教學(xué)科研結(jié)合 提高教學(xué)效果

隋炯明+王晶珊

摘要：教學(xué)與科研是高等院校工作中的兩個(gè)方面，是衡量學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量高低的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)與科研既對立又統(tǒng)一，如何平衡二者之間的關(guān)系是高校教師和管理者應(yīng)該思考的問題。筆者結(jié)合自己的教學(xué)科研的經(jīng)歷，將科研中遇到的問題以案例的形式展現(xiàn)給學(xué)生;把理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力;開放科研資源，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。

關(guān)鍵詞：教學(xué);科研;創(chuàng)新;實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）22-0152-02

引言：

教學(xué)與科研是高等院校工作中最主要的兩個(gè)方面，也是衡量學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量高低的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。有人認(rèn)為高校教師所擁有的時(shí)間和精力有限，科研型教師雖然科研成果較多，但一般教學(xué)工作量較少，二者存在對立關(guān)系。也有人認(rèn)為教學(xué)與科研之間是相輔相成、相互促進(jìn)的，教學(xué)過程能啟發(fā)科研工作者不斷發(fā)現(xiàn)問題，而科研能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。事實(shí)上，教學(xué)和科研確實(shí)存在很多對立面，比如：很多高校把科研成果作為職稱評定的主要因素，而把教學(xué)能力作為次要因素;這就需要學(xué)校和教師合理平衡二者之間的關(guān)系。

一、教學(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)

教與學(xué)是相輔相成的，在教學(xué)過程中，通過與學(xué)生的交流，教師可以不斷地發(fā)現(xiàn)新問題，交流過程中出現(xiàn)的思想火花、誕生的靈感，往往可以成為教師科研動力的源泉。

以筆者講述的《遺傳學(xué)》為例，在“基因突變”一章的學(xué)習(xí)過程中，給同學(xué)講述了化學(xué)誘變劑的種類和原理，有同學(xué)經(jīng)常提出與此相關(guān)的問題，如“抗生素在動植物中的潛在危害”、“化學(xué)誘變劑如何應(yīng)用到作物遺傳育種中”。針對這些問題，我們查閱了大量相關(guān)資料，結(jié)合我們的一些研究基礎(chǔ)，成功申報(bào)了課題“花生離體誘變及創(chuàng)造抗旱耐鹽種質(zhì)資源研究”。我們將誘導(dǎo)培養(yǎng)基中添加不同濃度的平陽霉素，進(jìn)行花生體胚的誘導(dǎo)及誘變處理。結(jié)果表明平陽霉素對體胚發(fā)生有顯著的抑制作用，隨著平陽霉素濃度的增大，體胚誘導(dǎo)率顯著下降，外植體褐化率急劇上升。為定向篩選耐鹽和抗旱變異體，分別在培養(yǎng)基中添加不同濃度的NaCl和羥脯氨酸。為了解決花生再生苗生根困難的問題，我們將篩選得到的變異體利用《組織培養(yǎng)》課程中介紹的知識進(jìn)行嫁接、馴化移栽后，然后利用《植物生理》課程中介紹的知識測定了與其耐鹽或抗旱性相關(guān)的生理生化指標(biāo)，這樣把多門課程的知識串聯(lián)到一起，并向?qū)W生展示了一定濃度平陽霉素就可以誘發(fā)植物產(chǎn)生高頻率的突變。另外，通過化學(xué)誘變證明誘變育種可以誘導(dǎo)產(chǎn)生自然界不存在的或極為罕見的新性狀、新類型，獲得的很多優(yōu)良突變體可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)或作為育種的中間材料，向?qū)W生展示了誘變育種美好的應(yīng)用前景。鑒于平陽霉素這類抗生素在植物中的高誘變頻率，我們推測抗生素可能具有一定的潛在危險(xiǎn)，建議學(xué)生少服用抗生素。

