碩士研究生植物基因組學課程教學改革模式探究與實踐

摘要" 為探索在科教融合理念下構建科研與教育深度融合的碩士研究生課程教學模式，對植物基因組學課程存在的部分學生知識基礎薄弱、教學內容更新不及時、科研與教學存在脫節、思政元素融入不足以及考核評價體系不完善5個方面的問題進行分析，并提出相應的改革措施。具體包括以學生為主體，調查其選課的動機與訴求等基本情況，根據個體差異，有針對性地優化教學內容與授課方式；設計模塊化授課內容，將理論部分教學劃分為植物基因組研究現狀與進展、植物群體基因組等6個模塊，并以綜述文獻的方式授課，展現系統前沿的研究成果；開展以科研項目為導向的研討式教學，通過分組研討、教師點評等手段，培養學生的創新能力；將科學家精神等思政元素融入課堂教學，引入生動的案例和故事，培養學生的“三農”情懷；采用多元化評價體系，包括課題項目的評價、課堂討論的表現、項目報告的評估和實踐能力等，全面考核學生的能力。教學改革實踐結果表明，在新的教學模式下，課程教學質量明顯提高，不僅提升了學生的科研素質和創新能力，還培養了其科學精神和社會責任感，為現代農業發展培育高質量人才提供參考。

關鍵詞" 科教融合；植物基因組學；現代農業發展；“三農”情懷

中圖分類號" S184；G642.0 """文獻標識碼" A """文章編號" 1007-7731（2025）05-0125-04

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.05.027

Exploration and practice of the teaching reform model of Plant Genomics course for master’s degree programs

WANG Sen LI Rui LI Weiyu ZHENG Yi

（College of Plant Science and Technology， Beijing University of Agriculture， Beijing 102206， China）

Abstract" To explore the construction of a master’s degree course teaching model that deeply integrated scientific research and education under the concept of integrating science and education， the problems were analyzed of partly weak student knowledge foundation， untimely updating of teaching content， disconnection between scientific research and teaching， insufficient integration of ideological and political elements， and incomplete examination and evaluation system in the Plant Genomics course， and the corresponding reform measures were proposed. Specifically， it included taking students as the main body， investigating their motivation and demands for course selection， optimizing teaching content and teaching methods according to individual differences; modular teaching content was designed， dividing the theoretical teaching part into 6 modules： the current status and research progress of plant genomes， plant population genomes， etc.， the teaching was conducted in the form of a literature review， showcasing the cutting-edge research results of the system; carring out research-oriented seminar based teaching， cultivating students’ innovation ability through group discussions， teacher evaluations， and other means; integrating ideological and political elements such as the spirit of scientists into classroom teaching， introducing vivid cases and stories， and cultivating students’ thoughts on agriculture， rural areas， and farmers; adopting a diversified evaluation system， including the evaluation of research projects， classroom discussions， project reports， and practical abilities， to comprehensively assess students’ abilities. The results of teaching reform practice showed that under the new teaching model， the quality of course teaching had been significantly improved. This not only enhances students’ scientific research quality and innovation ability， but also cultivates their scientific spirit and sense of social responsibility， providing a reference for cultivating high-quality talents for the development of modern agriculture.

Keywords" integration of science and education; Plant Genomics; development of modern agriculture; thoughts on agriculture， rural areas， and farmers

科教融合旨在將科學研究與教育教學進行有效結合，通過科研的引領作用提升人才培養質量及其科研能力[1-2]。隨著生物技術的飛速發展，植物基因組學成為生物科學研究的前沿領域之一[3]，其不僅推動了植物科學的基礎研究，也在農業領域發揮了重要作用。深入研究植物基因組，可以揭示農作物的遺傳特征和功能基因，進而推動其基因改良和優良品種選育工作。目前植物基因組學已成為許多涉農高校碩士研究生的專業課程之一[4]，旨在培養高質量農業人才，助力農業發展。

