提高植物細(xì)胞工程研究生課程教學(xué)效果的探討

談重芳 龐會(huì)利 張 淼 馬若男 王雁萍 焦 湞

（鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 河南 鄭州 450001）

植物細(xì)胞工程是在植物組織培養(yǎng)、植物細(xì)胞融合技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等為基礎(chǔ)，利用工程學(xué)原理和技術(shù)，在細(xì)胞水平上改變植物遺傳功能，得到預(yù)期目標(biāo)性狀個(gè)體的有關(guān)理論與技術(shù)的一門(mén)實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性、綜合性十分強(qiáng)的新興學(xué)科[1]。植物細(xì)胞工程課程具有非常強(qiáng)的應(yīng)用性，包括細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、基因工程、發(fā)酵工程等多學(xué)科知識(shí)[2]。

目前，植物細(xì)胞工程課程改革的探討大多集中在本科教學(xué)中。研究生教學(xué)通常課時(shí)更少，教學(xué)內(nèi)容更多，并要求學(xué)生了解學(xué)科的研究熱點(diǎn)和前沿。由于研究生來(lái)自不同的學(xué)校和專(zhuān)業(yè)，本科教育背景差異很大，因此，研究生教學(xué)和本科生教學(xué)有很大的區(qū)別。而植物細(xì)胞工程領(lǐng)域理論和技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)研究生的能力、素質(zhì)與科研創(chuàng)新能力提出很高的要求。另外，傳統(tǒng)植物細(xì)胞工程課程著重經(jīng)典理論，教學(xué)方式單一，與科研前沿的聯(lián)系較少，無(wú)法使學(xué)生在有限的課堂時(shí)間里了解國(guó)際前沿研究，也無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂下的能動(dòng)性[3]，學(xué)生很難主動(dòng)在課下自己查詢相關(guān)的文獻(xiàn)資料。對(duì)于研究生來(lái)說(shuō)，將來(lái)要面臨不同的課題和研究方向，不僅需要理解基礎(chǔ)理論知識(shí)，還急需了解與這門(mén)課程相關(guān)的國(guó)際研究前沿，從而掌握本課程最新技術(shù)和理論的發(fā)展方向，為以后的科研打下良好的基礎(chǔ)。因此，在植物細(xì)胞工程課程教學(xué)中，引入學(xué)科最新國(guó)際研究進(jìn)展，以提高研究生學(xué)習(xí)興趣、參與精神、科研創(chuàng)新意識(shí)和解決科研實(shí)際問(wèn)題的能力，不但有助于全面提高本課程教學(xué)質(zhì)量，而且對(duì)研究生了解本學(xué)科領(lǐng)域國(guó)際前沿動(dòng)態(tài)，掌握最新研究技術(shù)和方法，具有極其重要的意義。

1. 植物細(xì)胞工程課程在研究生教學(xué)中面臨的 問(wèn)題

1.1 教學(xué)方法陳舊

在研究生教學(xué)中，植物細(xì)胞工程課程受到教學(xué)學(xué)時(shí)短、教學(xué)任務(wù)重、研究生本科教育背景差異大等的影響，教師需要在有限的課時(shí)中花費(fèi)大量時(shí)間講述本應(yīng)在本科階段就已掌握的知識(shí)點(diǎn)，因此，大多采用傳統(tǒng)的宣講式教學(xué)。這種教學(xué)模式與實(shí)踐聯(lián)系較少，不能充分調(diào)動(dòng)課堂上學(xué)生的能動(dòng)性和積極性[4]，更談不上基礎(chǔ)理論和學(xué)科前沿的結(jié)合，對(duì)研究生的研究工作起到的啟發(fā)作用也較小，難以實(shí)現(xiàn)研究生教學(xué)的預(yù)定目標(biāo)。

