農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建

楊紅澎，吳 疆，劉躍魁，童應凱

(1. 天津農(nóng)學院 天津300384；2. 廈門潔州生物科技有限公司 福建廈門361026)

農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建

楊紅澎1，吳 疆1，劉躍魁2，童應凱1

(1. 天津農(nóng)學院 天津300384；2. 廈門潔州生物科技有限公司 福建廈門361026)

實踐教學是農(nóng)業(yè)院校本科教育極其重要的教學過程和組成部分，是培養(yǎng)學生實踐能力的必要教學環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)將成為人類解決農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，也將成為農(nóng)業(yè)安全的支撐點。高等農(nóng)業(yè)院校的生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重服務(wù)于生態(tài)農(nóng)業(yè)、食品、生物質(zhì)能及環(huán)境保護等領(lǐng)域的專業(yè)人才。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是實踐性很強的專業(yè)，學生在系統(tǒng)掌握農(nóng)業(yè)生物學理論的前提下，還需要進一步掌握農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的相關(guān)理論和實踐能力。從當今農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)的實踐教學現(xiàn)狀出發(fā)，分析了本學科實踐教學存在的主要問題，歸納總結(jié)了農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系改革的構(gòu)建方案及策略。

農(nóng)業(yè)院校 農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 本科教育 實踐教學

我國農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)是建立在生物學研究基礎(chǔ)上，研究農(nóng)業(yè)生物育種、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)資源的應用型特色專業(yè)，也是當今非常有希望突破農(nóng)業(yè)一些關(guān)鍵性瓶頸的學科之一。為了迎合社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要，1997年，我國教育部正式批準一些綜合性大學和有條件的農(nóng)業(yè)院校開辦適合本學校特色的生物技術(shù)專業(yè)。1998年，教育部頒布了《普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》，進一步規(guī)范了普通本科院校和農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標、主要課程和學制。[1]2006年，《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》提出生物技術(shù)要作為科技發(fā)展的戰(zhàn)略重點。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)引領(lǐng)的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為一個正在蓬勃發(fā)展的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新性產(chǎn)業(yè)，將是21世紀新興的支柱產(chǎn)業(yè)之一，即將成為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略重點和新經(jīng)濟增長點。2010 年 9月通過的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，也將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?？萍疾?2011年《“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中指出：生物技術(shù)是 21 世紀科技發(fā)展的制高點，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)引領(lǐng)的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為21 世紀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展新的增長點，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)將成為解決農(nóng)業(yè)重大問題的突破點，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)將成為農(nóng)業(yè)食品安全的支撐點。[2]

高等農(nóng)業(yè)院校的生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重服務(wù)于生態(tài)農(nóng)業(yè)、食品、生物質(zhì)能及環(huán)境保護等領(lǐng)域的專業(yè)人才。高等農(nóng)業(yè)院校的生物技術(shù)專業(yè)是實踐性很強的專業(yè)，要求學生在熟練掌握生物學知識的同時，還要掌握農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)的理論知識和實踐經(jīng)驗。高等農(nóng)業(yè)院校的生物技術(shù)專業(yè)的導向應該是培養(yǎng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新型、實踐型、應用型人才；在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)的實踐教學中就始終以實踐型、應用型教育為導向；在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)理論教學、實驗課教學上，針對如何加強農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)學生的理論基礎(chǔ)、實踐技能、獨立分析解決問題的能力等問題，進行了深入的教學嘗試。

