碩士研究生植物基因組學(xué)課程教學(xué)改革模式探究與實踐

摘要" 為探索在科教融合理念下構(gòu)建科研與教育深度融合的碩士研究生課程教學(xué)模式，對植物基因組學(xué)課程存在的部分學(xué)生知識基礎(chǔ)薄弱、教學(xué)內(nèi)容更新不及時、科研與教學(xué)存在脫節(jié)、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(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改革措施。具體包括以學(xué)生為主體，調(diào)查其選課的動機與訴求等基本情況，根據(jù)個體差異，有針對性地優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與授課方式；設(shè)計模塊化授課內(nèi)容，將理論部分教學(xué)劃分為植物基因組研究現(xiàn)狀與進(jìn)展、植物群體基因組等6個模塊，并以綜述文獻(xiàn)的方式授課，展現(xiàn)系統(tǒng)前沿的研究成果；開展以科研項目為導(dǎo)向的研討式教學(xué)，通過分組研討、教師點評等手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；將科學(xué)家精神等思政元素融入課堂教學(xué)，引入生動的案例和故事，培養(yǎng)學(xué)生的“三農(nóng)”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(xiàn)、項目報告的評估和實踐能力等，全面考核學(xué)生的能力。教學(xué)改革實踐結(jié)果表明，在新的教學(xué)模式下，課程教學(xué)質(zhì)量明顯提高，不僅提升了學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了其科學(xué)精神和社會責(zé)任感，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展培育高質(zhì)量人才提供參考。

關(guān)鍵詞" 科教融合；植物基因組學(xué)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展；“三農(nóng)”情懷

中圖分類號" S184；G642.0 """文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)研究與教育教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合，通過科研的引領(lǐng)作用提升人才培養(yǎng)質(zhì)量及其科研能力[1-2]。隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，植物基因組學(xué)成為生物科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一[3]，其不僅推動了植物科學(xué)的基礎(chǔ)研究，也在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。深入研究植物基因組，可以揭示農(nóng)作物的遺傳特征和功能基因，進(jìn)而推動其基因改良和優(yōu)良品種選育工作。目前植物基因組學(xué)已成為許多涉農(nóng)高校碩士研究生的專業(yè)課程之一[4]，旨在培養(yǎng)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)人才，助力農(nóng)業(yè)發(fā)展。

植物基因組學(xué)學(xué)科發(fā)展速度較快且研究內(nèi)容日新月異，因此開展有針對性的教學(xué)改革是必不可少的。較多學(xué)者從實際出發(fā)，探討了植物基因組學(xué)相關(guān)課程的建設(shè)和教學(xué)模式改革。劉生財?shù)萚5]從授課教材、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等方面探討了園藝植物基因組學(xué)課程的建設(shè)工作，有助于強化碩士研究生把握學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)和方向的能力，對培養(yǎng)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)研究性人才具有重要意義。陳炯炯[6]從教學(xué)內(nèi)容、課程資源、教學(xué)方法和考核方法等方面探索總結(jié)了植物基因組學(xué)課程建設(shè)情況和教學(xué)改革，提高了教學(xué)質(zhì)量，并進(jìn)一步拓展了學(xué)生思維，提升了其解決科學(xué)問題的能力。黎珉等[7]嘗試將生物信息學(xué)的知識要點穿插在植物基因組學(xué)課程中，并結(jié)合農(nóng)學(xué)專業(yè)特點，形成“生物信息學(xué)+作物”的課題知識體系，為新農(nóng)科專業(yè)建設(shè)及現(xiàn)階段混合式教學(xué)模式提供參考。李海燕[8]結(jié)合基因組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，探討了該課程思政教學(xué)面臨的主要問題和解決策略，并挖掘相關(guān)思政元素，為課程思政教學(xué)提供參考。

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

1 植物基因組學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)方面

基因組學(xué)是一門多學(xué)科交叉的科學(xué)，涉及分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物信息學(xué)、計算生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)等領(lǐng)域。因此，要求學(xué)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(xué)前沿專題課程碩士研究生教學(xué)模式時指出，部分農(nóng)業(yè)相關(guān)的碩士研究生缺乏基因組學(xué)相關(guān)的知識與技能。黎珉等[7]研究發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生生物信息學(xué)知識基礎(chǔ)薄弱，導(dǎo)致其較難理解序列比對等內(nèi)容。因此，基于學(xué)生現(xiàn)有的知識體系，如何讓其快速準(zhǔn)確地理解和應(yīng)用植物基因組學(xué)有關(guān)知識，是課程教師值得思考的現(xiàn)實問題。