1.2 教材內(nèi)容更新跟不上理論和技術(shù)的發(fā)展

植物細(xì)胞工程屬多學(xué)科交叉課程，從現(xiàn)有大多數(shù)植物細(xì)胞工程課程的教材內(nèi)容來(lái)看，目前教材大多是針對(duì)本科生教育，課程內(nèi)容涵蓋范圍廣，涉及生物學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域相當(dāng)多的基礎(chǔ)理論和技術(shù)，但重點(diǎn)并不突出[5]。由于國(guó)內(nèi)外植物細(xì)胞工程學(xué)科各領(lǐng)域理論知識(shí)和技術(shù)方法發(fā)展很快，教師在講授課程時(shí)若無(wú)法將實(shí)時(shí)的研究前沿及時(shí)反映在教學(xué)中，則無(wú)法讓研究生了解學(xué)科的研究熱點(diǎn)。而研究生學(xué)習(xí)階段非常注重學(xué)生對(duì)實(shí)踐知識(shí)的了解以及研究前沿的把握，因此，目前教材并不完全適合研究生教學(xué)，如果完全忠于教材講授，將導(dǎo)致研究生難以把握目前學(xué)科進(jìn)展及國(guó)際研究熱點(diǎn)。

1.3 傳統(tǒng)講授方式與研究生未來(lái)研究方向聯(lián)系不夠緊密

對(duì)每一個(gè)研究生來(lái)說(shuō)，未來(lái)的研究課題千差萬(wàn)別，有的可能傾向于實(shí)踐性研究，解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，有些則需要前沿性研究。教師在教學(xué)的時(shí)候，如果仍然只是采用傳統(tǒng)的單純講課方式，因?yàn)閷W(xué)時(shí)有限、教材內(nèi)容不適合、不能與學(xué)生充分互動(dòng)等，很難將課程與每一個(gè)研究生的研究方向相聯(lián)系，因此傳統(tǒng)的教學(xué)對(duì)具體每個(gè)研究生的課題沒(méi)有建設(shè)性幫助。

2. 植物細(xì)胞工程課程教學(xué)的改革

2.1 課堂教學(xué)中引入本學(xué)科科研國(guó)際前沿

對(duì)于研究生教學(xué)來(lái)說(shuō)，植物細(xì)胞工程課程教學(xué)需立足于已有的理論知識(shí)基礎(chǔ)，緊跟本學(xué)科發(fā)展的國(guó)際前沿，豐富現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大研究生的眼界。作為教師，需不斷閱讀國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)術(shù)期刊和參加相關(guān)會(huì)議，及時(shí)更新授課內(nèi)容，引導(dǎo)研究生閱讀并總結(jié)國(guó)內(nèi)外最新文獻(xiàn)，鼓勵(lì)研究生關(guān)注本學(xué)科研究熱點(diǎn)，掌握學(xué)科發(fā)展最新前沿，并將學(xué)科前沿、基礎(chǔ)理論和自己將來(lái)可能進(jìn)行的課題方向相結(jié)合，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。

