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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(nóng)林科技大學(xué)

園藝植物生物技術(shù)的課程特點

1擁有自編教材

目前，園藝學(xué)院教學(xué)團(tuán)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(guī)劃教材園藝植物生物技術(shù)。該教材在選題、內(nèi)容編排、章節(jié)設(shè)置等方面均有獨到之處，全書共分14個章節(jié)，內(nèi)容新穎，起點較高，能充分體現(xiàn)本學(xué)科的新技術(shù)與新方法。每章后有小結(jié)、復(fù)習(xí)思考題及推薦讀物，書后還附有參考文獻(xiàn)，便于學(xué)生自學(xué)及課后復(fù)習(xí)。該教材內(nèi)容上體現(xiàn)了技術(shù)的成熟性與前瞻性的統(tǒng)一，選材上體現(xiàn)了基礎(chǔ)理論與實踐操作的統(tǒng)一，是一部寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實踐的教科書。該門課程的教案、課件是在該教材的基礎(chǔ)上制定和制作的，其教學(xué)內(nèi)容符合大學(xué)本科園藝專業(yè)生物技術(shù)教學(xué)基本目標(biāo)，結(jié)構(gòu)層次分明，便于循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。

2課外學(xué)習(xí)資料豐富

植物生物技術(shù)是新興學(xué)科，知識更新速度較快。該課程教學(xué)團(tuán)隊根據(jù)學(xué)科特點，依托西北農(nóng)林科技大學(xué)圖書館的豐富館藏資源，向?qū)W生推薦國內(nèi)外植物生物技術(shù)方面的經(jīng)典教材和論著。同時利用西北農(nóng)林科技大學(xué)購買的多個數(shù)據(jù)庫，如SpringerLink、ElsevierScienceDi-rect、Wiley－Blackwell等，指導(dǎo)、鼓勵學(xué)生在課余時間接觸學(xué)科前沿知識，拓寬視野。

3具有良好的實踐教學(xué)環(huán)境和師資隊伍

該教學(xué)團(tuán)隊是旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點實驗室、農(nóng)業(yè)部西北植物種質(zhì)資源利用重點開放實驗室、西北農(nóng)林科技大學(xué)蔬菜學(xué)研究所的成員，這些基地和實驗室擁有良好的試驗設(shè)施和儀器設(shè)備，其正在開展的植物細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)研究可以為該課程的實踐教學(xué)提供良好條件。在教學(xué)的同時，還積極鼓勵學(xué)生進(jìn)入實驗室，開展與該課程相關(guān)的科技創(chuàng)新課題，該項目由西北農(nóng)林科技大學(xué)支持。在教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)方面，注重新老教師的結(jié)合，成員均具有博士學(xué)位，團(tuán)隊中的2名教授負(fù)責(zé)緒論章節(jié)的講授，從全局上為學(xué)生講授園藝植物生物技術(shù)的概況、發(fā)展歷史、應(yīng)用前景等。對于具體技術(shù)內(nèi)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(xué)內(nèi)容由團(tuán)隊集體討論制定，既考慮到教學(xué)中的統(tǒng)一性、系統(tǒng)性，又突出生物技術(shù)的實用性、創(chuàng)新性，做到優(yōu)勢互補(bǔ)。

4擁有較好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境

該課程教學(xué)團(tuán)隊依托西北農(nóng)林科技大學(xué)優(yōu)良的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)平臺，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度與要求、課程習(xí)題與參考答案、教學(xué)評價意見反饋等內(nèi)容制作成相應(yīng)模塊上傳至網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺。選課學(xué)生可以在校內(nèi)無線互聯(lián)網(wǎng)終端憑借學(xué)號進(jìn)行瀏覽和下載，也可利用網(wǎng)絡(luò)上傳課程作業(yè)、提問問題和對教學(xué)效果進(jìn)行評價［3］。

