園藝課程論文：園藝生物技術教育變革及實踐
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本文作者：李征陳儒鋼黃煒逯明輝李大偉鞏振輝作者單位：西北農林科技大學
1擁有自編教材
目前，園藝學院教學團隊使用的教材為我校鞏振輝教授主編的全國普通高等教育“十一五”規劃教材園藝植物生物技術。該教材在選題、內容編排、章節設置等方面均有獨到之處，全書共分14個章節，內容新穎，起點較高，能充分體現本學科的新技術與新方法。每章后有小結、復習思考題及推薦讀物，書后還附有參考文獻，便于學生自學及課后復習。該教材內容上體現了技術的成熟性與前瞻性的統一，選材上體現了基礎理論與實踐操作的統一，是一部寬口徑、厚基礎、重實踐的教科書。該門課程的教案、課件是在該教材的基礎上制定和制作的，其教學內容符合大學本科園藝專業生物技術教學基本目標，結構層次分明，便于循序漸進的學習。
2課外學習資料豐富
植物生物技術是新興學科，知識更新速度較快。該課程教學團隊根據學科特點，依托西北農林科技大學圖書館的豐富館藏資源，向學生推薦國內外植物生物技術方面的經典教材和論著。同時利用西北農林科技大學購買的多個數據庫，如SpringerLink、ElsevierScienceDi-rect、Wiley－Blackwell等，指導、鼓勵學生在課余時間接觸學科前沿知識，拓寬視野。
3具有良好的實踐教學環境和師資隊伍
該教學團隊是旱區作物逆境生物學國家重點實驗室、農業部西北植物種質資源利用重點開放實驗室、西北農林科技大學蔬菜學研究所的成員，這些基地和實驗室擁有良好的試驗設施和儀器設備，其正在開展的植物細胞學、分子生物學、基因組學研究可以為該課程的實踐教學提供良好條件。在教學的同時，還積極鼓勵學生進入實驗室，開展與該課程相關的科技創新課題，該項目由西北農林科技大學支持。在教學團隊的建設方面，注重新老教師的結合，成員均具有博士學位，團隊中的2名教授負責緒論章節的講授，從全局上為學生講授園藝植物生物技術的概況、發展歷史、應用前景等。對于具體技術內容的講授由3名第一線從事科研工作的青年講師完成。教學內容由團隊集體討論制定，既考慮到教學中的統一性、系統性，又突出生物技術的實用性、創新性，做到優勢互補。
4擁有較好的網絡教學環境
該課程教學團隊依托西北農林科技大學優良的校園網絡環境和網絡課程建設平臺，將教學內容、教學進度與要求、課程習題與參考答案、教學評價意見反饋等內容制作成相應模塊上傳至網絡課程教學平臺。選課學生可以在校內無線互聯網終端憑借學號進行瀏覽和下載，也可利用網絡上傳課程作業、提問問題和對教學效果進行評價［3］。
園藝植物生物技術課程教學中存在的主要問題
1教學內容較多，課時相對不足
園藝植物生物技術內容十分豐富，涉及的知識點較多。目前西北農林科技大學使用的園藝植物生物技術教材內容充實、體系完整，基本囊括了植物組織培養、細胞工程、染色體工程、基因工程、分子標記和基礎生物信息學的全部生物技術內容，信息量和教學任務量均很大。而根據園藝專業本科教學安排，此門課程的理論學時數只有32課時。在教學大綱規定的學時內完成廣泛和綜合的教學內容，而且還要向學生講授植物生物技術領域的新技術、新成果，對于學生的接受能力和教師的授課能力都提出了巨大的挑戰。因此，在教學過程中，如何確定該課程的核心教學內容，合理分配授課時長，體現課程的知識性、系統性、完整性和側重性，成為進行課程教學改革、提升教學質量的重要組成部分。
2授課內容抽象，教學效果參差不齊
按照園藝專業本科教學安排的要求，該門課程是承接農學專業公共基礎課程《生物化學》和《遺傳學》而設置的。課程設計上默認學生已經具備初步的生物技術理論知識，了解簡單基本的實驗技術操作。但經過幾年的教學實踐發現效果并沒有預期理想。在復習生物技術相關理論知識時，學生普遍反映相關內容過于抽象，前期的教學效果不盡理想，很多學生并不真正理解《生物化學》和《遺傳學》的相關內容，只是機械性的記憶而通過考試，沒有達到理解并以此為基礎進行初步應用的要求。這為該門課程內容的正常進行帶來了問題。如何將現代生物學知識與生物技術的具體操作相結合，切實做到科學與技術的統一，理論與實踐的統一，是進行課程建設所面對的新課題。
