学院教学改革计划项目2013(j-2-7)。

作者简介:程小玲(1987-),女,贵州遵义人,硕士研究生,讲师,遵义医学院细胞生物学与遗传学教研室,研究方向:医学生物技术研究和医学细胞生物学及遗传学教学。

遗传学理论范文第10篇

困扰笔者的一个问题是生命现象或生物学陈述是否会对物理学定律发生证伪事件,引起物理学理论的修正?无论是证实,还是证伪,理论陈述与观察陈述之间必须存在着可能的演绎关系,而生物学陈述中的一些成分与物理学陈述在演绎关系上的不相关,似乎是当前对生物学自主性认识的根本所在。这种认识基本是这样的:①生命科学具有独立于物理科学(包括化学)的规律或定律;②生命科学的解释框架不同物理科学的演绎解释框架。本文试图对生物学自主性提出一个新的理解,它与物理科学的理论构建密切相关,并由此解决演绎逻辑上相关与否的问题。

1 生物学自主性在以往理论结构上的表现

(1)生物学理论的公理化尝试

生物学具有独特的内容,可建立一个与物理科学并行的演绎体系,这种观念导致了对生物学进行公理化处理的尝试。伍德格尔(j.h.woodger)早在1937年就试图对孟德尔遗传学定律进行公理化处理,但未引起人们的注意、到七十年代,在生物哲学界发生了达尔文进化论是否属于科学理论的争论。在这种背景下,威廉斯(m.b.williams)在1970年给出了关于达尔文进化论的完整公理化模型理论〔1〕,它包括两个初始概念、进化的两个公理、有关适应和选择的五个公理、适应度的操作定义,由这些可推导出达尔文理论的一切概念和关系或定理〔2〕。

威廉斯的体系只是直接从宏观上对进化的原始概念和公理的认定,脱离了微观的遗传学机制。还原论者认为,仅仅将进化论改造为演绎体系是不够的,还应当在物理科学与这个演绎体系之间建立起逻辑演绎关系。因此,鲁斯(m.ruse)建议,群体遗传学应是进化论的演绎基础〔3〕,首先应阐明从群体遗传学到进化论的演绎关系,而公理化处理后的群体遗传学体系,其逻辑公理则是孟德尔遗传定律。然后,再将孟德尔定律作为演绎结果从分子生物学中导出。

在下文的分析中将会看到,分子生物学本身就不是一个纯粹的演绎体系,并且它与经典遗传学之间存在着逻辑蕴涵上的脱节。这是生物学自主性的一种表现,其根源来之于演绎体系的构建之始,即演绎的公理和原始概念直接来之于生命界,从而独立于或自主于以无机界为研究对象和直观经验来源的物理科学。这种构建过程的合理性在于,人类的直观经验有两大类或两个来源,除了无机界之外,还有生命世界的生命现象。人们无法漠视生命这一独立于无机界的现象或实体的存在,因而它们也成为人类直观经验的基础。

(2)分子生物学中的功能性解释

事实上,在诸如分子遗传对经典遗传学的还原,那一部分不能还原的独特内容,以功能预设或目的性预设的形式出现。

对孟德尔遗传学稍加考察,便可发现,它首先直接从遗传现象和数据中设定了一个生命实体即遗传因子(后来称为“基因”),接着给予了这一实体两个承诺:第一,它们既可以彼此分离,又可以再组合;第二,它们自身带有某种生物学性质,这种性质是使生物体显示某种性状的原因。在孟德尔遗传学或以此为基础的公理化体系中,不必给予这两个承诺以解释,因为遗传因子在此是最基本的实体。但是,当分子遗传学从实体上将基因与dna片段相对应,或者说将前者还原为后者,随之而来的则必须从dna分子行为上给予这两个承诺以解释,并且只有演绎的解释,才能达到理论还原的要求。