二、科研是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵

科研能促進(jìn)教師學(xué)術(shù)和教學(xué)水平的提高。一所大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的高低與教師的學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新能力、治學(xué)態(tài)度和師德風(fēng)范密切相關(guān)。師資隊(duì)伍是教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因?yàn)榻處熜枰獮閷W(xué)生“傳道、授業(yè)、解惑”，教師是學(xué)生行為的影響者，只有好的師資隊(duì)伍才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量。而科研過程就是創(chuàng)新的過程，只有通過科研，教師才能形成新觀點(diǎn)、新知識、新理論，開闊視野，不斷提高自身的業(yè)務(wù)能力和學(xué)術(shù)水平;才能及時(shí)掌握本學(xué)科的發(fā)展方向和動態(tài)，更加準(zhǔn)確地理解和把握本學(xué)科的研究重點(diǎn)、研究方法，才能不斷完善知識結(jié)構(gòu)，更新知識體系，使得講課更加靈活主動、得心應(yīng)手，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

教材上的某些知識點(diǎn)有時(shí)過于空洞，例如：在《遺傳學(xué)》教材涉及的“基因工程”一章中，給學(xué)生介紹了植物遺傳轉(zhuǎn)化的方法，花粉管通道法就是其中的一種?；ǚ酃芡ǖ婪ㄔ诨ㄉ幸延腥诉M(jìn)行嘗試，但利用這種方法導(dǎo)入花生的外源基因能否穩(wěn)定表達(dá)一直沒有得到證實(shí);另外有人提出花生油體蛋白基因啟動子是一種種子特異表達(dá)的啟動子，但缺乏蛋白水平的證據(jù)。我們就引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)教材上介紹的CTAB法提取了花生基因組DNA，利用教材上提到的PCR技術(shù)獲得了花生油體蛋白基因啟動子，通過“基因工程”中的TA克隆、酶切、連接等技術(shù)替換了植物表達(dá)載體中花椰菜花葉病毒的組成型表達(dá)的35S啟動子，然后利用注射器將攜帶重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌菌液注射花生的花粉管，獲得了轉(zhuǎn)基因花生種子。之后利用“基因工程”一章中介紹的轉(zhuǎn)基因植物的分子鑒定方法：PCR和GUS染色，證明花粉管通道法在花生中是一條快速、有效的轉(zhuǎn)化方法，利過GUS染色從蛋白水平證實(shí)油體蛋白基因啟動子驅(qū)動的外源基因在花生種子的油體蛋白內(nèi)特異表達(dá)。通過這樣的方式，提高了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力，讓學(xué)生充分感受到遺傳學(xué)知識的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也增加了課堂教學(xué)的趣味性。

三、教學(xué)科研結(jié)合，提高遺傳學(xué)教學(xué)效果

遺傳學(xué)是生命科學(xué)的一門重要基礎(chǔ)理論課，是眾多涉農(nóng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是生物類專業(yè)的主干課程之一，在整個(gè)生命科學(xué)的教學(xué)中起著舉足輕重的作用。遺傳學(xué)作為上一世紀(jì)生物科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最快的學(xué)科之一，遺傳學(xué)不僅逐步從個(gè)體向細(xì)胞水平發(fā)展，而且已向生物學(xué)各個(gè)分支學(xué)科滲透，形成了許多分支學(xué)科和交叉學(xué)科。遺傳學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，也是前沿。目前生命科學(xué)發(fā)展迅猛，隨著新技術(shù)、新方法不斷出現(xiàn)，遺傳學(xué)的研究范疇更是大幅度拓寬，研究內(nèi)容不斷地深化。在生物信息學(xué)、功能基因組和功能蛋白質(zhì)組等研究領(lǐng)域競爭越來越激烈，培養(yǎng)具有遺傳學(xué)基本知識和創(chuàng)新能力的研究人才迫在眉睫。

因此，在遺傳學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力是適應(yīng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)內(nèi)容的安排不僅要考慮知識的傳授，還要加強(qiáng)啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生探究問題的好奇心，追求真理的執(zhí)著精神。按照這一理念，大學(xué)教師必須不斷提升自身的素質(zhì)，追蹤科研最新進(jìn)展，完善教學(xué)方法，在遺傳學(xué)教學(xué)中適時(shí)地選用科研案例，豐富教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。endprint

