园艺植物生物技术课程教学改革

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摘要：

在原来教学改革思想的基础上，根据园艺植物生物技术教学任务和教学内容的调整，针对教学过程中新出现的教师学生专业化差别，学生教学参与感不强，优秀学生“吃不饱”，以及实验教学量增加的问题，通过推行模块化教学，情景化教学，推行有条件的全英文教学，以及完善整体化实验教学，进一步构建和优化该课程教学的内容体系和教学模式。

关键词：

园艺植物生物技术;教学改革;模块化;情景化

生物技术是现代生命科学发展的前沿学科。生物技术在农业领域的应用已经成为广泛关注的研究领域［1］。园艺植物生物技术以园艺植物为研究对象，主要领域包括蔬菜、果树、花卉和茶学。目前，国内多所农业院校园艺专业都先后开设了园艺植物生物技术课程［2－6］，其中华中农业大学开设的园艺植物生物技术国家精品课程比较具有借鉴价值［7］。通过多年比较研究和教学实践，笔者在实践原有教学改革方式方法的过程中不断发现新问题［8］，进一步总结教学经验，以期为今后的教学工作提供参考和借鉴。

1课程简介与特色

西北农林科技大学园艺学院开设园艺植物生物技术课程较早，是园艺学专业的基础选修课，同时也是设施农业工程专业的专业选修课。笔者所在教学团队领衔开展的园艺植物生物技术课程具有比较突出的特点，包括拥有自主编写的规划教材，学校公共资源拥有丰富的课外学习资料，具有优良的实践教学平台和知识、年龄结构搭配合理的师资队伍，以及拥有良好的网络教学环境等［8］。这些条件保证了园艺植物生物技术课程教学的顺利进行。近年来，经过不断优化本科教学培养方案，现已将笔者所在教学团队纳入园艺学院基础教研课程组，将园艺植物生物技术归类于园艺专业的通识性教学课程。该课程的设课时间已由原来的本科第7学期［8］调整为本科第5学期，是直接承接西北农林科技大学公共基础课生物化学和遗传学的后续专业课程。为了进一步加强现代生命科学基本理论的培养，学院同时在原第7学期设置园艺植物分子生物学课程，对园艺专业的学生进行深入教学。这种教学顺序和教学对象的调整势必带来一些全新的教学问题。

2目前存在的问题

2．1课程设置早于专业分配，出现教师分专业授课而学生

无差别听课现象按照课程设置计划，学院在本科教学阶段共设置园艺学和设施园艺学2个专业方向，在园艺学方向下又设置蔬菜学、果树学、茶学和观赏园艺学4个模块，园艺学方向的学生可以根据自己的兴趣喜好，结合综合考核成绩，在第5学期中期进行专业选择。另一方面，园艺植物生物技术课程设置于第5学期之初，这也就意味着学生选课时还没有选定专业方向。因此，学院在设置该课程时无法考虑专业选择，即只能实行无差别教学方式。在具体教学中，仍然以自然班为教学单元进行教学。在教师安排时，授课的课程组来自蔬菜学系和果树学系，具有不同的研究背景。由于生命科学的发展非常迅猛，体现在生物技术领域的高速发展尤为突出，新技术、新方法的涌现速度非常快，使得专业教师不可能及时更新所有领域的新兴研究成果，仅可能专注于自己的研究方向。这一特点在教学活动中就会表现出教学的侧重点不一致，在进行实例教学时不能够协调统一。例如，果树学科的教师比较重视植物组织培养方向的内容，而蔬菜学科的教师对于分子标记方向的讲解比较多。在讲解基因克隆方法时，果树学方向的教师会在同源克隆方向上列举较多实例，而蔬菜学方向的教师则在图位克隆方向上有较多的展开空间。这种教学方向，甚至教学内容的差异，对于园艺植物生物技术课程教学的统一很不利。在具体教学活动中，还表现出考试试题、成绩评定标准不一致的现象，这一点对于不同班级学生争取综合测评成绩排名，进而争取研究生报送名额的矛盾尤为突出。

