改革植物分子育種課程教學以提高農科大學生對轉基因作物的認知

邸宏

摘 要 植物分子育種是農科類本科生的專業核心課程，本文對該課程開設的必要性、課程內容、教學方式、實驗教學和考核方式等方面的改革進行綜合分析，以期在提高課程教學質量的同時，使大學生在轉基因知識傳播和普及中發揮重要作用。

關鍵詞 植物分子育種 課程改革 教學內容 教學方式 轉基因

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.12.050

Through Pedagogical Reform of Plant Molecular Breeding to Improve the Understanding of Transgenic Crop for Undergraduates

DI Hong

（Northeast Agricultural University， Harbin， Heilongjiang 150030）

Abstract Plant Molecular Breeding was a core course for the undergraduates major in agricultural sciences. The author introduced the necessity of setting this course， and then analyzed comprehensively the reform measures of several respects aim to improve the quality of teaching， including the content， teaching methods， experiment teaching and assessment methods. The undergraduates should play an important role in science popularization about the knowledge of transgene.

Key words Plant molecular breeding； Teaching reform； Teaching content； teaching methods； Transgene

生物技術的發展日新月異，早已滲透到生物研究的各個領域，傳統植物育種方法與現代生物技術相結合，促進了植物分子育種的誕生。分子育種能改變植物的單一性狀而其它性狀保持不變，比傳統的育種方法更具有預見性和創新性，且大大縮短育種周期。農科專業大多開設了植物分子育種課程，便于學生掌握現代先進的育種理論和操作技能，為今后從事相關研究工作奠定牢固的基礎。這門課程中轉基因育種技術占較大比重，通過課程教學，有針對性地對大學生群體進行轉基因作物知識的科學普及，使學生從科學層面了解和掌握該項技術，提高認知和接受程度，使其成為轉基因技術的社會傳播者，有利于轉基因作物的推廣。

1 課程開設的必要性

自1996年第一個轉基因產品問世以來（延遲成熟的轉基因番茄），轉基因作物開始大面積種植推廣。截至 2016 年，全球共26個國家種植了 1.851億公頃轉基因作物，除2015 年以外的每一年度種植面積都有所增長。轉基因作物的種類包括玉米、大豆、棉花、油菜、苜蓿、甜菜、木瓜、茄子、馬鈴薯以及 2017 年2月份正式上市的蘋果，水稻、香蕉、小麥、鷹嘴豆、木豆、芥菜和甘蔗等其他作物的商業化也為期不遠。[1]一方面由于轉基因作物在降低生產成本、擴大種植區域、提高經濟效益等方面的巨大優勢而得到多國政府的認可和推廣，另一方面由于一些機構和激進人士的誤導，公眾對轉基因產品的安全性問題產生了懷疑。2015年中央一號文件出現“加強農業轉基因生物技術的科學普及”的內容，2016 年和 2017 年提出“加強農業轉基因技術研發和監管，在確保安全的基礎上慎重推廣”，希望通過各方努力讓社會公眾了解轉基因技術，更加理性的看待轉基因產品。大學生是青年知識分子群體，他們對轉基因作物的認知、評價、態度和意愿，會輻射到各自的家庭、親友。西南科技大學的唐永金教授在2015年對 434 名大學生進行轉基因作物認知、評價、態度、意愿情況的調查，結果表明，大學生們對轉基因的認知程度很低，在熟悉轉基因的學生中，評價食品安全、支持和部分支持推廣轉基因作物以及愿意食用的比例較大。[2]

根據現代農業發展和學科發展的需求，中國農業大學、東北農業大學等高校的農學、種子科學與工程等農科類專業相繼設置了“植物分子育種”課程。通過課程教學，向大學生群體進行轉基因知識的普及和正確引導，在科學層面和社會層面均對我國未來轉基因作物的推廣具有重要意義。

2 優化教學內容，緊跟時代發展

在設置課程內容時，從兩個方面綜合考慮。一方面，由于農科類本科生生物技術方面課程涉及很少，缺乏相關的前期基礎，理解轉基因育種和分子標記育種各個環節的理論和操作有一定困難，教師在設置教學內容時需把涉及到的一些基礎學科部分內容包括在內，但難度和比例要適當掌握。例如，目前植物轉基因采取的主要方法是農桿菌介導法，應把組織培養技術作為教學內容之一；目標基因的獲取和基因重組涉及到DNA的操作，基因工程中關于工具酶、載體等相關的理論和技術也應包括。另一方面，植物分子育種學科發展迅猛，任課教師應及時更新教學內容，增加該領域最新的科學研究成果，以及社會關注度大、引起廣泛爭議或引起社會恐慌的話題，兼顧學科和社會的需求。引導學生透過現象看本質，破除社會謠言，糾正錯誤信息，傳授科學試驗的設計、實施、驗證辦法，以及獲取國家相關法律法規、最新科研成果等信息的正確渠道。