3實驗教學目的性不強，模式陳舊
按照園藝專業本科教學安排的要求，該門課程還設置了16學時的實驗操作課程，主要內容包括植物DNA的提取(4學時)，質粒DNA的提取與酶切檢測(4學時)，PCR技術擴增目的片段與酶切檢測(4課時)，PCR片段與質粒DNA的連接及大腸桿菌遺傳轉化(4課時)。從課程設計的目的而言，上述4組實驗是一個系統的植物基因克隆的基本操作過程。但是在實際教學過程中發現部分學生易于產生模仿心理，只是機械的重復教師講授的實驗操作，并未主動思考其中涉及的原理以及操作的目的。同時，由于上述4組實驗的時間安排較為分散，均是在理論課程相關知識的講授結束時開設，許多學生覺得實驗內容只是對理論授課的補充，很難將幾個實驗之間建立起聯系，知識網絡不夠清晰。
園藝植物生物技術課程教學改革的思考
針對目前園藝植物生物技術課程中凸顯的問題，依據多年的教學經驗，我通過合理整合優化課程內容，重視教學方法和教學手段的革新，探索和實踐創新教育模式下園藝植物生物技術課程教學改革的新思路、新方法和新舉措。通過教學改革，逐步達到發揮學生學習積極性，培養學生獨立思考能力和創新精神，提高教學質量的目的(表1)。
1優化、整合教學內容
對此門課程理論教學內容的改革，以拓寬專業視野，培養學習興趣，提升學生獨立思考能力為立足點，把握“新、專、系統”的原則。在實際教學中，考慮到教學課時與教學內容的主要矛盾，通過對教材的深入研究，同時結合近年來植物生物學發展的熱點和重要研究領域，確定了植物組織培養和基因工程2個重點教學方向。通過研究教學內容發現，植物組織培養相關知識與基因工程的各自內容均較系統，可以分別作為2個整體進行講授［4］。因此，在課程設置時，建議學院另設一門園藝植物組織培養(20學時)，用以全面系統地講授植物組織培養的具體原理和操作技術。與此同時，將園藝植物生物技術的講授重點調整到基因工程方向。2門課程同時開設，互為補充而又不失系統性，經過教學實踐，學生反映較好。
2優化課堂講授，提高教學有效性
園藝植物生物技術課程教學以實驗方法、手段、技術為主要內容，這些內容過于抽象，通過授課形式講授給學生效果較差，有部分學生反映課程內容只能機械的記憶，很難理解。經過大量閱讀國外原版教材發現，如果在講解具體技術時，將其設計原理的發現過程向學生一并講授，帶領學生回到技術創制的時代，將創制人的實驗思路進行剖析，可以收到較好的效果。如在PCR技術的講解過程中，首先向學生講解發明人Mullis所在的時代背景，讓學生了解PCR技術發明前的科學技術發展情況，帶領學生一起分析Mullis的思維方式，啟發學生獨立創造自己的“PCR”反應［5］。稱這種教學方法為生物技術領域的“情景再現”。在實際教學中，學生們反映課程內容較有趣味性，可以激發學生對于生物技術學習的興趣和獨立思考能力，不再像以往那樣跟著教師進行機械的記憶，易于形成初步的科研思想。該方法也要注意授課內容的控制，做到突出重點的同時幫助學生理解教學內容，完成教學任務。
3改革實驗教學內容體系，突出綜合能力培
在實驗教學中，主張突破原有的為理論教學服務的傳統模式，將實驗教學體系作為一個相對完整獨立的內容向學生講授。在實際教學中，將實驗教學集中設置于后半學期開設，一般在生物技術基本理論、基本方法講授完成后統一進行。在實驗課程開始前一個月，向學生提出一個實驗目的，如利用PCR技術克隆一個基因并進行分析，要求學生根據已有知識和學校園藝場現有植物資源自己選取試材、選擇基因、設計引物、編寫實驗方案。教師對學生的實驗設計進行評點并幫助修改，隨后開始試驗。在試驗開始前，教師著重講解原理和安全注意事項，并進行基本的操作演示。在實驗操作環節，鼓勵學生獨立完成操作，獨立分析結果，發現問題。在每節實驗課結束時，教師著重點評學生操作中發現的問題，提出改進意見，學生在此查閱資料，最后得出科學合理的方案(圖1)。每節課程的實驗結果會作為下一節課程的材料，在所有課程結束時，要求學生形成統一的實驗報告，作為最終的考核依據。對于實驗報告內容的考核，要求學生重點分析試驗中所遇到的問題，提出自己認為的合理的解決方法，鼓勵學生形成自己的思維方式，激發學生的科學研究熱情。