2．2学生的教学参与感以及课程兴趣不足

园艺植物生物技术课程的知识特点就是过于抽象，特别依赖于生物化学、分子生物学的理论知识，很多知识内容属于“不可见”科学，更多的时候需要学生通过想象进行理解和推演。因此，有一部分学生会选择直接跳过理解和思考的过程，回归传统的死记硬背的学习方法。有部分学生对于教学内容、概念、方法还多停留在背诵的层面上，缺乏主动理解，对课程的学习仍以应付考试为主，真正能够通过学习对科学研究产生兴趣的学生人数还比较有限。

2．3部分优秀学生的知识诉求未得到满足

近年来，笔者在教学中发现部分学生存在求知欲望较强，而常规课堂教学不能满足其需求的现象，而且这种类型的学生数量近年来增加很快。西北农林科技大学由于特殊的地理、历史和政策条件的原因，每年有大量学生有出国深造的需求和机会。根据现阶段学科的发展特点，这部分学生中的绝大多数将会直接使用生物技术的相关知识，并且对于该学科的相关英文知识也有要求。针对这部分学生和部分早期规划考研深造的学生，学院从2015级学生开始成立实验班，进行更加专业化的辅导。根据学院的教学计划，需要对园艺植物生物技术课程进行精细教学改革，尝试进行全英文教学。

2．4实验教学内容仍需扩展

针对园艺植物生物技术课程长期存在的教学内容繁杂、实验课程设置不足的问题，学院于2017年开设园艺植物分子生物学与该课程进行互补教学，前者重点强调实验教学，计划再设置32课时实验教学内容。因此，如何整合2个课程的实验内容，需要进一步探究。

3教学改革的方向

3．1进一步整合教学内容，推行模块化教学方式

针对授课教师专业化问题，经学院教学办公室、教研室研究，并报请学校教务处批准，计划整合所有教学内容，打破原有教研室限制，成立园艺植物生物技术教学课程组，将原隶属于果树学、蔬菜学的教师重新组合，以教学内容为指导，分配教学任务，形成不同的教学内容模块。同时，学生不再分班级教学，而是整合成一个课程班级(视选课学生人数情况，再划分为平行的教学班次)，接受所有课程组教师的授课。这样可以真正做到教师“讲有所长”，而学生可以充分学习到较为全面的专业知识。这种集体教学的方法以往多用于研究生教学中的研究进展讨论类课程，在本科教学中并不常见。针对园艺植物生物技术这门内容发展非常迅猛的技术型课程的教学，在多年研究教学方法的基础上，逐渐摸索尝试新的教学方式，可以尝试类似于进展讨论课式的模块化教学。在具体实施过程中，预先设定课程组长，由常年从事第一线教学、经验丰富的教授专家担任。课程组长负责召集具有不同专业背景的授课教师，按照教学大纲集体编制教学内容，分解形成不同的教学模块。这些模块包括园艺植物生物技术的背景与发展历史、分子生物学基础知识、基因文库基本知识、分子标记基本知识、基因克隆基本方法、载体基本知识、植物遗传转化基本知识、基因修饰植物基本知识等若干模块。课程组长协调授课教师领取各自的教学模块，授课教师编制具体教案和教学课件初稿。所有模块的教案和课件初稿编制完成后，课程组集体讨论各教学课件之间的衔接与过渡内容，形成最终的定稿。按照设计，课程组长不进行具体的授课工作，仅负责召集、协调各专业教师的教学内容以及各教学模块之间的衔接工作，组织安排教学进度，并有目的地进行听课考核和教学监督。作为组织者，教学组长具有明显的行政化特点，而非传统意义上的主讲教师。

3．2进一步推行情景化的教学方法

推行情景化教学方法是笔者所在教学团队于2012年提出的针对园艺植物生物技术课程特点的教学尝试。其主要思路是，针对某一特定技术和知识点，带领学生回到实现这些创新的时代，说明当时的技术背景，提出发明人的技术思路，展示最初的实验结果，推导新产生的理论。这种带入式教学可以激发学生对于所学习的知识，特别是对于科学研究的兴趣，使学生能够在当时的技术条件和知识背景下，独立推导出所要讲授的内容，同时让学生切实感受到科学研究工作并不遥远，自己通过努力也可以做到。几年的教学尝试表明，这种教学方法效果很好，很容易抓住学生的注意力，开发兴趣点，提高学习热情。更有甚者，有的学生会提出个性化的见解，引发更深层次的思考。在下一步教学改革研究中，将增加情景化教学的范例，系统分析具体教学内容的关联性，将每一项相关的技术内容串联起来，利用情景化将其讲述成为一个连续的科学研究故事，以激发学生的兴趣。这方面的一个实例是:DNA结构的发现与证明，半保留复制与核酸杂交，Southern技术与RFLP分子标记等几个内容可以通过连续的研究故事加以讲解。

