高艷娜 劉東明 李志謙 張海朋 王小貝 白團輝 譚 彬*
(河南農業大學園藝學院 河南·鄭州 450002)
園藝植物生物技術是以園藝植物為研究對象,應用現代生物技術有關的基本原理和方法,改造園藝植物遺傳特性獲得園藝新產品的一門交叉學科,也是農業生物技術的重要組成部分。為了培養符合現代農業發展需要的高科技人才,各個農林院校相繼開設了園藝植物生物技術課程。本文以河南農業大學園藝學院為例,分析該課程教學中存在的問題,并提出了教學改革方案。
園藝植物生物技術是我校園藝專業本科生的專業核心課程之一。課程共32學時,其中理論24學時,實驗8學時。理論部分主要包括緒論、植物組織與細胞培養技術、原生質體培養和體細胞雜交、分子標記技術原理與應用、基因分離與克隆、植物轉基因技術。實驗部分主要包括現代生物技術實驗室設置與儀器使用方法、外植體的消毒與接種、質粒DNA的酶切及檢測。要求學生通過本課程的學習了解現代生物技術的發展概況及在園藝植物中的應用,系統地掌握園藝植物生物技術相關的基本原理和方法,并能運用于實踐,為從事園藝植物生物技術領域的相關研究奠定良好的理論和技術基礎[1]。本課程期末考試方式為閉卷考試,平時成績以實驗報告和考勤為主。課程總成績=期末成績×70%+平時成績×30%。
園藝植物生物技術的發展日新月異,為了實現課程的與時俱進,課程教學內容需要不斷更新、完善。與開設本課程的其他院校相比,我們的園藝植物生物技術課程總學時數較少,實驗學時數占比只有25%。如何利用有限的學時將最新的研究進展融入課程是我們面臨的主要問題。園藝植物生物技術融合了植物學、植物生理學、園藝植物育種學、分子生物學基礎等多學科的知識。而對于前修知識的掌握,各位同學之間肯定是有差異的,老師也不可能花很多的時間組織學生復習。如何實現不同課程的前后銜接也是我們要重點考慮的。
在理論課教學中,教師要在有限的時間內完成較多的教學任務,往往采用單向灌輸式授課,大量快速地堆砌知識點;而該課程理論知識相對來說比較抽象,學生理解起來難度較大,慢慢對學習失去興趣,甚至產生畏懼,這種教學方式忽視了學生的素質教育和能力的提高。根據我校園藝植物生物技術教學團隊多年的實踐經驗,雖然進行過教學方法的改革,但是仍需要進一步探索、完善。
在實驗課教學中,教師在課前將上課所用到的實驗材料、儀器等為學生準備好,在課上,教師為學生講解實驗內容和步驟,學生往往是不加思考、循規蹈矩進行操作;實驗結束后,多數學生只是簡單的將結果寫在實驗報告上應付了事。整個過程學生只是為了完成課程任務而簡單操作,缺乏獨立思考和自主創作。此外,實驗報告抄襲拷貝現象越來越嚴重,難以分開檔次,導致教師無法判斷學生聽課效果和實踐能力的掌握程度,嚴重影響教學質量。此外,由于受到學時的限制,當前實驗課程缺乏系統性、全面性,學生只能參與其中幾個重要過程,中間銜接步驟往往由學生代表或教師完成,這種模式影響了學生對實驗整體的理解和把握[2]。
原來學生的課程總成績的考核組成相對比較單一。平時成績主要有出勤和實驗報告組成,期末考試成績成為成績評定的主要依據,不排除部分學生考前突擊復習獲得尚可的成績。這種課程考核方法重結果輕過程、重知識輕能力,需要不斷完善成績評價考核辦法。此外,現有的教學模式下,學生實驗報告同質化嚴重,很難通過其分辨出成績差異,嚴重影響教師教學質量評定和學生的自主創新能力的提升。
