园艺课程论文：园艺生物技术教育变革及实践
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本文作者：李征陈儒钢黄炜逯明辉李大伟巩振辉作者单位：西北农林科技大学
1拥有自编教材
目前，园艺学院教学团队使用的教材为我校巩振辉教授主编的全国普通高等教育“十一五”规划教材园艺植物生物技术。该教材在选题、内容编排、章节设置等方面均有独到之处，全书共分14个章节，内容新颖，起点较高，能充分体现本学科的新技术与新方法。每章后有小结、复习思考题及推荐读物，书后还附有参考文献，便于学生自学及课后复习。该教材内容上体现了技术的成熟性与前瞻性的统一，选材上体现了基础理论与实践操作的统一，是一部宽口径、厚基础、重实践的教科书。该门课程的教案、课件是在该教材的基础上制定和制作的，其教学内容符合大学本科园艺专业生物技术教学基本目标，结构层次分明，便于循序渐进的学习。
2课外学习资料丰富
植物生物技术是新兴学科，知识更新速度较快。该课程教学团队根据学科特点，依托西北农林科技大学图书馆的丰富馆藏资源，向学生推荐国内外植物生物技术方面的经典教材和论著。同时利用西北农林科技大学购买的多个数据库，如SpringerLink、ElsevierScienceDi-rect、Wiley－Blackwell等，指导、鼓励学生在课余时间接触学科前沿知识，拓宽视野。
3具有良好的实践教学环境和师资队伍
该教学团队是旱区作物逆境生物学国家重点实验室、农业部西北植物种质资源利用重点开放实验室、西北农林科技大学蔬菜学研究所的成员，这些基地和实验室拥有良好的试验设施和仪器设备，其正在开展的植物细胞学、分子生物学、基因组学研究可以为该课程的实践教学提供良好条件。在教学的同时，还积极鼓励学生进入实验室，开展与该课程相关的科技创新课题，该项目由西北农林科技大学支持。在教学团队的建设方面，注重新老教师的结合，成员均具有博士学位，团队中的2名教授负责绪论章节的讲授，从全局上为学生讲授园艺植物生物技术的概况、发展历史、应用前景等。对于具体技术内容的讲授由3名第一线从事科研工作的青年讲师完成。教学内容由团队集体讨论制定，既考虑到教学中的统一性、系统性，又突出生物技术的实用性、创新性，做到优势互补。
4拥有较好的网络教学环境
该课程教学团队依托西北农林科技大学优良的校园网络环境和网络课程建设平台，将教学内容、教学进度与要求、课程习题与参考答案、教学评价意见反馈等内容制作成相应模块上传至网络课程教学平台。选课学生可以在校内无线互联网终端凭借学号进行浏览和下载，也可利用网络上传课程作业、提问问题和对教学效果进行评价［3］。
园艺植物生物技术课程教学中存在的主要问题
1教学内容较多，课时相对不足
园艺植物生物技术内容十分丰富，涉及的知识点较多。目前西北农林科技大学使用的园艺植物生物技术教材内容充实、体系完整，基本囊括了植物组织培养、细胞工程、染色体工程、基因工程、分子标记和基础生物信息学的全部生物技术内容，信息量和教学任务量均很大。而根据园艺专业本科教学安排，此门课程的理论学时数只有32课时。在教学大纲规定的学时内完成广泛和综合的教学内容，而且还要向学生讲授植物生物技术领域的新技术、新成果，对于学生的接受能力和教师的授课能力都提出了巨大的挑战。因此，在教学过程中，如何确定该课程的核心教学内容，合理分配授课时长，体现课程的知识性、系统性、完整性和侧重性，成为进行课程教学改革、提升教学质量的重要组成部分。
2授课内容抽象，教学效果参差不齐
按照园艺专业本科教学安排的要求，该门课程是承接农学专业公共基础课程《生物化学》和《遗传学》而设置的。课程设计上默认学生已经具备初步的生物技术理论知识，了解简单基本的实验技术操作。但经过几年的教学实践发现效果并没有预期理想。在复习生物技术相关理论知识时，学生普遍反映相关内容过于抽象，前期的教学效果不尽理想，很多学生并不真正理解《生物化学》和《遗传学》的相关内容，只是机械性的记忆而通过考试，没有达到理解并以此为基础进行初步应用的要求。这为该门课程内容的正常进行带来了问题。如何将现代生物学知识与生物技术的具体操作相结合，切实做到科学与技术的统一，理论与实践的统一，是进行课程建设所面对的新课题。
