提高植物细胞工程研究生课程教学效果的探讨

谈重芳 庞会利 张 淼 马若男 王雁萍 焦 浈

（郑州大学农学院, 河南 郑州 450001）

植物细胞工程是在植物组织培养、植物细胞融合技术等基础上发展起来的，以生物化学、细胞生物学和分子生物学等为基础，利用工程学原理和技术，在细胞水平上改变植物遗传功能，得到预期目标性状个体的有关理论与技术的一门实验性、实践性、综合性十分强的新兴学科[1]。植物细胞工程课程具有非常强的应用性，包括细胞生物学、微生物学、基因工程、发酵工程等多学科知识[2]。

目前，植物细胞工程课程改革的探讨大多集中在本科教学中。研究生教学通常课时更少，教学内容更多，并要求学生了解学科的研究热点和前沿。由于研究生来自不同的学校和专业，本科教育背景差异很大，因此，研究生教学和本科生教学有很大的区别。而植物细胞工程领域理论和技术发展迅速，对研究生的能力、素质与科研创新能力提出很高的要求。另外，传统植物细胞工程课程着重经典理论，教学方式单一，与科研前沿的联系较少，无法使学生在有限的课堂时间里了解国际前沿研究，也无法有效调动学生在课堂下的能动性[3]，学生很难主动在课下自己查询相关的文献资料。对于研究生来说，将来要面临不同的课题和研究方向，不仅需要理解基础理论知识，还急需了解与这门课程相关的国际研究前沿，从而掌握本课程最新技术和理论的发展方向，为以后的科研打下良好的基础。因此，在植物细胞工程课程教学中，引入学科最新国际研究进展，以提高研究生学习兴趣、参与精神、科研创新意识和解决科研实际问题的能力，不但有助于全面提高本课程教学质量，而且对研究生了解本学科领域国际前沿动态，掌握最新研究技术和方法，具有极其重要的意义。

1. 植物细胞工程课程在研究生教学中面临的 问题

1.1 教学方法陈旧

在研究生教学中，植物细胞工程课程受到教学学时短、教学任务重、研究生本科教育背景差异大等的影响，教师需要在有限的课时中花费大量时间讲述本应在本科阶段就已掌握的知识点，因此，大多采用传统的宣讲式教学。这种教学模式与实践联系较少，不能充分调动课堂上学生的能动性和积极性[4]，更谈不上基础理论和学科前沿的结合，对研究生的研究工作起到的启发作用也较小，难以实现研究生教学的预定目标。

1.2 教材内容更新跟不上理论和技术的发展

植物细胞工程属多学科交叉课程，从现有大多数植物细胞工程课程的教材内容来看，目前教材大多是针对本科生教育，课程内容涵盖范围广，涉及生物学和分子生物学领域相当多的基础理论和技术，但重点并不突出[5]。由于国内外植物细胞工程学科各领域理论知识和技术方法发展很快，教师在讲授课程时若无法将实时的研究前沿及时反映在教学中，则无法让研究生了解学科的研究热点。而研究生学习阶段非常注重学生对实践知识的了解以及研究前沿的把握，因此，目前教材并不完全适合研究生教学，如果完全忠于教材讲授，将导致研究生难以把握目前学科进展及国际研究热点。

1.3 传统讲授方式与研究生未来研究方向联系不够紧密

对每一个研究生来说，未来的研究课题千差万别，有的可能倾向于实践性研究，解决实际生产问题，有些则需要前沿性研究。教师在教学的时候，如果仍然只是采用传统的单纯讲课方式，因为学时有限、教材内容不适合、不能与学生充分互动等，很难将课程与每一个研究生的研究方向相联系，因此传统的教学对具体每个研究生的课题没有建设性帮助。

2. 植物细胞工程课程教学的改革

2.1 课堂教学中引入本学科科研国际前沿

对于研究生教学来说，植物细胞工程课程教学需立足于已有的理论知识基础，紧跟本学科发展的国际前沿，丰富现有的教学内容，扩大研究生的眼界。作为教师，需不断阅读国内外顶尖学术期刊和参加相关会议，及时更新授课内容，引导研究生阅读并总结国内外最新文献，鼓励研究生关注本学科研究热点，掌握学科发展最新前沿，并将学科前沿、基础理论和自己将来可能进行的课题方向相结合，达到教学相长的效果。

在实际课程讲授过程中，还需要关注与植物细胞工程相关的领域，例如，让研究生了解最新的基因编辑技术进展以及相关案例，并通过著名案例的分析和课堂讨论，不仅让同学们了解基因编辑技术进展的相关专业知识和背景，也让他们懂得科学的道路上容不得半点虚假；通过有些科研人员对人类胚胎进行基因编辑事件，从科学的角度探讨对人类胚胎进行基因编辑的积极意义，以及可能造成的严重后果，讨论这起著名事件在全球引起轩然大波的原因以及科学家、社会学家、普通民众的担忧；从克隆技术的发展、克隆动物的出现及发展历史、可能出现的克隆人在技术上的可行性，从科学、社会学和伦理学的角度探讨克隆技术积极的一面，以及可能出现的严重后果；从研究技术的角度探讨不同物种之间转基因操作的可行性及可能出现的问题，让同学们了解安全有效的干细胞疗法用于治疗癌症、心力衰竭、关节炎、自身免疫性疾病、中风和肌萎缩侧索硬化症等疾病的可能性，以及探讨如何合法地进行严格的科学研究，并在临床验证其安全和有效性，从而让同学们多方面了解干细胞在这些疾病治疗中的前景；通过微生物、植物、动物细胞培养的比较，让同学们了解不同细胞培养的差异以及植物细胞培养的技术难点。