在實(shí)際課程講授過(guò)程中，還需要關(guān)注與植物細(xì)胞工程相關(guān)的領(lǐng)域，例如，讓研究生了解最新的基因編輯技術(shù)進(jìn)展以及相關(guān)案例，并通過(guò)著名案例的分析和課堂討論，不僅讓同學(xué)們了解基因編輯技術(shù)進(jìn)展的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和背景，也讓他們懂得科學(xué)的道路上容不得半點(diǎn)虛假；通過(guò)有些科研人員對(duì)人類(lèi)胚胎進(jìn)行基因編輯事件，從科學(xué)的角度探討對(duì)人類(lèi)胚胎進(jìn)行基因編輯的積極意義，以及可能造成的嚴(yán)重后果，討論這起著名事件在全球引起軒然大波的原因以及科學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、普通民眾的擔(dān)憂；從克隆技術(shù)的發(fā)展、克隆動(dòng)物的出現(xiàn)及發(fā)展歷史、可能出現(xiàn)的克隆人在技術(shù)上的可行性，從科學(xué)、社會(huì)學(xué)和倫理學(xué)的角度探討克隆技術(shù)積極的一面，以及可能出現(xiàn)的嚴(yán)重后果；從研究技術(shù)的角度探討不同物種之間轉(zhuǎn)基因操作的可行性及可能出現(xiàn)的問(wèn)題，讓同學(xué)們了解安全有效的干細(xì)胞療法用于治療癌癥、心力衰竭、關(guān)節(jié)炎、自身免疫性疾病、中風(fēng)和肌萎縮側(cè)索硬化癥等疾病的可能性，以及探討如何合法地進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)研究，并在臨床驗(yàn)證其安全和有效性，從而讓同學(xué)們多方面了解干細(xì)胞在這些疾病治療中的前景；通過(guò)微生物、植物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較，讓同學(xué)們了解不同細(xì)胞培養(yǎng)的差異以及植物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)難點(diǎn)。

2.2 鼓勵(lì)研究生主動(dòng)參與本學(xué)科國(guó)際前沿資料查詢和 課下分組討論

在植物細(xì)胞工程課程的研究生教學(xué)中，教師在講授理論知識(shí)的同時(shí)，還要引導(dǎo)研究生課下查閱資料，課上分組討論，及時(shí)了解學(xué)科前沿的熱點(diǎn)和植物細(xì)胞工程領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，促使研究生深入思考本領(lǐng)域的研究前沿和先進(jìn)技術(shù)與自己課題的相關(guān)性，使研究生不僅主動(dòng)了解本課程的理論知識(shí)，而且熟悉本課程的研究前沿，從而對(duì)未來(lái)的科學(xué)研究有一定的幫助。

研究生教學(xué)與本科生教學(xué)有很大的不同，學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ)，來(lái)自于不同的研究課題組，對(duì)自己課題組研究方向有一定程度的了解，而且馬上面臨自己的研究課題。如果將學(xué)生的研究課題和本課程的研究前沿有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不僅可以加深學(xué)生對(duì)理論的理解，有助于學(xué)生對(duì)本課程國(guó)際前沿的了解，而且對(duì)學(xué)生以后課題的研究也有很大的幫助。因此，在實(shí)踐教學(xué)中，教師可選定與課程相關(guān)的專(zhuān)題，學(xué)生也可以自選或者與導(dǎo)師共同擬定專(zhuān)題，自愿組成不同小組，每個(gè)小組選定一個(gè)組長(zhǎng)，并自主或分配各成員的工作，有效使用學(xué)校圖書(shū)館資源、pubmed、各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，查閱并分析最新文獻(xiàn)，進(jìn)行總結(jié)，組內(nèi)進(jìn)行討論、分析和匯總，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理，及時(shí)和教師溝通討論，達(dá)到與課堂教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合的效果。

2.3 加強(qiáng)師生在課堂中的互動(dòng)和討論

各小組將討論結(jié)果制作成PPT，選定其中的一位同學(xué)，在教師指定的時(shí)間內(nèi)，向任課教師和全體學(xué)生演示并匯報(bào)講解。在主講人講解后，其他小組成員可以予以補(bǔ)充，通過(guò)課堂討論對(duì)小組專(zhuān)題進(jìn)行全面分析。之后，任課教師以及同學(xué)們對(duì)專(zhuān)題內(nèi)容、研究方法、可能發(fā)展的方向等進(jìn)行提問(wèn)，對(duì)講述內(nèi)容、PPT制作等作出評(píng)價(jià)，并對(duì)同學(xué)們的困惑和問(wèn)題及時(shí)加以梳理，大家討論解決。同時(shí)，任課教師需要引導(dǎo)學(xué)生深入掌握相關(guān)概念與理論，向?qū)W生推薦相應(yīng)的參考書(shū)、領(lǐng)域中經(jīng)典和最新的文獻(xiàn)，幫助研究生在理解學(xué)科理論的基礎(chǔ)上，拓寬視野，了解最新的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題，提高他們的科學(xué)研究敏感性。這種方法不僅增加了師生之間的互動(dòng)機(jī)會(huì)，同時(shí)可提高學(xué)生的自主思考能力和興趣，達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

