基于科研能力培养的药用植物生物技术实验教学改革研究

向蓓蓓+马琳+朱庆华+王昊+陈志娟+谭世强+李先宽+王艳

摘要：在面向中药资源与开发专业药用植物生物技术的教学过程中，重视学生实验理论的互动性教学，培养学生理论联系实践能力，将验证性实验转变为开发性实验，探索新的实验教学模式，尝试科学性的考核方式，不断提高本课程的实验教学效果，培养学生的科研思维和能力，培养适应经济社会发展需要的研究型人才。

关键词：药用植物生物技术；实验理论教学；改革开放性实验；科学性考核

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：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

我國开设中药资源与开发专业的本科院校24所，包括医药大学和农业大学，以本科教育为主，兼有专科或研究生教育。我校中药资源与开发专业坚持“以发展促保护、以保护谋发展，通过科学发展中药材生产，减少对野生中药材的依赖，实现中药产业持续发展与生态环境保护相协调”作为总的依据，建立了从种质收集、基原鉴定、栽培育种、生物技术、质量评价到产品开发为主线的中药资源与开发专业特色体系。

二十一世纪被誉为生物技术的世纪[1]，国内外许多学者利用生物技术，在主要粮食作物及水果、蔬菜等经济植物方面取得了巨大成就，解决了人民的温饱问题。近年来，生物技术发展迅速，是解决农业、林业、工业和医药业中生命科学问题的关键技术之一，成为当代生命科学中最有生命力的一门学科。应用生物技术研究开发药用植物资源已成为当代制药工业的一个重要研究方向，具有良好的社会效益和经济效益。

“药用植物生物技术”课程是一门很新的课程，至今发展不到二十年。近些年来这门课程的发展十分迅速，到目前为止多数中医药院校已开设“药用植物生物技术”这门课程，并成为中药资源与开发专业非常重要的一门专业课程。目前为止，该课程在我市仅有我校开设，其开设也仅仅四年，属于课程创建阶段。高校是我国经济、社会发展的最重要的人才培养基地，所培养人才的素质，直接决定了国家经济、社会发展的速度和质量。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出[2]，要改革人才培养模式，深化教学改革，支持学生参与科学研究，强化实践教学环节，全面提高高等教育人才培养质量。因而，培养具备良好的科学素养和独立科研能力的研究型人才是当前药用植物生物技术课程的重要教学目标。

1改变实验教学的灌输式教学，增加趣味性

“药用植物生物技术”课程理论教学36学时，实验教学18学时。在过去的教学当中，实验课上授课教师不注重实验相关理论的教学，占用实验教学总学时比例小，灌输式讲述[3]实验基本原理和步骤，教学内容缺乏设计，不利于学生深入思考和探索。在这样的授课方式下，学生易懒惰，对照实验步骤机械性做实验，对实验细节不理解，对实验中出现的现象不会分析，不利于学生科研能力的培养。本研究中以提高学生自主学习和科研能力为中心，在课前让学生完成预习报告，采取学生轮流授课的方式，由学生讲，教师评，结合学校BB平台，通过预实验分析出实验的关键环节，实验过程中出现的问题，学生可以分析并加以讨论。加强课上和课下互动[4]，充分调动学生学习的积极性。从国外引进和下载原版图书和动感图像，进行多媒体教学，有效提高教学组织效率，充实教学内容。在理论改革过程中，通过互动取得的教学效果明显。通过改革，增加了实验的趣味性，学生理论联系实践能力得到提高。endprint

2改变传统实验的简单重复的验证性实验，增加创新性

在过去的几年里，本课程的开设的均为验证性实验[5]，包括组织培养、植物转基因技术、分子生物学技术等三模块的实验，共18学时。学生按照已有的实验方案，去检验一个实验结果，强调操作技能的程序化和规范化，验证性实验是目前大学实验中主要的一种实验方法。但是在实际操作过程中，教学效果不理想，学生缺乏对结果的兴趣，缺乏对知识的深入理解。本研究试图将验证性实验转变为开放性实验[6]。由教师选择实验内容，学生分组后查阅资料，设计方案，开展实验，数据分析，提交实验报告，表现优秀者可提交论文公开发表。

首先本研究中先完成理论讲授，将验证性实验整合为一个开放性实验：各组选择感兴趣的药用植物，选择合适的外植体，进行发根农杆菌的侵染，诱导获得毛状根，提取DNA，然后进行rolA基因的PCR扩增鉴定，以确定发根农杆菌侵染成功。

