农科专业植物生物技术教学中的问题与思考

孙新立

摘要：植物生物技术的应用为人类创造了巨大的经济效益，鉴于此，很多农业院校多年前就已经开设了植物生物技术课程。作者在这几年的教学实践中，深刻地感受到一些教学中的问题严重影响了学生的学习积极性和学习效果。本文通过对这些问题的分析，提出了相应的改进措施。

关键词：植物生物技术；学习积极性；实验

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）04-0218-03

现代生物技术是当今世界上最重要的高新技术之一，一般认为开始于1973年，CohenS.和Boyer H.用酶将外源基因连接到质粒载体上，建立了基因重组技术。该工作的完成，标志着基因工程技术的诞生[1]。和常规的生物技术不同的是，现代生物技术是指以现代生命科学的最新进展为基础，利用生物的本身特性，有目的地改变目标物种的遗传物质，获得预期性状的新物种、新材料。植物生物技术是现代生物技术的重要组成部分，课程重点介绍植物组织培养、遗传转化、分子标记与辅助育种、基因克隆和基因重组等内容。植物生物技术的应用为人类创造了巨大的经济效益。1983年首批转基因植物问世；2010年转基因种子市场价值超过100美元[2]。国际农业生物技术应用服务组织在《2016年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》报告中指出，全球转基因作物种植面积从1996年到2016年增加了110倍。有鉴于此，我国先后有337所高等院校开设了生物技术本科专业[3]。几乎所有的农业院校中都开设了植物生物技术课程。作者在这些年的教学与科研中，注意到了植物生物技术教学中的一些较普遍性的问题，有些问题严重影响了学生的学习积极性和教学效果。

一、教学内容

植物生物技术课程的教学内容可简单地分为4部分——植物组织培养、植物细胞工程、植物基因工程（或基因重组技术）和分子标记与辅助育种[1，2，4]。一般说来，第一和第二部分，经验的东西较多，理论的东西较少。更多的是前人工作的经验总结和对植物自然生长条件的模拟，很多的地方，難以讲出为什么，例如培养基的组分和外植体的选择等。对这部分内容的讲解，常常感觉枯燥，学生很难抓住重点。实际上，这部分内容应该以实验为主，讲课为辅，让学生在实际操作中体会其中的技巧和注意事项。通过对成功与失败的总结，结合课本中的知识，加深对这部分内容的理解。然而，不幸的是，相关实验一般耗时很长，有些甚至需要一个学期，培养过程中一旦污染，会造成整个实验的失败。鉴于此，很多学校甚至一些重点大学一般不愿意安排这类实验。从技术层面讲，第一部分和第二部分，操作方法上多有重叠。只是因为实验目的的差异和外植体的不同，分成不同的章节。课程讲解上，只需一次讲解，后面的章节，只需略提一下就可以。而学生实验仅需安排2-3个，就可让学生掌握相关的实验技巧。至于实验耗时长的问题，主要是植物的生长时间长，而每次操作所需时间并不长，完全可以将组织培养实验与其他的实验混合安排，分散安排到每一个实验中，同时注意课余时间的利用以及与实验员的配合，完成这部分工作。植物生物技术的第三部分，是该课程的核心部分，也是与分子生物学联系最紧密的部分。对这部分的内容，依赖于对分子生物学以及遗传学知识的理解。若对这些内容不熟，对基因工程部分就很难理解。教师对这部分内容的讲解要与以前的知识串起来讲，加深学生的理解。相关的实验安排较容易，学生在三个学时的时间内就能看到结果。但遗憾的是，农科学生对这部分内容往往感觉很难，这与学生的知识结构有关，此点下面详谈。分子标记与辅助育种部分，属于作物育种专业的特有部分，技术上，仅是基因工程部分技术的延伸，难度较小。

