王 兵,韦鹏威,钟乃凤,邱 炜,黄世祥,胡祖权,刘红美
(贵州医科大学 生物与工程学院,贵州 贵阳 550025)
贵州医科大学为医科类院校,生物与工程学院为其下属依托生物学与基础医学和工程学交叉学科优势而设立的二级学院。学院开设了四年制本科生物技术专业,依托贵州医科大学医学教学科研优势,将基础医学与生物学相结合,同时又开设了部分生物学和农业实际应用相结合的课程,以培养既掌握医学生物学理论知识,又熟悉现代分子生物学技术及应用的复合型人才[1]。为了更加符合生物技术专业的专业设置要求,扩大学生的视野,拓展毕业生的就业面。在该专业的教学计划中开设有“生物制药”“生物技术与疾病诊断”“生物农药”“生物防治技术”等课程。
生物防治(Biological control)是一门研究利用生物天敌控制植物病害、虫害和农田杂草的理论和应用的学科,是指利用生物及其产物控制有害生物的理论与技术体系,或称之为病原微生物、捕食者、寄生物和侵袭杂草的植食性种的管理科学。随着无公害农产品、绿色农产品和有机农产品逐渐被人们接受和追捧,未来绿色农业、有机农业将会得到极大的发展[2]。要想实现有机农业种植和生产,必须要有相应的化肥、农药同等功效的替代品和技术手段。而生物防治资源中的生物农药,天敌昆虫,寄生昆虫等可以很好地发挥这些作用。因此,生物防治技术将会在未来有机农业生产过程中得到大量的应用,这些技术手段将会大大的造福人类,实习产业的绿色发展,人与环境,人与自然,人与其他物种的和谐发展[2]。
因此,开展“生物防治技术”课程教学改革工作,为培养相应人才有着积极的推动作用。在教学过程中,笔者发现本课程大部分内容都与昆虫相关,昆虫作为天敌或者害虫等在生物防治中扮演着重要的角色。而学院生物技术专业学生不同于其他农林类院校相关专业学生[1],在学习这门课之前并没有“昆虫学”这门专业基础课程,亦没有对昆虫学相关基础知识的了解,因此上课缺乏积极性,觉得枯燥,课堂反应不积极,因而有必要增加相关基础知识的教学内容。本研究通过问卷调查分析汇总,综合评价此次教改工作的效果,积累相关经验,以期为以后做好非农林院校生物技术专业“生物防治”课程的本科教学工作提供一些参考。
生物技术在相关产业中得到了广泛的应用。目前从生物医药产业[3]、精准医学产业到农业和工业发酵产业等都可以看到生物技术从业人员的身影。生物医药的生产和研发[4]、精准医疗的第三方检测如产前诊断和肿瘤基因突变检测、农业育种、工业发酵生产和菌株的研发等,这些都离不开生物技术。然而,产业的发展离不开人才[5],为了更好地培养生物技术产业人才,很多学校都设置有生物技术本科专业或相近专业[6],农林类院校相关专业设置相对则较多[2]。而农林类院校在生物技术、农学、植物保护和环境工程等专业课程的设置方面,往往设置有生物防治方面的专业基础课。因此,学生在学习“生物防治技术”课程时,相对更为顺畅。
本学院设置该课程意在开阔学生视野,以增强理论与实际应用的联系[7],拓展学生就业面。但由于学生专业总学时有限,并未像其他农林类院校那样开设昆虫学或植物保护等课程作为其专业基础课来进行铺垫。因此,笔者在上课过程中发现:学生兴趣不高,感觉枯燥,反应不积极,对于课程中昆虫的相关概念模糊。另外,据学生反映:1)54个学时均为理论课,无实验教学;2)觉得理论课内容相对偏多,尤其是涉及到昆虫分类,大田实验设计,内容相对复杂;3)学生整体感觉较为枯燥,兴趣不高,理论联系实际不强。基于以上问题,笔者决定进行相关的教学内容课程体系改革,以促进学生学习和改进教学。
为解决上述问题,本次教改开展了如下工作:
1)选取了该课程理论中的重点内容,将“生物防治技术”理论讲授压缩为36学时,并在其中增加播放最新关于昆虫的纪录片如BBC拍摄的《Insects》,以提高学生对昆虫的认识和兴趣;
2)增设18个学时的实验课,包括到相关科研单位如贵州大学昆虫研究所进行生物防治昆虫的繁育和生产过程的学习、参观,野外昆虫样本的采集和标本制作和短短芽孢杆菌拮抗半夏软腐病病原菌尖孢镰刀菌实验;
3)增加了每学期一次生物防治前沿研究文献阅读和讲解的比赛,设一、二和三等奖并进行一定的物质奖励;
4)邀请专门做生物防治技术相关研究的专家到课堂给学生每学期做1次讲座;
5)通过制作问卷进行调查(附表1和2),并组织专业内相关教师听课的方式,对改革后的教学效果进行评价并打分,最后收集问卷统计分析汇总结果。
本次教改工作共在本院生物技术专业2014级67人和2015级68人本科生课堂教学中实行。在实施此教改方案的教学过程中,笔者发现学生表现出了极大的积极性来参与实验教学和课堂互动,在问卷调查中也给出了积极的建议,并希望能够继续按此方案为今后的学生进行教学安排。根据调查统计结果,其中79.26%的学生希望继续采用36个学时的讲授加18个学时实验的教学方案,87.41%的学生认为有必要开设实验课(表1)。因此,此次教改方案得到了绝大多数同学的认可。
表1 学生对课程理论学时及内容改革的认可度分析
同时,82.96%的学生喜欢昆虫标本采集与制作实验,89.63%的同学希望下学年继续开设实验(表2)。此次教改内容极大地增强了学生的兴趣,加强了学生的参与度与动手能力。
表2 学生在教学过程中的表现情况分析
另外,87.41%的学生觉得《生物防治技术》让学生自己查阅文献并讲述PPT有助于学生能力的提高。74.07%的学生对昆虫标本采集与制作实验非常感兴趣(表3)。PPT汇报锻炼了学生的自主学习能力,普遍反应有较大收获。此外,在建议环节,80.95%同学认为要增加校外实验,实地观察生物防治的应用(附表1和2)。
表3 学生的学习效果分析
此次教改实践,相对成功,得到了绝大多数同学的认可。由于时间有限,暂时只在2014级和2015级生物技术专业的学生中开展,总人数达到135人次。参与的同学数和教学班级数相对不是太多,因此,希望以后可以在更多的班级和同学中继续开展此教改活动,从而更好地帮助我们调整教改方案。
综合分析,此次课程教学内容改革实践工作,通过在非农林院校中生物技术本科专业2个年级135人的“生物防治技术”教学过程中,实行课时调整,增加生物防治前沿研究文献汇报,增设实验课,邀请相关研究专家来为学生做讲座等内容,极大地提高了学生的学习兴趣,改变了以往该课程内容枯燥,理论联系实际不强的情况。通过课程改革,增加了学生对专业的认同感,更好地开阔了学生的视野,为后续进一步改进“生物防治技术”教学工作打下了基础,也为做好非农林院校生物技术专业学生“生物防治技术”课程的教学工作提供了一定的参考。