園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)中存在的主要問題

1教學(xué)內(nèi)容較多，課時相對不足

園藝植物生物技術(shù)內(nèi)容十分豐富，涉及的知識點較多。目前西北農(nóng)林科技大學(xué)使用的園藝植物生物技術(shù)教材內(nèi)容充實、體系完整，基本囊括了植物組織培養(yǎng)、細(xì)胞工程、染色體工程、基因工程、分子標(biāo)記和基礎(chǔ)生物信息學(xué)的全部生物技術(shù)內(nèi)容，信息量和教學(xué)任務(wù)量均很大。而根據(jù)園藝專業(yè)本科教學(xué)安排，此門課程的理論學(xué)時數(shù)只有32課時。在教學(xué)大綱規(guī)定的學(xué)時內(nèi)完成廣泛和綜合的教學(xué)內(nèi)容，而且還要向?qū)W生講授植物生物技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)、新成果，對于學(xué)生的接受能力和教師的授課能力都提出了巨大的挑戰(zhàn)。因此，在教學(xué)過程中，如何確定該課程的核心教學(xué)內(nèi)容，合理分配授課時長，體現(xiàn)課程的知識性、系統(tǒng)性、完整性和側(cè)重性，成為進(jìn)行課程教學(xué)改革、提升教學(xué)質(zhì)量的重要組成部分。

2授課內(nèi)容抽象，教學(xué)效果參差不齊

按照園藝專業(yè)本科教學(xué)安排的要求，該門課程是承接農(nóng)學(xué)專業(yè)公共基礎(chǔ)課程《生物化學(xué)》和《遺傳學(xué)》而設(shè)置的。課程設(shè)計上默認(rèn)學(xué)生已經(jīng)具備初步的生物技術(shù)理論知識，了解簡單基本的實驗技術(shù)操作。但經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)效果并沒有預(yù)期理想。在復(fù)習(xí)生物技術(shù)相關(guān)理論知識時，學(xué)生普遍反映相關(guān)內(nèi)容過于抽象，前期的教學(xué)效果不盡理想，很多學(xué)生并不真正理解《生物化學(xué)》和《遺傳學(xué)》的相關(guān)內(nèi)容，只是機(jī)械性的記憶而通過考試，沒有達(dá)到理解并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行初步應(yīng)用的要求。這為該門課程內(nèi)容的正常進(jìn)行帶來了問題。如何將現(xiàn)代生物學(xué)知識與生物技術(shù)的具體操作相結(jié)合，切實做到科學(xué)與技術(shù)的統(tǒng)一，理論與實踐的統(tǒng)一，是進(jìn)行課程建設(shè)所面對的新課題。

3實驗教學(xué)目的性不強(qiáng)，模式陳舊

按照園藝專業(yè)本科教學(xué)安排的要求，該門課程還設(shè)置了16學(xué)時的實驗操作課程，主要內(nèi)容包括植物DNA的提取(4學(xué)時)，質(zhì)粒DNA的提取與酶切檢測(4學(xué)時)，PCR技術(shù)擴(kuò)增目的片段與酶切檢測(4課時)，PCR片段與質(zhì)粒DNA的連接及大腸桿菌遺傳轉(zhuǎn)化(4課時)。從課程設(shè)計的目的而言，上述4組實驗是一個系統(tǒng)的植物基因克隆的基本操作過程。但是在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生易于產(chǎn)生模仿心理，只是機(jī)械的重復(fù)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(guān)知識的講授結(jié)束時開設(shè)，許多學(xué)生覺得實驗內(nèi)容只是對理論授課的補(bǔ)充，很難將幾個實驗之間建立起聯(lián)系，知識網(wǎng)絡(luò)不夠清晰。

園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革的思考

針對目前園藝植物生物技術(shù)課程中凸顯的問題，依據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，我通過合理整合優(yōu)化課程內(nèi)容，重視教學(xué)方法和教學(xué)手段的革新，探索和實踐創(chuàng)新教育模式下園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革的新思路、新方法和新舉措。通過教學(xué)改革，逐步達(dá)到發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和創(chuàng)新精神，提高教學(xué)質(zhì)量的目的(表1)。

