提升园艺植物生物技术教学质量的思考与实践

李好　张颜　张显

摘要针对园艺植物生物技术课程理论性和应用性强、内容抽象难懂、信息量大等特点，分析了目前课程教学中存在的问题，结合自身的教学实践，提出理论与实践教学的提升对策，强调调整教学内容、优化教学课件、改革教学方法，以及进行综合实验教学、实验教学互动。最后提出了改革考核方式，综合评定学生的学习成绩。就如何提升园艺植物生物技术的教学质量进行了思考，为今后的课程教学提供借鉴。

关键词园艺植物生物技术；教学质量；思考与实践

中图分类号S-01；G420文献标识码A文章编号0517-6611（2017）20-0237-02

AbstractIn view of the characteristics of horticultural plant biotechnology course， such as the theory and application are strong， the content is abstract and difficult to understand， and the quantity of information is large. The problems existing in the course teaching at present were analyzed， combing with teaching practice， it put forward the countermeasures to improve the theory and practice teaching， emphasized the adjustment of the teaching content， the optimization of teaching courseware， the reform of teaching methods， and the interaction between comprehensive experimental teaching and experimental teaching. At last， the author puts forward a reform method to evaluate students academic achievement. This paper discussed how to improve the teaching quality of horticultural plant biotechnology to provide reference for the future course teaching.

Key wordsHorticultural plant biotechnology；Teaching quality；Thinking and practice

生物技術是以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理与先进技术手段，改造生物体或加工生物原料，生产人类所需产品或达到某种目的的综合性学科。生物技術已广泛应用于农林牧渔、医药食品等领域科学研究与产业发展，是21世纪最重要、最活跃、最有生命力的一项高新技术。园艺植物生物技术是以园艺植物为主要研究对象，利用生物技术，创造或改良种质或生产生物制品的一门技术，它是园艺学和生物技术的交叉技术学科，其主要内容包括园艺植物组织培养、园艺植物细胞工程、园艺植物染色体工程、园艺植物基因工程、园艺植物分子标记等[1]。为了更好地适应现代园艺学科研究与产业的发展，各农业院校园艺专业都先后开设了与植物生物技术有关的课程[2]。鉴于园艺植物生物技术课程的重要性，笔者现以西北农林科技大学园艺学院开设的园艺植物生物技术为例，分析该课程在教学中存在的问题，并就如何提升该课程的教学质量进行了思考和初步实践，以期为以后的教学提供参考和借鉴。

1存在的问题

1.1理论教学

教学内容方面，园艺植物生物技术涉及的知识点多，信息量大，且更新速度日新月异。而一般该课程设置的课时为32学时，在规定的学时内完成广泛和综合的教学内容具有一定难度，导致学生很难全面掌握一些重要的知识点。在实际教学过程中，很多教师仍是基于教材上的知识，即使引入一些新的技术或研究成果，也是一带而过，而非详细讲解，导致学生掌握的知识与技能与实际应用脱节。

我国高等教育学会课题的一项对121所各类学校的调查表明，63.3%的调查者认为教学方法是影响教学质量的关键因素，排第一位。园艺植物生物技术的很多内容比较抽象，采用传统教学手段难以描述和达到理想的教学效果[3]。授课教师在课堂上注重知识的传递和灌输，师生之间缺乏有效的互动，导致课堂教学沉闷、单调、效率不高。学生只是简单地接受，缺乏积极主动的思考，教师缺少对学生高级思维模式，如分析、综合、判断和运用能力的培养。

1.2实验教学

园艺植物生物技术是一门应用性很强的课程，其实验内容涉及园艺植物基因工程、组织培养、细胞工程、分子标记等几个模块，而每个模块又涉及较多的基本实验技能[4]。如最重要的基因工程模块包括基因克隆、核酸提取、PCR扩增、酶切、载体构建、遗传转化、转基因植物鉴定等内容。该课程普遍存在实验学时数少的问题（一般为16学时），不足以系统地完成园艺植物生物技术的任何一个实验模块。以西北农林科技大学园艺植物生物技术课程为例，实验教学只有16学时，实验内容主要包括植物DNA 的提取、质粒DNA 的提取与酶切检测、PCR 技术扩增目的片段与酶切检测、PCR 片段与质粒DNA 的连接及大肠杆菌遗传转化等。上述实验只能让学生简单地接触相关实验内容，很难在几个实验之间建立起联系，无法系统地了解和掌握园艺植物生物技术。到实验结束，很多学生都不明白做这些实验的目的。此外，上述实验大多数是一些基础性、验证性实验。教师确定了实验原理与目的、实验步骤，学生不需要过多地思考和分析，只是机械地重复教师讲授的实验操作。这种教学方式无法激起学生的动手操作兴趣，更使学生得不到应有的能力训练，不适应现代高素质、应用型人才的培养目标。

2提升教学质量的思考与实践

2.1理论教学

2.1.1调整教学内容。鉴于教学课时少与教学内容多的矛盾，通过深入专研、比较多本教材，结合近年来植物生物学发展的热点和主要应用，把握新、专、系统、实用的原则，确定课程的教学重点是植物组织培养、基因工程、生物信息学等[5-6]。在实际教学过程中，及时引入具有重要意义的新技术，如CRISPR基因敲除技术，详细讲解其原理及在园艺植物上的应用；适当减少园艺植物细胞工程、染色体工程等内容以及一些陈旧知识和技术。同时通过布置课后作业等多种方式，促使学生课后充分利用学校的数据库等网络资源，主动关注生物技术相关的科研前沿和热点，提高学生的自主学习能力，拓展其思维和知识面。