植物基因組學學科發展速度較快且研究內容日新月異，因此開展有針對性的教學改革是必不可少的。較多學者從實際出發，探討了植物基因組學相關課程的建設和教學模式改革。劉生財等[5]從授課教材、教學內容及教學方法等方面探討了園藝植物基因組學課程的建設工作，有助于強化碩士研究生把握學科發展脈絡和方向的能力，對培養高質量農業研究性人才具有重要意義。陳炯炯[6]從教學內容、課程資源、教學方法和考核方法等方面探索總結了植物基因組學課程建設情況和教學改革，提高了教學質量，并進一步拓展了學生思維，提升了其解決科學問題的能力。黎珉等[7]嘗試將生物信息學的知識要點穿插在植物基因組學課程中，并結合農學專業特點，形成“生物信息學+作物”的課題知識體系，為新農科專業建設及現階段混合式教學模式提供參考。李海燕[8]結合基因組學的教學內容，探討了該課程思政教學面臨的主要問題和解決策略，并挖掘相關思政元素，為課程思政教學提供參考。

本文以植物基因組學課程為例，基于科教融合理念，對課程教學現狀進行分析，提出了一系列有針對性的教學改革措施，構建科研與教育深度融合的碩士研究生課程教學模式，并取得了一定的教學成效，為教學模式的革新提供參考。

1 植物基因組學課程教學現狀分析

1.1 學生基礎方面

基因組學是一門多學科交叉的科學，涉及分子生物學、遺傳學、生物信息學、計算生物學和進化生物學等領域。因此，要求學生具有一定的知識儲備，以更好地理解和掌握課程知識。鄭金水[9]在解析基因組學前沿專題課程碩士研究生教學模式時指出，部分農業相關的碩士研究生缺乏基因組學相關的知識與技能。黎珉等[7]研究發現，部分學生生物信息學知識基礎薄弱，導致其較難理解序列比對等內容。因此，基于學生現有的知識體系，如何讓其快速準確地理解和應用植物基因組學有關知識，是課程教師值得思考的現實問題。

1.2 教學內容方面

隨著測序技術等生物技術和人工智能的快速發展，基因組學的研究內容不斷拓展和創新。李陽等[10]研究表明，基因組學的部分教學內容有待進一步更新，以實現與時俱進。商巾杰[11]基于學科前沿和課程思政相結合的育人理念探究基因組學課程教學建設，指出由于基因組學的發展速度較快，常規教材內容可能無法滿足教學的實際需求。因此，授課內容需進一步結合最新的科學研究結果，提升教學內容的前瞻性，增強學生的創新能力。

1.3 科研與教學融合方面

該課程在教學實踐中存在科研與教學脫節的情況。商巾杰[11]研究指出，目前部分教學較為注重理論知識，一定程度上忽視了對學生主動學習能力和創新能力的培養。李陽等[10]研究表明，學生在理論學習的基礎上，有待進一步提高參加科研活動的積極性，從而將課程的理論與實踐相結合。因此，在課程建設過程中，有待進一步改進教學方法，實現科教深度融合。

1.4 思政元素融入方面

李海燕[8]研究指出，基因組學課程部分思政教學面臨思政元素缺乏、與課程內容銜接不充分以及引入比較生硬等問題。黎珉等[7]研究發現，該課程成熟的思政教學路線暫未形成，思政育人效果暫未達到預期。因此，授課教師有待進一步深入理解課程思政，將思政元素與專業知識進行更為生動的有機結合。

1.5 考核評價體系方面

當前，該課程較為注重考核學生的平時表現和期末考試成績，這難以全面評估其學習效果和綜合素質。黎珉等[7]研究發現，利用試卷考察學生的學習成果時，卷面成績與其實際能力的關聯并非正相關關系。因此，有待進一步構建多元化的評價體系，以綜合評價學生的科研素養、實踐能力和創新能力等。