2.4 改變課程考核方式,不以閉卷考試為唯一考核方式

通常，植物細(xì)胞工程課程考核理論和概念居多，難以全面考核研究生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。因此，任課教師需要建立研究生植物細(xì)胞工程課程的考核方法，更客觀、更全面和更公正地評(píng)價(jià)研究生的學(xué)習(xí)效果。首先，期末大綜合考試必不可少，這是全面了解研究生掌握理論基礎(chǔ)的必不可少的手段；其次，通過(guò)各小組演示并講解的報(bào)告和組內(nèi)成員在報(bào)告中貢獻(xiàn)程度來(lái)綜合打分，衡量學(xué)生成績(jī)。因此，評(píng)價(jià)包括理論考試(50%)、專(zhuān)題PPT匯報(bào)(40%)和課堂互動(dòng)討論評(píng)價(jià)(10%）等，促進(jìn)研究生掌握基本理論，也培養(yǎng)研究生優(yōu)良的科研素質(zhì)，為將來(lái)的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

3. 深化植物細(xì)胞工程課程教學(xué)改革的成效

對(duì)研究生的植物細(xì)胞工程課程教學(xué)實(shí)施上述的改革后，通過(guò)教師與研究生、研究生與研究生之間的互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)研究生文獻(xiàn)查詢和整理討論的積極性提高，參與討論文獻(xiàn)的意識(shí)增強(qiáng)；由于選定專(zhuān)題方向緊密結(jié)合學(xué)生未來(lái)的課題方向，使學(xué)生的文獻(xiàn)查詢目標(biāo)更加明確，最終對(duì)學(xué)科的基本原理和應(yīng)用的認(rèn)識(shí)更加清晰，學(xué)習(xí)和科研興趣增強(qiáng)，綜合素質(zhì)整體明顯提升；另外，學(xué)生的課題多樣性，使學(xué)生在各個(gè)小組講解專(zhuān)題的時(shí)候，對(duì)本學(xué)科前沿和動(dòng)態(tài)信息能夠了解得更加充分，在課后主動(dòng)地查詢和思考先進(jìn)的理論、技術(shù)方法與自己課題的相關(guān)性，從而可能將有效信息充分利用在自己未來(lái)的課題研究中。

在今后的植物細(xì)胞工程課程教學(xué)中，教師會(huì)更加注重課程教材的改革調(diào)整，繼續(xù)發(fā)揮良好的組織、協(xié)調(diào)能力，利用自己扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)生的講述和觀點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題。同時(shí)，引導(dǎo)研究生選擇研究領(lǐng)域內(nèi)最新的外文文獻(xiàn)閱讀，并在課堂上進(jìn)行展示，調(diào)動(dòng)所有參與者的思維，充分利用最新最優(yōu)的資源，提高研究生的外文水平和專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力，發(fā)揮本課程最優(yōu)的效果。

4. 結(jié)語(yǔ)

植物細(xì)胞工程作為一門(mén)發(fā)展快、講述內(nèi)容多且繁雜、系統(tǒng)性不強(qiáng)、理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，對(duì)植物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的培養(yǎng)十分重要，因此，該課程的教師需要與時(shí)俱進(jìn)地更新教學(xué)觀念，隨時(shí)和學(xué)科國(guó)際前沿相結(jié)合，激發(fā)研究生學(xué)習(xí)和參與教學(xué)科研的積極性，培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新意識(shí)和解決科研中面臨的實(shí)際問(wèn)題的能力，從而達(dá)到提高該課程的教學(xué)質(zhì)量的效果。