《作物栽培生理研究法》课程的建设与实践

【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术。在农学专业研究生中开设这门课程，对于促进作物栽培学的发展，培养研究生的实验操作技能和科技创新能力具有重要意义。本文从师资队伍建设、教材编写、教学方法和考核办法等方面介绍了该课程建设和实践的体会，分析了课程开设的效果和存在问题，为高校研究生教学提供参考。

【关键词】作物栽培生理 课程建设 研究生 创新能力

【基金项目】江苏省国家重点实验室培育基金（2004-13）；江苏省高校优势学科工程建设项目（PAPD-2010）；江苏高校品牌专业建设工程资助项目（PPZY2015A060）。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）43-0211-02

作物栽培生理是作物栽培学和植物生理学的交叉学科，主要研究作物生长发育、产量和品质形成过程中的生理规律，研究栽培措施和环境对作物生理过程影响的一门科学。《作物栽培生理研究法》的广义概念则是研究作物栽培生理的方法和手段；其狭义的定义则是开展作物栽培生理研究的实验方法和技术。自2005年起，扬州大学农学院为《作物栽培学与耕作学》学科硕士研究生开设了《作物栽培生理研究法》课程，主要为研究生讲授一些重要的与作物栽培生理研究内容密切相关实验方法和技术，同时也为研究生直接参与作物栽培生理的研究提供机会。

一、开设《作物栽培生理研究法》课程的必要性

1.作物栽培学发展的需求

随着我国农业结构的战略性调整和农业现代化的发展，作物栽培学承担的任务发生了很大的变化[1]。作物栽培的目标有过去主要追求高产发展成为实现高产、优质、高效、生态、安全及可持续发展的协调统一[1-3]。以信息技术和生物技术为代表的新技术革命的兴起以及新仪器、新设备的问世和测试手段的进步，促进了作物栽培学研究的手段由传统的依靠一杆尺、一只烘箱和一架天平的称称量量等基本农艺形态分析向细胞、亚细胞、激素、酶学等生理生化分析技术发展[3]。形势的发展和科技的进步，必切要求作物栽培学专业的研究生除了掌握传统的、经典的研究测试手段外，还要掌握适应现代作物栽培学发展的生理生化测定技术。

2.提高研究生实验操作技能和创新能力的需要

培养研究生的创新意识和创新能力是研究生教育的重要核心和方向[4， 5]。但长期来，高等教育中存在着重理论、轻实践，重课程理论教学，轻实验技能培训等现象，致使一些低年级研究生不会实验设计，不掌握基本的实验操作技能，不会对实验数据进行分析，严重影响了研究生的科研能力和创新能力[6， 7]。开设《作物栽培生理研究法》课程，可以为研究生提供学习作物栽培生理相关实验方法和技术的机会，研究生可直接参与实验设计、实验操作、数据分析、实验报告和问题讨论等过程，提高研究生实验操作技能和创新能力。

二、《作物栽培生理研究法》课程建设和实践的体会

1.成立课程教学小组

为建设和上好《作物栽培生理研究法》课程，扬州大学农学院聘请在作物栽培生理研究方面既有较高理论水平，又有丰富实践經验和作物生理生化实验知识的教授担任主讲教师，聘请具有丰富实验室管理经验和娴熟掌握作物生理生化实验技术的高级实验师担任实验指导教师，这些人员组成《作物栽培生理研究法》课程教学小组，负责课程的建设和教学。

2.认真编写教材

课程教学小组根据《作物栽培学与耕作学》学科发展和各课题组科研需求，编写了《作物栽培生理研究法》教材。教材有“植物中内源激素含量的测定方法”、“谷类作物籽粒中淀粉合成相关酶活性测定方法”、“植物组织中活性氧的测定方法”、“植物组织中抗氧化物质和酶活性的测定”、“质膜ATP酶活性测定”、“植物组织中氮代谢系统中酶活性测定”、“植物光合作用测定方法”、“植物组织中可溶性糖和淀粉测定方法”等15个实验指导说明。其中大部分实验是在原有知识的基础上，经过了课程教学小组的摸索和改进，使得实验原理更加明晰，实验操作步骤更加明确、操作性更强，实验结果计算公式和分析方法更加合理。

