基于現(xiàn)代種業(yè)的“種子生物學(xué)”課程改革和實(shí)踐
——以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例

， ， ， (華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 廣東 廣州 510642)

·問題探討·

基于現(xiàn)代種業(yè)的“種子生物學(xué)”課程改革和實(shí)踐
——以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例

周玉亮，譚斌，馬啟彬，楊存義
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 廣東 廣州 510642)

以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，在大力建設(shè)種子科學(xué)與工程新專業(yè)的背景下，近年對(duì)“種子生物學(xué)”課程從教材體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、課程考核等進(jìn)行了多維度的改革，廣泛的教學(xué)實(shí)踐表明，改革取得了顯著的成效，為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代種業(yè)需求的創(chuàng)新復(fù)合型人才奠定了基礎(chǔ)。

種子生物學(xué)； 教學(xué)改革； 實(shí)踐

種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的核心產(chǎn)業(yè)，種子對(duì)我國糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率已超過43%，加快種業(yè)科技創(chuàng)新對(duì)確保我國的糧食安全至關(guān)重要。在世界種業(yè)變革的大背景下，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)于2002年率先在國內(nèi)成立了首個(gè)種子科學(xué)與工程專業(yè)[1]，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?！?也于2012年申報(bào)開設(shè)了此專業(yè)，目前已招收4屆本科生，種子科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)立為我國培養(yǎng)了一批創(chuàng)新復(fù)合型的種業(yè)人才。

“種子生物學(xué)”是研究植物種子的特征特性和生命活動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科[2]，是種子科學(xué)與工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)好這門課將為“種子生產(chǎn)學(xué)”、“種子加工與貯藏”、“種子檢驗(yàn)學(xué)”、“種子經(jīng)營和管理”和“種子法律法規(guī)”等系列課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)辦學(xué)歷史悠久，早在20世紀(jì)70年代已開設(shè)“種子學(xué)”課程。此前，“種子生物學(xué)”是農(nóng)學(xué)各專業(yè)的選修課，總學(xué)時(shí)32，其中理論課20學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課12學(xué)時(shí)，教學(xué)中存在的問題主要有課時(shí)相對(duì)較少，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，教材比較單一，教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方法和手段落后，考核方式簡單等。隨著我校種子科學(xué)與工程專業(yè)的招生，在新專業(yè)的培養(yǎng)方案中已經(jīng)將“種子生物學(xué)”調(diào)整為專業(yè)必修課，并大幅提高了理論(32學(xué)時(shí))和實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)(64學(xué)時(shí))。顯而易見，傳統(tǒng)的教學(xué)已經(jīng)難以滿足種子科學(xué)與工程新專業(yè)的要求。所以，在前人探索的基礎(chǔ)上[3-7]，對(duì)我校的“種子生物學(xué)”課程的教材體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和課程考核進(jìn)行了全方位的改革，為培養(yǎng)現(xiàn)代種業(yè)所需的視野廣、素質(zhì)高、能力強(qiáng)的種子科學(xué)與工程專業(yè)卓越人才奠定基礎(chǔ)。

1 豐富教材體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

1.1 構(gòu)建立體教材體系

本課程選用的教材是浙江大學(xué)胡晉主編的《種子生物學(xué)》(2006)，屬于“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。同時(shí)，也給學(xué)生推薦了多本優(yōu)秀的國內(nèi)參考教材，例如宋松泉主編的《種子生物學(xué)》(2005)，高榮岐主編的《種子生物學(xué)》(2009)，張紅生主編的《種子學(xué)》(2010)，胡晉主編的《種子學(xué)》(2014)。 為了進(jìn)一步拓寬學(xué)生的國際視野，我們向?qū)W生推薦了一些優(yōu)秀英文原版教材的電子書，例如Bewley主編的《Seeds, physiology of development, germination and dormancy》(2013，第三版)，Brandford主編的《Seed development, dormancy and germination》(2007)。此外，我們也給學(xué)生提供了很多學(xué)習(xí)種子生物學(xué)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)和深入拓展提供了更多的選擇。