1.2 教學(xué)內(nèi)容方面

隨著測序技術(shù)等生物技術(shù)和人工智能的快速發(fā)展，基因組學(xué)的研究內(nèi)容不斷拓展和創(chuàng)新。李陽等[10]研究表明，基因組學(xué)的部分教學(xué)內(nèi)容有待進(jìn)一步更新，以實現(xiàn)與時俱進(jìn)。商巾杰[11]基于學(xué)科前沿和課程思政相結(jié)合的育人理念探究基因組學(xué)課程教學(xué)建設(shè)，指出由于基因組學(xué)的發(fā)展速度較快，常規(guī)教材內(nèi)容可能無法滿足教學(xué)的實際需求。因此，授課內(nèi)容需進(jìn)一步結(jié)合最新的科學(xué)研究結(jié)果，提升教學(xué)內(nèi)容的前瞻性，增強學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.3 科研與教學(xué)融合方面

該課程在教學(xué)實踐中存在科研與教學(xué)脫節(jié)的情況。商巾杰[11]研究指出，目前部分教學(xué)較為注重理論知識，一定程度上忽視了對學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。李陽等[10]研究表明，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，有待進(jìn)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(jié)合。因此，在課程建設(shè)過程中，有待進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，實現(xiàn)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(xué)課程部分思政教學(xué)面臨思政元素缺乏、與課程內(nèi)容銜接不充分以及引入比較生硬等問題。黎珉等[7]研究發(fā)現(xiàn)，該課程成熟的思政教學(xué)路線暫未形成，思政育人效果暫未達(dá)到預(yù)期。因此，授課教師有待進(jìn)一步深入理解課程思政，將思政元素與專業(yè)知識進(jìn)行更為生動的有機結(jié)合。

1.5 考核評價體系方面

當(dāng)前，該課程較為注重考核學(xué)生的平時表現(xiàn)和期末考試成績，這難以全面評估其學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。黎珉等[7]研究發(fā)現(xiàn)，利用試卷考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果時，卷面成績與其實際能力的關(guān)聯(lián)并非正相關(guān)關(guān)系。因此，有待進(jìn)一步構(gòu)建多元化的評價體系，以綜合評價學(xué)生的科研素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力等。

2 植物基因組學(xué)課程教學(xué)改革策略研究

針對該課程存在的學(xué)生知識基礎(chǔ)薄弱、教學(xué)內(nèi)容更新不及時、科研與教學(xué)存在脫節(jié)等方面的問題，從以學(xué)生為主體設(shè)計課程、設(shè)計模塊化授課內(nèi)容、開展研討式教學(xué)等5個方面提出具體措施，以提升該課程的教學(xué)效果。

2.1 以學(xué)生為主體設(shè)計課程

在課程教學(xué)開始前，通過調(diào)查問卷和面談等方式了解學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況，包括選課的動機與訴求、本科知識的廣度和深度、學(xué)習(xí)新知識的能力與技巧、科研的實踐和創(chuàng)新能力、心理狀況和價值觀等。為全面培養(yǎng)學(xué)生的科研與應(yīng)用能力，將該課程分為理論教學(xué)、項目研討教學(xué)和實踐教學(xué)3個部分。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，分析不同學(xué)生的個體差異，設(shè)計有針對性的教學(xué)內(nèi)容與授課方式，考慮教學(xué)內(nèi)容的延展性，優(yōu)化難易內(nèi)容的比例，更新授課技巧；根據(jù)往屆課堂教學(xué)情況和學(xué)生的反饋意見，解析現(xiàn)有課程設(shè)計的優(yōu)缺點，進(jìn)一步優(yōu)化課程設(shè)計。

2.2 設(shè)計模塊化授課內(nèi)容

植物基因組學(xué)是不斷發(fā)展的系統(tǒng)性學(xué)科，最新、前沿的研究文獻(xiàn)成為授課中必不可少的部分。首先，結(jié)合科研文獻(xiàn)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(xiàn)狀與研究進(jìn)展、植物群體基因組、植物多組學(xué)、植物葉綠體和線粒體基因組、組學(xué)數(shù)據(jù)在分子育種中的應(yīng)用、模式物種基因組。其次，調(diào)研每個模塊的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，整理出一篇綜述文章，按照綜述的方式設(shè)計授課內(nèi)容。最后，根據(jù)學(xué)情調(diào)查情況，優(yōu)化授課內(nèi)容。這種將授課內(nèi)容模塊化，以展現(xiàn)系統(tǒng)、前沿的研究成果的做法，不僅能強化學(xué)生對前沿知識的吸收，還能提升其創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)、解決問題的科學(xué)思維。