然而,分子生物学对经典遗传学的所谓还原,只达到了对第一个承诺的还原,可以从dna分子的性质和行为来解释遗传因子或基因的分离与组合。而关键是第二个承诺,无法对此给予从dna分子到遗传性状的上行演绎解释,例如,在将性性状与蛋白质相对应的解释中,dna碱基顺序代表了基因即遗传信息,而遗传信息是从生物学功能角度来定义(而不是从dna分子的性质及行为来定义),涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到转录、合成、生长、发育等一系列过程,即它是从生命整体角度来定义的。dna分子的行为与性质并没有蕴涵遗传信息的概念,因此,dna决不等于基因。在这里,体现了功能性解释的特点;基因的含义有一部分是从这一实体或dna分子在生命整体中所具有的功能这一方面来定义的。人类直观经验之一的生命现象在此以功能预设的方式参预了理论的构建,所以,生物学在理论上的自主性,并没有由于分子生物学所谓的还原而消失。内格尔(e.nagel)、罗森伯格(a.rosenberg)等人把功能(或目的性)解释看成生物学自主性的依据和根源。

2功能性(目的性)、演绎性和理论构建

由于功能预设的存在,使得生物学解释框架不同于物理科学。那么,在生物学理论中,是否能实现一种从功能解释模式框架向演绎解释框架的模式转换,在消除功能预设的同时,又不破坏分子与生命之间的联系呢?模式的建立与科学理论的构建过程相关,通过其构建过程的分析,对于模式转换问题有着莫大的启示。

演绎性解释框架模式如下:

(1)l1,l2,……,lr

解释性陈述或前提

(2)c1,c2,……,ck

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

(3)e

解释对象

其中,l1……lr是规律般的全称陈述,c1………ck是关于初始条件的特称陈述,e是描述单个事件的特称陈述,也就是对要给予解释的现象的陈述。如果e能够作(1)中的全称陈述和(2)中的初始条件的特称陈述的演绎结果,则它就得到了解释〔4〕。这种解释框架实际上就是要对自然现象寻求一种因果性解释:如果条件c1、c2…ck存在,则必有现象e出现。

一个严密的、完美的科学理论体系必须使用这种解释框架,这已成为一种模式。从物理学到化学,基本上已达到了这种要求。而生命现象的特殊性,如趋目的性,使我们在传统的生物学理论中仍到处采用目的性或功能性解释,特征是以未来的一种既定状态作为当下行为的依据,或以生命现象为整体背景,以组成部分(如分子)对整体所具有的功能作为组成部分的行为依据,因而我们常采用这样的语句:“为了达到某种目的而如何”,或“……具有使达到某种目的功能或作用”。功能的依据不能仅仅从组成部分本身的性质给出,必须依据整体的状态才能得以解释。〔5〕因此,这一框架与人们寻求自然界因果关系的精神不相吻合。

演绎体系的建立,主要在于规律性全称陈述的建立,即定律、原理建立。在这个过程中,解释的对象先是作为经验基础参预了定律的构建,例如,对无机界实体及其性质的认定,依据于宏观的经验现象和数据,然后,回过头来演绎解释其他现象。既使遇到新的观察事实,它与规律性的全称陈述的演绎结果不符甚至相反,也可以通过修正或证伪的途径,或修改、或重建规律性的全称陈述。证伪,也是“解释对象”参预构建“解释前提”的途径之一。由此保证了演绎性解释框架在物理科学中的有效性。

解释对象,将其看成一个集合,其中某些“元素”作为经验基础参预了理论构建,从而内化于解释的前提。这样的解释前提,再去解释其他“元素”时,可能会发生以下三种情况。第一,演绎的结果与新的解释对象相符,从而得以证实和支持;第二,演绎结果与新的解释对象不符,发生证伪,因而要对理论进行修正,新的解释对象就此参预了理论构建;第三,解释前提的演绎结果,与新的解释对象无关,既不证伪,也不证实。

