“新農(nóng)科”背景下園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐

劉曉　王春雷　趙大球

摘? 要：新農(nóng)科建設(shè)的提出很大程度上改變了未來農(nóng)業(yè)類人才培養(yǎng)的要求，從教學(xué)角度來看，當(dāng)下眾多涉農(nóng)相關(guān)課程需要進(jìn)行進(jìn)一步的改革。園藝植物生物技術(shù)該課程教學(xué)中存在知識(shí)點(diǎn)多且晦澀難懂、理論性和實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)等特點(diǎn)及難點(diǎn)。針對(duì)目前課程教學(xué)中存在的問題，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出理論和實(shí)踐的改革應(yīng)當(dāng)采用多樣化的教學(xué)方法，完善豐富教學(xué)內(nèi)容與材料，以增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動(dòng)力及動(dòng)手創(chuàng)作力為出發(fā)點(diǎn)，重塑課程教學(xué)的新內(nèi)容體系和教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：園藝植物生物技術(shù)：教學(xué)改革：思考與實(shí)踐;新農(nóng)科

中圖分類號(hào)：G642.0;S6-4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2021）43-0104-03

隨著2019年中國(guó)新農(nóng)科建設(shè)宣言的提出，新農(nóng)科建設(shè)已經(jīng)成為我國(guó)各農(nóng)業(yè)及涉農(nóng)高校未來教育、教學(xué)、科研等改革的主要方向，也為進(jìn)一步的發(fā)展改革指明了方向[1]。在這一背景下，揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院也緊跟新農(nóng)科的要求，對(duì)園藝植物生物技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)改革。

近些年園藝學(xué)科不論是基礎(chǔ)研究還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展均進(jìn)展迅猛，總體發(fā)展形勢(shì)越來越好。園藝植物生物技術(shù)這一課程正是以主要的園藝植物為研究對(duì)象，利用生物技術(shù)定向地創(chuàng)造新種質(zhì)、提質(zhì)增效的一門實(shí)用技術(shù)，也是一門生物學(xué)和園藝學(xué)交叉融合的學(xué)科[2]。目前主要涉及的研究?jī)?nèi)容包括園藝組織培養(yǎng)、園藝植物分子生物學(xué)、園藝植物細(xì)胞學(xué)、園藝植物酶工程、園藝植物基因工程等。目前各農(nóng)業(yè)高校及涉農(nóng)高校紛紛開設(shè)了園藝植物生物技術(shù)或者植物生物技術(shù)的相關(guān)課程，這也體現(xiàn)了該門課程在農(nóng)業(yè)類學(xué)生培養(yǎng)中的重要性[3]。以查閱的文獻(xiàn)研究和多年的教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，文章以揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院開設(shè)的園藝植物生物技術(shù)課程為例，分析課程教學(xué)中存在的主要問題，并提出相關(guān)教學(xué)改革的思考與實(shí)踐，提高教學(xué)的有效性，為以后的教學(xué)工作提供參考與借鑒。

一、存在的問題

（一）理論教學(xué)

1. 現(xiàn)有課時(shí)不足以支撐較多的教學(xué)內(nèi)容

在理論教學(xué)中，園藝植物生物技術(shù)課程不僅涉及生物學(xué)、植物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、細(xì)胞學(xué)等較多的知識(shí)點(diǎn)，而且課程難度較大不易掌握。一般該課程設(shè)置的總課時(shí)為32學(xué)時(shí)，除去實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)外留給理論課的學(xué)時(shí)只有二十余個(gè)，這就要求老師在有限的時(shí)間內(nèi)將大量的知識(shí)點(diǎn)傳遞給學(xué)生，學(xué)生也要在較短的時(shí)間內(nèi)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，掌握眾多難度較大的知識(shí)點(diǎn)。因此，教師和學(xué)生在課程教學(xué)過程中需要有機(jī)地配合，教師如何在規(guī)定時(shí)間內(nèi)把握重點(diǎn)和難點(diǎn)的同時(shí)，將知識(shí)有效地傳遞給學(xué)生，這一問題也是其他高校在此課程教學(xué)中普遍存在的問題。

