园艺植物生物技术课程教学改革探索

毛 娟，陈佰鸿，杨宏羽，李作进

(甘肃农业大学 园艺学院，甘肃 兰州 730070)

园艺植物生物技术课程教学改革探索

毛 娟，陈佰鸿，杨宏羽，李作进

(甘肃农业大学 园艺学院，甘肃 兰州 730070)

针对园艺植物生物技术课程教学中存在的理论教学内容繁多、学生相关理论基础薄弱、实验教学性质偏重验证性、理论教学与实践教学的同步性差以及考核体系单一等问题，从革新理论教学模式、推行开放性实验教学、突出教学与科研结合、建立多元化考核体系等方面进行了教学改革与探索，从激发学生兴趣和学习主动性为切入点，培养学生的创新精神与实践操作能力，提高课程教学的效果。

园艺植物生物技术；教学改革；开放式实践教学；考核体系

生物技术是以生命科学为基础，利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性学科，分为传统生物技术与现代生物技术[1，2]。现代生物技术开始于20世纪70年代，主要包括细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等方面。园艺植物生物技术是园艺学与生物技术交叉的学科，是以园艺植物为材料，利用生物技术创造成改良种质或生产生物制品的一门技术[3]。随着对园艺植物种质资源分类、抗逆调控机理研究、品质产量形成等方面分子机理研究的不断深入和分子育种的广泛应用，生物技术发挥着越来越重要的作用[4]。自1994年第1株转基因番茄进入商业化生产以来，目前，园艺植物中转基因彩色甜椒、转基因番木瓜、转基因玫瑰等已在生产中得到了广泛的应用。因此，对园艺专业本科生开设园艺植物生物技术课程具有非常重要的意义。

园艺专业生物技术是园艺专业本科学生的一门专业基础课，理论基础涉及到植物生理学、生物化学及遗传学等相关课程内容。根据目前生物技术在园艺植物中的应用现状及产业需求，细胞工程与基因工程是园艺植物生物技术的核心内容。园艺植物生物技术知识体系更新快，导致课程教学任务重。因此，如何根据当前人才培养模式改革的要求，探索具有培养综合素质过硬的复合型人才的课程教学体系，对提高教学质量和实现专业培养目标具有重要的意义。通过分析该课程在教学中存在的主要问题的基础上，对课程进行了教学改革，初步构建了适应于当前人才培养要求的教学模式，并在教学实践中取得了良好的效果。

1 课程设置与教学目标

园艺植物生物技术作为园艺本科阶段一门专业基础课，既要掌握现代生物技术的基本理论和知识，又要掌握现代生物技术的基本方法和技术，要充分体现课程教学的理论性与实践性。课程理论教学内容包括园艺植物细胞培养、原生质体培养、基因工程的基本原理与技术、基因的分离与克隆、遗传转化及其在园艺植物上的应用、分子标记技术及其在园艺植物上的应用、植物基因组学和蛋白质组学等32学时。实践教学内容主要包括花药培养、植物基因组DNA的提取、大肠杆菌质粒DNA的提取、根癌农杆菌Ti质粒介导法转化烟草、园艺植物RARD分析技术、园艺植物SSR分析技术、生物学软件操作等16学时。通过课程的学习要求学生了解园艺植物生物技术的发展历程和发展动态，掌握园艺植物细胞工程与基因工程的基本理论与实践技能，对转基因产品等社会热点问题有一个科学的认识态度，为今后开展园艺植物生物技术方面的研究与应用奠定良好的理论与实践基础。

2 课程教学中存在的问题

2.1 理论教学内容繁多

园艺植物生物技术课程内容十分丰富，涉及的知识点较多，教学任务繁重。目前，在全国同等院校中该课程理论教学都在30学时，如广西大学农学院，园艺植物生物技术理论课程已由最初的36个学时缩减至24学时[5]。西北农林科技大学的理论学时数为32课时[6]。甘肃农业大学理论教学课时为32学时，虽然重点内容是细胞工程和基因工程，但园艺生物技术领域的发展速度快，新技术、新成果不断涌现，既要学生掌握生物技术的基本理论，又要了解生物技术的新进展，教学内容繁多，对于教师的授课能力和学生的接受能力都提出了严峻的挑战。因此，如何充分利用现代教学手段、克服传统教学手段的不足，提高教学效率和教学效果，是该课程教学改革面临的一个主要问题。

