《作物栽培生理研究法》課程的建設與實踐

【摘要】《作物栽培生理研究法》是研究作物栽培生理的方法和技術。在農學專業研究生中開設這門課程，對于促進作物栽培學的發展，培養研究生的實驗操作技能和科技創新能力具有重要意義。本文從師資隊伍建設、教材編寫、教學方法和考核辦法等方面介紹了該課程建設和實踐的體會，分析了課程開設的效果和存在問題，為高校研究生教學提供參考。

【關鍵詞】作物栽培生理 課程建設 研究生 創新能力

【基金項目】江蘇省國家重點實驗室培育基金（2004-13）；江蘇省高校優勢學科工程建設項目（PAPD-2010）；江蘇高校品牌專業建設工程資助項目（PPZY2015A060）。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）43-0211-02

作物栽培生理是作物栽培學和植物生理學的交叉學科，主要研究作物生長發育、產量和品質形成過程中的生理規律，研究栽培措施和環境對作物生理過程影響的一門科學。《作物栽培生理研究法》的廣義概念則是研究作物栽培生理的方法和手段；其狹義的定義則是開展作物栽培生理研究的實驗方法和技術。自2005年起，揚州大學農學院為《作物栽培學與耕作學》學科碩士研究生開設了《作物栽培生理研究法》課程，主要為研究生講授一些重要的與作物栽培生理研究內容密切相關實驗方法和技術，同時也為研究生直接參與作物栽培生理的研究提供機會。

一、開設《作物栽培生理研究法》課程的必要性

1.作物栽培學發展的需求

隨著我國農業結構的戰略性調整和農業現代化的發展，作物栽培學承擔的任務發生了很大的變化[1]。作物栽培的目標有過去主要追求高產發展成為實現高產、優質、高效、生態、安全及可持續發展的協調統一[1-3]。以信息技術和生物技術為代表的新技術革命的興起以及新儀器、新設備的問世和測試手段的進步，促進了作物栽培學研究的手段由傳統的依靠一桿尺、一只烘箱和一架天平的稱稱量量等基本農藝形態分析向細胞、亞細胞、激素、酶學等生理生化分析技術發展[3]。形勢的發展和科技的進步，必切要求作物栽培學專業的研究生除了掌握傳統的、經典的研究測試手段外，還要掌握適應現代作物栽培學發展的生理生化測定技術。

2.提高研究生實驗操作技能和創新能力的需要

培養研究生的創新意識和創新能力是研究生教育的重要核心和方向[4， 5]。但長期來，高等教育中存在著重理論、輕實踐，重課程理論教學，輕實驗技能培訓等現象，致使一些低年級研究生不會實驗設計，不掌握基本的實驗操作技能，不會對實驗數據進行分析，嚴重影響了研究生的科研能力和創新能力[6， 7]。開設《作物栽培生理研究法》課程，可以為研究生提供學習作物栽培生理相關實驗方法和技術的機會，研究生可直接參與實驗設計、實驗操作、數據分析、實驗報告和問題討論等過程，提高研究生實驗操作技能和創新能力。

二、《作物栽培生理研究法》課程建設和實踐的體會

1.成立課程教學小組

為建設和上好《作物栽培生理研究法》課程，揚州大學農學院聘請在作物栽培生理研究方面既有較高理論水平，又有豐富實踐經驗和作物生理生化實驗知識的教授擔任主講教師，聘請具有豐富實驗室管理經驗和嫻熟掌握作物生理生化實驗技術的高級實驗師擔任實驗指導教師，這些人員組成《作物栽培生理研究法》課程教學小組，負責課程的建設和教學。

2.認真編寫教材

課程教學小組根據《作物栽培學與耕作學》學科發展和各課題組科研需求，編寫了《作物栽培生理研究法》教材。教材有“植物中內源激素含量的測定方法”、“谷類作物籽粒中淀粉合成相關酶活性測定方法”、“植物組織中活性氧的測定方法”、“植物組織中抗氧化物質和酶活性的測定”、“質膜ATP酶活性測定”、“植物組織中氮代謝系統中酶活性測定”、“植物光合作用測定方法”、“植物組織中可溶性糖和淀粉測定方法”等15個實驗指導說明。其中大部分實驗是在原有知識的基礎上，經過了課程教學小組的摸索和改進，使得實驗原理更加明晰，實驗操作步驟更加明確、操作性更強，實驗結果計算公式和分析方法更加合理。

3.改進教學方法

傳統的實驗課教學，一般為老師講，學生聽，然后學生在老師指導下完成實驗操作過程[8]。為了提高《作物栽培生理研究法》教學效果，培養研究生的創新能力，負責本課程的教師對課程教學進行了改進，突出的有兩點：一是研究生自主選擇課程學習內容。研究生根據課題和論文研究需要，自主選擇課程學習內容。其內容可以是教師編寫的教材上的，也可以不是教材上的，以便讓研究生做到學以致用，學用結合；二是突出研究生的主導地位。教師在課堂上講解的時間不到上課全部時間的10%，其余時間全部留給學生。研究生負責實驗設計、實驗操作、數據分析、實驗報告和問題討論等全過程，教師主要負責答疑和幫助解決同學們在實驗中遇到的問題。此外，在時間的安排上，研究生可根據需要選擇課程學習的時間。