二、学生的知识结构

现代生物技术是理论与实践并重的综合性学科，是以生命科学尤其是分子生物学的重大理论和技术突破为基础的。对植物生物技术的深刻理解和掌握，需要具有化学、生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学和植物生理学的知识[1，2，4]。而农科专业学生在这方面有着较大的知识漏洞，尤其是在生物化学和分子生物学方面。农林类高等院校往往过于注重培养传统的农林人才，而对现代生物技术重视不够，教学安排过于重视本专业传统学科。另外，也可能因为对生物技术所需背景知识知之不足，造成教学安排的不当，这些会造成学生对生物技术核心部分的理解出现严重障碍。作者这几年在福建农林大学教授植物生物技术，前期主要针对作物学院种子系和农学系学生。每每讲到基因工程部分，都会细致地剖析其中的关键原理和技术的来龙去脉，但下面的学生却木然没有反应。继续追问分子生物学的一些基本的概念，多数学生默然无语。此时，往往需要马上讲解相关的背景知识。即使如此，因时间限制，讲课效果也往往不理想。作者后来给我院的新成立的系——植物科学技术系的学生讲课，植物生物技术是该专业的核心课程。与种子和农学系的学生相比，该系的学生多具有前面谈到的背景知识，只是分子生物学的课程安排较晚，与植物生物技术安排在同一学期，有些遗憾。即使如此，植物科学技术系的学生对生物技术的理解力明显高于种子和农学系的学生。植物生物技术的知识每时每刻都有大量的更新，教师面对这些更新，除了要尽快掌握这方面的内容外，还要将这些内容有机融入教学内容中，有选择性地介绍给学生。新的内容，多来自于英文文献和教科书，这样，要求教师要有一定的英文基础，同样也需要学生掌握一定的专业英文词汇。但可惜的是，学生对课堂上英文幻灯片很不适应，即使是经过详细讲解，学生的接受效果仍不理想。而在学生的反馈意见中，也常常抱怨课堂上出现英文。这些很不正常，作者认为主要是前期课程对学生这方面的要求低。另外，学校和学生本身对四、六级考试很重视，却对专业英文重视明显不足，解决这一问题，只能严格要求。

三、学生的学习兴趣

植物生物技术是一门新兴的综合性生物学科，具有广阔的应用前景。但学习起来并不容易。既要求学生有相关的背景知识，也需要学生有相当的耐心和毅力。教师的工作是采用灵活多样的教学方式，帮助学生对相关知识进行理解，提高学生的学习兴趣。目前，互联网上有关生物技术的内容很多，形式多样，对教师的讲解和学生的理解有很大的帮助。应鼓励学生自己动手，带着问题上网寻找答案。同时，鼓励学生多参加实践活动，增加对课程的理解。仅这些还不够，学生的学习兴趣，仅是保证学生积极性的因素之一，必要的过关压力是必不可少的。所以，一个完善的考核方式会督促学生加紧学习。

四、理论学习与实践

学生在课堂上学习理论知识，实验课上学习如何操作。但每每遇到一些实际的问题，学生常表现出不知所措。这一问题可能具有一定的普遍性，不仅仅出现在我们学校的学生中，作者所带研究生来自多个学校，甚至有来自重点大学的毕业生，同样存在面对一些简单的问题不知采用何种方法解决的现象。造成这一现象的原因之一是学生的学习积极性不高、懒于思考。学生更多的是想如何应付考试，至少下意识的这样想。这些有学生本身的因素，也有教学和评价方法的问题。目前，课堂教学是以教师讲课为主，学生参与为辅，客观上，学生只要被动地接受知识就可以了。鉴于此，教师应有目的地以实际问题为导向，引导学生思考解决问题的方法。考试成绩在课程考核中占据的比例过大，学习效果的评价主要依据卷面成绩。相当一部分学生的目标只是为了考高分，而不是为了真正掌握专业知识和技能，并应用这些解决实际问题，这有悖于课程教学目标的要求。要改变这种现状，应适当增加课程论文和实验课的成绩所占比例。同时，鼓励学生及早进入实验室或生产基地，在实践中发现问题和解决问题。

参考文献：

[1]朱延明.植物生物技术[M].北京：中国农业出版社，2009.

[2]张献龙.植物生物技术[M].第二版.北京：科学出版社，2012.

[3]王正加，唐永超.高等农林院校生物技术专业教学改革的思考[J].中国林业教育，2017，（02）.

[4]彭立新.园艺植物生物技术[M].北京：中国农业出版社，2014.endprint