2 植物基因組學課程教學改革策略研究

針對該課程存在的學生知識基礎薄弱、教學內容更新不及時、科研與教學存在脫節等方面的問題，從以學生為主體設計課程、設計模塊化授課內容、開展研討式教學等5個方面提出具體措施，以提升該課程的教學效果。

2.1 以學生為主體設計課程

在課程教學開始前，通過調查問卷和面談等方式了解學生的基本學習情況，包括選課的動機與訴求、本科知識的廣度和深度、學習新知識的能力與技巧、科研的實踐和創新能力、心理狀況和價值觀等。為全面培養學生的科研與應用能力，將該課程分為理論教學、項目研討教學和實踐教學3個部分。根據調查數據，分析不同學生的個體差異，設計有針對性的教學內容與授課方式，考慮教學內容的延展性，優化難易內容的比例，更新授課技巧；根據往屆課堂教學情況和學生的反饋意見，解析現有課程設計的優缺點，進一步優化課程設計。

2.2 設計模塊化授課內容

植物基因組學是不斷發展的系統性學科，最新、前沿的研究文獻成為授課中必不可少的部分。首先，結合科研文獻和已有教材，將課程理論部分初步劃分為6個模塊，分別是植物基因組現狀與研究進展、植物群體基因組、植物多組學、植物葉綠體和線粒體基因組、組學數據在分子育種中的應用、模式物種基因組。其次，調研每個模塊的研究現狀與進展，整理出一篇綜述文章，按照綜述的方式設計授課內容。最后，根據學情調查情況，優化授課內容。這種將授課內容模塊化，以展現系統、前沿的研究成果的做法，不僅能強化學生對前沿知識的吸收，還能提升其創新能力，培養其發現、解決問題的科學思維。

2.3 開展研討式教學

將科研項目納入課程設計，培養學生的科研能力。首先，將學生按所在課題組或研究課題相似性進行分組，選擇一個具有植物基因組學特色的代表項目和主導人。主導人圍繞課題項目，組織本組成員探討與課程相關的內容以及潛在問題，并進行分享。這有助于促進學生對課程內容的理解與掌握，也鍛煉其發現、提出和思考問題的能力。其次，針對研究的問題進行分組研討，包括課前調研和課中討論。通過查閱、分析文獻資料等方式，各組獨立提出相應的解決方案并陳述其觀點；所有小組對每個方案進行具體討論，分析其可行性。這有助于培養學生解決問題的能力和創新思維。最后，由授課教師總結和點評所有方案，明確其中的閃光點和需改進之處，引導學生進一步思考。通過項目研討，增進學生之間的交流，激發其科研興趣，培養創新實踐能力。

2.4 融入思政元素

將思政元素與課程內容相結合，是該課程教學的重要組成部分。首先，準確理解和把握思政元素與專業知識的結合點，從課程內容出發，挖掘思政元素。例如，在講解植物基因組研究的歷史與現狀時，融入科學家精神、科學道德和科學倫理等內容；在講解植物基因組在農業生產中的應用時，引入愛國主義教育、生態文明建設等內容。其次，在授課過程中引入生動的案例和故事，讓學生在學習科學知識時，潛移默化地感受科學家的創新與求實精神、家國情懷和“三農”情懷等，激發其投身鄉村振興的激情，為現代農業發展貢獻力量。

2.5 采用多元化評價體系

該課程的實用性較強，有必要采用多元化的評價體系來考核學生能力，包括課題項目的評價、課堂討論的表現、項目報告的評估和實踐能力等方面。其中，課題項目的評價是指對各組項目的理解程度、問題提煉與解決的情況以及對相關課程內容的掌握程度等進行評估，分為學生評估和教師評估2個部分，各占50%；課堂討論的表現是指對所有學生的討論參與度進行評價，分為基本不參與、參與度不高、中度參與和深度參與；項目報告的評估是指從科學問題的提出、相關內容的研究現狀與進展、研究目標的明確性與可預期性、研究內容的相關性與創新性、研究方案的合理性和可實現性等方面對學生的研究報告進行評估，分為不合格、合格、良好和優秀。通過以上考核評價方法，考核學生的學習效果和綜合素質，以促進其全面發展。

