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农业教育

新农科背景下现代生物技术概论课程教学改革与实践

  • 刘华彬 ,
  • 张秦莹 ,
  • 苗永美
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  • 安徽科技工程大学,安徽凤阳 233100

刘华彬(1987—),男,安徽临泉人,博士,讲师,从事生物学教学与科研工作。

收稿日期: 2025-05-11

  网络出版日期: 2026-05-28

基金资助

安徽省级质量工程传统专业改造提升项目(2022zygzts025)

安徽科技学院校级质量工程项目(Xj2024028)

安徽科技学院校级质量工程项目(Xj2024160)

安徽科技学院校级质量工程项目(Xj2024228)

Teaching reform and practice of the Introduction to Modern Biotechnology under the background of new agricultural sciences

  • Liu Huabin ,
  • Zhang Qinying ,
  • Miao Yongmei
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  • Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China

Received date: 2025-05-11

  Online published: 2026-05-28

摘要

为提升现代生物技术概论课程的教学效果与人才培养质量,本文系统分析了该课程当前在教学内容、教学方法与教学手段方面的现状,并针对性提出教学对策。教学内容部分存在知识点繁杂、前沿成果融入不及时、学时分配不合理等问题,教学方法以常规理论讲授为主,存在方式单一、难以激发学生学习主动性等不足,教学手段以常规多媒体讲授结合基础演示实验为主,线上教学资源开发应用不充分,未能全面覆盖学生综合能力考查。基于此,从凝练教学内容、完善教学方法、丰富教学手段和强化科学价值引领4个方面提出教学改革策略,具体包括构建四级递进式知识体系并合理分配学时,采用提问研讨、前沿案例解析和学科项目导向等多元化教学方法,强化多媒体资源建设、构建线上线下混合式教学模式并优化多元化考核体系,加强对学生的生物技术价值观引导,实现专业知识与思想政治教育的有机融合。实践表明,教学改革实施后,学生平均成绩明显提升,学科竞赛参与度从65%提升至90%,并取得优异成绩,教学团队教研成果丰硕,课程综合认可度从92分提升至95分,有效实现了课程教学质量的提升。本文为相关课程教学改革提供参考。

本文引用格式

刘华彬 , 张秦莹 , 苗永美 . 新农科背景下现代生物技术概论课程教学改革与实践[J]. 安徽农学通报, 2026 , 32(10) : 114 -117 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.10.030

Abstract

To improve the teaching effect of the course Introduction to Modern Biotechnology and the quality of talent cultivation, this paper systematically analyzed the current situation of the course in terms of teaching content, teaching methods and teaching means, and put forward targeted teaching countermeasures. There existed problems in teaching content such as complicated knowledge points, untimely integration of cutting-edge achievements and unreasonable class hour allocation. Traditional theoretical teaching dominated the classroom, and the single teaching mode failed to stimulate students’ learning initiative. In terms of teaching means, conventional multimedia teaching and basic demonstration experiments were mainly adopted, while online teaching resources were insufficiently developed and applied, which failed to fully assess students’ comprehensive abilities. On this basis, teaching reform strategies were proposed from 4 aspects including refining teaching content, optimizing teaching methods, diversifying teaching means and strengthening the guidance of values. Specifically, a four-level progressive knowledge system was established with reasonably arranged class hours. Diversified teaching modes were applied, including questioning discussion, frontier case analysis, discipline project guidance. Meanwhile, multimedia teaching resources were enriched, online-offline blended teaching models were constructed, and diversified evaluation systems were optimized. Strengthen the guidance of biotechnology values among students to achieve the organic integration of professional knowledge and ideological and political education. Practical results showed that after the implementation of teaching reforms, students’ average academic performance was greatly improved, and their participation rate in academic competitions rose from 65% to 90% with remarkable achievements. The teaching team achieved abundant teaching research outcomes, and the overall recognition score of the course increased from 92 to 95 points, which effectively enhanced the overall teaching quality. This study provides references for the teaching reform of similar courses.