2.2 学生相关理论基础薄弱

按照园艺专业本科教学安排要求，课程是在学习植物学、生物化学、植物生理学和遗传学的基础上开设。但课程内容过于抽象，需要的相关基础理论知识的支撑性强，尤其是良好的生物化学和遗传学基础知识。但在实际教学中，很多学生对生物化学和遗传学的基础知识掌握不够扎实，学习基础相对薄弱，导致教学难度大、教学效果不够理想。很多学生对相关基础知识没有深入理解和掌握，只是机械性的记忆而通过考试，但在该课程的教学设计上却默认学生已经具备了相关基础理论知识，了解简单基本的实验技术操作。因此，在教学设计上，忽视了学生相关基础知识的掌握程度，导致教学效果不尽人意。

2.3 实验教学偏重验证性

在实验教学过程中，16学时的实验课由5～6个独立的小实验组成，由于实验时间和场所的限制，验证性实验占的比例较高[7-10]。对于单个实验课堂教学来说，教师往往运用理论课的教学模式进行实验课的教学，把实验课的很多时间用在讲解实验原理、方法和步骤方面，学生动手操作和动脑思考的时间比较少，实验教学偏重验证性，缺乏创新性。另外，实验课在规定的时间和特定的地点开展，实验室没有对本科生完全开放，学生想独立开展一些实验多场地等条件制约，导致一些综合性和设计性实验难以有效开展。

2.4 理论教学与实践教学的同步性差

由于实验场地和教师教学态度等方面的问题，大学教育普遍存在重理论、轻实践的思想，逐渐形成了“理论教学体现学术性、实践教学是理论教学的一种补充”的认识，认为实践教学依附于理论教学，学校教学质量的高低主要看学生理论知识的掌握程度，对实践教学的重视程度不够。在教学安排上，存在理论教学和实验教学不能同步进行的问题，往往是理论教学之后才安排实验教学，学生不能及时到实验来验证理论知识，导致理论学习枯燥乏味，忽视了实践教学对激发学生学习兴趣的重要性。

2.5 课程考核体系单一

课程考核体系是衡量教学效果的一项重要指标，但在现行的课程考核体系中，卷面成绩往往主导了整个课程的考核结果，出现了卷面成绩与学生实际能力之间的严重不对称的问题。平时上课缺勤多、实践教学环节不够积极主动的学生，理论考试的成绩有时还比较高。而实践动手能力强、善于动脑思考的学生卷面成绩不是很高的现象也普遍存在。课程考核方式的局限性，不能全面反映学生对该课程的掌握程度，在一定程度上影响了学生的学习积极性。

3 园艺植物生物技术教学模式改革

根据课程定位与任务，如何进一步优化理论教学内容，充分体现课程的知识性、系统性、完整性和侧重性；如何创新实践教学模式，体现实践教学的创新性、综合性、实用性和重要性；如何完善课程考核体系，体现考核效果的真实性和可行性，是开展课程改革的基本思路。通过课程教学改革，探索新的教学模式，进一步激发学生学习的兴趣与热情，达到提高教学质量、培养学生创新能力的教学目标。

3.1 采用多媒体-讲授-讨论的理论教学模式

在理论教学上，采用“重点讲授与专题讨论”相结合的方法，培养学生自主学习的能力，解决课时少、教学内容多的矛盾。重点讲授要针对课程教学的重点和难点开展教学活动，突出重点、讲清难点，建立合理的课程知识框架。专题讨论以课程教学的知识点为基础，每个章节安排5～8个课程作业，学生在课后查阅相关文献资料完成作业，并分小组开展专题讨论，每小组8～10人。在教学手段上，积极开展多媒体课件，在增大授课信息量的同时，将一些抽象的内容以图片或示意图的形式表达出来，使抽象的内容变得直观具体。对于一些热点社会问题如转基因植物的安全性、分子标记用于亲子鉴定等教学内容采用分组讨论的教学方法，通过学生之间互相交流和师生之间的互动交流，不仅扩展了学生的知识面，还激发了学生学习的兴趣，培养了学生的自主学习能力，取得了良好的教学效果。

3.2 开放式实践教学与理论教学同步的教学模式

理论与实践的有机结合不仅可以提高教学效果，还有利于培养学生的创新素养。开放式实践教学与理论教学的有机结合的教学模式，克服了以往以课堂教学为主、实践教学为辅的传统教学模式的缺陷。在教学进度安排上，将实践教学与理论教学同步进行，并建立了开放式实验教学模式。在实验教学开始前，教师着重讲解原理和安全注意事项，在进行基本操作演示的同时，利用一些实验动画和录相资料，做到实验教学内容通俗易懂。同时开放式实验教学为学生提供了良好的实验场所，学生可以自选实验内容、自己设计、自选仪器设备、自己处理实验数据和分析实验结果，为学生提供了开展创新研究的自由空间。通过开放式实验教学，激发了学生的自觉性和主动性，有利于培养学生的创新能力；培养了学生自觉接受现代教育技术新成果的意识，突出了教学的双向性、参与性和互动性。在实验课结束时，教师着重点评学生操作中出现的问题，提出改进意见，最后得出科学合理的实验方案和操作步骤。既增加了学生动手操作的机会，又有利于学生系统的掌握园艺植物生物技术的实验方法和技能[11]。

