農(nóng)學專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程教學改革探析

陳秋紅 周仲華 王悅

摘要 探討了湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程中存在的問題，并提出了凝練授課內(nèi)容、編寫合適教材、加強實驗教學、加強授課隊伍建設(shè)等改革措施，旨在為農(nóng)業(yè)類院校培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才提供助推力。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)；教學改革；課程內(nèi)容；實驗課程；農(nóng)學專業(yè)

中圖分類號 S-01文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2018）31-0228-02

Abstract This paper discussed the existing problems in modern agricultural biotechnology course of agronomy specialty in Hunan Agricultural University， and put forward a series of reform measures， including teaching the concise contents， compiling suitable teaching materials， strengthening the experimental course， strengthening the team construction of teachers， so as to provide assist for cultivating professionals for agricultural universities and colleges.

Key words Agricultural biotechnology；Teaching reform；Content of course；Experimental course；Agronomy specialty

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是指運用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程（蛋白質(zhì)工程）及分子育種等生物技術(shù)，改良動植物及微生物品種生產(chǎn)現(xiàn)狀、培養(yǎng)動植物及微生物新品種以及生產(chǎn)生物農(nóng)藥、獸藥與疫苗的新技術(shù)[1]。在現(xiàn)代生物技術(shù)快速發(fā)展、并在農(nóng)學其他基礎(chǔ)學科的發(fā)展過程中發(fā)揮巨大革新作用的形勢下，在農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學專業(yè)開設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程非常必要，關(guān)系到學生培養(yǎng)質(zhì)量，并影響學生在未來所從事的專業(yè)領(lǐng)域工作或科研中的適應性與專業(yè)能力，甚至影響整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平[2]。筆者以湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學專業(yè)為例，探討了目前農(nóng)學專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程中存在的問題，并提出了改革措施。

1 存在問題

1.1 講授內(nèi)容不夠全面

湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學專業(yè)自2005年開始開設(shè)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程，至今已有10余年，目前為農(nóng)學專業(yè)的必修課程，理論課程與實驗課程各設(shè)置48個課時。10余年前，該校農(nóng)學專業(yè)本科生培養(yǎng)方案主要側(cè)重作物育種與栽培方面的內(nèi)容，因此農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程主要講授一些輔助栽培和育種的傳統(tǒng)技術(shù)以及植物組織培養(yǎng)技術(shù)，同時開設(shè)的實驗課程亦相對簡單。但是，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)在分子層面的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)已成為生物有關(guān)的各個領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動與發(fā)展基石，受到世界各國的高度關(guān)注與重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是生物技術(shù)的主要組成部分，也是發(fā)展最快的技術(shù)之一，由于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的快速發(fā)展，農(nóng)學專業(yè)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程內(nèi)容的與時俱進尤為重要。近年來，該校農(nóng)學專業(yè)此課程的教學內(nèi)容發(fā)生很大改變與創(chuàng)新，但依然需要從教學經(jīng)驗中不斷凝練與更新。

1.2 缺乏最適合的教材

課程的革新首先應以教材革新為基礎(chǔ)，現(xiàn)階段湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學專業(yè)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的教材依然沿用的是最早期使用的教材。基于生物技術(shù)日新月異的進步，教材過于陳舊會影響教學質(zhì)量的提升。即使目前教學內(nèi)容已有很大革新，但是學生缺乏與教學內(nèi)容配套的正式教材，學生的課前復習與課后補習變得被動，同時也會影響教師的課堂教學效果。目前全國也有不少農(nóng)業(yè)生物技術(shù)相關(guān)的優(yōu)秀教材[ 3-6]，但有些教材對生物技術(shù)講述過于全面，有些教材只適合特定的人群，還有些教材內(nèi)容太過陳舊，并不太適合現(xiàn)階段該校農(nóng)學專業(yè)的學生。