園藝植物生物技術的發展突飛猛進,我們在教學過程中應對課程內容進行不定期更新和補充,將最新研究進展或實例融入理論講解。例如在講解“離體快繁與脫毒”時,由馬鈴薯脫毒苗的生產,講到2021年我國的“優薯計劃”取得里程碑式的突破,使馬鈴薯主要繁殖方式發生改變。幫助學生了解生物技術在園藝學科發展的最新動態及應用前景。由于理論學時有限,可將重要知識點分解、錄制成短視頻上傳到學習平臺,方便學生觀看和復習。在課程教學中,我們要充分利用學院甚至學校教師的科研優勢,將他們的科研項目融入教學中,引導學生理論聯系實踐。通過身邊人的研究實例,讓學生對相關理論知識產生更直觀的認知[3]。同時,教師可以利用學習平臺推送有價值的參考資料,如高質量的文章、網址、微信公眾號等,從課內延伸到課外,讓學生利用課余時間拓展自己的知識面。
(1)豐富教學方法。
傳統滿堂灌式的教學方法無法激發學生學習的積極性,教師可以充分利用現代化教學手段如動畫、視頻等,將抽象的理論知識形象化具體化。靈活運用問題式、任務驅動式、競賽式、項目探究式等多種教學方法激發學生學習的興趣,培養學生善于思考、善于分析問題及解決問題的能力,提高教學效率和質量[4]。
實驗教學過程中,可結合根據園藝植物生物技術領域最新的研究進展,教師或學生擬定一些相關的題目,讓學生自主選題,通過查找文獻自行設計、準備和執行試驗,并形成一份研究報告或論文,以PPT等形式向大家展示,由師生點評、提問和討論,這種互動—參與式教學法可以加深學生對知識的理解和掌握,提高學生溝通和表達能力[5]。
(2)建設在線開放課程。
在線開放課程是互聯網技術+信息化課程,打破了傳統的僅僅局限于課堂的教學模式,使課堂實現“云操作”,隨時隨地可以進行,增強了高等教育教學的吸引力[6]。在線開放課程的建設可以綜合優秀的教學資源提升教學質量,強化學生自主學習能力;為高校師生和廣大社會學習者提供了優質的學習資源,也擴大了優質教學資源的受益面。
(3)翻轉課堂模式的應用。
翻轉課堂教學是讓學生在課前、課下利用在線開放課程等網絡學習平臺進行學習,課上師生互動、討論,將學習的決定權由老師交給學生,是以學生為中心的一種教學模式,符合時代的發展。為了注重教學銜接,保證教學質量,我們將采取“課前預習,課中復習與討論,課后鞏固”的模式。課前,教師利用網絡學習平臺發布學習任務和要求,學生充分利用線上教學資源進行學習。課中,教師對重點和難點內容進行講解,學生根據自主學習及實驗過程中遇到的問題進行小組討論。對于學生未達成一致意見的問題,教師要及時引導解答。最后,教師對本次課程進行總結與評價并布置作業。課后,學生利用學習平臺及時完成作業以鞏固所學知識;教師及時批改作業并反饋。激發學生學習積極性,培養其獨立思考、溝通交際能力及團隊協作精神。
增加平時成績考核方式和比重,將考核方式進一步細化。例如根據課中表現、課前任務和課后作業的完成情況(完成時間、完成度、準確率、知識拓展情況等)打分。增加課程論文、小組討論等環節在總成績的占比?,F有教學模式下實驗報告同質化嚴重,應鼓勵學生在實驗結果部分不僅包含結果記錄,也包括實驗的原始數據、數據分析方法、總結歸納、參考文獻等,培養學生數據收集、分析和處理的能力。
園藝植物生物技術是農林專業重要的專業核心課程之一。隨著現代生物技術突飛猛進的發展,為了保證該課程能夠與時俱進,教師需要不斷優化教學內容,改革教學方法,細化考核標準,創新實踐教學體系,探索理論與具體實踐相結合的途徑,從而培養具有協同創新能力的高素質的新時代農藝人。