熱帶園藝植物研究法教學改革與創(chuàng)新探索＊

錢敏杰，周開兵，陳艷麗，朱國鵬（海南大學園藝學院，海口 570228）

為推動中國高等教育向教育強國邁進，中共中央、國務院和教育部出臺了《中國教育現(xiàn)代化2035》和《教育信息化2.0 行動計劃》等一系列文件[1-2]，省級教育部門和高等院校也采取了對應舉措。系列文件的發(fā)布和相應舉措的實施標志著中國高等教育事業(yè)進入新時代。創(chuàng)新教育是新時代高等教育改革與發(fā)展的主題，各種教育教學改革在如火如荼的開展，其核心是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才。

熱帶園藝植物研究法是海南大學園藝學院結合自身熱帶特色為園藝專業(yè)本科生開設的專業(yè)課程，并由園藝學院周開兵和李新國教授作為主編，聯(lián)合中國熱帶農業(yè)科學院、華僑大學、西南科技大學、廣東海洋大學和廣東省農業(yè)科學院等單位的專家共同編寫了教材《熱帶園藝植物研究法》。主要講授熱帶園藝植物的研究特點、研究內容和常見熱帶園藝科學技術問題的研究方法，并重點介紹研究結果的分析和學術論文的寫作方法。其課程目標是使學生掌握熱帶園藝植物科學試驗的基本理論知識和實踐技能，具備初步科研能力，能獨立進行科技寫作。熱帶園藝植物研究法的最大特點是“熱帶”二字，是海南大學園藝學院為海南、熱區(qū)培養(yǎng)熱帶園藝創(chuàng)新人才的主要發(fā)力點。

熱帶園藝植物研究法課程教學難點

知識體系龐大復雜

熱帶園藝植物研究法內容涉及熱帶園藝植物的研究特點、研究內容和研究方法，以及包含試驗設計、結果分析、論文撰寫等科學研究的主要程序。課程內容不僅知識體量大繁雜，各知識點間還存在著較大的差異，教學內容有“一雜二多三性”的特點，即知識體量繁雜,概念多、內容多和規(guī)律性、理論性、系統(tǒng)性。課程內容如此龐大，而課程時數(shù)又十分有限，因此教學內容必須遵循少而精的原則，這對教學理念、教學方法和教學內容都提出了極高的要求。

教師難教 學生厭學

熱帶園藝植物研究法內容復雜多樣、知識點多，但內容相對枯燥。近年來，改課程的主要授課對象為2000 年以后出生的“新生代”大學生，了解“新生代”大學生的個性特點是開展教學創(chuàng)新的前提。“新生代”大學生擁有良好的生活環(huán)境和學習氛圍，在這個時代成長起來的他們更加有個性，對知識的理解能力更強，喜歡新鮮和有挑戰(zhàn)性的事物。而熱帶園藝植物研究法課程部分內容如實驗設計和論文寫作對學生順利完成本科畢業(yè)論文至關重要，但是內容枯燥，如果一味地照本宣科，會讓學生覺得索然無味，大大降低了教學的效果。

熱帶園藝植物研究法課程教學創(chuàng)新

重塑教學內容 模塊引導教學

《熱帶園藝植物研究法》教材的編排從熱帶園藝植物科學研究的意義與任務、發(fā)展過程、現(xiàn)狀與趨勢，到熱帶園藝植物學科研項目的選題、試驗設計、數(shù)據(jù)處理和論文寫作等業(yè)務技能，再到熱帶園藝植物生物學特性、栽培生理等理論和生產技術創(chuàng)新研究方法來架構課程內容。這種編排方式知識點較為分散，前后聯(lián)系緊密度一般，且試驗數(shù)據(jù)處理和栽培生理等內容與生物統(tǒng)計學和園藝植物栽培學等專業(yè)課程重復。課程組通過將教學章節(jié)重塑，將授課內容精簡成2 大模塊：（1）熱帶園藝植物科學研究的意義與任務、研究特點、研究內容、發(fā)展過程、現(xiàn)狀與趨勢；（2）引入目前較為流行的“以假設為驅動的科學研究方法”，包括提出科學問題、提出科學假設、假設驗證（實驗設計&實施）、結果分析4 步法，該模式圖包含了科學研究的選題、試驗設計、數(shù)據(jù)分析、科技論文寫作等內容，同時融入大量熱帶園藝內容，不失本科程的“熱帶”特色。這樣重塑教學內容后，學生在每次課堂教學中都將面對新知識，而不是其他專業(yè)課程舊知識的復習，因此更能吸引學生的注意力。

引入LbQ 教學法 激發(fā)學習興趣

“Learning by Questions”（LbQ）是國外非常流行的一種教學方法，老師在講完理論知識之后，會留給學生一個理論知識相關的案例，讓學生以小組為單位，帶著問題（Question）去重溫老師所講的知識，最終找出相關答案，做到真正的學以致用。當時在講完“以假設為驅動的科學研究方法”之后，授課教師發(fā)現(xiàn)之前自己課題組的研究經歷特別適合做案例分析，于是拋出案例讓學生討論思考，結果課堂討論氣氛熱烈，取得了非常好的教學效果，大致過程如下：已知外源乙烯（乙烯利，ethephon）通常能夠誘導果實花青苷積累從而促進果實著色，而其抑制劑1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）則起著相反作用，該理論已在薔薇科果樹物種蘋果和梨上得到證實[3-4]，于是提問學生需要在梨上做相關研究，科學問題是什么？科學假設是什么？如何設計實驗？而該案例的最大亮點在于同為薔薇科果樹的梨果實對乙烯的響應和其近源物種蘋果和梨完全相反[5]，于是繼續(xù)提問學生，在梨上產生這種實驗結果的原因可能有哪些？如何去修正自己的假設？如何設計新的實驗驗證自己修正后的假設？學生以小組為單位開展了激烈的討論，最終紛紛給出自己的答案。該案例涉及學生較容易理解的果實著色領域，同時與前面所講理論知識契合度較高，出人意料的試驗結果讓學生感到新奇和有趣，于是激起學生的好奇心和探知欲，最終在案例分析的過程中鞏固了老師所講的知識，是一次非常成功的LbQ 教學試驗。而這樣的LbQ 教學在熱帶園藝植物研究法的整個授課過程中經常使用，大部分都取得了非常好的教學效果。

