中加大学“遗传学实验”教学模式比较与分析
解家松，马荣荣，薛良义
（宁波大学海洋学院，浙江宁波315211）
“遗传学实验”是一门有机融合遗传学理论知识与实践活动的课程，其核心目标为锻炼学生科学研究的能力，激发学生探索求知的欲望，培养学生的创新精神［1-2］。长久以来，国内外高校均把实验教学作为培养学生创新意识和科研能力的重要途径［3］。
笔者于2011年9月至2016年12月在加拿大阿尔伯塔大学（UniversityofAlberta）攻读博士学位。期间担任“Bio207:MolecularGeneticsandHeredity”（分子遗传学，以下简称“Bio207”）助教，并于2016年获得阿尔伯塔大学生命科学学院教学奖。具体负责内容包括：（1）Bio207LabManual实验操作教材的编写与修改；（2）全面统筹学生的实验规划、实施与安排；（3）实验作业的批改与成绩评定。经过长时间一线教学锻炼，笔者已系统掌握了国外遗传学实验课程整体的规划、设计及实施流程。
本文通过总结、分析和比较加拿大高水平大学（以阿尔伯塔大学为例）与宁波大学“遗传学实验”在课程组织、实验设计、教学方式、成绩考核等方面的异同，为国内高校相关学科实验课程的教学改革提供新思路。
以阿尔伯塔大学分子遗传学（实验部分）为例，综合对比宁波大学“遗传学实验”在课程设置、教学形式、实验内容、成绩考核等方面的异同（见表1），总结各自优势和不足，确定国内“遗传学实验”存在的问题和改进方案，为我国高校建设世界一流学科的发展和实验教学的改革提供参考。
表1“遗传学实验”课程比较
国外高校通常采用自编教材，因此实验设置与理论课程的衔接更为紧密，课程内容深度、广度、难度普遍高于国内大学。比如，阿尔伯塔大学“遗传学实验”课程一共仅有8个实验，主要内容包括突变发生、有丝分裂、减数分裂、变异生化通路、单因子遗传、双因子遗传、分子克隆、DNA多态性。与之相比，宁波大学的“遗传学实验”课程共包括10个实验，主要内容包括减数分裂的观察、果蝇的麻醉和主要性状观察、果蝇的单因子杂交试验、果蝇的双因子杂交试验、果蝇的伴性遗传、果蝇的三点测交、果蝇唾液腺染色体的制备与观察、核型分析、同工酶技术、遗传平衡定律（见表2）。二者在遗传学实验的设计上均基本涵盖了遗传学的主要知识点，比如都包括了减数分裂、果蝇的单因子和双因子遗传、DNA多态性分析等，但前者的深度和难度优于后者。
表2“遗传学实验”课程实验内容比较
从教学方式上看，国内外存在着较大差异：一是国内实验课为独立设课，由理论课教师全程负责，教学助理（Teachingassistant,TA）仅监督和辅助学生部分操作技能；而国外实验课通常由课程协调员（Coursecoordinator,CC）（类似于教辅人员）统筹管理，对TA进行系统指导、培训及评价，再由合格的TA全面负责实验授课、演示及指导；二是国内实验课通常为大班授课，选课学生在同一班级同时上课；而国外则采用小班授课，一般控制在20人以内，相同实验课在周一至周五不同时间段均有安排，故学生可根据课表自由选择实验班级。
1.国外实验内容包括综合大实验，如变异生化通路和分子克隆为主题的系统性实验项目，而国内实验课则由一个个较为简单的独立实验构成。系统性大实验通常需要几周时间完成，因此国外实验课程设计及实施常采取“穿插式”，即每周的实验课会根据实验内容之间的联系及实验进度，在同一堂实验课完成几个不同实验的部分内容，该安排灵活高效，大大节约了学生的等待时间。以阿尔伯塔大学生命科学学院“变异生化通路”实验为例，学生通过判断变异菌株在多种不同选择培养基上的生长状况来确定生化通路可能的阻断位置，该实验过程需对变异菌株进行37℃过夜培养，因此学生在划线培养菌株后，可充分利用剩余时间进行下一个不同的实验。而菌株培养的后续工作则由实验员完成，主要包括第二天将平板取出并放至冰箱冷藏保存，等候下周实验课时取出，由学生观察及评估。相对而言，国内目前的实验内容安排往往聚焦于单个实验，因此经常出现等候时间较长的问题。比如在“核型分析”实验中对牛蛙骨髓细胞的低渗裂解需等待30分钟，“同工酶技术”实验中聚丙烯酰胺凝胶制备和电泳分别需要近40分钟和1小时的等待时间。据笔者观察，在这些时间段，学生往往无事可干，大大降低了实验课程的效率。
2.国外实验课程设计非常注重学生对实验结果的探索，考查学生发现问题和解决问题的能力［7］。国内的实验设计往往由授课教师全面负责，而学生以掌握实验操作技能为目的，忽略对学生的探索精神和独立思考能力的培养。比如，在“变异生化通路”实验中，学生在完成“突变菌株在选择性培养基上的生长情况”和“确定该突变菌株可能突变基因（存在2种可能性）”的实验内容后，需基于给定的实验材料