3．3尝试推行有条件的全英文教学模式

针对学院组建的实验班和部分有出国深造意愿的学生，计划开设全英文的园艺植物生物技术课程。全英文教学使用小班授课形式，使用英文原版教材，全英文PPT演示和英语讲授。课程教学内容与正常园艺植物生物技术教学大纲要求相同，重点加强课程预习、自学内容。课堂授课兼顾讲解和答疑，讲解内容适当压缩，以阐述知识要点为主，进行适当的内容拓展，鼓励学生课堂提问和讨论。这种教学模式的目的是为了与国外高水平大学的研究生教育相衔接，尽力缩小国内外关于生物技术知识教学方式的差异，使学生提前适应未来的学习方式。另一方面，生物技术的最新研究成果往往以英文作为科技语言进行发表，让学生尽早接触专业科技英语，也可以培养他们的科研阅读、交流、写作能力，更容易对科学研究产生兴趣。

3．4完善整体化实验教育思想

随着学院不断加强生物科学实验课程教学，加大经费支持力度，增加实验教学课时，目前的园艺植物生物技术实验课程内容与指导已经不能够满足今后的需求。基于此，组织所有课程组的教师共同编写了《园艺植物生物技术实验指导》(试用本，以下简称为《实验指导》)。在编写过程中，全面贯彻整体性实验教学原则，以连续性实验为设计目标。目前《实验指导》已完成DNA相关实验内容的编制，主要围绕植物DNA的提取、检测、克隆、载体构建、分子标记等系列实验展开。实验之间互为顺承关系，前一个实验的结果(产物)是下一个实验的前体(供试材料)，使所有实验设计以一个整体的形式呈现给学生。该实验指导已在2016年秋季学期发放给学生试用，学生反映情况良好。

4结语

生物技术是迅猛发展的现代科学，其与植物科学、农业科学的结合创造出大量新知识、新技术和新研究领域。关注于生物技术的课程教学也必须与时俱进，不断调整教学方式方法，以培养紧跟科学技术发展的专业本科毕业生。通过近几年对于园艺植物生物技术课程教学改革的思考、研究、探索与实践，不断总结经验，在原有教学改革思想的基础上，针对目前教学要求和教学内容的调整拟定了新的教学改革方向。核心思想是提高学生对于课程知识的兴趣，激发学生对于探索现代生命科学知识的研究热情，培养学生的动手能力。通过个性化和差别化教育，为专业化深造教育输送人才。总之，园艺植物生物技术的教学改革是必要的，同时也需要不断关注、调整，以适应不断发展的对高素质、全面性、创新型农业人才的需求。

参考文献

［1］顾方舟，卢圣栋．生物技术的现状与未来［M］．北京:北京医科大学，中国协和医学大学联合出版社，1990．

［2］李慧敏，周玉丽，陆晓民．“课题式”教学方法初探:以《园艺植物生物技术》实践教学为例［J］．安徽农学通报，2016，22(5):113－115．

［3］彭立新，李爱，李慧，等．园艺植物生物技术教学改革探索［J］．天津农学院学报，2015，22(2):63－65．

［4］杨英杰，王然，张玉刚，等．“园艺植物生物技术”实验教学改革探索［J］．高教学刊，2016(22):73－76．

［5］王俊宁，丰锋，李洪波．园艺植物生物技术课程教学改革探索［J］．安徽农业科学，2016，44(12):296－298．

［6］罗聪，何新华．园艺植物生物技术课程教学改革探讨［J］．安徽农业科学，2014，42(3):962－963，965．

［7］张金智，刘继红，胡春根．《园艺植物生物技术》课程的发展与教学改革探索［J］．安徽农业科学，2012，40(1):537－538，540．

［8］李征，陈儒钢，黄炜，等．园艺植物生物技术课程教学改革的思考与实践［J］．安徽农业科学，2012，40(32):16011－16013．

作者:李征 陈儒钢 黄炜 逯明辉 李大伟 巩振辉 单位:西北农林科技大学园艺学院