1.引入科研案例，豐富教學(xué)內(nèi)容。每個(gè)教師都希望自己的課堂上學(xué)生能夠聚精會神，求知若渴;然而學(xué)生回饋的是耷拉著腦袋，裝進(jìn)了手機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。究其原因，一方面是學(xué)生的自控能力弱，難以抗拒網(wǎng)絡(luò)的誘惑;另一方面可能是課堂內(nèi)容不夠精彩，吸引不了學(xué)生的注意力。因此，教師要不斷突破自己，改變上課的方式，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，成為手機(jī)控的誘因。通過對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行改革，變“知識課堂”為“研究課堂”，使課堂爆發(fā)出求知、探索與創(chuàng)新的生命活力，使學(xué)生擺脫了“只聽不想、只學(xué)不問、只知不識”的狀況，并將前后知識點(diǎn)、不同課程的知識點(diǎn)聯(lián)系在一起。以“基因突變”一章為例，課本中只給學(xué)生簡單介紹了誘發(fā)突變分為物理誘變和化學(xué)誘變，學(xué)生學(xué)完后沒有深刻的印象，也不知它們?nèi)绾螒?yīng)用。我們的研究課題“花生突變體庫的建立與基因挖掘及種質(zhì)創(chuàng)新利用”和“植物空間誘變與細(xì)胞工程育種”剛好涉及到利用物理誘變創(chuàng)造突變體，研究結(jié)果可以應(yīng)用到課堂教學(xué)。

我們采用不同劑量的鈷60、快中子、高能混合粒子場等射線輻照花生種子，取其胚小葉作為外植體，先后置于體胚誘導(dǎo)培養(yǎng)基、體胚萌發(fā)培養(yǎng)基和植株再生培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果表明：隨輻照劑量的增大，外植體存活率、體胚誘導(dǎo)率和植株再生率明顯下降，證實(shí)了教材中提到的“基因突變率與輻射劑量成正比”。很多再生植株的分離世代在多個(gè)農(nóng)藝性狀上表現(xiàn)明顯出變異，獲得的很多突變體的照片可以形象地展現(xiàn)給學(xué)生，圖文并茂吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為確定再生植株的突變性是否在分子水平發(fā)生變異，選取了來自于不同再生植株的M3代單株，提取幼葉DNA，進(jìn)行分子標(biāo)記檢測，這樣從分子水平上證實(shí)了教材中提到的“輻射處理可以造成基因突變”。

2.開放科研資源，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。教育部曾多次發(fā)文強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，切實(shí)提高大學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，要求高校積極推動研究性教學(xué)，讓大學(xué)生通過參與教師科研項(xiàng)目或自主確定選題開展研究。為此學(xué)校為學(xué)生提供了多種鍛煉的機(jī)會，如申請大學(xué)生創(chuàng)新基金，學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下，結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題，自主選題;另外在大學(xué)二年級時(shí)導(dǎo)師和學(xué)生采取雙向選擇，要求學(xué)生在了解從事本專業(yè)研究的基本理論和基本技能的同時(shí)，盡早參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，并在大三和大四下半年分別完成課程論文和畢業(yè)論文。同時(shí)要求導(dǎo)師將科研項(xiàng)目和科研資源向大學(xué)生開放，讓學(xué)生參與其中，親歷科研過程，激發(fā)科研興趣，提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，將學(xué)生帶到學(xué)術(shù)前沿，讓他們感受“無限風(fēng)光在險(xiǎn)峰”的學(xué)術(shù)意境。

總之，教學(xué)與科研從根本上是統(tǒng)一的，教學(xué)是果，科研是根。教學(xué)過程既是一個(gè)師生互動和教學(xué)相長的過程，也是一個(gè)知識發(fā)現(xiàn)過程，二者有機(jī)結(jié)合，既可提高教學(xué)水平和學(xué)生的素質(zhì)，也可不斷提高任課教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。

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