第三种情况对于我们非常重要。在这种情况下,我们需要以此为经验基础,构建新的解释前提。这是物理科学体系中并非存在唯一的解释前提的原因。重要的是,生命现象对于物理科学中的解释前提来说,也正是处于既不证实、也不证伪的境遇。但,第一,它没有参预构建新的解释前提,第二,它也没有作为解释对象:生物大分子行为的结果,只局限于物理、化学领域内,生命的特性似乎游离于分子行为之外。作为解释对象和参预解释前提的构建,二方面具有潜在的统一性,而生命现象以另一种形式出现,即在解释之先作为一个其作用类似于解释前提的目的性或功能性预设。当然,它并不与解释前提等同。事实上,正是由于它的存在,才代表了与演绎框架不同的目的性或功能性解释框架。下图表示出分子生物学理论中同时采用的两种框架之间的关系:

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃ 解

┃ 释 ━━━━━━━━ 物 ━━━━━━━━ 释

┃ 前 演绎或因果关系

大 演绎或因果关系

┃ 提

┃ c1

e

c2

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃赋予生物学意义

整体的生命现象(目的性或功能预设)

方框内是演绎解释的框架,解释前提c1是指以微观实体为起点构成的物理科学解释前提,它来之于物理科学的理论构建过程;解释对象e是指用物理和化学手段将生物体进行处理后,形成的无机环境背景下所显示出的现象,如dna晶体的x射线衍射图、试管中的化学现象;生物大分子行为c2是指诸如dna、蛋白质等行为过程;目的性或功能性预设来之于对宏观生命现象的认定,它不是作为解释的对象,而是赋予生物大分子行为以生物学意义,赋予dna碱基变化以“变异”的意义,赋予血红蛋白与o2、co2的结合与分离以“呼吸”的意义,即生物大分子的活动或行为都必须指向生命整体,以其为最终目标。在这种框架中,生物大分子的行为只是一种形式或“载体”,负载着生命现象所赋予的意义,这是分子本身并不逻辑地蕴涵着有关生命特征的概念的原因。

人类对于生命现象的直观经验,在此以目的性或功能性预设的形式出现,这提示我们,生命现象要融于物理科学的演绎体系,其本身要参预物理科学的解释前提的构建,从而使其从这种预设的形式转换为某种内化于解释前提中的成分。

我们从化学还原为物理学的历程中受到一种虚幻的鼓舞,从而忙于将生命还原为已有的物理科学定律,这是一种狭隘的还原主义。化学现象之所以可以成为物理学解释前提的演绎结果,是因为物理学的解释前提不仅仅属于物理学,而是二门学科共同享有。

量子化学的诞生与发展,是化学从理论上成为物理学演绎体系的一部分的标志。这一度使人相信在生物学中也可以发生类似事件。但是,从理论构建历史中可以发现,生物学与化学,二者在同物理学的“亲缘”关系上存在着巨大差异。用来作为化学现象的解释前提的微观物理学同化学本身有着极深的渊源关系。只要罗列一下原子结构、量子力学的形成历史就足以说明这一点。

早期化学

原子论

元素论

量子化学 ──

元素周期律─电子运动理论

原子结构论─ 量子力学 ───

①道尔顿所创立的原子论,首先是化学理论,为近代化学奠定了理论基础,其动机则是期望用经典力学的观念来解释化学;

②元素及原子一开始是化学研究的对象,也是一个化学概念,以后成为物理学研究的对象;元素周期律是化学体系中举足轻重的理论;

③原子论、元素周期律导致了原子结构理论的诞生,以及成为电子运动理论诞生的契机;

④玻尔创立量子理论的基础是原子结构模型、氢光谱及巴尔末公式;而量子力学首先对分子最成功的解释正是对氢分子的说明,因而诞生了最子化学;