1 農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀和存在的問題

1.1 我國農(nóng)業(yè)院校本科生物技術(shù)專業(yè)實踐教學模式的現(xiàn)狀

近十幾年來，隨著農(nóng)業(yè)生命科學學科以及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展，形成了很多新興農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，包括生物有機肥料、生物有機飼料、動物生物技術(shù)(動物品種選育和改良)、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(農(nóng)業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢水處理)、植物組織培養(yǎng)快速育苗及植物基因工程(抗病毒、抗蟲植物、抗除草劑植物、抗衰老植物的選育)。[3-4]在我國農(nóng)業(yè)生命科學學科的快速發(fā)展過程中，出現(xiàn)了包括生物有機肥料、生物有機飼料、動物生物技術(shù)等新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，這些新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)都急需具有深厚理論知識和豐富實踐技能的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)人才?？墒乾F(xiàn)實中我們看到的是，我國很多農(nóng)業(yè)院校的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生都面臨著難就業(yè)的問題。一個重要的原因就是目前農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生的應用能力培養(yǎng)落后于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求。為了加強農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生的實踐教學，許多農(nóng)業(yè)院校在教學上都做了一些改革和嘗試。[5-6]

大多數(shù)農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)實驗教學的內(nèi)容一般是在學科成立時設(shè)置的，在實踐教學過程中會進行一定的修改和完善。如今農(nóng)業(yè)生物技術(shù)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，使得原有的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實驗教學內(nèi)容不能很好地跟上該專業(yè)在生產(chǎn)實踐中的發(fā)展，導致學生的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)技能培養(yǎng)跟不上農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。很多農(nóng)業(yè)院校針對現(xiàn)狀，對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學的一些環(huán)節(jié)做了整改，一定程度上提高了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學的質(zhì)量。[7]

為了加強農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生的實踐應用能力，我國大多數(shù)農(nóng)業(yè)院校生物技術(shù)專業(yè)近幾年來積極在校外建立農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實習、實訓基地。[7]農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實習基地教學可以使學生更直觀地把理論知識與實際生產(chǎn)聯(lián)系起來，這和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實驗教學有很大區(qū)別，這個過程培養(yǎng)學生的生產(chǎn)實踐能力，讓學生學會運用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)為生產(chǎn)服務(wù)。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實習基地教學在提高農(nóng)業(yè)生物技術(shù)本專業(yè)學生的實踐能力的同時，為學生提供了一個與社會就業(yè)對接的窗口。[7]

1.2 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學存在的問題

對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學存在的問題進行改革，在一定程度上提高了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)的教學質(zhì)量。由于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗課程本身與生物學實驗課程的相似性，使得農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學在學生應用技能的培養(yǎng)上根本不能適應社會對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生應有能力的需求。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗課程在內(nèi)容設(shè)置上與常見傳統(tǒng)學科一樣，有一定的固定性，主體實驗內(nèi)容是基礎(chǔ)而且經(jīng)典的素材。雖然這些經(jīng)典的素材對培養(yǎng)學生掌握農(nóng)業(yè)生物學、生物技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實驗分析技能絕對不可缺少，但我們發(fā)現(xiàn)對于大多數(shù)農(nóng)業(yè)院校，綜合性或?qū)嵺`性實驗有的只占農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學很小的比例，還有的甚至沒有。如此就制約了對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生的系統(tǒng)思考和獨立實踐能力的培養(yǎng)。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗課程的學時最初是按照生物學和農(nóng)學傳統(tǒng)學科中的一些實驗設(shè)計的，學時有限。近十幾年來，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)出現(xiàn)了許多新的技術(shù)和方法。由于教學大綱和最初的課程的設(shè)置，使得每門課程的學時相對固定，導致這些新技術(shù)不能及時進入農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實驗課程中，這樣與現(xiàn)實需求之間的矛盾越來越大。[6-8]

1.3 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實習基地實踐教學的局限

對于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)，建立校外實習基地，在實習基地開展實踐教學，對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生生產(chǎn)實踐能力的提高不容置疑，學生在實習基地的學習過程中也會給自己創(chuàng)造一定的就業(yè)機會。我們在跟蹤這些年本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)領(lǐng)域時發(fā)現(xiàn)，大部分學生在農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品加工企業(yè)工作，在以生態(tài)農(nóng)業(yè)為代表的一些新型農(nóng)業(yè)生物技術(shù)企業(yè)中就業(yè)的學生不多。新興農(nóng)業(yè)生物技術(shù)企業(yè)需要的是具有獨立操作能力的實踐型人才，這是單純的實驗教學和實習基地遠遠不能勝任的。[7]由于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)周期不同、地域差異性大、實習人數(shù)有限性等，使得農(nóng)業(yè)實習基地在實際實踐教學上存在著一定的制約性，使得其在整個農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)本科教學過程中不能被廣泛使用。