1.2 優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上，以胡晉主編的《種子生物學(xué)》(2006)的內(nèi)容為主，廣泛整合國內(nèi)外的相關(guān)參考書和網(wǎng)絡(luò)資源，重點(diǎn)給學(xué)生講授種子的形態(tài)構(gòu)造、種子的化學(xué)成分、種子的形成和發(fā)育、種子休眠、種子萌發(fā)、種子活力、種子壽命和頑拗性種子等內(nèi)容。為了避免與“種子加工與貯藏”課程教學(xué)內(nèi)容上的重復(fù)，在本課程中刪去了種子加工與貯藏方面的章節(jié)，如教材中的第九章“種子加工處理生物學(xué)基礎(chǔ)”，第十章“種子貯藏生物學(xué)基礎(chǔ)”以及第十二章“種子新技術(shù)及其研究進(jìn)展”中關(guān)于種子引發(fā)、種子超干貯藏和超低溫貯藏等內(nèi)容，而第十二章中關(guān)于人工種子、頑拗性種子等的研究進(jìn)展則分別整合到對(duì)應(yīng)的章節(jié)進(jìn)行講解。

除了調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，我們更重視更新教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)踐中，廣泛搜集與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的圖片、音頻、視頻、教學(xué)道具等教學(xué)資源，精心制作PPT課件，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，還通過專題拓展的形式，補(bǔ)充了很多種子生物學(xué)研究的最新進(jìn)展和種子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，保證了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。例如，種子萌發(fā)是種子科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，為了使學(xué)生能夠了解到學(xué)科的前沿進(jìn)展，我們?cè)谥v解完教材中的第六章“種子萌發(fā)”之后會(huì)給學(xué)生增加1次“種子萌發(fā)的研究進(jìn)展”專題。在學(xué)期快結(jié)束的時(shí)候，我們以課外拓展的形式專題講授“國際和國內(nèi)種業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)”。

在教學(xué)過程中，我們也特別注重理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的基本理論與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系。例如，將種子成熟脫水知識(shí)點(diǎn)與玉米的機(jī)械收獲相聯(lián)系，將種子休眠性與禾谷類作物的穗發(fā)芽現(xiàn)象相聯(lián)系，將種子活力與玉米“單粒播種”和水稻“機(jī)械直播”等輕簡栽培方式相聯(lián)系。通過以上的調(diào)整和安排，學(xué)生在掌握好種子生物學(xué)基本理論的同時(shí)，也可以了解學(xué)科的前沿進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際，成為一名現(xiàn)代種業(yè)所需的創(chuàng)新復(fù)合型人才。

2 創(chuàng)新教學(xué)理念，革新教學(xué)方法

2.1 注重價(jià)值觀的引導(dǎo)

在日常教學(xué)中，注重知識(shí)傳授和價(jià)值觀引導(dǎo)的有機(jī)統(tǒng)一，結(jié)合種子生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，靈活的穿插一些時(shí)事、勵(lì)志和哲理等方面的素材，對(duì)學(xué)生進(jìn)行人文教育，培養(yǎng)他們正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀。例如，在講到種子壽命時(shí)，先通過圖片展示我國最長壽的種子——古蓮子和最短命的種子——梭梭樹種子。梭梭樹種子生活在沙漠中，只有幾個(gè)小時(shí)的壽命，但卻也是發(fā)芽最快的種子，只要得到一點(diǎn)水就會(huì)在2～3 h內(nèi)生根發(fā)芽，以此適應(yīng)沙漠干旱的嚴(yán)酷環(huán)境。通過這個(gè)例子可以給學(xué)生傳遞一種價(jià)值觀，只要我們努力調(diào)整自己，適應(yīng)環(huán)境，機(jī)會(huì)其實(shí)一直在身邊。相反，不要成為一個(gè)“怨婦”，抱怨沒有機(jī)會(huì)。