⑤量子力学、电子运动理论是量子化学的理论基础。

因此,用来演绎解释化学的那部分物理学理论,首先是从化学走出来的,微观物理学便“天生”具有了解释化学的胎记。这种历史性的构建过程,保证了它们的概念、命题、现象之间存在着天然的逻辑蕴涵关系和证伪、修正关系。

对于生物学来说,只需指出下面一点就足够了;物理学、化学的理论构没有采纳生命界的任何生命现象的特征,或者说生命现象没有参预物理学、化学的理论构建。至少在系统理论、耗散结构理论或自组织理论建立之前是这样的。

3广义还原与生物学自主性的新含义

在狭隘的还原主义看来,仅从无机界现象中构建起来的理论诸如实体的性质、行为、运动规律等,相对于生命世界来说,无可怀疑地有着先天的真理性,是永恒的基石,对它的证伪、修正或完备性的补充,只能在对无机界的研究中进行,而生物学、生命现象只能动地等待着解释和还原。针对于此,我们应持有一种广义的还原主义,将物理学理论或演绎的解释前提体系看成一个对生物学、生命现象开放的理论体系。系统理论的奠基人贝塔朗菲、控制论的创立者维纳无不受到生命现象的启迪。正如贝塔朗菲所建议:考虑到有机体具有整体性,会发育、变异、生长,为了描述它们,我们必须运用调节、控制、竞争这些传统自然科学(主要指物理学、化学)没有的新概念。〔6〕另一个著名事例是耗散结构理论诞生于热力学理论对于生命自组织性的不完备性。

生命界的各种现象中,是否存在着对现有物理学、化学定律证伪的事件,是否能象黑体辐射现象对经典物理学进行证伪从而赋予基本粒子以一种全新的行为和性质,到现在为止还不得而知。现在的情况是生命现象对正统的物理学既不证实也不证伪,而系统理论、耗散结构论、超循环论等新兴学科,正在吸收生命现象的特征,并与正统物理学相联系。

对于这个问题,如果认为“生物学能否还原为物理科学与能否用物质的原因阐释生命现象”是两个问题〔7〕,那是不妥的。将两个问题截然分开的根源在于把物理科学所研究的物质运动规律封闭于无机界,同时认为生物界中的物质运动规律独立于物理、化学规律,也就是独立于无机界。但是,只要承认生命来之于无机界,就无法把无机界的运动规律与生命界运动规律绝对地划界,因而也就不应在物理、化学与生物学理论之间人为地划出一条不可通约的鸿沟。物理学的还原地位是先天的,这是它所研究的对象决定的。即使生命界存在许多现有物理学所不能解释的现象,甚至出现与现有物理学规律相悖的现象,也不应成为生命运动规律独立于物理规律、生物学独立于物理学的理由。生命界存在物理学不能解释的现象(或与物理学定律无关),说明物理学的内容还不完备,有待于充实、丰富和发展;如果相悖,说明二者至少有一方是错误的,要么修正物理学,要么修正生物学规律,要么二都有待于修正,以达到逻辑上的统一。辩证唯物主义认为,物理学和化学规律在生命体中的作用的“范围被限制”了,物理和化学规律在生命体中并不具备发挥作用的充分条件。我们必须深化这一观念,对此做出更清晰的解释和理解,而不能在此止步不前,更不能将这种“范围被限制”作为生物学规律与物理学规律之间存在一条天然的逻辑鸿沟的理由。只要我们追究这种“限制”(即生命的有序性、组织性)是如何从无机界产生的,并将封闭于无机界领域的物理科学解放出来,那么生物学就可以广义地还原为物理科学。耗散结构论、协同学、超循环论等都是在这种背景下产生的新物理科学,所取得的成果使我们看到将生命现象纳入演绎框架体系的希望。这虽然只是初步,但科学的生命力在于不断引进新概念来解释不曾解释的现象。

