《作物栽培生理研究法》課程的建設(shè)與實(shí)踐

【摘要】《作物栽培生理研究法》是研究作物栽培生理的方法和技術(shù)。在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生中開(kāi)設(shè)這門課程，對(duì)于促進(jìn)作物栽培學(xué)的發(fā)展，培養(yǎng)研究生的實(shí)驗(yàn)操作技能和科技創(chuàng)新能力具有重要意義。本文從師資隊(duì)伍建設(shè)、教材編寫、教學(xué)方法和考核辦法等方面介紹了該課程建設(shè)和實(shí)踐的體會(huì)，分析了課程開(kāi)設(shè)的效果和存在問(wèn)題，為高校研究生教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】作物栽培生理 課程建設(shè) 研究生 創(chuàng)新能力

【基金項(xiàng)目】江蘇省國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基金（2004-13）；江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科工程建設(shè)項(xiàng)目（PAPD-2010）；江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PPZY2015A060）。

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）43-0211-02

作物栽培生理是作物栽培學(xué)和植物生理學(xué)的交叉學(xué)科，主要研究作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成過(guò)程中的生理規(guī)律，研究栽培措施和環(huán)境對(duì)作物生理過(guò)程影響的一門科學(xué)?！蹲魑镌耘嗌硌芯糠ā返膹V義概念則是研究作物栽培生理的方法和手段；其狹義的定義則是開(kāi)展作物栽培生理研究的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。自2005年起，揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院為《作物栽培學(xué)與耕作學(xué)》學(xué)科碩士研究生開(kāi)設(shè)了《作物栽培生理研究法》課程，主要為研究生講授一些重要的與作物栽培生理研究?jī)?nèi)容密切相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，同時(shí)也為研究生直接參與作物栽培生理的研究提供機(jī)會(huì)。

一、開(kāi)設(shè)《作物栽培生理研究法》課程的必要性

1.作物栽培學(xué)發(fā)展的需求

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，作物栽培學(xué)承擔(dān)的任務(wù)發(fā)生了很大的變化[1]。作物栽培的目標(biāo)有過(guò)去主要追求高產(chǎn)發(fā)展成為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全及可持續(xù)發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[1-3]。以信息技術(shù)和生物技術(shù)為代表的新技術(shù)革命的興起以及新儀器、新設(shè)備的問(wèn)世和測(cè)試手段的進(jìn)步，促進(jìn)了作物栽培學(xué)研究的手段由傳統(tǒng)的依靠一桿尺、一只烘箱和一架天平的稱稱量量等基本農(nóng)藝形態(tài)分析向細(xì)胞、亞細(xì)胞、激素、酶學(xué)等生理生化分析技術(shù)發(fā)展[3]。形勢(shì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，必切要求作物栽培學(xué)專業(yè)的研究生除了掌握傳統(tǒng)的、經(jīng)典的研究測(cè)試手段外，還要掌握適應(yīng)現(xiàn)代作物栽培學(xué)發(fā)展的生理生化測(cè)定技術(shù)。

2.提高研究生實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力的需要

培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是研究生教育的重要核心和方向[4， 5]。但長(zhǎng)期來(lái)，高等教育中存在著重理論、輕實(shí)踐，重課程理論教學(xué)，輕實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)等現(xiàn)象，致使一些低年級(jí)研究生不會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嚴(yán)重影響了研究生的科研能力和創(chuàng)新能力[6， 7]。開(kāi)設(shè)《作物栽培生理研究法》課程，可以為研究生提供學(xué)習(xí)作物栽培生理相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的機(jī)會(huì)，研究生可直接參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和問(wèn)題討論等過(guò)程，提高研究生實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力。

二、《作物栽培生理研究法》課程建設(shè)和實(shí)踐的體會(huì)