3.3 平时成绩-实验成绩-笔试成绩的多元化考核模式

考核是教学效果的最直观的体现方式，通过多年的教学实践总结了“平时成绩-实验成绩-笔试成绩”的多元化考核模式。平时成绩占总成绩的20%，包括学习态度、考勤、课堂讨论发言、课程作业等，缺勤占理论学时1/3以上者，取消考试资格。实验成绩占总成绩的30%，依据学生在实验过程中的综合表现、实验报告质量、实验设计与方法、综合性设计性实验比例等方面进行综合评判。笔试成绩占总成绩的50%，采用闭卷考试，题型由单项选择、多项选择、判断题、名词解释、简答题和论述题组成，内容涉及识记、理解、简单应用和综合应用4个方面。

3.4 教学-科研-兴趣的学习模式

兴趣是最好的老师，教与学是相辅相成的。在对“教”进行改革并运用到具体的教学实践中，能否使“学”达到预期效果，必须使学习的主体对课程具有浓厚的兴趣。如何激发学生的学习兴趣、充分调动学生学习的积极性和主动性，是提高教学效果的关键所在，也是教学改革的最终目标。通过教学与科研良好的结合，吸引一部分学生参加教师的科研项目、或是学生承担学校的SRTP(大学生科研训练计划)项目，使理论知识与具体的科研实践活动结合起来，通过建立“教学-科研-兴趣”的学习模式，有效的激发学生的学习兴趣，才能取得良好的教学效果。

4 小结

通过采用“多媒体-讲授-讨论”的理论教学模式、与理论教学同步的开放式实践教学模式、“平时成绩-实验成绩-笔试成绩”的多元化考核模式和“教学-科研-兴趣”的学习模式，有效地激发了学生对课程的学习热情和兴趣，培养了学生的创新意识、提高了学生互动交流能力和团结协作能力，为开展毕业论文试验及今后学习和工作奠定了良好的基础，取得了良好的教学效果。

[1] 张晓玉,杨丽芳,胡忠惠,等.生物技术在果树研究中的应用[J].北方园艺,2008(4):82-84.

[2] 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,中国协和医科大学联合出版社,1990.

[3] 秦永华,胡桂兵,刘成明.《园艺植物生物技术实验指导》教材编写的实践与思考[J].安徽农业科学,2012,40:(26):13176-13178.

[4] 邓秀新,胡春根.园艺植物生物技术[M].北京：高等教育出版社,2005.

[5] 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.

[6] 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.

[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] 别之龙,向佳玲,杨仁海，等.深化园艺专业实践教学改革提升人才培养质量[J].实验室研究与探索,2009,28(6):106-109.

[9] 杨洲,李静.开放式实验教学对培养学生创新能力的研究[J].高校实验室工作研究,2009,101(3):33-34.

[10] 赵春芝,颜卫东,张玉红,等.园艺植物生物技术实验室的开放与管理模式的探讨[J].科技创新导报，2013,33:35-36.

[11] 盛健,杨保海.制约实验室开放教学的主要因素及其对策研究[J].赤峰学院学报(自然科学版)2009,25(2):173-175.

Exploring reform of horticultural biotechenoly teaching

MAO Juan,CHEN Bai-hong,YANG Hong-yu,LI Zuo-jin

(HorticultureCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)

In order to solve a series of problem in horticultural biotechenoly teaching, such as the redundancy of theory teaching content, the unsubstantial of students' basic theories, the lacking of innovation in experiment teaching, the weakling synchronism between theory and experiment teaching and the singleness of examnation system. A lot of reform cases were explored, including theory teaching improve, practice opening experiment teaching strategy, enhancing the integration of theory and experiment teaching, and establish the diversified test system. Through motivate students' study interesting and initiative, develop students' creative spirit and ability of operation, to improve the quality of Horticultural Biotechenoly teaching.

horticultural biotechenoly;reform of teaching;opening experiment teaching strategy;test system

2015-04-10；

2015-04-18

甘肃农业大学重点课程建设项目资助

毛娟(1981-)，女，甘肃临洮人，讲师，主要从事园艺生物技术研究。 E-mail：maojuan@gsau.edu.cn

G 642

A

1009-5500(2015)04-0109-04