2 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建嘗試

近兩年，在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建嘗試中，我們進行了以下幾個方面的改革和構(gòu)建：

2.1 適當精簡課堂理論教學，增加實踐教學課時

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學生所學的基礎(chǔ)理論課程較多。這幾年學生經(jīng)常反映理論學習過多，一到實際操作層面，學生就感覺茫然。甚至有些學生感覺有些理論過于深奧，理解不了，對學生學習造成填鴨式效果，嚴重的甚至使一部分學生產(chǎn)生厭學情緒。[7]將理論教學與實踐教學緊密結(jié)合，讓教學充分體現(xiàn)“學以致用”成為我們初步的嘗試。[7]實踐教學需要場地和相應條件，甚至還需要一些實習基地的配合，它與實驗教學有很大的不同，而且時間上是一段連續(xù)的周期，這就要求對目前的教學課程安排進行調(diào)整，為實踐教學服務(wù)，使實踐教學的課時靈活且形成一定的周期性。

2.2 改革實驗教學內(nèi)容和方法

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學體系改革和實驗室建設(shè)的重點是為實踐教學的建設(shè)服務(wù)。我們在依照農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)教學大綱和培養(yǎng)目標的前提下，對實驗教學內(nèi)容重新構(gòu)建，同時也是為推進素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育服務(wù)。實驗課程編排上，將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實驗課程分為專業(yè)基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實踐應用型實驗兩大類。[9]前者按實驗項目劃分為：①普通微生物生物學實驗技術(shù)；②基礎(chǔ)生物學實驗技術(shù)，包括動、植物生理生化等方面的實驗等；③現(xiàn)代生物學實驗技術(shù)，如質(zhì)粒 DNA的提取和酶切鑒定、高酶活性菌株誘變選育等。后者基本按農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)生物技術(shù)設(shè)計為：環(huán)境農(nóng)業(yè)微生物、植物細胞工程、分離純化、發(fā)酵工程、儀器分析與化工原理實驗等。

實驗課與相應理論課分開，每門實驗課程重新制定新的迎合實踐教學的教學大綱。實驗課程教學大綱充分借鑒國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)高校的經(jīng)驗，[7]突出實驗知識技能的系統(tǒng)性、實踐性，并兼顧與理論知識的結(jié)合。[9-10]在積極引進優(yōu)秀的原版實驗指導教材作為參考資料的同時，教師們根據(jù)教學中發(fā)現(xiàn)的問題設(shè)計了一些與實踐教學緊密結(jié)合的實驗素材，同時根據(jù)教學反饋，不斷加以修改、完善，增加與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)緊密相關(guān)的設(shè)計性、綜合性和研究性農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實驗項目。

我們還嘗試改革傳統(tǒng)的實驗課教學模式。在實驗教學公開課和實驗競賽課等活動中激發(fā)學生的實驗興趣和動手能力；將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)基礎(chǔ)實驗方案以公開課方式與上一屆學生交換意見，和他們一同研究新的方案，并對優(yōu)選出的實驗方案，再組織教師進行一次討論。定稿后，在新的一屆學生實驗課進行教學嘗試，看學生的實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新思維意識的提高情況。

2.3 整合實驗教學資源，建立開放實踐教學模式

多年來，農(nóng)業(yè)類高等院校的各類實驗室都是以相對獨立的形式設(shè)置，導致有時出現(xiàn)重復建設(shè)以及設(shè)備綜合利用率不高的問題。我們通過統(tǒng)一整合、制定制度、共享資源的方式建立可用于學生實踐教學和學生自主開展實驗設(shè)計的平臺。通過這樣的改革，為實踐教學提供更多服務(wù)。通過建立學生打卡制度，既保證學生出入的便捷，又保證實驗室的安全可控。