2.3 開展研討式教學(xué)

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

2.4 融入思政元素

將思政元素與課程內(nèi)容相結(jié)合，是該課程教學(xué)的重要組成部分。首先，準(zhǔn)確理解和把握思政元素與專業(yè)知識的結(jié)合點，從課程內(nèi)容出發(fā)，挖掘思政元素。例如，在講解植物基因組研究的歷史與現(xiàn)狀時，融入科學(xué)家精神、科學(xué)道德和科學(xué)倫理等內(nèi)容；在講解植物基因組在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用時，引入愛國主義教育、生態(tài)文明建設(shè)等內(nèi)容。其次，在授課過程中引入生動的案例和故事，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時，潛移默化地感受科學(xué)家的創(chuàng)新與求實精神、家國情懷和“三農(nóng)”情懷等，激發(fā)其投身鄉(xiāng)村振興的激情，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)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(xué)生能力，包括課題項目的評價、課堂討論的表現(xiàn)、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(guān)課程內(nèi)容的掌握程度等進(jìn)行評估，分為學(xué)生評估和教師評估2個部分，各占50%；課堂討論的表現(xiàn)是指對所有學(xué)生的討論參與度進(jìn)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(xué)問題的提出、相關(guān)內(nèi)容的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展、研究目標(biāo)的明確性與可預(yù)期性、研究內(nèi)容的相關(guān)性與創(chuàng)新性、研究方案的合理性和可實現(xiàn)性等方面對學(xué)生的研究報告進(jìn)行評估，分為不合格、合格、良好和優(yōu)秀。通過以上考核評價方法，考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)，以促進(jìn)其全面發(fā)展。

3 植物基因組學(xué)課程教學(xué)改革實踐成效分析

在科教融合理念下，對該課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革，取得了明顯成效，具體表現(xiàn)如下。（1）學(xué)生和教師的認(rèn)可度提高。選課人數(shù)不斷增加，從最初的十幾人到現(xiàn)在（2023—2024學(xué)期）的50余人；學(xué)生、同行和督學(xué)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(xiàn)在大部分的學(xué)生評語中。（2）學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力增強，跨學(xué)科綜合素質(zhì)提升。學(xué)生在參與科研項目的過程中，能夠提出有創(chuàng)意的研究性問題，并設(shè)計出較合理的實驗方案；能夠?qū)⑸镄畔W(xué)的方法應(yīng)用于植物基因組數(shù)據(jù)的分析中，表現(xiàn)出較強的跨學(xué)科應(yīng)用能力。（3）授課教師的教學(xué)技能、科研能力得到提高。通過教學(xué)模式的探究、學(xué)生和督學(xué)的評議以及與學(xué)生的交流，教師能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，并進(jìn)行有針對性的教學(xué)方法改進(jìn)，提高了教學(xué)技能；將最新的科研成果應(yīng)用于教學(xué)，不僅豐富了課程教學(xué)內(nèi)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(chǎn)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(xué)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革，針對部分學(xué)生知識基礎(chǔ)薄弱、教學(xué)內(nèi)容更新不及時、科研與教學(xué)存在脫節(jié)、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(yīng)的教學(xué)改革措施。具體包括以學(xué)生為主體，進(jìn)行科學(xué)合理的課程設(shè)計；將授課內(nèi)容模塊化，系統(tǒng)展現(xiàn)前沿的研究成果；開展以科研項目為導(dǎo)向的研討式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；將思政元素融入課堂教學(xué)，培養(yǎng)其“三農(nóng)”情懷；采用多元化評價體系，全面考核學(xué)生能力。新的教學(xué)模式不僅提升了學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了其科學(xué)精神和社會責(zé)任感。實踐證明，科教融合背景下的教學(xué)模式為高質(zhì)量農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)提供了有效途徑，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀農(nóng)業(yè)人才提供參考。

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（責(zé)任編輯：楊歡）