《藥用植物遺傳育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)與改革

韓曉偉 吳蘭芳 嚴(yán)玉平 鄭玉光

摘要：《藥用植物遺傳育種學(xué)》是中醫(yī)藥院校中藥資源專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授遺傳學(xué)和育種學(xué)兩方面的理論和實(shí)踐的知識(shí)。由于我校《藥用植物遺傳育種學(xué)》的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少，因此，為了在短時(shí)間里較好地完成實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)，我們分析了其他一些中醫(yī)藥院校的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)安排的情況并結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，取得了較滿意的教學(xué)成果。

關(guān)鍵詞：中藥資源;藥用植物;遺傳;育種;教學(xué);實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）05-0203-02

一、前言

遺傳學(xué)是高等院校生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科的一門基礎(chǔ)課，而遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)又是遺傳學(xué)課程教學(xué)的必要的組成部分[1]。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是驗(yàn)證遺傳學(xué)理論的重要一環(huán)，而且是推動(dòng)遺傳學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力[2]。而中醫(yī)院校所開設(shè)的《藥用植物遺傳育種學(xué)》又具其自身的許多特點(diǎn)，第一，知識(shí)體系較復(fù)雜：《藥用植物遺傳育種學(xué)》的知識(shí)分為了兩個(gè)大的部分，首先是遺傳學(xué)基礎(chǔ)理論的講解，這一部分就是普通遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論;其次就是關(guān)于育種學(xué)的知識(shí)體系[3]，而藥用植物的育種學(xué)研究的還比較少，這方面的實(shí)例也很少。第二，《藥用植物遺傳育種學(xué)》是中藥資源專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)的基礎(chǔ)課，中藥資源專業(yè)的教學(xué)任務(wù)中要求一學(xué)期講授完成，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課只有18個(gè)學(xué)時(shí)。因此，為了在時(shí)間緊、內(nèi)容多的情況下較好地完成教學(xué)任務(wù)，我們參考了一些學(xué)校的《藥用植物遺傳育種學(xué)》的實(shí)驗(yàn)課開設(shè)情況，并根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，以期能夠較好地完成該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

二、《藥用植物遺傳育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)課開設(shè)情況調(diào)查

中藥資源專業(yè)是一個(gè)比較新的專業(yè)，許多中醫(yī)藥院校只是近幾年才開始開設(shè)該專業(yè)。我校在開設(shè)中藥資源專業(yè)之初曾經(jīng)前往我國北方某所知名的中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)習(xí)，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)該校的《藥用植物遺傳育種學(xué)》只開設(shè)理論課，不開設(shè)實(shí)驗(yàn)課。因此通過對(duì)一些中醫(yī)藥院校的《藥用植物遺傳育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)課的調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先，許多學(xué)校實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)比較滯后，實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)只是遵循經(jīng)典的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑狈?chuàng)新[4]。現(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展可以說是一日千里，許多實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容都可以從更新的角度、更簡(jiǎn)便的方法入手，總是裹足不前的試驗(yàn)方法是無法讓學(xué)生跟上時(shí)代的步伐的。第二，教學(xué)方式也比較僵化，幾乎所有的實(shí)驗(yàn)都遵循一個(gè)模式，即教師設(shè)計(jì)好各種實(shí)驗(yàn)的步驟，然后詳細(xì)講解給學(xué)生，最后學(xué)生按照這個(gè)方法步驟完成實(shí)驗(yàn)，整個(gè)過程堪稱完美，但是學(xué)生卻收獲不多。這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法使學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦脫節(jié)，學(xué)生常常被動(dòng)地完成一些設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)不起學(xué)生的積極性。第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不合理。學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的評(píng)價(jià)主要依據(jù)就是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，有的同學(xué)辛苦完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告與抄襲完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的同學(xué)分?jǐn)?shù)相當(dāng)，使一些同學(xué)的積極性受到打擊，另外這種教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系無法發(fā)掘?qū)W生的科研能力，造成人才的浪費(fèi)。

鑒于以上的這些情況，我們?cè)谥贫ū拘５摹端幱弥参镞z傳育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程時(shí)進(jìn)行了一些改進(jìn)，力圖避免一些弊端，爭(zhēng)取達(dá)到更好的教學(xué)效果。

三、《藥用植物遺傳育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)改革方向以及改革的策略

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改革

1.由統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)向開放性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師的安排為主，幾乎是教師怎樣安排，學(xué)生怎樣完成。而我們的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)只有18個(gè)，時(shí)間上就無法保證，因此統(tǒng)一的大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是無法進(jìn)行的，只能進(jìn)行一些相對(duì)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。由此我們認(rèn)為不能只盯著課上的時(shí)間，要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此，我們以“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃指南”中提出的“興趣驅(qū)動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)、重在過程”的實(shí)施原則為指導(dǎo)[5]，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)題目，以小組為單位自主查閱資料，完成實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)，教師可幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的論證并鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的科研積極性，讓學(xué)生自動(dòng)的從課本中去尋找理論的依據(jù)從而完成自己的實(shí)驗(yàn)題目。例如有的學(xué)生對(duì)于藥材的基因表達(dá)與藥效成分之間的關(guān)系很感興趣，但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)做起來是很復(fù)雜的，因此，我先要求學(xué)生去查資料，尋找可以檢測(cè)的藥材和可能檢測(cè)的途徑。學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和接受新鮮事物的能力超出我的想象，他們根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道確定了要研究的藥材是柴胡，而且確定了研究的方法是熒光定量PCR，并且明確了柴胡皂苷是次生代謝產(chǎn)物，基因檢測(cè)只能檢測(cè)其合成途徑的關(guān)鍵酶的基因。在我看來學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到這一步就已經(jīng)很不錯(cuò)了。同學(xué)們決定將這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下去，并申報(bào)了當(dāng)年的“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃”。