3 植物基因組學課程教學改革實踐成效分析

在科教融合理念下，對該課程的教學模式進行改革，取得了明顯成效，具體表現如下。（1）學生和教師的認可度提高。選課人數不斷增加，從最初的十幾人到現在（2023—2024學期）的50余人；學生、同行和督學對本課程的評價較高，評分均在95分以上，其中，“有用”“對課題有幫助”等表述出現在大部分的學生評語中。（2）學生的科研能力和創新能力增強，跨學科綜合素質提升。學生在參與科研項目的過程中，能夠提出有創意的研究性問題，并設計出較合理的實驗方案；能夠將生物信息學的方法應用于植物基因組數據的分析中，表現出較強的跨學科應用能力。（3）授課教師的教學技能、科研能力得到提高。通過教學模式的探究、學生和督學的評議以及與學生的交流，教師能夠及時發現教學中存在的問題，并進行有針對性的教學方法改進，提高了教學技能；將最新的科研成果應用于教學，不僅豐富了課程教學內容，也為其提供了更寬廣的前沿視角和更多的研究思路。同時，生生、師生之間的科研思想碰撞產生的小火花，為授課教師提供新的科研思路。

綜上，在科教融合理念下，本文對植物基因組學課程的教學模式進行改革，針對部分學生知識基礎薄弱、教學內容更新不及時、科研與教學存在脫節、思政元素融入不足以及考核評價體系不完善5個方面的問題，提出相應的教學改革措施。具體包括以學生為主體，進行科學合理的課程設計；將授課內容模塊化，系統展現前沿的研究成果；開展以科研項目為導向的研討式教學，培養學生的創新能力；將思政元素融入課堂教學，培養其“三農”情懷；采用多元化評價體系，全面考核學生能力。新的教學模式不僅提升了學生的科研素質和創新能力，還培養了其科學精神和社會責任感。實踐證明，科教融合背景下的教學模式為高質量農業人才的培養提供了有效途徑，為培養更多優秀農業人才提供參考。

參考文獻

[1] 高焱，耿紀瑩，周君. 應用型地方高校科教融合教育模式研究[J]. 科教導刊，2019（36）：15，17.

[2] 向小薇，周建中. 科教融合培養創新人才的實踐、問題與建議[J]. 中國教育學刊，2022（10）：1-6，54.

[3] 樊龍江. 植物基因組學[M]. 北京：科學出版社，2020.

[4] 趙陽，江海洋. 后基因組時代農林院校基因組學教學改革探析[J]. 現代農業科技，2015（3）：337-338.

[5] 劉生財，賴鐘雄，林玉玲，等. 《園藝植物基因組學》課程建設改革與探索：以福建農林大學為例[J]. 河北農業科學，2012，16（6）：91-93.

[6] 陳炯炯. “植物基因組學” 在園藝專業的課程設置與教學改革[J]. 現代園藝，2021（15）：187-188.

[7] 黎珉，劉二寶，李瑞清，等. 農學專業《植物基因組學》“生信+作物”多維教學模式的研究[J]. 現代農業研究，2023，29（5）：56-58.

[8] 李海燕. 課程思政在農林院校《基因組學》中的探索與思考[J]. 現代農業研究，2021（7）：53-54.

[9] 鄭金水. “基因組學前沿專題” 課程研究生教學模式探析[J]. 教育教學論壇，2022（16）：145-148.

[10] 李陽，姚文，宋頌. 高等農業院校基因組學課程建設探索[J]. 科教文匯，2022（23）：77-80.

[11] 商巾杰. “基因組學” 教學建設的初步探索[J]. 南京師范大學學報（工程技術版），2024，24（1）：80-85.

（責任編輯：楊歡）