2. 生物技術(shù)發(fā)展迅速，教材更新慢

現(xiàn)鞏振輝主編的2009版《園藝植物生物技術(shù)》是本門課程所使用的參考教材。近年來，生物技術(shù)發(fā)展迅速，尤其是細(xì)胞工程、基因工程、生物信息學(xué)等技術(shù)。相對(duì)生物技術(shù)的發(fā)展，教材更新速度速度比較慢，導(dǎo)致園藝植物生物技術(shù)課程內(nèi)容比較陳舊，很多新技術(shù)在教學(xué)中還很少涉及。因此學(xué)生學(xué)習(xí)的部分內(nèi)容缺乏實(shí)效性，不能很好地應(yīng)用到以后的實(shí)際工作中。

3. 學(xué)生參與度不高

書本知識(shí)最終的服務(wù)對(duì)象是學(xué)生，學(xué)生對(duì)課程參與度的高低直接影響其對(duì)知識(shí)的吸收和掌握。從實(shí)際教學(xué)情況來看，學(xué)生的參與度相對(duì)較低，大多還處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，較少有學(xué)生會(huì)主動(dòng)對(duì)下節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行提前預(yù)習(xí)。并且課后不能對(duì)大量的知識(shí)點(diǎn)及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固。長(zhǎng)此以往，老師不能很好地實(shí)施課堂教學(xué)，本該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)、重點(diǎn)強(qiáng)化的內(nèi)容卻因時(shí)間不足而講得不夠深入。此外，從學(xué)生基礎(chǔ)來看，作為植物生物技術(shù)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，高中生物是該門課程非常重要的基礎(chǔ)之一。江蘇省高考模式區(qū)別于其他省份，部分學(xué)生并不具備生物學(xué)知識(shí)背景，因此，在課程教學(xué)和深入上存在非常大的難度。從學(xué)生角度來看，由于不了解相關(guān)背景知識(shí)，降低了課程參與興趣。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

園藝植物生物技術(shù)涉及植物細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)、無病毒植物的培養(yǎng)和鑒定、植物細(xì)胞培養(yǎng)、分子標(biāo)記原理和應(yīng)用以及植物細(xì)胞遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立等知識(shí)。單憑理論教學(xué)，學(xué)生很難真正地理解知識(shí)要點(diǎn)和原理。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，有助于學(xué)生深刻理解所學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。但目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問題。

1. 實(shí)驗(yàn)課時(shí)少

按照目前園藝專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的要求以及任課教師的設(shè)定，該課程安排了8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作課時(shí)。目前進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包含園藝植物組織培養(yǎng)（以煙草為對(duì)象）、基因片段的克隆、植物DNA和RNA的提取以及質(zhì)粒DNA的提取與酶切檢測(cè)、實(shí)時(shí)熒光定量等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而8個(gè)學(xué)時(shí)不足以完成系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，只能讓學(xué)生簡(jiǎn)單接觸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生無法系統(tǒng)地掌握?qǐng)@藝植物生物技術(shù)，不能達(dá)到設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。此外，植物生物技術(shù)涉及的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)較多，受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及儀器的限制，多數(shù)學(xué)生不能直接參與實(shí)驗(yàn)操作，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的成效。

2. 教學(xué)模式落后

當(dāng)前該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，仍然是以老師講解為主，老師確定其實(shí)驗(yàn)原理、目的及實(shí)驗(yàn)步驟，并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作及示范，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)步驟操作進(jìn)行觀看，不需要過多的思考與分析。很多學(xué)生將其作為一項(xiàng)任務(wù)，到試驗(yàn)結(jié)束，很多學(xué)生都不明白實(shí)驗(yàn)操作中的一些原理以及這些實(shí)驗(yàn)的目的，不僅讓學(xué)生沒有體驗(yàn)感，而且流于形式，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。這種教學(xué)方式背離了實(shí)驗(yàn)設(shè)置的初衷，無法激起學(xué)生動(dòng)手操作的興趣，更無法提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。這與“新農(nóng)科”背景下高素質(zhì)農(nóng)業(yè)科技人才培養(yǎng)方案相背離，不利于現(xiàn)代高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