现代生物技术概论是一门融合理论知识、技术方法和实践应用的专业核心课程,在应用型人才培养中具有重要作用。该课程具有较强的应用性和前沿性,在专业课程体系中占据重要地位。苏应娟等[1]围绕现代生物技术课程建设开展改革探索,通过优化教学内容、创新多元化教学方式、融入课程思政、拓展课后研学交流等举措,有效拓展了学生的科学思维和知识视野,提升了学生的综合素养。朱云国等[2]立足“全人”教育理念,将对分课堂教学模式应用于现代生物技术导论课程教学实践,突出学生主体地位,有助于培养学生的综合素养和创新思维,锻炼其沟通表达能力,激发了学生的学习兴趣与创新意识。
高校是衔接人才培养与社会应用的关键环节,也是人才培养体系的重要支撑。教学改革与课程建设已成为高校完善人才培养体系、提升人才培养质量的重要抓手。在实践教学中,通过创新教学方法、构建新型教学模式,能够有效提升课程教学效果。陈金焕等[3]以五大工程为基础优化课程内容、构建现代生物技术知识模块,结合学科热点与前沿技术设置专题研讨、前沿导读及科学探究实验,并采用启发式、互动式教学,有效提升了学生课堂参与度,强化了师生互动交流。赵奇[4]依托丰富的教学资源库与网络学习平台,引入翻转课堂教学,将学习主动权交给学生,有效拓展了课内外的学习范围,激发了学生学习兴趣,提升了自主学习能力。杨玉珍等[5]构建了线上线下混合式教学模式,融合了在线课程和课堂教学,推动师生角色互换,培养学生自主学习习惯,有效增强了学生学习动力。基于此,本文从教学内容、教学方法与教学手段3个方面对现代生物技术概论课程现状进行梳理分析,并提出相应的教学改革策略,以期提升该课程教学效果与人才培养质量。

1 现代生物技术概论课程教学现状

1.1 教学内容方面

当前现代生物技术概论课程教学中存在可优化之处。一是课程知识点繁杂,知识体系框架的整合与构建有待完善,以“生物技术与农业”章节为例,其涵盖现代种植业、养殖业发展现状,以及植物基因工程、细胞工程、分子育种、动植物繁殖等相关生物技术的原理和应用,内容跨度较大;二是生物技术发展迅速,知识和技术更新较快,部分前沿研究成果未能及时融入教学内容;三是受学时压缩及学生生物学基础差异的影响,常规PPT授课结合基础性演示实验的教学模式,难以充分保障教学预期效果。

1.2 教学方法方面

现代生物技术概论课程综合性强、内容抽象复杂,部分基础薄弱或对生物技术兴趣不足的学生易产生畏难情绪,增加了授课难度。受常规教学模式影响,部分学生习惯被动接受知识,自主学习与知识获取能力有待提高,一定程度上影响教学效果。目前,该课程以理论讲授为主、实验教学为辅,教学方式、案例与技术更新等方面有待改进,常规教学模式难以充分激发学生学习兴趣与主动性,不利于创新型人才培养。

1.3 教学手段方面

当前现代生物技术概论课程教学手段以常规多媒体讲授结合基础演示实验为主,多媒体资源的丰富度与前沿性有待提升,尚未充分实现抽象知识点的具象化呈现。线上教学资源的开发与应用不够充分,未形成系统的线上线下协同教学模式,难以满足学生个性化学习需求。同时,考核方式以常规理论考核为主,对学生实践能力、自主学习能力的考查维度不够全面,需进一步优化完善以适配课程教学目标。

2 现代生物技术概论教学改革途径

针对以上课程教学现状,本文将从以下几个方面探讨教学改革路径。

2.1 凝练教学内容,合理分配学时

针对课程知识点冗杂的情况,课程内容的整合和优化至关重要。为此,提出将“现代生物技术与农业”章节教学内容划分为2个部分,4个模块。2个部分为生物技术与种植业、生物技术与养殖业;4个模块构建“基础技术、前沿突破、产业应用、伦理决策”的四级递进式知识体系,各模块层层衔接、逻辑连贯。其中,“基础技术”模块为教学核心,系统讲解相关技术的概念、原理及操作方法;“前沿突破”模块结合教材内容更新滞后的现状,兼顾教育发展趋势和生物技术前沿,融入最新研究成果;“产业应用”模块结合现代生物技术在农业生产中的应用,通过典型案例与产业发展趋势分析,引导学生探索生物技术的应用价值、优化路径及发展前景,培养其综合素养与解决问题能力;“伦理决策”模块围绕基因工程、细胞工程、胚胎工程发展引发的伦理问题展开探讨,帮助学生在认识生物技术变革价值的同时,理性看待其可能产生的影响。课堂教学中,需根据各模块重难点合理分配学时,确保学生全面掌握课程内容。