2.2 鼓励研究生主动参与本学科国际前沿资料查询和 课下分组讨论

在植物细胞工程课程的研究生教学中，教师在讲授理论知识的同时，还要引导研究生课下查阅资料，课上分组讨论，及时了解学科前沿的热点和植物细胞工程领域先进技术的发展，促使研究生深入思考本领域的研究前沿和先进技术与自己课题的相关性，使研究生不仅主动了解本课程的理论知识，而且熟悉本课程的研究前沿，从而对未来的科学研究有一定的帮助。

研究生教学与本科生教学有很大的不同，学生有一定的理论基础，来自于不同的研究课题组，对自己课题组研究方向有一定程度的了解，而且马上面临自己的研究课题。如果将学生的研究课题和本课程的研究前沿有机结合起来，不仅可以加深学生对理论的理解，有助于学生对本课程国际前沿的了解，而且对学生以后课题的研究也有很大的帮助。因此，在实践教学中，教师可选定与课程相关的专题，学生也可以自选或者与导师共同拟定专题，自愿组成不同小组，每个小组选定一个组长，并自主或分配各成员的工作，有效使用学校图书馆资源、pubmed、各个数据库，查阅并分析最新文献，进行总结，组内进行讨论、分析和汇总，并对分析结果进行统计和整理，及时和教师沟通讨论，达到与课堂教学内容相结合的效果。

2.3 加强师生在课堂中的互动和讨论

各小组将讨论结果制作成PPT，选定其中的一位同学，在教师指定的时间内，向任课教师和全体学生演示并汇报讲解。在主讲人讲解后，其他小组成员可以予以补充，通过课堂讨论对小组专题进行全面分析。之后，任课教师以及同学们对专题内容、研究方法、可能发展的方向等进行提问，对讲述内容、PPT制作等作出评价，并对同学们的困惑和问题及时加以梳理，大家讨论解决。同时，任课教师需要引导学生深入掌握相关概念与理论，向学生推荐相应的参考书、领域中经典和最新的文献，帮助研究生在理解学科理论的基础上，拓宽视野，了解最新的前沿热点问题，提高他们的科学研究敏感性。这种方法不仅增加了师生之间的互动机会，同时可提高学生的自主思考能力和兴趣，达到提高教学效果的目的。

2.4 改变课程考核方式,不以闭卷考试为唯一考核方式

通常，植物细胞工程课程考核理论和概念居多，难以全面考核研究生对知识的综合运用能力。因此，任课教师需要建立研究生植物细胞工程课程的考核方法，更客观、更全面和更公正地评价研究生的学习效果。首先，期末大综合考试必不可少，这是全面了解研究生掌握理论基础的必不可少的手段；其次，通过各小组演示并讲解的报告和组内成员在报告中贡献程度来综合打分，衡量学生成绩。因此，评价包括理论考试(50%)、专题PPT汇报(40%)和课堂互动讨论评价(10%）等，促进研究生掌握基本理论，也培养研究生优良的科研素质，为将来的科研工作打下良好的基础。

3. 深化植物细胞工程课程教学改革的成效

对研究生的植物细胞工程课程教学实施上述的改革后，通过教师与研究生、研究生与研究生之间的互动，发现大多数研究生文献查询和整理讨论的积极性提高，参与讨论文献的意识增强；由于选定专题方向紧密结合学生未来的课题方向，使学生的文献查询目标更加明确，最终对学科的基本原理和应用的认识更加清晰，学习和科研兴趣增强，综合素质整体明显提升；另外，学生的课题多样性，使学生在各个小组讲解专题的时候，对本学科前沿和动态信息能够了解得更加充分，在课后主动地查询和思考先进的理论、技术方法与自己课题的相关性，从而可能将有效信息充分利用在自己未来的课题研究中。

在今后的植物细胞工程课程教学中，教师会更加注重课程教材的改革调整，继续发挥良好的组织、协调能力，利用自己扎实的学科知识和丰富的教学经验，从学生的讲述和观点中发现问题、提出问题。同时，引导研究生选择研究领域内最新的外文文献阅读，并在课堂上进行展示，调动所有参与者的思维，充分利用最新最优的资源，提高研究生的外文水平和专业知识能力，发挥本课程最优的效果。

4. 结语

植物细胞工程作为一门发展快、讲述内容多且繁杂、系统性不强、理论和实验相结合的课程，对植物学相关专业研究生的培养十分重要，因此，该课程的教师需要与时俱进地更新教学观念，随时和学科国际前沿相结合，激发研究生学习和参与教学科研的积极性，培养研究生科研创新意识和解决科研中面临的实际问题的能力，从而达到提高该课程的教学质量的效果。