然后本课题组提出实验设计报告的要求：

题目： xx毛状根的诱导和分子鉴定

选择一种药用植物

①立题依据和目的意义（不少于1000字，负责人：xx）

②实验材料与方法（不少于200字，负责人：xx）

③研究內容及技术路线（技术路线以流程图形式表示，累计字数不少于100字，负责人：xx）

④可能遇到的问题和拟解决方法（不少于100字，负责人：xx）

⑤注明参考文献（搜集文献，不少于10篇，统一格式，负责人：xx）

3改变学生实验中缺少团队协作性，实验成绩考核缺乏科学性

在过去的实验课程的成绩考核中，指导老师打分比较“随意”，实验成绩居于“可有可无”的地位。这就导致部分学生实验课逃课，迟到早退，不重视做实验和实验成绩。实验课开设的意义丧失。为了提高实验教学的质量，重视实践的重要性，提高学生的学习积极性、主动性，建立科学性的考核制度[7-8]迫在眉睫。当前的实验报告，学生沿袭了一成不变的格式和内容组成，对实验讲义的抄写部分占据了较大篇幅，对实验讨论部分过少。学生“应付公事”似的提交完实验报告就“万事大吉”。

本研究中将加大讨论部分篇幅，每“科研小组”的成员采取二次分工，防止个别学生缺乏积极性。考核成绩包括个人成绩及小组成绩的评定。实验报告考核方式：最终成绩=每人负责部分成绩×40%+小组实验报告整体成绩×60%

最后选取优秀的实验设计，在毕业实习中进行实践。指导完成本科毕业论文两篇，题目分别如下《怀地黄毛状根转化体系的建立》及《粗茎秦艽的毛状根转基因体系的建立》。

在本研究的进行过程当中，也遇到了一些难点：①学生自主能力较差，查阅文献较少，因此，将课前预习报告以“开题报告”形式提交，并加强和学生BB平台交流和讨论；②“综合实验”的开设要求实验室设立开放日或开放时段，这就需要合理设计实验方案，结合实验室实际情况，有些实验步骤可以一起完成；③由于本课程开设的班级为毕业班，学生积极性较低，针对如何提高学生积极性的问题。我们进行了更加科学的教学设计从而达到更好教学效果；④在实验开展过程当中会出现个别小组成员参与性差的问题，针对这个问题我们应设计更完善的考核方式来提高学生的积极性。

4 总结

本实验教学改革以药用植物生物技术课程为切入点，根据学生志向、兴趣与爱好自主选择研究方向，在教师的指导下，开展探索性的实验，有利于学生更好的适应不同层次本科生大学生创新基金和毕业生毕业实习研究二级实验平台，有利于培养创新意识。本实验教学的改革，加强了中药资源与开发专业学生对本专业领域的基本理论理解和基本实验技能掌握，为培养优秀的中药资源优秀人才提供孵育环境。在接下来的实验教学中，我们会基于以上出现的问题，建立更完善的实验模式，从而充分调动学生参与实验的积极性，发挥学生在实验中的主动性，提高学生的创新能力，探究能力，从而使学生全面发展[9]。

参考文献：

[1]Clive James.2009年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势——第一个十四年1996～2009[J].中国生物工程杂志，2010， 30（2）：1-22.

[2]汪基德.从教育信息化到信息化教育学习《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》之体会[J].电化教育研究，2011（9）：5-10.

[3]万亭宇，王瑞.关于高校灌输式教育的分析与建议[J].当代教育实践与教学研究：电子版，2016（4）：66.

[4]向蓓蓓，周桂桐.以学生为中心的互动教学探讨[J].中医教育，2015（1）：80-82.

[5]陆启威.验证性实验和探究性实验的区别及转换[J].教学与管理，2015（2）：46-47.

[6]张曼，宋桂珍.高校开放性实验室的研究与探索[J].实验科学与技术，2015，13（1）：143-145.

[7]侴晓玉，郭秀芝，孔令艳.无机化学实验成绩评价标准与考核方式初探[J].大学化学，2017，32（3）：30-33.

[8]龙苏兰.综合性考核法在护理学基础实验教学中的应用[J].中国高等医学教育，2015（8）：114-115.

[9]陈志刚，段素菊，操静涛.建立“三位一体”美育机制 促进学生全面发展[J].北京教育（高教），2016（5）：59-61.

编辑/钱洪飞endprint