3 改革教學方式，提升教學之效果

隨著互聯網技術迅速發展，虛擬與現實相互交融，信息的來源和學習的方式都發生了根本性變革，教材、教師不再是知識的唯一來源。據報道，大學生獲知轉基因信息來源第一層次是網絡、電視，第2層次是教材和教師，第3層次是報紙和雜志；在對轉基因食用安全評價上，從教師處獲知信息的學生沒有評價不安全的。[2]因此，通過教師傳播轉基因科普有利于學生對轉基因作物的正確認識。endprint

現在高校課堂上普遍使用 PPT，很多教師把自己變成了課件、視頻的播放員，對學生進行信息的單向灌輸，而忽視了學生在教學中的主體地位。在教學中教師可采用學生分組辯論、互聯網信息辨析、法律條文解讀等互動式教學方式，督促學生主動學習，不僅儲存分子育種相關的靜態知識，同時構建開放、流動、社會性的認知網絡，提高利用分子育種理論解釋、辨析、解決實際問題的能力。例如針對轉基因安全性問題，可將學生分成兩組持相反觀點進行辯論；教師和學生共同搜集整理科學界和社會上的一些謠言、說法，逐條甄別辨析；結合個別轉基因違法案件，解讀國家關于轉基因監管的法律法規及處罰措施等。通過教師的正確引導和學生主動吸收知識，避免學生因復雜、多元的互聯網信息而陷入盲目，走入誤區。[3]

4 改革課程實驗，提高學生認知能力

植物分子育種是實踐性較強的學科，實驗教學環節必不可少。實驗課所開設的內容配合理論課程安排，結合育種工作的實際需要，除應包括核酸提取、基因重組、大腸桿菌的培養和轉化、PCR擴增等驗證性實驗內容以外，還應增加綜合設計性試驗，如目標基因的遺傳轉化、轉基因植物的驗證和檢測等實驗。讓學生親自設計從基因克隆、載體構建、遺傳轉化，到開發分子標記、轉基因后代檢測和安全性評價等一系列環節，在此過程中加深對理論知識的理解和運用，了解轉基因植物的前世今生，增強感性認識，掌握植物分子育種的基本操作技術，從而更加客觀、科學、準確地評價和使用這項技術。

5 改革考核方式，調動學生主觀能動性

考試是用來衡量學生知識和能力掌握程度、反饋教師教學效果的重要手段。多數高校課程采用的考核方式為平時考勤占20%～30%，期中考試占20%～30%，期末考試占40%%60%。期中和期末考試核心是對知識的死記硬背，考核中缺乏學生獨立思考能力和過程監督。植物分子育種課程是農科類學生的一門應用型專業課程，其性質決定了一張試卷無法反映教學的效果，農業領域需要的是基礎知識扎實、口徑寬、綜合素質高、創新能力強的復合型人才，因此需對課程的考核方式進行改革。考試內容不應局限于死記硬背的基礎理論和方法，要更多包含體現學生分析、解決實際問題的內容，結合筆試、口試、設計與實踐、主題小論文等多種形式，適當分配各種考核方式在總成績中所占比例，降低筆試的權重，充分調動學生的主觀能動性，激發探求知識的興趣和創新的熱情，全面考核學生的綜合素質和能力。[4]

6 結束語

改革“植物分子育種”課程的教學和實踐，核心還在于加強任課教師的業務素質、實踐經驗和理論知識。利用這門課程授課教師對農科專業的大學生進行轉基因知識的系統傳授，既為學生從事育種研究奠定扎實的專業基礎，又為轉基因知識的科學普及和傳播培育了良好導體，通過他們輻射公眾，讓公眾了解到美國、歐盟、日本等發達國家以及我國為代表的發展中國，均通過立法形式建立了行政法規和技術標準相結合的轉基因生物安全管理體系，轉基因作物和產品的研發均在嚴格的框架體系內進行，上市前經歷了科學的安全性評估程序，產品具有可追溯性。[5]大學生群體可以用試驗數據來說服周圍的群眾，提高其對轉基因的認知程度，對轉基因產品進行正確的評價，從而減少社會恐慌和擔憂。

參考文獻

[1] 國際農業生物技術應用服務組織.2016年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢[J].中國生物工程雜志，2017.37（4）：1-8.

[2] 唐永金.轉基因作物的認知、評價、態度、意愿調查與科學普及[J].安徽農業科學，2015.43（22）：388-392.

[3] 張磊.“互聯網+教育”：重構學校生態的“轉基因”工程——專訪北京師范大學未來教育高精尖創新中心執行主任余勝泉[J].今日教育，2016（4）：13-17.

[4] 陳觀水.農業院校基因工程課程教學改革的探索[J].中國科技信息，2011（18）：140.

[5] 王明遠.轉基因生物安全監管模式及我國轉基因生物安全立法研究[J].上海交通大學學報（農業科學版），2007（2）：169-172.endprint