2.4 學生參與到實踐教學中

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學的好壞和本專業(yè)教師科研經(jīng)歷及能力是緊密聯(lián)系的，將實踐教學與教師承擔科研任務(wù)進行結(jié)合是對實踐教學和教師科研的相互促進。[11]教師讓學生以實踐教學的形式參與到科研中，學生不僅能體會到該學科發(fā)展的前沿，還會體會到理論在實際生產(chǎn)中的應用，會起到接地氣的作用。同時，這也為老師教學提供了幫助，更重要的是能提高學生的興趣，培養(yǎng)學生扎實的分析問題、解決問題的實踐技能。比如教師可將科研項目中的一個部分交給學生進行文獻調(diào)研、實驗設(shè)計，實驗設(shè)計過程中可和老師進行多次探討。這就是學生理論提高的過程，也是獨立設(shè)計鍛煉的過程。這種設(shè)計可能涉及到數(shù)據(jù)驗證性的、未知探索性的實驗。這樣會自然而然地讓學生體會到驗證性實驗和探索性實驗的本質(zhì)特點，同時也鍛煉了學生的科學素養(yǎng)和相應的動手、動腦能力。學生也可以把自己發(fā)現(xiàn)的感興趣的課題通過各種學校開展的實踐技能競賽和其他實踐活動在開放實驗室進行動手研究。[11]在上述的過程中，通過要求學生寫出自己的實驗技術(shù)報告等總結(jié)性的材料，可實現(xiàn)對學生實踐技能訓練的一種升華。

3 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學可預期的效果

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)實踐教學是基于現(xiàn)有實驗室的條件下，通過教師、實踐教學基地、實驗設(shè)施的資源優(yōu)化整合而建立的。顯而易見的是，學校不需要太多投入，見效周期短，并能提高學?，F(xiàn)有資源利用率。通過學生和老師的結(jié)合，學生參與到老師的科學研究或?qū)嵺`基地的生產(chǎn)實踐中，使學生找到興趣點，活躍了思維，體會到創(chuàng)新的意義，對本專業(yè)有了更深的認識。學生真正體會到大學期間自己學到了什么，理論知識在生產(chǎn)實踐中是如何應用的，真正感受到學以致用。當進入到畢業(yè)實習和論文階段時，學生不僅有能力較獨立地完成畢業(yè)論文設(shè)計，還有機會進入相關(guān)企業(yè)、科研單位就業(yè)，達到既培養(yǎng)學生又使教師完成科研的雙贏效果。[7]在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)高速發(fā)展的今天，這也起到培養(yǎng)理論知識與實踐技能并重的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)人才的作用?！?/p>

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Construction of a Practice Teaching System for Biotechnology Specialty in Agricultural Universities

YANG Hongpeng1，WU Jiang1，LIU Yuekui2，TONG Yingkai1
(1．Tianjin Agricultural College，Tianjin 300384，China；2．Xiamen Jiezhou Biotechnology Co.，Ltd.，Xiamen 361026，F(xiàn)ujian Province，China)

Practice teaching is a very important composition of undergraduate education and a key part in cultivating students’ creative spirits and practice abilities in agricultural colleges and universities．Agricultural biotechnology will become an important technology for the development of agriculture and the support of agriculture safety．The training purpose of biotechnology specialty in agricultural colleges and universities focuses on the field of ecological agriculture，food，biomass energy and environmental protection．The profession is a highly practical subject．Students are required to master both theories and technology of biotechnology．Based on the status of practice teaching of biotechnology specialty，the paper analyzes main problems of the practical teaching of biotechnology specialty in agricultural universities，consults and summarizes construction scheme and reform strategy in the practice teaching system.

agricultural university；agricultural biotechnology；undergraduate education；practice teaching

G40

A

1006-8945(2016)11-0021-04

天津農(nóng)學院實驗示范中心教學改革項目(2015SY109)。

2016-10-11