农业生物技术课程教学实践

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[摘 要]现代生物技术是一门综合性学科,在农业领域中已得到广泛应用.为应对生物技术在农业领域的应用现状和未来发展趋势,新疆石河大学农学专业开设了农业生物技术课程.为了提高教学质量,使学生牢固掌握农业生物技术相关知识和技能,笔者结合自身教学经验,从学生学和老师教的角度,以及今后对这门课程改进的思路进行探讨.

[关 键 词 ]农业生物技术 教学实践 课程教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）08-0059-02

为应对生物技术在农业领域的应用现状和未来发展趋势,新疆石河子大学农学专业于2008年开设了农业生物技术课程,并将这门课程作为农学专业的专业基础课,该课程从多视角向学生系统、科学、通俗地讲述现代农业生物技术的有关概念、原理、研究方法和技术,应用情况和前景,存在的问题以及解决的思路和途径等,通过学习能够让学生紧跟时代步伐,为将来深造和独立从事生物技术领域的科技工作奠定基础.笔者结合自身的教学经验,从学生学的角度,老师教的角度,以及今后对该课程改进的思路进行探讨.

一、学生对农业生物技术的认识

(一)兴趣浓厚

学生对于生物技术的兴趣十分浓厚,对于抗虫棉、转基因食品等已经植根于人们生活中的现代生物技术产物有所了解,对于生物技术在农业领域的应用充满好奇和憧憬,这些内容激发了他们浓厚的学习兴趣,迫切想了解和掌握现代生物技术的相关理论知识.

(二)没有信心,认为太“难”

学生普遍认为,现代生物技术是高新技术,是科学家所从事的科学课题,高深而神秘,离自身太遥远.尽管他们已经接触过一些相关的理论知识,但对于DNA这些肉眼难以观察到的事物,人类如何对其进行改造,难以理解.所以一旦老师提出新名词,他们既觉得新鲜又有几分畏惧,担心自己不能理解这些知识.

二、笔者教农业生物技术的感受

(一)授课内容要精炼

生物技术课程是一门多学科综合的课程,涉及诸多方面的知识,有许多理论和技术无法包容在这门课程中,很难做到面面俱全.笔者所授的这门课程包括40课时理论教学和8课时实验教学,理论教学内容主要讲授基因工程和细胞工程的基本理论知识及其在农业领域的应用与展望.让学生多掌握知识的想法是好的,但内容过多、过细并不适合这门课程,多而细的内容只能使他们感到力不从心,脑子里的知识搅和在一起,不能很好地消化理解.讲解的过程也要精炼,如有的书将基因工程的内容用六个字进行概括：“分、切、接、转、筛、表”,短小的六个字,每个字中均包含了丰富的理论知识.只要理解了每个字的含义,就等于掌握了基因工程的基本内容.这种内容的提炼可以使学生从思想上抛掉“难”的包袱,有一种原来如此的释然.

(二)把握好讲授的深度

由于生物技术发展迅猛,各种新知识和新技术层出不穷,授课时要把握好深度,对于缺乏实践操作的学生而言,讲授得过深等于增加疑惑.如讲授DNA分子的切割和连接时,切割DNA的限制性内切酶常被称为“DNA的剪刀”,连接DNA的连接酶常被称为“DNA的胶水”,形象的比喻清晰地解释了两种酶的功能.另外,教材中介绍了多种限制酶和修饰酶,这时要重点教授几种常用的酶类,其他酶类一带而过,或不讲授,让学生阅读课外书籍寻找答案.

(三)教学手段要丰富

生物技术在农业领域的应用给我们带来了诸多惊喜和希望,相比之下,理论知识却显得乏味枯燥,有些甚至比较难懂,因此教学手段一定要丰富,使教学过程变得生动、直观、易于理解,激发学生的学习兴趣.

幻灯片的制作要精美,少一些文字,多一些图片,如“核移植技术”,对于学生来说是个新名词.该技术在植物中应用较少,在动物中的应用却很广泛,克隆羊“多莉”可谓人尽皆知,而它正是主要通过这种技术来获得的.通过讲解克隆羊多莉诞生的技术路线,不但能够激发学生的学习兴趣,还可以使学生较好地理解什么是“核移植技术”、克隆动物,甚至克隆人产生的原理.

看flash动画和电影是学生最喜欢的教学环节,再枯燥难懂的理论知识,通过这样的教学手段播放出来也会对他们具有巨大的吸引力.如今网络上有很多生物技术的相关影像,这些事物完全可以为我们所利用,创造出生动、活泼的教学气氛.如细胞工程中的种苗快繁一节,通过理论知识的讲解结合一段网络种苗快繁的视频,能够帮助学生很好地消化、理解基本的理论知识.

