基于科研能力培養的藥用植物生物技術實驗教學改革研究

向蓓蓓+馬琳+朱慶華+王昊+陳志娟+譚世強+李先寬+王艷

摘要：在面向中藥資源與開發專業藥用植物生物技術的教學過程中，重視學生實驗理論的互動性教學，培養學生理論聯系實踐能力，將驗證性實驗轉變為開發性實驗，探索新的實驗教學模式，嘗試科學性的考核方式，不斷提高本課程的實驗教學效果，培養學生的科研思維和能力，培養適應經濟社會發展需要的研究型人才。

關鍵詞：藥用植物生物技術；實驗理論教學；改革開放性實驗；科學性考核

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）21-0001-02

Research on the Reform of Experimental Teaching of Medicinal Plant Biotechnology Based on Scientific Research Ability

XIANG Bei-bei1，MA Lin1，ZHU Qing-hua1，WANG Hao1，CHEN Zhi-juan2，TAN Shi-qiang2，LI Xian-kuan1，WANG Yan1

（School of Traditional Chinese Medicine1，Department of Experimental Teaching2，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine， Tianjin 300193，China）

Abstract：In the process of teaching traditional Chinese medicine resources and developing professional medicinal plant biotechnology，we should pay attention to the interactive teaching of students 'experimental theory，cultivate students' theory and practice ability，transform the verification experiment into development experiment，explore new experimental teaching mode，try to scientifically assess the way，and constantly improve the experimental teaching effect of this course，cultivate students' scientific thinking and ability to cultivate the research talents to meet the needs of economic and social development.

Key words：Medicinal plant biotechnology；Experimental theory teaching；Reform and openness experiment；Scientific assessment

我國開設中藥資源與開發專業的本科院校24所，包括醫藥大學和農業大學，以本科教育為主，兼有專科或研究生教育。我校中藥資源與開發專業堅持“以發展促保護、以保護謀發展，通過科學發展中藥材生產，減少對野生中藥材的依賴，實現中藥產業持續發展與生態環境保護相協調”作為總的依據，建立了從種質收集、基原鑒定、栽培育種、生物技術、質量評價到產品開發為主線的中藥資源與開發專業特色體系。

二十一世紀被譽為生物技術的世紀[1]，國內外許多學者利用生物技術，在主要糧食作物及水果、蔬菜等經濟植物方面取得了巨大成就，解決了人民的溫飽問題。近年來，生物技術發展迅速，是解決農業、林業、工業和醫藥業中生命科學問題的關鍵技術之一，成為當代生命科學中最有生命力的一門學科。應用生物技術研究開發藥用植物資源已成為當代制藥工業的一個重要研究方向，具有良好的社會效益和經濟效益。

“藥用植物生物技術”課程是一門很新的課程，至今發展不到二十年。近些年來這門課程的發展十分迅速，到目前為止多數中醫藥院校已開設“藥用植物生物技術”這門課程，并成為中藥資源與開發專業非常重要的一門專業課程。目前為止，該課程在我市僅有我校開設，其開設也僅僅四年，屬于課程創建階段。高校是我國經濟、社會發展的最重要的人才培養基地，所培養人才的素質，直接決定了國家經濟、社會發展的速度和質量。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出[2]，要改革人才培養模式，深化教學改革，支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節，全面提高高等教育人才培養質量。因而，培養具備良好的科學素養和獨立科研能力的研究型人才是當前藥用植物生物技術課程的重要教學目標。

1改變實驗教學的灌輸式教學，增加趣味性

“藥用植物生物技術”課程理論教學36學時，實驗教學18學時。在過去的教學當中，實驗課上授課教師不注重實驗相關理論的教學，占用實驗教學總學時比例小，灌輸式講述[3]實驗基本原理和步驟，教學內容缺乏設計，不利于學生深入思考和探索。在這樣的授課方式下，學生易懶惰，對照實驗步驟機械性做實驗，對實驗細節不理解，對實驗中出現的現象不會分析，不利于學生科研能力的培養。本研究中以提高學生自主學習和科研能力為中心，在課前讓學生完成預習報告，采取學生輪流授課的方式，由學生講，教師評，結合學校BB平臺，通過預實驗分析出實驗的關鍵環節，實驗過程中出現的問題，學生可以分析并加以討論。加強課上和課下互動[4]，充分調動學生學習的積極性。從國外引進和下載原版圖書和動感圖像，進行多媒體教學，有效提高教學組織效率，充實教學內容。在理論改革過程中，通過互動取得的教學效果明顯。通過改革，增加了實驗的趣味性，學生理論聯系實踐能力得到提高。endprint

2改變傳統實驗的簡單重復的驗證性實驗，增加創新性

在過去的幾年里，本課程的開設的均為驗證性實驗[5]，包括組織培養、植物轉基因技術、分子生物學技術等三模塊的實驗，共18學時。學生按照已有的實驗方案，去檢驗一個實驗結果，強調操作技能的程序化和規范化，驗證性實驗是目前大學實驗中主要的一種實驗方法。但是在實際操作過程中，教學效果不理想，學生缺乏對結果的興趣，缺乏對知識的深入理解。本研究試圖將驗證性實驗轉變為開放性實驗[6]。由教師選擇實驗內容，學生分組后查閱資料，設計方案，開展實驗，數據分析，提交實驗報告，表現優秀者可提交論文公開發表。