追蹤研究前沿 體現(xiàn)“兩性一度”

2018 年11 月，高教司吳巖司長在第十一屆“中國大學教學論壇”上的講話，首次提出了“金課”的建設標準——“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度[6]。目前是個科學技術飛速發(fā)展的時代，各種技術日新月異，研究成果層出不窮，作為新時代的熱帶園藝人，學生在課堂上不僅需要掌握經典的園藝學知識，更需要接收園藝領域最前沿的知識，開闊視野，為將來走上工作崗位提升競爭力。課程組在熱帶園藝植物研究法授課過程中充分貫徹了“兩性一度”標準，在講授第一部分模塊內容“熱帶園藝植物科學研究的意義與任務、發(fā)展過程、現(xiàn)狀與趨勢”時，大量介紹了熱帶園藝作物的最新研究進展，包括中國熱帶農業(yè)科學院品種資源研究所領銜的芒果基因組測序，華南農業(yè)大學園藝學院胡桂兵教授課題組發(fā)現(xiàn)的LcERF2 基因調控荔枝落果，海南大學園藝學院張紅娜副教授在珍稀資源紅皮龍眼的著色機理取得的研究進展等；在科學界有大事發(fā)生及時與學生分享，比如2021 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予溫度和觸覺感受器發(fā)現(xiàn)者戴維· 朱利葉斯和雅頓· 帕塔普蒂安，中科院天津工業(yè)生物技術研究所馬延和等科學家實現(xiàn)從二氧化碳到淀粉的全合成，中國農業(yè)科學院飼料研究所薛敏等科學家在國際上首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質的合成。

為加強課程的過程性考核，課程組在部分課時設置學生文獻閱讀匯報，讓學生根據(jù)課堂所學知識，評價論文的亮點與不足，論文各部分書寫是否規(guī)范，并鼓勵學生閱讀英文文獻，閱讀園藝學甚至植物學Top 期刊文獻，通過設置一、二、三等獎和MVP 并發(fā)放小獎品來提升匯報的趣味性，取得了非常不錯的效果?，F(xiàn)如今中國大學生的素質高，能力強，而“兩性一度”一流課程標準則為熱帶園藝學子們在課堂上提升能力和施展才華提供了最佳舞臺。

線上線下結合 豐富教學方式

為進一步豐富教學方式，增加課程學習指導，本課程構建了線上線下結合教學模式。線下教學主要采用課堂教學模式。而線上教學則在課程QQ 群，課程組提供了課程的教學課件以供學生在課前課后預習和復習；同時還上傳了課程關聯(lián)性知識視頻、文獻綜述、關鍵知識點分析等資料，以供學生了解相關知識點的機制和一些拓展性知識等；此外授課教師還發(fā)布了課后練習、翻轉課堂、文獻精讀報告等以引導學生進行課后復習和自主性學習，并在QQ 群中在第一時間跟學生進行課程交流互動。

映射課程思政 厚植愛農情懷

熱帶園藝植物研究法課程既要貼合園藝專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，承擔傳授專業(yè)知識的責任，又要擔負起立德樹人的根本任務，實現(xiàn)課程育人的目標。本課程通過挖掘熱帶園藝發(fā)展史中的重要事件和重要人物故事、課程知識體系中“知農愛農”“大國三農”和“鄉(xiāng)村振興”等思政元素，在加強學生專業(yè)思想教育同時，激發(fā)學生“愛國愛民”“學農愛農”情懷，引導學生自覺踐行社會主義核心價值觀[7]。例如在熱帶園藝研究的發(fā)展過程部分，講述海南大學（原華南熱帶農業(yè)大學）和中國熱帶農業(yè)科學院的“兩院人”經過艱苦卓絕的努力，使中國成為世界上唯一在北緯18～24°范圍內大面積種植橡膠成功的國家，并由原來的植膠空白國，奇跡般地崛起為世界第五大產膠國。我們學校由此奠定了在橡膠和熱帶農業(yè)研究領域獨一無二的地位，為中國國防事業(yè)和地方經濟社會發(fā)展做出了重大貢獻，從而厚植學生愛國、愛農情懷，增強學生“服務三農”“鄉(xiāng)村振興”的責任感。

結語

綜上所述，課程的重新梳理使得申請人在教學過程中對教學內容的把握能夠能精準高效，適當刪減學生已學內容的課時，增加新知識和拓展性知識的時間；LbQ 教學使得學生能在教學的全過程中注意力更集中，學生在教與學過程的參與度也得到提高；文獻精讀小組匯報不僅培養(yǎng)了學生的團隊合作能力，了解園藝領域最前沿信息，同時鼓勵學生站上講臺展現(xiàn)自我，有助于樹立自信心，尋找自身差距和不足；線上線下結合教學開展翻轉課堂，拓展專業(yè)知識，并映射課程特有思政元素，不僅提升了學生學習積極性和課程教學效果，而且增加了學生的專業(yè)自豪感和專業(yè)使命感。