3.改进教学方法

传统的实验课教学，一般为老师讲，学生听，然后学生在老师指导下完成实验操作过程[8]。为了提高《作物栽培生理研究法》教学效果，培养研究生的创新能力，负责本课程的教师对课程教学进行了改进，突出的有两点：一是研究生自主选择课程学习内容。研究生根据课题和论文研究需要，自主选择课程学习内容。其内容可以是教师编写的教材上的，也可以不是教材上的，以便让研究生做到学以致用，学用结合；二是突出研究生的主导地位。教师在课堂上讲解的时间不到上课全部时间的10%，其余时间全部留给学生。研究生负责实验设计、实验操作、数据分析、实验报告和问题讨论等全过程，教师主要负责答疑和帮助解决同学们在实验中遇到的问题。此外，在时间的安排上，研究生可根据需要选择课程学习的时间。

4.改革考核办法

过去实验考核方式主要是依据实验操作的规范程度、实验态度和实验报告。本课程对考核办法进行了改革：课程考核成绩主要有3部分组成：出勤情况，实验准备和课堂纪律占考核成绩的20%；实验操作的规范程度和实验报告占30%；研究生创新能力占50%。创新能力主要依据实验设计的创新性，实验技术的难度和技术的改进，分析和解决问题的能力等方面。

三、课程开设的效果与问题讨论

1.课程开设的效果

（1）提高了研究生的创新能力。《作物栽培生理研究法》课程开设12年来，合计培养研究生400余名。这些学生的实验技能和创新能力均有很大提高：研究生论文的抽查合格率、毕业率和和学位授予率均为100%；在国内外学术期刊发表论文500余篇，成为促进科技创新发展的重要力量。

（2）提高了实验室仪器使用效率。《作物栽培生理研究法》课程开设依托的实验平台是“扬州大学江苏省作物栽培与生理实验室”和“江苏省作物遗传生理国家重点实验室建设培育点”。两实验室目前具有50万元的大型仪器设备19件，20万元以上仪器设备136件。《作物栽培生理研究法》课程的开设，大大提高了实验室仪器设备的使用效率。近5年，大型仪器设备平均每件的年使用时数为920小时，进入江苏省同类实验室大型仪器使用效率的先进行列。

2.存在问题

（1）师资问题。担任《作物栽培生理研究法》课程的教师不仅需要较高的理论水平和实验操作技能，而且需要化费大量的时间和精力。目前扬州大学农学院承担该课程教学的老师年龄偏大，急需培养既有理论和实验操作水平，又有奉献精神的青年教师。

（2）课程内容更新的问题。随着作物栽培学基础研究水平的提高，作物蛋白质组学、基因组学、信号传导等分子生物学技术将成为作物栽培生理学的重要研究内容。适应这种形势的发展，《作物栽培生理研究法》课程需要与时俱进更新教学内容，从事该课程教学的教师需要更新知识和掌握相应的实验技能，实验室需要添置相应的仪器设备。

（3）实验经费问题。扬州大学农学院开设的《作物栽培生理研究法》课程，以往的课程实验经费主要由《作物栽培学与耕作学》学科承担。近年来由于学科建设以一级学科《作物学》建设，而不再以《作物栽培学与耕作学》二级学科为单位进行建设。因此，《作物栽培学与耕作学》学科没有经费支持该课程的实验经费。需要学院和《作物学》学科统筹考虑支持。

四、结语

在农学专业研究生中开设《作物栽培生理研究法》课程，是作物栽培学发展的需要，对于提高研究生实验操作技能和创新能力，提高高校重点实验室仪器设备使用效率具有十分重要的作用。建设好这门课程，需要一支在作物栽培生理研究方面既有较高理论水平，又掌握作物生理生化实验操作技能的教师队伍，需要与时俱进，探索新的教学内容和教学方法，需要相关学科和重点实验室的全力支持。

参考文献：

[1]官春云 主篇. 现代作物栽培学[M]. 北京：高等教学出版社，2011. pp. 1-2.

[2]余松烈，苗保河. 新世纪作物栽培学的任务与发展方向[J]. 作物杂志，2006， 1： 1-4.

[3]杨建昌. 对作物栽培学发展的几点思考[J]. 科技创新导报，2008，1： 154-155.

[4]汪小会.有效提高学生创新能力的实验教学改革[J]. 高校实验室工作研究，2016， 23（2）： 6-7.

[5]倪春林，郑文旭，刘英菊.提高青年教师实践教学能力的探索[J]. 实验技术与管理， 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]黃晓玫，李鸿飞，黄涛.强化培养学生实践能力和创新能力的探索与实践[J]. 实验技术与管理， 2014， 31（2）： 1-5.

[8]贾桂康. 植物生物学实验教学的改革与实践[J]. 教育教学论坛， 2016， 2： 244-245.

作者简介：

王志琴（1962.02-），女， 汉族，江苏无锡市人，扬州大学高级实验师，主要从事作物栽培与生理的研究工作和实验室管理，主要研究方向：作物产量与品质形成机理。