3实验教学目的性不强，模式陈旧
按照园艺专业本科教学安排的要求，该门课程还设置了16学时的实验操作课程，主要内容包括植物DNA的提取(4学时)，质粒DNA的提取与酶切检测(4学时)，PCR技术扩增目的片段与酶切检测(4课时)，PCR片段与质粒DNA的连接及大肠杆菌遗传转化(4课时)。从课程设计的目的而言，上述4组实验是一个系统的植物基因克隆的基本操作过程。但是在实际教学过程中发现部分学生易于产生模仿心理，只是机械的重复教师讲授的实验操作，并未主动思考其中涉及的原理以及操作的目的。同时，由于上述4组实验的时间安排较为分散，均是在理论课程相关知识的讲授结束时开设，许多学生觉得实验内容只是对理论授课的补充，很难将几个实验之间建立起联系，知识网络不够清晰。
园艺植物生物技术课程教学改革的思考
针对目前园艺植物生物技术课程中凸显的问题，依据多年的教学经验，我通过合理整合优化课程内容，重视教学方法和教学手段的革新，探索和实践创新教育模式下园艺植物生物技术课程教学改革的新思路、新方法和新举措。通过教学改革，逐步达到发挥学生学习积极性，培养学生独立思考能力和创新精神，提高教学质量的目的(表1)。
1优化、整合教学内容
对此门课程理论教学内容的改革，以拓宽专业视野，培养学习兴趣，提升学生独立思考能力为立足点，把握“新、专、系统”的原则。在实际教学中，考虑到教学课时与教学内容的主要矛盾，通过对教材的深入研究，同时结合近年来植物生物学发展的热点和重要研究领域，确定了植物组织培养和基因工程2个重点教学方向。通过研究教学内容发现，植物组织培养相关知识与基因工程的各自内容均较系统，可以分别作为2个整体进行讲授［4］。因此，在课程设置时，建议学院另设一门园艺植物组织培养(20学时)，用以全面系统地讲授植物组织培养的具体原理和操作技术。与此同时，将园艺植物生物技术的讲授重点调整到基因工程方向。2门课程同时开设，互为补充而又不失系统性，经过教学实践，学生反映较好。
2优化课堂讲授，提高教学有效性
园艺植物生物技术课程教学以实验方法、手段、技术为主要内容，这些内容过于抽象，通过授课形式讲授给学生效果较差，有部分学生反映课程内容只能机械的记忆，很难理解。经过大量阅读国外原版教材发现，如果在讲解具体技术时，将其设计原理的发现过程向学生一并讲授，带领学生回到技术创制的时代，将创制人的实验思路进行剖析，可以收到较好的效果。如在PCR技术的讲解过程中，首先向学生讲解发明人Mullis所在的时代背景，让学生了解PCR技术发明前的科学技术发展情况，带领学生一起分析Mullis的思维方式，启发学生独立创造自己的“PCR”反应［5］。称这种教学方法为生物技术领域的“情景再现”。在实际教学中，学生们反映课程内容较有趣味性，可以激发学生对于生物技术学习的兴趣和独立思考能力，不再像以往那样跟着教师进行机械的记忆，易于形成初步的科研思想。该方法也要注意授课内容的控制，做到突出重点的同时帮助学生理解教学内容，完成教学任务。
3改革实验教学内容体系，突出综合能力培
在实验教学中，主张突破原有的为理论教学服务的传统模式，将实验教学体系作为一个相对完整独立的内容向学生讲授。在实际教学中，将实验教学集中设置于后半学期开设，一般在生物技术基本理论、基本方法讲授完成后统一进行。在实验课程开始前一个月，向学生提出一个实验目的，如利用PCR技术克隆一个基因并进行分析，要求学生根据已有知识和学校园艺场现有植物资源自己选取试材、选择基因、设计引物、编写实验方案。教师对学生的实验设计进行评点并帮助修改，随后开始试验。在试验开始前，教师着重讲解原理和安全注意事项，并进行基本的操作演示。在实验操作环节，鼓励学生独立完成操作，独立分析结果，发现问题。在每节实验课结束时，教师着重点评学生操作中发现的问题，提出改进意见，学生在此查阅资料，最后得出科学合理的方案(图1)。每节课程的实验结果会作为下一节课程的材料，在所有课程结束时，要求学生形成统一的实验报告，作为最终的考核依据。对于实验报告内容的考核，要求学生重点分析试验中所遇到的问题，提出自己认为的合理的解决方法，鼓励学生形成自己的思维方式，激发学生的科学研究热情。