1.成立課程教學(xué)小組

為建設(shè)和上好《作物栽培生理研究法》課程，揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院聘請(qǐng)?jiān)谧魑镌耘嗌硌芯糠矫婕扔休^高理論水平，又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和作物生理生化實(shí)驗(yàn)知識(shí)的教授擔(dān)任主講教師，聘請(qǐng)具有豐富實(shí)驗(yàn)室管理經(jīng)驗(yàn)和嫻熟掌握作物生理生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的高級(jí)實(shí)驗(yàn)師擔(dān)任實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，這些人員組成《作物栽培生理研究法》課程教學(xué)小組，負(fù)責(zé)課程的建設(shè)和教學(xué)。

2.認(rèn)真編寫教材

課程教學(xué)小組根據(jù)《作物栽培學(xué)與耕作學(xué)》學(xué)科發(fā)展和各課題組科研需求，編寫了《作物栽培生理研究法》教材。教材有“植物中內(nèi)源激素含量的測(cè)定方法”、“谷類作物籽粒中淀粉合成相關(guān)酶活性測(cè)定方法”、“植物組織中活性氧的測(cè)定方法”、“植物組織中抗氧化物質(zhì)和酶活性的測(cè)定”、“質(zhì)膜ATP酶活性測(cè)定”、“植物組織中氮代謝系統(tǒng)中酶活性測(cè)定”、“植物光合作用測(cè)定方法”、“植物組織中可溶性糖和淀粉測(cè)定方法”等15個(gè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明。其中大部分實(shí)驗(yàn)是在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)了課程教學(xué)小組的摸索和改進(jìn)，使得實(shí)驗(yàn)原理更加明晰，實(shí)驗(yàn)操作步驟更加明確、操作性更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式和分析方法更加合理。

3.改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，一般為老師講，學(xué)生聽(tīng)，然后學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程[8]。為了提高《作物栽培生理研究法》教學(xué)效果，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，負(fù)責(zé)本課程的教師對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)，突出的有兩點(diǎn)：一是研究生自主選擇課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。研究生根據(jù)課題和論文研究需要，自主選擇課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。其內(nèi)容可以是教師編寫的教材上的，也可以不是教材上的，以便讓研究生做到學(xué)以致用，學(xué)用結(jié)合；二是突出研究生的主導(dǎo)地位。教師在課堂上講解的時(shí)間不到上課全部時(shí)間的10%，其余時(shí)間全部留給學(xué)生。研究生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和問(wèn)題討論等全過(guò)程，教師主要負(fù)責(zé)答疑和幫助解決同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。此外，在時(shí)間的安排上，研究生可根據(jù)需要選擇課程學(xué)習(xí)的時(shí)間。

4.改革考核辦法

過(guò)去實(shí)驗(yàn)考核方式主要是依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本課程對(duì)考核辦法進(jìn)行了改革：課程考核成績(jī)主要有3部分組成：出勤情況，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和課堂紀(jì)律占考核成績(jī)的20%；實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%；研究生創(chuàng)新能力占50%。創(chuàng)新能力主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的難度和技術(shù)的改進(jìn)，分析和解決問(wèn)題的能力等方面。

三、課程開(kāi)設(shè)的效果與問(wèn)題討論

1.課程開(kāi)設(shè)的效果

（1）提高了研究生的創(chuàng)新能力?！蹲魑镌耘嗌硌芯糠ā氛n程開(kāi)設(shè)12年來(lái)，合計(jì)培養(yǎng)研究生400余名。這些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力均有很大提高：研究生論文的抽查合格率、畢業(yè)率和和學(xué)位授予率均為100%；在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文500余篇，成為促進(jìn)科技創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。

（2）提高了實(shí)驗(yàn)室儀器使用效率?！蹲魑镌耘嗌硌芯糠ā氛n程開(kāi)設(shè)依托的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是“揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物栽培與生理實(shí)驗(yàn)室”和“江蘇省作物遺傳生理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)培育點(diǎn)”。兩實(shí)驗(yàn)室目前具有50萬(wàn)元的大型儀器設(shè)備19件，20萬(wàn)元以上儀器設(shè)備136件?！蹲魑镌耘嗌硌芯糠ā氛n程的開(kāi)設(shè)，大大提高了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用效率。近5年，大型儀器設(shè)備平均每件的年使用時(shí)數(shù)為920小時(shí)，進(jìn)入江蘇省同類實(shí)驗(yàn)室大型儀器使用效率的先進(jìn)行列。endprint