1.3 實驗課程開設(shè)條件不夠完善

由于早期該校農(nóng)學專業(yè)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的實驗課程主要是學習組織培養(yǎng)技術(shù)，因此組織培養(yǎng)技術(shù)相關(guān)的實驗條件相對完善，而其余分子細胞生物學技術(shù)相關(guān)的實驗條件非常欠缺。課程內(nèi)容的大規(guī)模調(diào)整與改革始于2015年，因此很多實驗設(shè)備缺乏，實驗耗材也不齊全，某些耗材只能從授課教師的實驗室借用，而一些實驗結(jié)果也只能去授課教師所在的實驗室觀測，這在一定程度上影響了實驗課的開展進度和效果。

1.4 學生知識基礎(chǔ)較薄弱

通過近年來對該校農(nóng)學專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程的講授以及帶農(nóng)學專業(yè)本科畢業(yè)研究生的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)該校農(nóng)學專業(yè)學生的分子生物學知識基礎(chǔ)比較薄弱。在學習現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程之前，已經(jīng)學完的涉及到分子遺傳方面的基礎(chǔ)課程只有遺傳學和生物化學與分子生物學，并且這2門課程都是面臨全校生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)的公共必修課程，主要講授一些通用的基礎(chǔ)理論知識，尤其是生物化學與分子生物學課程偏重生物化學，所學的知識點非常容易忘記?；A(chǔ)知識的薄弱容易導致部分學生對自己學好現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)這門課程缺乏自信。

2 解決方案

2.1 依據(jù)培養(yǎng)目標，優(yōu)化教學內(nèi)容

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)作為一門世界范圍內(nèi)的快速發(fā)展的綜合性學科，其教學內(nèi)容的選擇既要注重基本知識與基本技術(shù)的扎實學習，又要了解學科發(fā)展前沿，特別是對于那些新興的、發(fā)展迅猛但在各領(lǐng)域和物種中利用率非常高的基礎(chǔ)性技術(shù)需要重點講授，比如2013年問世但現(xiàn)階段已成為與超表達技術(shù)和RNAi技術(shù)同等重要甚至更重要的基因編輯技術(shù)，還有目前已經(jīng)發(fā)展到第三代的高通量測序技術(shù)等。該課程內(nèi)容應以基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程及分子育種為基本框架[3]，然后在框架內(nèi)細分小標題內(nèi)容。以往只注重組織培養(yǎng)技術(shù)的教學，但教學內(nèi)容應與時俱進。同時，要考慮到該校農(nóng)學專業(yè)的自身特點，具體講授的內(nèi)容可以側(cè)重與該校農(nóng)學專業(yè)的發(fā)展特點相匹配的技術(shù)及其應用。此外，范例的講述也可以根據(jù)授課教師對某個領(lǐng)域的了解程度有所側(cè)重。發(fā)酵工程作為微生物專業(yè)和食品科技領(lǐng)域的主要技術(shù)，在該校農(nóng)學專業(yè)中的應用較少，因此該部分教學內(nèi)容可以僅介紹一些基本的相關(guān)概念及技術(shù)，不宜引申得太廣泛與深入。植物分子育種技術(shù)在湖南農(nóng)業(yè)大學作物學科的研究中應用特別廣泛，因此該部分內(nèi)容可以重點講授，并體現(xiàn)湖南農(nóng)業(yè)大學作物學科的特點。

2.2 編寫適合的理論與實驗教材

在內(nèi)容確定后，應申請立項，根據(jù)自身的內(nèi)容特點將內(nèi)容編寫成一本知識系統(tǒng)、詳略得當、層層遞進、具有較好的可讀性兼具前瞻性、價格適中的理論課程教材。理論課程編寫的整體方針是既要讓學生能扎實掌握基本知識，又要讓學生了解領(lǐng)域的前沿與發(fā)展前景。同時，根據(jù)理論課程的內(nèi)容及學生的基礎(chǔ)情況，選擇一些基礎(chǔ)必備技術(shù)，結(jié)合專業(yè)特色作為實驗課程的開設(shè)內(nèi)容，并編寫相應的實驗課程教材。實驗教材編寫應該與理論課程相輔相成，達到理論指導實踐、實踐檢驗理論的目的。