二、教學(xué)改革的思考與實(shí)踐

（一）優(yōu)化課程理論教學(xué)內(nèi)容

園藝植物生物技術(shù)近些年來發(fā)展較為迅速，因此該門課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)較多。在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成眾多知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)工作非常困難，且沒有必要。因此，任課老師需要首先對(duì)所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，針對(duì)本學(xué)科或者本學(xué)院的具體情況進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)重要、必需的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，例如基因克隆、常用載體的構(gòu)建、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因表達(dá)調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于基礎(chǔ)性的或者不是與本學(xué)科十分貼切的知識(shí)點(diǎn)可直接去除，或者以課后知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充材料的方式讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)。通過這些方式可以在保證課堂教學(xué)效率最大化的同時(shí)，讓學(xué)生掌握更全面、更豐富的園藝植物生物技術(shù)知識(shí)。其次，授課教師還需要更新教材。植物生物技術(shù)或園藝植物生物技術(shù)相關(guān)教材較多，包含技術(shù)理論、實(shí)驗(yàn)操作、課程導(dǎo)論、課程展望等。目前由林順權(quán)主編的《園藝植物生物技術(shù)（第二版）》、鞏振輝主編的2019版《園藝植物生物技術(shù)》以及秦永華、胡桂兵主編的《園藝植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》（第二版）均是較新的相關(guān)教材。張獻(xiàn)龍主編的《植物生物技術(shù)》（第二版）以及林忠旭和楊細(xì)燕主編的《植物生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)》也有著較強(qiáng)的新穎性和實(shí)用性?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。最后課程教師還要深入研究本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，關(guān)注最新的植物生物技術(shù)的發(fā)展，最好以案例的形式歸納出目前生物技術(shù)的熱點(diǎn)、未來發(fā)展方向及存在的主要問題等，確保在有限時(shí)間內(nèi)向?qū)W生講授更豐富的學(xué)科內(nèi)容，全面加深學(xué)生對(duì)課程的理解，提升學(xué)生課程學(xué)習(xí)的興趣。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

首先，在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代背景下，將網(wǎng)絡(luò)資源與教育深度融合，不僅可以優(yōu)化教學(xué)方式，還可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力[4]。授課教師平時(shí)應(yīng)注重引入新的研究成果和技術(shù)，收集、制作成相關(guān)的圖片、視頻，并合理加入課件中。視頻更利于學(xué)生理解園藝植物生物技術(shù)復(fù)雜的原理。其次，采取啟發(fā)式教學(xué)。授課教師可以根據(jù)園藝植物生物技術(shù)最新的研究進(jìn)展，給學(xué)生設(shè)置相關(guān)知識(shí)模塊的題目，讓學(xué)生通過查找文獻(xiàn)、翻閱書籍、網(wǎng)上搜索等途徑寫出一份較為詳細(xì)的研究報(bào)告并做成PPT，然后讓學(xué)生在課堂上匯報(bào)自己的研究成果，授課教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。一方面學(xué)生可以了解園藝植物生物技術(shù)最新的研究進(jìn)展，更加了解園藝植物生物技術(shù)課程;另一方面，也可以鍛煉學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力以及反應(yīng)表達(dá)能力。