2.2 課前回顧，溫故知新

溫故知新，這是學(xué)習(xí)中的一條黃金定律，但是在當(dāng)今的高等教育中卻逐漸被老師和大學(xué)生們拋棄。當(dāng)今大學(xué)里，學(xué)生們成天忙碌于各種社會(huì)兼職、社團(tuán)活動(dòng)，他們已經(jīng)很難像中學(xué)生那樣進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。而對(duì)于以科研項(xiàng)目和SCI論文為指揮棒的評(píng)價(jià)體系，大學(xué)教師在巨大的科研壓力下大多無心教學(xué)。在此背景下，為了幫助學(xué)生在課堂上掌握好所學(xué)的知識(shí)，本課程特別設(shè)置了一個(gè)“課前回顧”的環(huán)節(jié)。每次上新課前，花5～10 min以PPT形式對(duì)上次課的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行梳理和回顧，加深學(xué)生的理解和掌握。實(shí)踐表明，簡單的方法取得了良好的效果，“課前回顧”成為了學(xué)生最喜愛的教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.3 角色互換，寓教于樂

在傳統(tǒng) “填鴨式“教學(xué)模式下，學(xué)生的主體性被忽視。本課程根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，安排一些文獻(xiàn)讀書報(bào)告或者是“種子畫”創(chuàng)作等課外作業(yè)，通過老師組織、學(xué)生主講、集體討論、教師點(diǎn)評(píng)的方式培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)合作和上臺(tái)演講的能力。以種子畫創(chuàng)作為例，實(shí)施步驟如下： 1) 將班上同學(xué)按4～5人一組進(jìn)行自由分組，每組選出1位組長和1位評(píng)委； 2) 各小組成員分工協(xié)作，選擇5種以上的種子進(jìn)行種子畫的制作； 3) 將制作好的種子畫帶到課堂進(jìn)行評(píng)議，組長負(fù)責(zé)以PPT的形式對(duì)種子畫的含義和所用種子的特征、特性進(jìn)行講解，其他組的同學(xué)提問討論； 4) 由各小組推選的1名評(píng)委組成評(píng)委團(tuán)，對(duì)種子畫的科學(xué)性、藝術(shù)性，PPT的制作和匯報(bào)，回答問題等情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和打分； 5) 評(píng)出若干名次，結(jié)果作為各個(gè)小組平時(shí)成績的重要依據(jù)。

2.4 廣泛開展啟發(fā)研討式教學(xué)

啟發(fā)研討式教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性和創(chuàng)造性思維。例如，在緒論中，通過“種子有什么價(jià)值”的提問，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)這門課程的意義和重要性；在學(xué)習(xí)種子的化學(xué)成分時(shí)，通過“為什么胚芽米的營養(yǎng)價(jià)值高”的問題啟發(fā)學(xué)生思考種子不同結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分差異；在種子的發(fā)育和成熟部分，通過“為什么毛豆味道特別鮮”的問題，啟發(fā)學(xué)生思考和討論種子成熟過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化；在學(xué)習(xí)種子休眠時(shí)，“自然界有哪些休眠現(xiàn)象以及種子為什么要休眠”等問題可以促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到休眠在自然界的普遍性以及種子休眠的特殊性和重要意義；而在種子活力部分，“發(fā)芽率能準(zhǔn)確反映田間出苗情況嗎”的問題有助于引導(dǎo)學(xué)生更好的理解種子活力的概念及其意義；在種子壽命部分，通過提問“陳種子可以在生產(chǎn)中使用嗎”，可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)用于解決生產(chǎn)實(shí)際問題。

2.5 廣泛開展案例教學(xué)