2.存在問(wèn)題

（1）師資問(wèn)題。擔(dān)任《作物栽培生理研究法》課程的教師不僅需要較高的理論水平和實(shí)驗(yàn)操作技能，而且需要化費(fèi)大量的時(shí)間和精力。目前揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院承擔(dān)該課程教學(xué)的老師年齡偏大，急需培養(yǎng)既有理論和實(shí)驗(yàn)操作水平，又有奉獻(xiàn)精神的青年教師。

（2）課程內(nèi)容更新的問(wèn)題。隨著作物栽培學(xué)基礎(chǔ)研究水平的提高，作物蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、信號(hào)傳導(dǎo)等分子生物學(xué)技術(shù)將成為作物栽培生理學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。適應(yīng)這種形勢(shì)的發(fā)展，《作物栽培生理研究法》課程需要與時(shí)俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容，從事該課程教學(xué)的教師需要更新知識(shí)和掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)室需要添置相應(yīng)的儀器設(shè)備。

（3）實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院開(kāi)設(shè)的《作物栽培生理研究法》課程，以往的課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)主要由《作物栽培學(xué)與耕作學(xué)》學(xué)科承擔(dān)。近年來(lái)由于學(xué)科建設(shè)以一級(jí)學(xué)科《作物學(xué)》建設(shè)，而不再以《作物栽培學(xué)與耕作學(xué)》二級(jí)學(xué)科為單位進(jìn)行建設(shè)。因此，《作物栽培學(xué)與耕作學(xué)》學(xué)科沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支持該課程的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。需要學(xué)院和《作物學(xué)》學(xué)科統(tǒng)籌考慮支持。

四、結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生中開(kāi)設(shè)《作物栽培生理研究法》課程，是作物栽培學(xué)發(fā)展的需要，對(duì)于提高研究生實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力，提高高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用效率具有十分重要的作用。建設(shè)好這門課程，需要一支在作物栽培生理研究方面既有較高理論水平，又掌握作物生理生化實(shí)驗(yàn)操作技能的教師隊(duì)伍，需要與時(shí)俱進(jìn)，探索新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，需要相關(guān)學(xué)科和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的全力支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]官春云 主篇. 現(xiàn)代作物栽培學(xué)[M]. 北京：高等教學(xué)出版社，2011. pp. 1-2.

[2]余松烈，苗保河. 新世紀(jì)作物栽培學(xué)的任務(wù)與發(fā)展方向[J]. 作物雜志，2006， 1： 1-4.

[3]楊建昌. 對(duì)作物栽培學(xué)發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，1： 154-155.

[4]汪小會(huì).有效提高學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2016， 23（2）： 6-7.

[5]倪春林，鄭文旭，劉英菊.提高青年教師實(shí)踐教學(xué)能力的探索[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2016， 33（4）： 163-165.

[6]Yang JC. Science and Technology Backyard improves farmers？蒺 productivity [J]. Science China-Life Science， 2016， 59（12）：1348-1349.

[7]黃曉玫，李鴻飛，黃濤.強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的探索與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2014， 31（2）： 1-5.

[8]賈桂康. 植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J]. 教育教學(xué)論壇， 2016， 2： 244-245.

作者簡(jiǎn)介：

王志琴（1962.02-），女， 漢族，江蘇無(wú)錫市人，揚(yáng)州大學(xué)高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事作物栽培與生理的研究工作和實(shí)驗(yàn)室管理，主要研究方向：作物產(chǎn)量與品質(zhì)形成機(jī)理。endprint