2.1.2

优化教学课件。多媒体教学是该门课程的主要教学手段。许多教师的教学课件仍是以文字为主，单调、枯燥、乏味，不利于学生记忆和理解，更难有效调动学生的学习兴趣。大部分教师所在院校开展科学研究会用到许多生物技术，如PCR、Western blot、园艺植物遗传转化、基因沉默或敲除等。授课教师平时应注重素材库的建设，收集或制作相关的图片、视频等，并合理加入到课件中。引入新的研究成果或技术时，主要收集网络资源和素材。此时，应尽量避免展示发表论文中的原始数据和图表，而应进行加工，化繁为简，以通俗易懂的方式进行展示和讲解。

2.1.3改革教学方法。该课程涉及的实验技术非常多，由于实验课时的限制，许多重要的技术无法进行实验操作。因此，课堂上讲解某项关键技术时，应注重案例的应用。例如VIGS（病毒诱导的基因沉默技术）是目前研究基因功能的重要技术，具有准确、高效、周期短的优点。其原理较抽象，理解困难，具体的操作过程较为繁琐。以往教学中，讲完这些内容后大部分学生依旧感到困惑。其后进行案例教学，比如将番茄植株中的油菜素内酯合成相关基因（DWARF）沉默。将操作过程拍成图片或视频进行展示，并将基因沉默后植株与对照植株进行比较。这样一方面极大地吸引了学生的兴趣，另一方面通过结果比较让学生直观地感受到该技术的作用。案例讲解后学生表示，原来基因沉默技术并没有想象中那么神秘与复杂。

此外，实际教学中，教师缺乏与学生互动，即使有互动，也基本处于“四无”状态：无设计、无预谋、无深度、无质疑。因此，授课教师应转变教学理念，改变“灌输式”教学的单一模式，尝试引入“研究型教学”“课题式教学”“翻转课堂”等新的教学模式。课堂教学中由以教师为主体转变为以学生为主体，以学生发展为本，以教师为主导，增加课堂互动，充分调动学生的学习兴趣和积极主动性。例如，教师给出关于某项新技术及其应用的题目，布置课后作业，促使学生课后自己查找资料和文献，归纳总结相关知识并制作PPT，下次上课抽出部分时间让学生上台讲解，教师进行点评和补充。这样不仅调动学生的积极主动性，活跃课堂氛围，而且能有效提高学生学习和掌握新知识的能力。

2.2实验教学

2.2.1综合实验教学。笔者认为应通过调整实验内容，在有限的实验课时内让学生完成一个有目的的、完整的實验。例如园艺植物的遗传转化或某基因的沉默或敲除，这些技术包括了基因的提取、克隆、扩增、酶切、载体构建、外植体侵染、转基因或基因沉默植株筛选等一系列关键技术。通过这样的实验教学，学生能完整掌握一门技术，并能做到举一反三，知识网络更加清晰，兴趣更高。要完成这些实验教学，需要对实验课进行精心安排与布局，并且由于时间有限，许多不重要的环节，如药品配制、外植体准备等可由实验员提前准备好，或者让小组内不同学生分工，同一时间内完成多个实验。

2.2.2实验教学互动。由于生物技术实验的特点，有时会有许多空余时间，例如跑PCR需要等待1.5 h左右。授课教师应充分利用这部分时间，与学生进行互动。在实际教学中，尝试让学生以小组为单位准备PPT，轮流进行汇报。汇报内容主要包括上次实验的原理及主要步骤、实验中遇到的问题及分析、组间/组内配合情况、分享新知识、对教师及其他学生的意见或建议等。教师和其他学生进行评分，取平均分计入课程总成绩。这种教学方式的改革取得了良好的效果，不仅促使学生复习巩固旧知识，主动学习新知识，而且活跃了实验氛围，调动了学生的学习兴趣，提高了小组成员之间的配合度。对于教师而言，收获了很多好的建议，利于在后面的实验教学中不断改进。

2.3改革考核方式，综合评定学习成绩教学考核的目的是为了促进学生掌握所学知识和技能，同时也是检验教学效果的手段之一。在传统的园艺植物生物技术教学中，考核方式以期末成绩和实验报告为主。这样不利于调动学生平时的学习兴趣和积极性，并且容易造成学生靠死记硬背和考前突击应付课程学习的现象。为了充分调动学生平时学习的主动性和积极性，加大对学生的平时考核，全面客观地反映学生学习成绩，提高学生综合素质和创新能力，笔试卷面成绩的比例降到40%；实验成绩占总成绩的30%，包括实验出勤、操作表现、PPT汇报、实验报告等；平时考核成绩占该课程总成绩的30%，其中上课出勤占10%，课堂表现占10%（包括回答问题、小组PPT制作和讲解等），课后作业占10%。通过这样的考核，鼓励大家平时打好基础，同时也可以缓解期末考试压力。

3结语

园艺植物生物技术是一门理论性和应用性均很强的学科，且该课程涉及的生物技术发展迅速。授课教师要时刻关注相关科研最前沿，紧紧跟随生物技术的迅猛发展并将之引入教学，不断改变、调整教学模式和方法，基于课堂教学合理安排实验教学，实现课堂教学与实验教学的相互促进，提升课程教学质量，为培养高素质创新型、应用型人才的目标添砖加瓦。

参考文献

[1] 巩振辉. 园艺植物生物技术[M]. 北京：科学出版社，2008.

[2] 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.

[3] 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.