4.改革考核辦法

過去實驗考核方式主要是依據實驗操作的規范程度、實驗態度和實驗報告。本課程對考核辦法進行了改革：課程考核成績主要有3部分組成：出勤情況，實驗準備和課堂紀律占考核成績的20%；實驗操作的規范程度和實驗報告占30%；研究生創新能力占50%。創新能力主要依據實驗設計的創新性，實驗技術的難度和技術的改進，分析和解決問題的能力等方面。

三、課程開設的效果與問題討論

1.課程開設的效果

（1）提高了研究生的創新能力。《作物栽培生理研究法》課程開設12年來，合計培養研究生400余名。這些學生的實驗技能和創新能力均有很大提高：研究生論文的抽查合格率、畢業率和和學位授予率均為100%；在國內外學術期刊發表論文500余篇，成為促進科技創新發展的重要力量。

（2）提高了實驗室儀器使用效率。《作物栽培生理研究法》課程開設依托的實驗平臺是“揚州大學江蘇省作物栽培與生理實驗室”和“江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室建設培育點”。兩實驗室目前具有50萬元的大型儀器設備19件，20萬元以上儀器設備136件。《作物栽培生理研究法》課程的開設，大大提高了實驗室儀器設備的使用效率。近5年，大型儀器設備平均每件的年使用時數為920小時，進入江蘇省同類實驗室大型儀器使用效率的先進行列。endprint

2.存在問題

（1）師資問題。擔任《作物栽培生理研究法》課程的教師不僅需要較高的理論水平和實驗操作技能，而且需要化費大量的時間和精力。目前揚州大學農學院承擔該課程教學的老師年齡偏大，急需培養既有理論和實驗操作水平，又有奉獻精神的青年教師。

（2）課程內容更新的問題。隨著作物栽培學基礎研究水平的提高，作物蛋白質組學、基因組學、信號傳導等分子生物學技術將成為作物栽培生理學的重要研究內容。適應這種形勢的發展，《作物栽培生理研究法》課程需要與時俱進更新教學內容，從事該課程教學的教師需要更新知識和掌握相應的實驗技能，實驗室需要添置相應的儀器設備。

（3）實驗經費問題。揚州大學農學院開設的《作物栽培生理研究法》課程，以往的課程實驗經費主要由《作物栽培學與耕作學》學科承擔。近年來由于學科建設以一級學科《作物學》建設，而不再以《作物栽培學與耕作學》二級學科為單位進行建設。因此，《作物栽培學與耕作學》學科沒有經費支持該課程的實驗經費。需要學院和《作物學》學科統籌考慮支持。

四、結語

在農學專業研究生中開設《作物栽培生理研究法》課程，是作物栽培學發展的需要，對于提高研究生實驗操作技能和創新能力，提高高校重點實驗室儀器設備使用效率具有十分重要的作用。建設好這門課程，需要一支在作物栽培生理研究方面既有較高理論水平，又掌握作物生理生化實驗操作技能的教師隊伍，需要與時俱進，探索新的教學內容和教學方法，需要相關學科和重點實驗室的全力支持。

參考文獻：

[1]官春云 主篇. 現代作物栽培學[M]. 北京：高等教學出版社，2011. pp. 1-2.

[2]余松烈，苗保河. 新世紀作物栽培學的任務與發展方向[J]. 作物雜志，2006， 1： 1-4.

[3]楊建昌. 對作物栽培學發展的幾點思考[J]. 科技創新導報，2008，1： 154-155.

[4]汪小會.有效提高學生創新能力的實驗教學改革[J]. 高校實驗室工作研究，2016， 23（2）： 6-7.

[5]倪春林，鄭文旭，劉英菊.提高青年教師實踐教學能力的探索[J]. 實驗技術與管理， 2016， 33（4）： 163-165.

[6]Yang JC. Science and Technology Backyard improves farmers？蒺 productivity [J]. Science China-Life Science， 2016， 59（12）：1348-1349.

[7]黃曉玫，李鴻飛，黃濤.強化培養學生實踐能力和創新能力的探索與實踐[J]. 實驗技術與管理， 2014， 31（2）： 1-5.

[8]賈桂康. 植物生物學實驗教學的改革與實踐[J]. 教育教學論壇， 2016， 2： 244-245.

作者簡介：

王志琴（1962.02-），女， 漢族，江蘇無錫市人，揚州大學高級實驗師，主要從事作物栽培與生理的研究工作和實驗室管理，主要研究方向：作物產量與品質形成機理。endprint