1優(yōu)化、整合教學(xué)內(nèi)容

對此門課程理論教學(xué)內(nèi)容的改革，以拓寬專業(yè)視野，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生獨立思考能力為立足點，把握“新、專、系統(tǒng)”的原則。在實際教學(xué)中，考慮到教學(xué)課時與教學(xué)內(nèi)容的主要矛盾，通過對教材的深入研究，同時結(jié)合近年來植物生物學(xué)發(fā)展的熱點和重要研究領(lǐng)域，確定了植物組織培養(yǎng)和基因工程2個重點教學(xué)方向。通過研究教學(xué)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，植物組織培養(yǎng)相關(guān)知識與基因工程的各自內(nèi)容均較系統(tǒng)，可以分別作為2個整體進(jìn)行講授［4］。因此，在課程設(shè)置時，建議學(xué)院另設(shè)一門園藝植物組織培養(yǎng)(20學(xué)時)，用以全面系統(tǒng)地講授植物組織培養(yǎng)的具體原理和操作技術(shù)。與此同時，將園藝植物生物技術(shù)的講授重點調(diào)整到基因工程方向。2門課程同時開設(shè)，互為補(bǔ)充而又不失系統(tǒng)性，經(jīng)過教學(xué)實踐，學(xué)生反映較好。

2優(yōu)化課堂講授，提高教學(xué)有效性

園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)以實驗方法、手段、技術(shù)為主要內(nèi)容，這些內(nèi)容過于抽象，通過授課形式講授給學(xué)生效果較差，有部分學(xué)生反映課程內(nèi)容只能機(jī)械的記憶，很難理解。經(jīng)過大量閱讀國外原版教材發(fā)現(xiàn)，如果在講解具體技術(shù)時，將其設(shè)計原理的發(fā)現(xiàn)過程向?qū)W生一并講授，帶領(lǐng)學(xué)生回到技術(shù)創(chuàng)制的時代，將創(chuàng)制人的實驗思路進(jìn)行剖析，可以收到較好的效果。如在PCR技術(shù)的講解過程中，首先向?qū)W生講解發(fā)明人Mullis所在的時代背景，讓學(xué)生了解PCR技術(shù)發(fā)明前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展情況，帶領(lǐng)學(xué)生一起分析Mullis的思維方式，啟發(fā)學(xué)生獨立創(chuàng)造自己的“PCR”反應(yīng)［5］。稱這種教學(xué)方法為生物技術(shù)領(lǐng)域的“情景再現(xiàn)”。在實際教學(xué)中，學(xué)生們反映課程內(nèi)容較有趣味性，可以激發(fā)學(xué)生對于生物技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣和獨立思考能力，不再像以往那樣跟著教師進(jìn)行機(jī)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(nèi)容的控制，做到突出重點的同時幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)任務(wù)。

3改革實驗教學(xué)內(nèi)容體系，突出綜合能力培

在實驗教學(xué)中，主張突破原有的為理論教學(xué)服務(wù)的傳統(tǒng)模式，將實驗教學(xué)體系作為一個相對完整獨立的內(nèi)容向?qū)W生講授。在實際教學(xué)中，將實驗教學(xué)集中設(shè)置于后半學(xué)期開設(shè)，一般在生物技術(shù)基本理論、基本方法講授完成后統(tǒng)一進(jìn)行。在實驗課程開始前一個月，向?qū)W生提出一個實驗?zāi)康?，如利用PCR技術(shù)克隆一個基因并進(jìn)行分析，要求學(xué)生根據(jù)已有知識和學(xué)校園藝場現(xiàn)有植物資源自己選取試材、選擇基因、設(shè)計引物、編寫實驗方案。教師對學(xué)生的實驗設(shè)計進(jìn)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(jìn)行基本的操作演示。在實驗操作環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生獨立完成操作，獨立分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題。在每節(jié)實驗課結(jié)束時，教師著重點評學(xué)生操作中發(fā)現(xiàn)的問題，提出改進(jìn)意見，學(xué)生在此查閱資料，最后得出科學(xué)合理的方案(圖1)。每節(jié)課程的實驗結(jié)果會作為下一節(jié)課程的材料，在所有課程結(jié)束時，要求學(xué)生形成統(tǒng)一的實驗報告，作為最終的考核依據(jù)。對于實驗報告內(nèi)容的考核，要求學(xué)生重點分析試驗中所遇到的問題，提出自己認(rèn)為的合理的解決方法，鼓勵學(xué)生形成自己的思維方式，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究熱情。