首先本研究中先完成理論講授，將驗證性實驗整合為一個開放性實驗：各組選擇感興趣的藥用植物，選擇合適的外植體，進行發根農桿菌的侵染，誘導獲得毛狀根，提取DNA，然后進行rolA基因的PCR擴增鑒定，以確定發根農桿菌侵染成功。

然后本課題組提出實驗設計報告的要求：

題目： xx毛狀根的誘導和分子鑒定

選擇一種藥用植物

①立題依據和目的意義（不少于1000字，負責人：xx）

②實驗材料與方法（不少于200字，負責人：xx）

③研究內容及技術路線（技術路線以流程圖形式表示，累計字數不少于100字，負責人：xx）

④可能遇到的問題和擬解決方法（不少于100字，負責人：xx）

⑤注明參考文獻（搜集文獻，不少于10篇，統一格式，負責人：xx）

3改變學生實驗中缺少團隊協作性，實驗成績考核缺乏科學性

在過去的實驗課程的成績考核中，指導老師打分比較“隨意”，實驗成績居于“可有可無”的地位。這就導致部分學生實驗課逃課，遲到早退，不重視做實驗和實驗成績。實驗課開設的意義喪失。為了提高實驗教學的質量，重視實踐的重要性，提高學生的學習積極性、主動性，建立科學性的考核制度[7-8]迫在眉睫。當前的實驗報告，學生沿襲了一成不變的格式和內容組成，對實驗講義的抄寫部分占據了較大篇幅，對實驗討論部分過少。學生“應付公事”似的提交完實驗報告就“萬事大吉”。

本研究中將加大討論部分篇幅，每“科研小組”的成員采取二次分工，防止個別學生缺乏積極性。考核成績包括個人成績及小組成績的評定。實驗報告考核方式：最終成績=每人負責部分成績×40%+小組實驗報告整體成績×60%

最后選取優秀的實驗設計，在畢業實習中進行實踐。指導完成本科畢業論文兩篇，題目分別如下《懷地黃毛狀根轉化體系的建立》及《粗莖秦艽的毛狀根轉基因體系的建立》。

在本研究的進行過程當中，也遇到了一些難點：①學生自主能力較差，查閱文獻較少，因此，將課前預習報告以“開題報告”形式提交，并加強和學生BB平臺交流和討論；②“綜合實驗”的開設要求實驗室設立開放日或開放時段，這就需要合理設計實驗方案，結合實驗室實際情況，有些實驗步驟可以一起完成；③由于本課程開設的班級為畢業班，學生積極性較低，針對如何提高學生積極性的問題。我們進行了更加科學的教學設計從而達到更好教學效果；④在實驗開展過程當中會出現個別小組成員參與性差的問題，針對這個問題我們應設計更完善的考核方式來提高學生的積極性。

4 總結

本實驗教學改革以藥用植物生物技術課程為切入點，根據學生志向、興趣與愛好自主選擇研究方向，在教師的指導下，開展探索性的實驗，有利于學生更好的適應不同層次本科生大學生創新基金和畢業生畢業實習研究二級實驗平臺，有利于培養創新意識。本實驗教學的改革，加強了中藥資源與開發專業學生對本專業領域的基本理論理解和基本實驗技能掌握，為培養優秀的中藥資源優秀人才提供孵育環境。在接下來的實驗教學中，我們會基于以上出現的問題，建立更完善的實驗模式，從而充分調動學生參與實驗的積極性，發揮學生在實驗中的主動性，提高學生的創新能力，探究能力，從而使學生全面發展[9]。

參考文獻：

[1]Clive James.2009年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢——第一個十四年1996～2009[J].中國生物工程雜志，2010， 30（2）：1-22.

[2]汪基德.從教育信息化到信息化教育學習《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》之體會[J].電化教育研究，2011（9）：5-10.

[3]萬亭宇，王瑞.關于高校灌輸式教育的分析與建議[J].當代教育實踐與教學研究：電子版，2016（4）：66.

[4]向蓓蓓，周桂桐.以學生為中心的互動教學探討[J].中醫教育，2015（1）：80-82.

[5]陸啟威.驗證性實驗和探究性實驗的區別及轉換[J].教學與管理，2015（2）：46-47.

[6]張曼，宋桂珍.高校開放性實驗室的研究與探索[J].實驗科學與技術，2015，13（1）：143-145.

[7]侴曉玉，郭秀芝，孔令艷.無機化學實驗成績評價標準與考核方式初探[J].大學化學，2017，32（3）：30-33.

[8]龍蘇蘭.綜合性考核法在護理學基礎實驗教學中的應用[J].中國高等醫學教育，2015（8）：114-115.

[9]陳志剛，段素菊，操靜濤.建立“三位一體”美育機制 促進學生全面發展[J].北京教育（高教），2016（5）：59-61.

編輯/錢洪飛endprint