案例教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，起到事半功倍的效果。例如，歷史上越王勾踐通過將精谷(高活力種子)蒸熟曬干后送還吳國播種，導(dǎo)致吳國饑荒，越王勾踐借機(jī)滅卻吳國，通過這個(gè)典故可以自然將學(xué)生引入到“種子生物學(xué)”課程中；2016年，中國提出在“十三五”要上100個(gè)重大項(xiàng)目，而與農(nóng)業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目多達(dá)10個(gè)以上，其中“種業(yè)自主創(chuàng)新”更是排在第7位，國家的重視可見一斑，這樣的案例可以激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感；新《種子法》于2016年開始實(shí)施，加上之前國務(wù)院和農(nóng)業(yè)部頒布的一系列種業(yè)文件，可以給學(xué)生傳達(dá)一個(gè)信息，那就是——政策持續(xù)給力，種業(yè)走進(jìn)春天里；世界雜交水稻之父袁隆平的事跡很好詮釋了“一粒種子改變世界”這句箴言，從而激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和專業(yè)認(rèn)同感；種子圣殿——上海世博會(huì)英國館，英國的設(shè)計(jì)師選擇用種子作為其國家科技水平的代表，這樣的案例無疑會(huì)給學(xué)生以巨大的沖擊和震撼，重新認(rèn)知種子的魅力。類似的案例還有很多，如海水稻，中國化工收購先正達(dá)，拜耳收購孟山都，先玉335等，這些發(fā)生在身邊的活生生的案例都可以使課堂變得更加生動(dòng)活潑。

3 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提升培養(yǎng)質(zhì)量

在我校種子科學(xué)與工程新專業(yè)的培養(yǎng)方案中，“種子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課”作為一門獨(dú)立的課程開設(shè)，課時(shí)由之前的12學(xué)時(shí)大幅提高到64學(xué)時(shí)(2學(xué)分)，極大的提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)安排上，除了開設(shè)常規(guī)的“種子形態(tài)和構(gòu)造觀察”等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，還增加了“種子萌發(fā)和活力測定”等綜合性實(shí)驗(yàn)。其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要在課堂內(nèi)完成，而綜合性實(shí)驗(yàn)則鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課外的時(shí)間共同完成。另外，在學(xué)期中后期，學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的種子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)后，我們會(huì)安排2～3周的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行分組開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容可以由老師指定也可以由學(xué)生根據(jù)興趣進(jìn)行選擇。在此期間，實(shí)驗(yàn)室全天對(duì)學(xué)生開放，他們可以根據(jù)自己的時(shí)間靈活安排實(shí)驗(yàn)。例如，在2014級(jí)種子科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生中開設(shè)了一個(gè)“探究華農(nóng)大種業(yè)公司生產(chǎn)的雜交水稻種子活力偏低的原因”的開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，解決生產(chǎn)問題，實(shí)踐能力得到了顯著提升。

除了實(shí)驗(yàn)課，筆者利用各種機(jī)會(huì)提升學(xué)生的實(shí)踐能力。在廣州，每年都會(huì)舉辦一屆廣東省種業(yè)博覽會(huì)，通過帶領(lǐng)學(xué)生參會(huì)，讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)有直觀的感性認(rèn)識(shí)。此外，各種大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目也可以有效的提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。例如，2013級(jí)和2014級(jí)種子科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生通過本課程所學(xué)到的知識(shí)申請(qǐng)獲得了“黑豆種子萌發(fā)最優(yōu)激素配方”、“廣東省甜玉米種子質(zhì)量調(diào)研”、“水稻直播性狀QTL定位和基因發(fā)掘”等項(xiàng)目。

4 完善課程考核，注重多元評(píng)價(jià)

課程考核是教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)合理的考核方式有助于教師掌握教學(xué)效果，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，科學(xué)、客觀、公正的評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使他們形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。以往傳統(tǒng)的課程考核方式是通過一次期末考試來評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，這也催生了大學(xué)校園里考試周期間“挑燈夜讀”，甚至是“通宵達(dá)旦”等臨時(shí)抱佛腳的顯現(xiàn)，效果如何，作為大學(xué)老師的過來人恐怕都非常清楚。