2.2 完善教学方法,提升教学效果

2.2.1 提问研讨式教学

提问研讨式教学,可打破常规单向知识灌输模式,学生通过自主研学、问题导向式过程探究,能够深度理解、扎实巩固课程知识点。“现代生物技术与种植业”章节涉及大量专业术语和概念,为充分掌握学生学习进度,课前布置预习内容和思考题,课堂围绕核心知识点设问导学,例如,植物基因工程技术核心原理、不育系培育典型应用案例等,引导学生自主回顾梳理知识,强化知识点记忆和理解。通过设置小组讨论,以生生互动与师生互动的方式,厘清抽象知识点间的内在联系,逐步搭建系统化知识框架,提升学习获得感。教师通过提问和观察学生的讨论情况,及时了解学生对知识掌握的情况。此类实时教学反馈,相较于常规作业、期末考核反馈更高效精准,便于教师动态优化教学内容、调整教学策略,精准贴合学生的学习需求。

2.2.2 前沿案例解析

课程知识点包含基因编辑、外源基因导入、分子标记辅助育种等复杂抽象概念,引入前沿案例可将抽象理论知识具象化。教学中可适当融入与课程内容相关的学科热点,例如,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术培育抗盐碱、抗旱、抗病虫害作物新品种的案例。通过案例教学,学生可清晰掌握基因编辑技术在农业生产中的应用场景,理解其通过改变作物基因序列实现抗逆、增产的作用机制,避免对理论知识的浅显抽象认知。教师通过解读案例素材,将理论知识与生产实际相结合,帮助学生深入了解生物技术的发展历程、前沿进展、已有成果以及现存挑战。相较于常规理论教学,案例教学能让学生直观感受现代生物技术的应用价值,明确所学知识与产业的关联性,进一步提升课程的趣味性和吸引力。

2.2.3 学科项目导向

教学过程中,鼓励学生积极参与学科竞赛活动,助力其提升专业素养。以全国大学生生命科学竞赛为例,该赛事覆盖生物科学与技术多个领域,重点考查学生实践操作能力,要求参赛团队完成项目设计、实验操作、数据分析和论文撰写等环节。在科学探究类竞赛中,学生需要运用分子生物学、细胞生物学、遗传转化等实验技术解决实际问题,这有助于深化学生对相关生物技术的理解与应用[6]。参与竞赛过程,学生可接触学科前沿研究方法和进展,通过查阅文献自主获取前沿知识和技术,这种主动学习的态度有助于学生更好地掌握技术原理,促进知识的融会贯通和综合应用。

2.3 丰富教学手段,拓展学习渠道

2.3.1 强化多媒体资源建设

“现代生物技术与农业”章节涵盖组织培养技术、单倍体育种、分子标记育种、动植物转基因、核移植等多项技术的原理及应用,内容繁多、知识抽象,仅依靠教师课本知识讲授,难以达到预期的教学效果。因此,在课本知识讲解的基础上,借助多媒体视频资源和演示实验,可直观呈现实验技术的原理、操作流程及注意事项。加强动画、视频等多媒体资源库建设十分必要,其能将抽象知识点具象化,直观展示微观、动态的技术过程;同时可整合大量信息资源,包括农业生物学最新研究成果、农业生产技术应用案例等。例如,讲解植物遗传育种相关内容时,引入基因编辑技术在农作物育种中的应用,通过视频、图片展示基因编辑后作物品种的优良性状,帮助学生加深记忆、深化理解。综上,多媒体资源可有效丰富教学内容与形式、激发学生学习兴趣,提升教学效果。

2.3.2 构建线上线下混合式教学模式

课程涵盖大量理论知识和实践应用案例,受课时限制,难以在课堂内完成全部内容的详细讲解。因此,构建线上线下混合式教学模式,可有效充实教学内容、丰富学习形式,提升教学效果。课程依托学习通、雨课堂、慕课(MOOC)等网络平台,为学生提供丰富学习资源与自主学习空间,学生可结合自身学习时间与需求,自主选择学习内容和方式,有助于培养自主学习能力。课堂教学中,基础性知识讲授视频通过雨课堂等媒介上传,供学生课前预习;课堂上通过小组讨论、重点讲解等方式,针对性突破重难点知识;课后将课堂内容、延伸性知识资料及相关视频上传至共享平台,方便学生课后复习回顾。该教学模式优化了教学资源配置,满足学生个性化学习需求,助力学生实现知识的内化和吸收。