在此,可以提出生物学自主性的新含义,这种自主性并非表现为生物学必须具有独立于物理学和化学、并且不能从后者获昨解释的规律,而是表现为生物学及生命现象作为物理科学的构建基础之一,参预物理科学的理论构建;物理科学自身也不应拘泥于无机界之中,只有如此,才能构建一个对于整个自然界是完备的物理科学体系。反过来说,仅将无机界作为理论构建的经验来源的物理学,其对于生命现象的不完备性,体现了生物学对这种物理学理论的那种过去所理解的自主性。

4 非线性还原

将物理科学与生命科学统一于一个演绎解释的框架之中,是还原的需要,因而也是广义还原的需要,以反映从分子到生命的逻辑过程。不过,这是一个非线性的逻辑过程。

辩证唯物主义所认为的“不能把高级运动形式归结为低级运动形式”中的“归结”一词,其意义是模糊的,含有“演绎解释、还原、简单地组合或机械地相加”等诸多含义。我们认为,“不能归结”的提出,有着历史背景,是针对十八、十九世纪机械的、线性的还原论进行的批判。机械自然观认为,生命运动是低级运动形式的机械组合,相应地,生命体是一种机械装置,用今天的术语说,生命是生物大分子及其行为的线性迭加,二者之间是一个线性的逻辑关系。现代自组织理论已揭示出,生命的自组织过程是一个从分子到生命的非线性动力过程。与理论之间的广义还原相应,本文提出实体上或本体论上的非线性还原。现代物理学发现,自然界普遍存在的是非线性关系,而线性关系极为少见。无机界同样存在着非线性的自组织过程,这说明自组织性并非为生命界所独有,而是生命界与无机界的桥梁,而物理学所研究的就是这种发展过程的动力学原因,描述它们的逻辑过程,无论是线性还是非线性的。这是物理学处于先天的还原地位的理由。如果说物理学内的演绎框架体系是由于对无机界运动或现象的统一解释的需要,那么,在物理科学与生命科学之间建立一种非线性逻辑演绎关系,则是对无机界与生命界统一解释的需要。因此,演绎框架的合理性并非只存在于物理科学与无机界之间的关系中,并不仅仅是建立物理科学体系的标准。这种合理性同样存在于物理科学、生命科学、无机界、生命界之间的关系中。

5 总结

生物学自主性的根源在于:生命现象是人类直观经验来源之一。它以不同的方式参预了理论的构建:在威廉斯、鲁斯那里,直接针对着生命世界构建一个公理化体系,如果将理论封闭于生命世界中而不向无机界拓展,可建立一个自足的演绎体系,与物理科学演绎体系相并列,这是自主性的一种表现;在以分子生物学还原经典遗传学的过程中,它以解释之先的目的性或功能预设的形式参预了生物学理论的构建;本文受到新兴学科的启示,提出生物学自主性表现为这种经验来源及理论(或陈述)直接参预物理科学的构建过程。

阿亚拉(f.j.ayala)曾提出,可以把还原论区分为三个层次:本体论还原、方法论还原,理论的还原。对此,本文提出了在理论之间的广义还原,本体上的非线性还原;方法论上,物理科学应是对生物学、生命现象开放的体系,生物学、生命现象应直接参预物理科学的理论构建,这并不是指利用物理、化学手段将生物体破坏,在试管中还原为无机背景,因为这已推动了生命现象作为直观经验的价值。生命现象参予物理科学理论构建的价值体现,离不开生物学理论作为必要的中介作用。

参考文献

〔1〕wiliams,m.b.(1970).deducing the consequence of evolution: a mathmatical model.journal of theoretical biology, 29:343-385。

〔2〕rosenberg.a.(1985)).the structure of biological science.(cambridge: cambrideg university press)

〔3〕董国安:论生物学自主性,《自然辩证法研究》,1992年第10期,第48页。

〔4〕〔5〕李建会:功能解释与生物学自主性,《自然辩证法研究》,1991年第9期。

〔6〕贝塔朗菲:一般系统论的意义,《自然科学哲学问题》,1981年第1期。

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