本課程在考核方式上做了各種積極的改革和實(shí)踐，評(píng)價(jià)學(xué)生時(shí)更加注重平時(shí)的學(xué)習(xí)和努力，相對(duì)弱化期末考試的比重，避免“一考定終身”的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生把功夫花在平時(shí)，花在每一堂課上，真正享受學(xué)習(xí)的過程。成績分布上，期末成績?yōu)?0%，平時(shí)成績?yōu)?0%。平時(shí)成績的考核放棄了傳統(tǒng)的課后作業(yè)，因?yàn)橹暗慕?jīng)驗(yàn)告訴我們，學(xué)生所交上來的作業(yè)都是互相“借鑒”之后的作品?，F(xiàn)在，取而代之的是考勤，讀書報(bào)告，課堂小測驗(yàn)等考核環(huán)節(jié)，其中考勤占10%，2次讀書報(bào)告占16%，4次平時(shí)的課堂小測驗(yàn)占24%?？记诃h(huán)節(jié)，上課遲到和曠課都要扣平時(shí)成績，如果有學(xué)生曠課3次以上則取消平時(shí)成績，這樣的考核方式培養(yǎng)了良好的學(xué)風(fēng)。讀書報(bào)告環(huán)節(jié)，通過種子畫，文獻(xiàn)閱讀等方式讓學(xué)生之間協(xié)同合作，自主查找資料之后制作成PPT進(jìn)行匯報(bào)。課堂小測驗(yàn)環(huán)節(jié)，老師會(huì)在2～3章的內(nèi)容講完后，安排一次課堂上的閉卷小測驗(yàn)(10～30 min)，題型以客觀題為主。期末考試環(huán)節(jié)，盡量減少死記硬背記憶型的知識(shí)點(diǎn)，而增加理解和應(yīng)用型的題型，并建立“種子生物學(xué)”的試題庫。新的考核方式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，取得了良好的效果。

5 改革成效

改革后的“種子生物學(xué)”課程在2012級(jí)農(nóng)學(xué)(生物技術(shù)方向)1、2班，2013級(jí)種子科學(xué)1班，2013級(jí)農(nóng)學(xué)(生物技術(shù)方向)1班，2014級(jí)種子科學(xué)1班，2013級(jí)農(nóng)學(xué)(生物技術(shù)方向)1班的總共164名學(xué)生中進(jìn)行了廣泛的實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和出勤率都明顯提高，學(xué)習(xí)效果顯著改善。在教務(wù)處組織的近5次教學(xué)排名中，本人均排在農(nóng)學(xué)院前30%，分別為第13名(共53人)，第1名(共82人)，第1名(共80人)，第19名(共99人)，第8名(共98人)。這些良好的評(píng)教結(jié)果從側(cè)面反映了學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)的肯定，證明我們的改革取得了一定的成效。2016年春季，本人以主講的“種子生物學(xué)”課程參加華南農(nóng)業(yè)大學(xué)第六屆青年教師教學(xué)觀摩比賽，并最終獲得一等獎(jiǎng)。在參賽過程中，從初賽到?jīng)Q賽，眾多的評(píng)委老師對(duì)本課程的授課均給出了較高的評(píng)價(jià)。未來，本人也將積極探討將微課、MOOC(慕課)和翻轉(zhuǎn)課堂等最新的教學(xué)形式用于“種子生物學(xué)”課程的教學(xué)改革。本課程的成功經(jīng)驗(yàn)將在“種子檢驗(yàn)學(xué)”、“種子加工與貯藏”、“種子生產(chǎn)學(xué)”、“種子經(jīng)營與管理”等其他種子系列課程上加以推廣，全面提高種子科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)水平，為種子科學(xué)與工程及農(nóng)學(xué)等專業(yè)卓越人才的培養(yǎng)提供保障。

[1]王建華,劉為民.創(chuàng)建種子科學(xué)與工程專業(yè),適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展需要[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2003(12):45-46.

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Teaching Reform and Practice of Seed Biology Based on Modern Seed Industry——A Case of South China Agriculture University

ZHOUYuliang,TANBin,MAQibin,YANGCunyi

2017-02-25

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革課題(JG 14057)；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31301403)。

周玉亮(1984—)，男，江西樟樹人；博士，講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事種子科學(xué)與技術(shù)的教學(xué)、管理和研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.07.070

G 642.0

B

1001-4705(2017)07-0070-04