2.3.3 优化考核方式

课程考核方式除常规理论考试外,还应构建多元化考核体系。考核模块中可设置占比30%的综合能力考核,具体包括课堂测试及表现(10%)、科研项目及竞赛参与(10%)、小组项目展示(10%);期末理论考试模块占比40%,实验设计与操作模块占比30%。多元化考核方式可全面评估学生对课程知识的理解和掌握程度,充分调动学生参与课堂及实践活动的积极性和主动性,进而有效提升教学质量。

2.4 强化价值引领,融入课程思政

2.4.1 科学价值引领

教学过程中,加强对学生的生物技术价值观引导,帮助学生明确相关法律法规和道德边界,厘清生物技术研究与应用中的行为准则,树立正确的价值导向。引导学生认识到生物技术的应用不仅要追求科学突破和经济效益,还需兼顾对人类社会、生态环境、食品安全及道德法规的深远影响。以转基因食品为例,其在提升农作物产量、改善食品营养等方面优势较大,同时也引发了社会对生态平衡、食品安全等相关伦理问题的关注。通过价值观引导教学,可帮助学生从法律法规和社会责任角度,理性探讨转基因技术的推广与应用,学会权衡利弊,树立科学、全面的生物技术价值观。

2.4.2 融入课程思政

在生物技术与农业教学中融入课程思政,可实现专业知识与思想政治教育的有机融合,引导学生关注生物技术在农业中的前沿应用和发展趋势,激发其创新思维和科研兴趣,助力培养兼具创新能力和社会责任感的农业科技创新人才[7-8]。在“现代生物技术与农业”章节教学中,需深入挖掘德育相关思政元素,结合实际案例推动专业知识与思政教育相结合。例如,讲解基因编辑技术时,引入科学家在水稻、番茄等作物基因编辑领域的重大研究成果,重点介绍其在提升作物产量、改善品质方面的突破,引导学生树立民族自豪感和文化自信。

3 现代生物技术概论课程教学改革成效

该课程教学改革后,学生平均成绩提升4.5分,师生互动明显增加,课堂氛围更为活跃。学生参与创新课题和学科竞赛的积极性明显提高,参与度从65%提升至90%,且竞赛获奖质量稳步提升,获得安徽省大学生生物标本制作大赛一等奖1项、全国大学生生命科学竞赛二等奖1项、三等奖2项。教学团队获批省级教研项目1项、校级教研项目3项,发表教研论文2篇。课程认可度持续提升,学生和督导对课程的综合评分从92分提高到95分。

4 结语

本文针对现代生物技术概论课程在教学内容、教学方法、教学手段等方面存在的可优化之处,结合课程应用性、前沿性特点及应用型人才培养需求,从凝练教学内容、完善教学方法、丰富教学手段和强化科学价值引领4个维度,提出了针对性的教学改革路径,并融入价值引领与课程思政元素,实现专业知识传授、实践能力培养与价值观念塑造的协同推进。教学改革实践表明,学生学习积极性、课堂参与度及竞赛成果均得到明显提升,教学团队教研能力与课程认可度也稳步提高。未来,将持续关注学科前沿动态与人才培养需求,不断优化改革方案,持续提升课程教学水平,培养更多兼具创新能力与实践能力的生物技术领域专业人才。
[1]
苏应娟,李彦玲,王桢,等. 现代生物技术:用基因重塑世界课程建设[J]. 高教学刊202511(2):52-55,60.

[2]
朱云国,施华娟,汪燕芳,等. “现代生物技术导论”课程教学改革实践[J]. 大学教育2020(9):28-30.

[3]
陈金焕,庞晓明,薄文浩,等. 面向非生物专业的“现代生物学技术”课程教学改革探索:以北京林业大学野生动物与自然保护区管理专业为例[J]. 中国林业教育201937(6):50-53.

[4]
赵奇. 现代生物技术概论的翻转课堂教学改革实践探析[J]. 现代农业科技2019(18):244-244,247.

[5]
杨玉珍,赵奇,卢超,等. 现代生物技术概论课程线上线下混合式教学改革探析[J]. 现代农业科技2020(12):258-259,263.

[6]
韦人月,唐永立,晏磊,等. 依托 “生命科学竞赛” 促进生物技术专业教学改革[J]. 现代畜牧科技2023(4):132-135.

[7]
陈丽缓,韩伟娜,唐明媚. 以培养应用型人才为目标的课程思政教学改革与实践[J]. 湖北开放职业学院学报202538(6):72-74.

[8]
刘晓柳,周一纯,赵延亭,等. 通识课程中思政元素的挖掘与融合:以“现代生物技术概论”课程为例[J]. 教育教学论坛2023(4):85-88.

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