2.由驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)到綜合性的研究型實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種理論學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合的教學(xué)手段[6]，驗(yàn)證性、演示型實(shí)驗(yàn)雖然能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，但是無法更深層次地挖掘?qū)W生的科研創(chuàng)新能力。因此，在保留一部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上我們大力發(fā)展綜合性的研究型的實(shí)驗(yàn)，不再局限于遺傳實(shí)驗(yàn)課，而是多門課程知識(shí)、儀器以及各種實(shí)驗(yàn)資源的整合。例如同學(xué)們準(zhǔn)備申報(bào)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃”的研究課題是“不同采收期柴胡中柴胡皂苷含量和柴胡皂苷合成途徑關(guān)鍵酶表達(dá)之間的關(guān)系”，這個(gè)課題在準(zhǔn)備初期是打算一個(gè)學(xué)年完成的，但是同學(xué)們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)的過程中總是有新的想法，而且很多想法非常可行，因此，在完成他們本人的科研任務(wù)的同時(shí)，他們把實(shí)驗(yàn)的思路方法傳給了下一屆的同學(xué)，使得實(shí)驗(yàn)有了延續(xù)性，同時(shí)也帶動(dòng)了一批選擇不同學(xué)科方向的同學(xué)加入進(jìn)來，不斷的進(jìn)行新的嘗試，幾乎成為了同學(xué)們畢業(yè)設(shè)計(jì)的提前演練。而我作為大家的教師，根據(jù)大家的思路和想法進(jìn)行了完善、補(bǔ)充并申請(qǐng)了省一級(jí)的科研課題。

綜合性的研究型的實(shí)驗(yàn)在最初也許很簡(jiǎn)單，但是隨著研究的深入，許多新的研究火花的迸出，這個(gè)最初簡(jiǎn)單的設(shè)想就會(huì)越來越完善，最終形成一個(gè)完整的科研課題。

（二）教學(xué)手段的改革

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改革，教學(xué)方法也會(huì)相應(yīng)的進(jìn)行改革。我們的18個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課不再用來進(jìn)行有限的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而是進(jìn)行科研Seminar（討論會(huì)），讓大家把自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、已經(jīng)得到的結(jié)果全部都展示出來，從而集思廣益，把自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果做到完美。最后一次課進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示和實(shí)驗(yàn)預(yù)想，把結(jié)果講出來，把預(yù)想也講出來，留給下一屆的同學(xué)再來繼續(xù)完善這個(gè)課題。這種PBL教學(xué)模式[7]，伴隨著開放式綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的科研能力和科研熱情。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)體系的改革

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的最終成果，對(duì)于學(xué)生的評(píng)價(jià)基本上也是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為最重要的依據(jù)，從而造成學(xué)生上課與不上課的成績差別不大，影響學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性。而進(jìn)行開放性和綜合性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生必須從頭努力，實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的每一個(gè)字都是自己努力的見證。教師對(duì)于開放性綜合性實(shí)驗(yàn)的打分并不在于關(guān)注他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何，而是關(guān)注實(shí)驗(yàn)報(bào)告整體的完整性，是否真正查找了文獻(xiàn)資料，實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)是否完整等。只要學(xué)生努力了，即使他的實(shí)驗(yàn)方向有一些錯(cuò)誤，沒有完美的結(jié)果也不會(huì)影響他的分?jǐn)?shù)。

四、改革后的效果

（一）培養(yǎng)大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力

實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)探索的一個(gè)很好的平臺(tái)，如果一切都給學(xué)生設(shè)計(jì)好了，學(xué)生反而失去了學(xué)習(xí)的興趣。因此，開放性的綜合性的實(shí)驗(yàn)不僅讓同學(xué)們體驗(yàn)到了團(tuán)隊(duì)合作的力量，同時(shí)也極大地發(fā)揮了學(xué)生的科研主動(dòng)性，從“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”。在實(shí)驗(yàn)探索的同時(shí)，學(xué)生們也非常積極地進(jìn)行各項(xiàng)科研課題的申報(bào)，即使是大一的同學(xué)不要求申報(bào)，很多同學(xué)都已寫好了課題申請(qǐng)書，準(zhǔn)備大二就申報(bào)。這種科研的熱情也使得教師的科研思路開闊起來，形成了一個(gè)師生共同進(jìn)步的積極的氛圍。

（二）發(fā)現(xiàn)科研人才，培養(yǎng)科研人才

開放性綜合型的實(shí)驗(yàn)課題的進(jìn)行，使得很多本科生的科研能力得到了鍛煉，為他們以后進(jìn)一步深造奠定了很好的基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

雖然《藥用植物遺傳育種學(xué)》在中醫(yī)藥院校的教學(xué)體系中是一個(gè)較小的科目，但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的改革嘗試卻取得了可喜的成果。相信開放性綜合型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將是未來大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢(shì)。

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