(四)紧密结合实验教学

农业生物技术是一门实践性较强的课程,抽象的理论知识增加了学生理解的难度,而真实的实验操作可以引起学生的兴趣,培养学生的科学思维、动手能力和创新意识,因此我们应结合实验进行教学.该课程仅包含了8课时的实验教学,课时较少,植物生物技术实验具有连续性、时间长的特点,所以我们选择了比较实用、常用的实验,包括DNA的提取和转化、DNA的PCR扩增、培养基的配置、外植体的消毒和种植操作,这些实验的开设可帮助学生巩固课堂中学到的理论知识,并加深对这些知识的理解.

(五)把握学科前沿,多充实自己,提高自我素养

生物技术的发展日新月异,仅讲授教材很难跟上其发展速度.我们需要在教学过程中,阅读大量的书籍、文献,把握学科前沿,及时了解生物技术发展动态及相关数据,总结出某一理论、某一技术或某一现状全面的知识,然后讲授给学生.如在讲授种植转基因作物的国家、种植面积、所涉及的作物及转化的基因时,需在网络上搜索最新的数据,使学生准确地把握转基因作物的种植现状；讲授转基因生物安全性争论时,应补充列举最近发生的事件,如2012年我国湖南衡阳小学生疑被喂食转基因大米的事件.通过这种方式,不仅可以传授学生最新的知识,还能不断地充实自己,提高自己的业务素养.

三、生物技术课程教学的改革

（一）需自编教材 该课程适合本科教学的教材较少,内容较为全面的教材价格昂贵,而价格合适的教材内容粗略.因此,需要申请立项,编制一本适合的教材.该教材主要包括基因工程和细胞工程方面的基础知识和在农业领域的应用,在内容上要体现基础性和前瞻性,既能使学生充分地掌握基本知识,又能了解该领域的前沿及发展前景.该教材还要兼顾基础理论与实际操作的统一,相应的章节编写对应的实验操作,使学生能够很好地将理论与实践相结合.在使用的过程中不断完善,编制出一本实用的教材.

(二)提前开设课程

农业生物技术课程开设对象是农学专业大四的学生,是较晚开设的少数专业基础课之一.学生在大四学年比较繁忙,他们的关注点会发生转移,由前3个学年刻苦学习争取奖学金,转移至研究生升学考试和找工作上.尽管大部分学生能够在课程上认真听讲,但仍存在部分学生在课堂上复习升学考试的相关内容,少数学生请假参加工作面试等问题,这些情况将直接影响教师的授课效果和学生的学习效果,因此需提前开设该课程.

(三)加强实验教学

通过生物技术实验教学环节,能够促进学生对课堂理论知识的理解.但由于生物技术实验所用的仪器、试剂和耗材均较为昂贵,如PCR仪、工具酶、移液器等,因此实验教学成本较高,导致教学内容较少,严重制约了学生将生物技术知识运用到工作实践的能力的培养.笔者认为,加强实验教学可从以下几个方面着手.第一,可以适当地增加实验教学的学时,增加实验内容.第二,可以将实验操作和多媒体教学相结合,对于时间长和较复杂的实验,通过播放幻灯片和录像辅助教学,在观看过程中对学生详细讲述整个实验流程,学生有疑问可反复观看录像,和老师一起探讨并及时解决疑问.这种实验教学方法不仅能够节能降耗,还能有效地利用实验室现有的各种资源,在有限的时间内使学生掌握更多的知识和技能.第三,新疆石河子大学农学专业所在学科有较好的科研平台,拥有宽敞的实验室和完备的仪器设备,是教师和研究生从事农业生物技术领域相关研究的理想场所,许多重大课题都是通过这个平台来完成的,但参与这些课题的均是农学专业的博士、硕士研究生,本科生少有机会参与这些课题.组织本科生参观研究生实验平台,向他们介绍相关课题的研究现状和意义,以及各种先进仪器的用途和操作流程,能使学生接触到本学科的前沿,激发学习兴趣,弥补实验内容少的不足,达到良好的教学效果.

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吕虎.现代生物技术导论[M].北京：科学出版社,2005.

[2] 瞿礼嘉,顾红雅,胡苹,陈章良.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社；德国：施普林格出版社,2002.

[3] 薛金爱.浅析《生物技术概论》的教学实践[J].山西农业大学学报,2006,26（6）：224-225.

[4] 张金智,刘继红,胡春根.《园艺植物生物技术》课程的发展与教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40（1）：537-538,540.

[5] 刘林丽,张恩平.高校生物技术绿色实验教学的探索与实践[J].实验室科学,2011,14（2）：182-184.

[责任编辑：雷 艳]