2.3 加強實驗教學及其管理

現(xiàn)代生物技術(shù)大部分為分子和細胞層面的技術(shù)，很多過程是肉眼看不到的，具有抽象性的特點，必須借助一些實驗手段和儀器才能將現(xiàn)象和結(jié)果最終呈現(xiàn)出來，這也是許多農(nóng)學專業(yè)學生認為此門課程難以理解的一個重要原因[7]。因此，實驗課程的開設(shè)對于理論知識的理解將發(fā)揮重要作用，也能幫助學生在未來從事此專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的科研工作打下基礎(chǔ)。基于實驗課程的重要性，湖南農(nóng)業(yè)大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程從2017年開始將以往的24個實驗課時增加到48個實驗課時。上實驗課時，授課教師應充分考慮該校農(nóng)學專業(yè)學生的基礎(chǔ)以及理論課程講授時出現(xiàn)的重點、難點，有針對性地進行實驗課程的講授。同時，學校、學院、學科應該根據(jù)實驗課程的實際需要給予相應的經(jīng)費支持，但由于部分分子生物學相關(guān)的實驗設(shè)備價格昂貴，很難一次性購置所有的儀器設(shè)備，需要一定的時間。實驗課程若要達到好的教學效果，除客觀條件以外，課程教學管理也非常重要。首先，授課教師應充分做好課前準備工作，與實驗平臺的教師溝通，準備好實驗所用的所有耗材與儀器的準備。其次，應根據(jù)實驗目的和實驗步驟將學生進行合理分組，既要盡量保證每位學生能夠真正體驗到整個實驗過程，又要讓整個實驗課程高效運行，同時還要盡量做到節(jié)約。

2.4 加強授課教師隊伍建設(shè)

授課教師是一門課程的核心所在，對課程授課效果起著決定性作用。除了要滿足高校專業(yè)教師的基本素養(yǎng)和能力外，農(nóng)學專業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程授課教師還應具備一些特殊能力。首先，應具有很強的持續(xù)學習能力?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展日新月異，如果缺乏很強的持續(xù)學習能力，將導致其觀念和知識滯后，培養(yǎng)的學生很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和社會的需求；其次，授課教師最好長期從事相關(guān)領(lǐng)域的課題研究，這有利于相關(guān)知識和技術(shù)的學習與更新。通過在實驗室長期反復對相關(guān)技術(shù)的訓練，能讓教師在實驗課程的講授與指導中做到熟能生巧、深入淺出、舉重若輕；第三，授課教師應具有多樣化的教學手段。由于生物技術(shù)的微觀性和抽象性，在課程PPT制作時應該更多使用形象的圖片來代替枯燥的文字。特別是對于一些較復雜的微觀生物學過程，可以采用一些國際上的經(jīng)典動畫視頻來幫助理解，這對于農(nóng)學專業(yè)分子生物學基礎(chǔ)較薄弱的學生的學習具有良好的效果，可以幫助學生建立信心，增強學習的積極性[8]。第四，理論課程和實驗課程的授課教師應該是同一批教師，這可以保證理論課程和實驗課程講授進度和知識的統(tǒng)一性。最后，授課教師還應具有良好的農(nóng)學背景知識，這能夠讓技術(shù)的講解站在一定的高度，讓技術(shù)的應用講授更加具有農(nóng)學專業(yè)特色，技術(shù)創(chuàng)新終歸要服務于實際生產(chǎn)。

3 結(jié)語

生物技術(shù)是21世紀人類科技史上最令人矚目的高新技術(shù)之一，具有高度的創(chuàng)新性、滲透性、綜合性，知識技術(shù)與人才的聚集性、資本密集性和增值性等特征。它為解決人類面臨的糧食短缺、人口膨脹、能源匱乏、環(huán)境污染、疾病防治等一系列重大問題帶來了希望，并取得了矚目的成果[ 3]。在湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學專業(yè)開設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)課程并探討其改革舉措，能夠為我國培養(yǎng)具有競爭力的農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才提供助推力。

參考文獻

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