基于科研能力培養(yǎng)的藥用植物生物技術(shù)實驗教學(xué)改革研究

向蓓蓓+馬琳+朱慶華+王昊+陳志娟+譚世強+李先寬+王艷

摘要：在面向中藥資源與開發(fā)專業(yè)藥用植物生物技術(shù)的教學(xué)過程中，重視學(xué)生實驗理論的互動性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力，將驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)殚_發(fā)性實驗，探索新的實驗教學(xué)模式，嘗試科學(xué)性的考核方式，不斷提高本課程的實驗教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和能力，培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的研究型人才。

關(guān)鍵詞：藥用植物生物技術(shù)；實驗理論教學(xué)；改革開放性實驗；科學(xué)性考核

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）21-0001-02

Research on the Reform of Experimental Teaching of Medicinal Plant Biotechnology Based on Scientific Research Ability

XIANG Bei-bei1，MA Lin1，ZHU Qing-hua1，WANG Hao1，CHEN Zhi-juan2，TAN Shi-qiang2，LI Xian-kuan1，WANG Yan1

（School of Traditional Chinese Medicine1，Department of Experimental Teaching2，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine， Tianjin 300193，China）

Abstract：In the process of teaching traditional Chinese medicine resources and developing professional medicinal plant biotechnology，we should pay attention to the interactive teaching of students 'experimental theory，cultivate students' theory and practice ability，transform the verification experiment into development experiment，explore new experimental teaching mode，try to scientifically assess the way，and constantly improve the experimental teaching effect of this course，cultivate students' scientific thinking and ability to cultivate the research talents to meet the needs of economic and social development.

Key words：Medicinal plant biotechnology；Experimental theory teaching；Reform and openness experiment；Scientific assessment

我國開設(shè)中藥資源與開發(fā)專業(yè)的本科院校24所，包括醫(yī)藥大學(xué)和農(nóng)業(yè)大學(xué)，以本科教育為主，兼有專科或研究生教育。我校中藥資源與開發(fā)專業(yè)堅持“以發(fā)展促保護(hù)、以保護(hù)謀發(fā)展，通過科學(xué)發(fā)展中藥材生產(chǎn)，減少對野生中藥材的依賴，實現(xiàn)中藥產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)”作為總的依據(jù)，建立了從種質(zhì)收集、基原鑒定、栽培育種、生物技術(shù)、質(zhì)量評價到產(chǎn)品開發(fā)為主線的中藥資源與開發(fā)專業(yè)特色體系。

二十一世紀(jì)被譽為生物技術(shù)的世紀(jì)[1]，國內(nèi)外許多學(xué)者利用生物技術(shù)，在主要糧食作物及水果、蔬菜等經(jīng)濟植物方面取得了巨大成就，解決了人民的溫飽問題。近年來，生物技術(shù)發(fā)展迅速，是解決農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)中生命科學(xué)問題的關(guān)鍵技術(shù)之一，成為當(dāng)代生命科學(xué)中最有生命力的一門學(xué)科。應(yīng)用生物技術(shù)研究開發(fā)藥用植物資源已成為當(dāng)代制藥工業(yè)的一個重要研究方向，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

“藥用植物生物技術(shù)”課程是一門很新的課程，至今發(fā)展不到二十年。近些年來這門課程的發(fā)展十分迅速，到目前為止多數(shù)中醫(yī)藥院校已開設(shè)“藥用植物生物技術(shù)”這門課程，并成為中藥資源與開發(fā)專業(yè)非常重要的一門專業(yè)課程。目前為止，該課程在我市僅有我校開設(shè)，其開設(shè)也僅僅四年，屬于課程創(chuàng)建階段。高校是我國經(jīng)濟、社會發(fā)展的最重要的人才培養(yǎng)基地，所培養(yǎng)人才的素質(zhì)，直接決定了國家經(jīng)濟、社會發(fā)展的速度和質(zhì)量。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出[2]，要改革人才培養(yǎng)模式，深化教學(xué)改革，支持學(xué)生參與科學(xué)研究，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，全面提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。因而，培養(yǎng)具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和獨立科研能力的研究型人才是當(dāng)前藥用植物生物技術(shù)課程的重要教學(xué)目標(biāo)。

1改變實驗教學(xué)的灌輸式教學(xué)，增加趣味性

“藥用植物生物技術(shù)”課程理論教學(xué)36學(xué)時，實驗教學(xué)18學(xué)時。在過去的教學(xué)當(dāng)中，實驗課上授課教師不注重實驗相關(guān)理論的教學(xué)，占用實驗教學(xué)總學(xué)時比例小，灌輸式講述[3]實驗基本原理和步驟，教學(xué)內(nèi)容缺乏設(shè)計，不利于學(xué)生深入思考和探索。在這樣的授課方式下，學(xué)生易懶惰，對照實驗步驟機械性做實驗，對實驗細(xì)節(jié)不理解，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象不會分析，不利于學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。本研究中以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和科研能力為中心，在課前讓學(xué)生完成預(yù)習(xí)報告，采取學(xué)生輪流授課的方式，由學(xué)生講，教師評，結(jié)合學(xué)校BB平臺，通過預(yù)實驗分析出實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實驗過程中出現(xiàn)的問題，學(xué)生可以分析并加以討論。加強課上和課下互動[4]，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。從國外引進(jìn)和下載原版圖書和動感圖像，進(jìn)行多媒體教學(xué)，有效提高教學(xué)組織效率，充實教學(xué)內(nèi)容。在理論改革過程中，通過互動取得的教學(xué)效果明顯。通過改革，增加了實驗的趣味性，學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力得到提高。endprint