（三）改變實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式

新農(nóng)科建設(shè)的核心內(nèi)容是專業(yè)建設(shè)，本科院校應(yīng)以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用研究型人才為根本目標(biāo)[5-6]。實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)本科院校高等技術(shù)人才的主體性教學(xué)之一。因此，課程實(shí)踐是園藝植物生物技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與綜合素質(zhì)培養(yǎng)有著重要意義。首先，學(xué)校要加大實(shí)驗(yàn)課時(shí)占課程課時(shí)比重，使學(xué)生有更多時(shí)間系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，熟練掌握?qǐng)@藝植物生物技術(shù)，達(dá)到設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。其次，授課教師可以運(yùn)用多媒體教學(xué)的手段，如通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，可以更加直觀生動(dòng)地展示實(shí)驗(yàn)流程，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣，特別是最近高校如火如荼進(jìn)行的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目，可以幫助學(xué)生更加直觀地了解和參與具體的實(shí)驗(yàn)操作。通過對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)中的項(xiàng)目進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn)，園藝植物生物技術(shù)相關(guān)項(xiàng)目較少，只有沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)李賀教授主持的“園藝植物組織石蠟切片的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)郭恩棉教授主持的“電鏡生物樣品模擬制備實(shí)驗(yàn)”以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)趙忠教授主持的“生物實(shí)驗(yàn)安全與防護(hù)虛擬仿真綜合實(shí)驗(yàn)”與本門課程的實(shí)驗(yàn)課程有一定的相關(guān)性，在未來，隨著更多的與本課程相關(guān)的優(yōu)質(zhì)虛擬仿真項(xiàng)目的公布，可以將其納入課程的學(xué)習(xí)中來，豐富課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師在未來的工作中也要查漏補(bǔ)缺，逐漸參與到園藝植物生物技術(shù)的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)中來。對(duì)于有內(nèi)在聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量保證實(shí)驗(yàn)的完整性和連續(xù)性，例如植物RNA的提取、質(zhì)量檢測(cè)、RNA反轉(zhuǎn)錄等。讓學(xué)生以小組為單位最終獨(dú)立設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)題目，指導(dǎo)老師給予方向性以及可行性指導(dǎo)，然后學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、分組討論，制訂實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線，師生之間討論交流，制訂合理的實(shí)驗(yàn)方案。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生探究能力和自主學(xué)習(xí)能力，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助其系統(tǒng)地了解園藝植物生物技術(shù)。這與新農(nóng)科背景下高素質(zhì)農(nóng)業(yè)科技人才培養(yǎng)方案相符[7]。

三、結(jié)語

新農(nóng)科建設(shè)的提出使得對(duì)農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求越來越高，因此各涉農(nóng)課程或多或少都需要進(jìn)行教學(xué)改革。園藝植物生物技術(shù)課程對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)業(yè)技術(shù)人才有著重要的作用，文章經(jīng)過對(duì)近幾年對(duì)園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)進(jìn)行總結(jié)與實(shí)踐，就課程知識(shí)點(diǎn)多課時(shí)量少、教材更新速度慢、課堂缺乏創(chuàng)新、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力低等問題，提出授課教師在教學(xué)過程中可采用優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方式、改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式并結(jié)合使用多種現(xiàn)代化教學(xué)手段和方法。一方面可以提高課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，另一方面可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，助力培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型園藝人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳秋玨，龐有志，馬文鋒，等. “新農(nóng)科”背景下地方院校動(dòng)科專業(yè)的實(shí)習(xí)模式探討[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（05）：262-264.

[2] 李好，張顏，張顯. 提升園藝植物生物技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的思考與實(shí)踐[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（20）：237-238+240.

[3] 張金智，劉繼紅，胡春根. 《園藝植物生物技術(shù)》課程的發(fā)展與教學(xué)改革探索[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（01）：537-538+540.

[4] 曹曉靜，丁潔云，李芳，等. “互聯(lián)網(wǎng)+高等教育”的改革與創(chuàng)新[J]. 黑龍江教育（理論與實(shí)踐），2018（04）：12-13.

[5] 王俊寧，豐鋒，李洪波. 園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革探索[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（12）：296-298.

[6] 賴彪，羅剛軍，陳發(fā)波. 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的園藝植物生物技術(shù)教學(xué)改革探討[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，48（16）：268-269+273.

[7] 李征，陳儒鋼，黃煒，等. 園藝植物生物技術(shù)課程教學(xué)改革的思考與實(shí)踐[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（18）：237-238+241.

（責(zé)任編輯：淳潔）

基金項(xiàng)目：本文系2018年度揚(yáng)州大學(xué)校級(jí)教改課題項(xiàng)目“增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知能力的《園林樹木學(xué)》實(shí)踐教學(xué)優(yōu)化研究”（項(xiàng)目編號(hào)：YZUJX2018-41C）研究成果之一。

作者簡(jiǎn)介：劉曉（1990—），男，博士，揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院講師，研究方向：果樹栽培;王春雷（1981—），男，博士，揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院教授，研究方向：果樹栽培;趙大球（1984—），男，博士，揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院院長(zhǎng)助理，教授，研究方向：園藝植物栽培。