2改變傳統(tǒng)實驗的簡單重復(fù)的驗證性實驗，增加創(chuàng)新性

在過去的幾年里，本課程的開設(shè)的均為驗證性實驗[5]，包括組織培養(yǎng)、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等三模塊的實驗，共18學(xué)時。學(xué)生按照已有的實驗方案，去檢驗一個實驗結(jié)果，強調(diào)操作技能的程序化和規(guī)范化，驗證性實驗是目前大學(xué)實驗中主要的一種實驗方法。但是在實際操作過程中，教學(xué)效果不理想，學(xué)生缺乏對結(jié)果的興趣，缺乏對知識的深入理解。本研究試圖將驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放性實驗[6]。由教師選擇實驗內(nèi)容，學(xué)生分組后查閱資料，設(shè)計方案，開展實驗，數(shù)據(jù)分析，提交實驗報告，表現(xiàn)優(yōu)秀者可提交論文公開發(fā)表。

首先本研究中先完成理論講授，將驗證性實驗整合為一個開放性實驗：各組選擇感興趣的藥用植物，選擇合適的外植體，進(jìn)行發(fā)根農(nóng)桿菌的侵染，誘導(dǎo)獲得毛狀根，提取DNA，然后進(jìn)行rolA基因的PCR擴增鑒定，以確定發(fā)根農(nóng)桿菌侵染成功。

然后本課題組提出實驗設(shè)計報告的要求：

題目： xx毛狀根的誘導(dǎo)和分子鑒定

選擇一種藥用植物

①立題依據(jù)和目的意義（不少于1000字，負(fù)責(zé)人：xx）

②實驗材料與方法（不少于200字，負(fù)責(zé)人：xx）

③研究內(nèi)容及技術(shù)路線（技術(shù)路線以流程圖形式表示，累計字?jǐn)?shù)不少于100字，負(fù)責(zé)人：xx）

④可能遇到的問題和擬解決方法（不少于100字，負(fù)責(zé)人：xx）

⑤注明參考文獻(xiàn)（搜集文獻(xiàn)，不少于10篇，統(tǒng)一格式，負(fù)責(zé)人：xx）

3改變學(xué)生實驗中缺少團隊協(xié)作性，實驗成績考核缺乏科學(xué)性

在過去的實驗課程的成績考核中，指導(dǎo)老師打分比較“隨意”，實驗成績居于“可有可無”的地位。這就導(dǎo)致部分學(xué)生實驗課逃課，遲到早退，不重視做實驗和實驗成績。實驗課開設(shè)的意義喪失。為了提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，重視實踐的重要性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，建立科學(xué)性的考核制度[7-8]迫在眉睫。當(dāng)前的實驗報告，學(xué)生沿襲了一成不變的格式和內(nèi)容組成，對實驗講義的抄寫部分占據(jù)了較大篇幅，對實驗討論部分過少。學(xué)生“應(yīng)付公事”似的提交完實驗報告就“萬事大吉”。

本研究中將加大討論部分篇幅，每“科研小組”的成員采取二次分工，防止個別學(xué)生缺乏積極性。考核成績包括個人成績及小組成績的評定。實驗報告考核方式：最終成績=每人負(fù)責(zé)部分成績×40%+小組實驗報告整體成績×60%

最后選取優(yōu)秀的實驗設(shè)計，在畢業(yè)實習(xí)中進(jìn)行實踐。指導(dǎo)完成本科畢業(yè)論文兩篇，題目分別如下《懷地黃毛狀根轉(zhuǎn)化體系的建立》及《粗莖秦艽的毛狀根轉(zhuǎn)基因體系的建立》。

在本研究的進(jìn)行過程當(dāng)中，也遇到了一些難點：①學(xué)生自主能力較差，查閱文獻(xiàn)較少，因此，將課前預(yù)習(xí)報告以“開題報告”形式提交，并加強和學(xué)生BB平臺交流和討論；②“綜合實驗”的開設(shè)要求實驗室設(shè)立開放日或開放時段，這就需要合理設(shè)計實驗方案，結(jié)合實驗室實際情況，有些實驗步驟可以一起完成；③由于本課程開設(shè)的班級為畢業(yè)班，學(xué)生積極性較低，針對如何提高學(xué)生積極性的問題。我們進(jìn)行了更加科學(xué)的教學(xué)設(shè)計從而達(dá)到更好教學(xué)效果；④在實驗開展過程當(dāng)中會出現(xiàn)個別小組成員參與性差的問題，針對這個問題我們應(yīng)設(shè)計更完善的考核方式來提高學(xué)生的積極性。

4 總結(jié)

本實驗教學(xué)改革以藥用植物生物技術(shù)課程為切入點，根據(jù)學(xué)生志向、興趣與愛好自主選擇研究方向，在教師的指導(dǎo)下，開展探索性的實驗，有利于學(xué)生更好的適應(yīng)不同層次本科生大學(xué)生創(chuàng)新基金和畢業(yè)生畢業(yè)實習(xí)研究二級實驗平臺，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新意識。本實驗教學(xué)的改革，加強了中藥資源與開發(fā)專業(yè)學(xué)生對本專業(yè)領(lǐng)域的基本理論理解和基本實驗技能掌握，為培養(yǎng)優(yōu)秀的中藥資源優(yōu)秀人才提供孵育環(huán)境。在接下來的實驗教學(xué)中，我們會基于以上出現(xiàn)的問題，建立更完善的實驗?zāi)Ｊ剑瑥亩浞终{(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性，發(fā)揮學(xué)生在實驗中的主動性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，探究能力，從而使學(xué)生全面發(fā)展[9]。

參考文獻(xiàn)：

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編輯/錢洪飛endprint