林業(yè)院校植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)改革的探討

唐軍榮+辛培堯+何承忠

[摘 要]植物類“遺傳育種學(xué)”是林業(yè)高等院校相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)必修課。近年來，由于高等院校教學(xué)大綱的變革，專業(yè)必修課學(xué)時普遍被大量壓縮。同樣，植物類“遺傳育種學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)學(xué)時同樣被大量減少。實(shí)踐教學(xué)同理論教學(xué)一樣，在學(xué)科的發(fā)展中占據(jù)著重要地位。但是，多年來形成的實(shí)踐教學(xué)體系已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新形勢下的教學(xué)要求，并明顯成為阻礙學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的屏障。在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗及與學(xué)生座談的基礎(chǔ)上，對西南林業(yè)大學(xué)植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革進(jìn)行了探討，以期為林業(yè)高等院校植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)效果的提升提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]植物類；遺傳育種學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）05-0122-03

多年來，西南林業(yè)大學(xué)在大多數(shù)課程教學(xué)中，均是按“三大模塊”（理論教學(xué)+實(shí)驗教學(xué)+課程實(shí)習(xí)教學(xué)）的方式進(jìn)行，而且前兩大模塊是作為一門課程教學(xué)并考核，而課程實(shí)習(xí)教學(xué)則作為單獨(dú)的一門課程進(jìn)行，但大多都是在同一個學(xué)期完成三大模塊的所有教學(xué)任務(wù)。植物類“遺傳育種學(xué)”基本上也是按這一教學(xué)模式進(jìn)行，只不過按照專業(yè)的不同對課程實(shí)習(xí)教學(xué)作了相應(yīng)的調(diào)整。在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗和走訪學(xué)生并與之座談了解的基礎(chǔ)上，對西南林業(yè)大學(xué)植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)基地的現(xiàn)狀等方面的問題進(jìn)行了思考，并在此基礎(chǔ)上對相關(guān)問題的改革進(jìn)行了初步探討，以期為西南林業(yè)大學(xué)乃至我國林業(yè)高等院校植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)效果的提升提供一定的參考。

一、存在的問題

目前我校該類課程的實(shí)踐教學(xué)的問題可歸納為以下五個方面。

（一）部分專業(yè)課程設(shè)置不健全

眾所周知，“遺傳學(xué)”是“育種學(xué)”的理論基礎(chǔ)，而“育種學(xué)”是“遺傳學(xué)”的應(yīng)用實(shí)踐。二者是密不可分的兩個學(xué)科。[1]沒有“遺傳學(xué)”作為理論提導(dǎo)的育種工作，只能是盲目的育種探索，勢必走大量的彎路甚至誤入歧途；相反，脫離“育種學(xué)”的遺傳研究，只能是空中樓閣，缺乏實(shí)踐驗證的支撐。例如植物保護(hù)和森林保護(hù)專業(yè)，只設(shè)置了“遺傳學(xué)”的理論教學(xué)及實(shí)驗教學(xué)，而在教學(xué)大綱中去掉了“育種學(xué)”的所有內(nèi)容。然而，有相當(dāng)一部分植物（森林）保護(hù)專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后往往從事的是植物抗性方面的育種工作或者間接涉及相關(guān)內(nèi)容。這部分學(xué)生在工作崗位因為缺乏植物育種方面的理論與實(shí)踐的知識，而顯得束手無策。

（二）教學(xué)內(nèi)容陳舊片面

現(xiàn)有的植物類“遺傳育種”課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊、單一。由于學(xué)時的限制以及長期以來教學(xué)內(nèi)容未及時更新，現(xiàn)有實(shí)驗教學(xué)大體包括：染色體制片與觀察、植物減數(shù)分裂的觀察與識別、植物染色體核型分析、植物DNA的提取、PCR技術(shù)、不同植物花器構(gòu)造觀察、花粉生活力的測定、模擬優(yōu)樹選擇、模擬子代測定、植物組織培養(yǎng)技術(shù)等。課程實(shí)踐教學(xué)包括：樹木（藥用植物）引種效果參觀實(shí)習(xí)、植物多倍體的誘導(dǎo)、林木（藥用植物）有性雜交、“混培法”誘導(dǎo)植物多倍體產(chǎn)生、遺傳學(xué)與育種學(xué)相關(guān)資料片學(xué)習(xí)等。隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的提高，許多傳統(tǒng)的技術(shù)手段由于過于落伍，而不再用于科研結(jié)果的分析中。如植物染色體核型分析，傳統(tǒng)做法是將染色體制片中，處于有絲分裂中期，染色體清晰且分散的染色體拍照放大后度量，然后根據(jù)度量的結(jié)果按照一定的原則對染色體進(jìn)行配對。不同的物種其相關(guān)數(shù)據(jù)不同，從而用以區(qū)分不同的物種?，F(xiàn)如今，這一繁瑣且不精準(zhǔn)的過程完全由染色體核型分析系統(tǒng)來完成，不僅操作簡便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并且可以克服人為在測定過程中的誤差問題。所以，學(xué)生在今后的科學(xué)研究中，對相關(guān)問題的解決就無需再人工進(jìn)行，可在有條件單位委托或自行進(jìn)行圖像處理和數(shù)據(jù)分析。而相關(guān)方法及原理完全可以在進(jìn)行相關(guān)研究的前期，對之學(xué)習(xí)掌握。類似的內(nèi)容還有植物花器構(gòu)造的觀察、花粉生活力測定等。另一方面，實(shí)驗內(nèi)容對相關(guān)課程內(nèi)容的覆蓋面偏小。相關(guān)染色體畸變、種源試驗、種子園以及無性系選育等內(nèi)容并未涉及。這使得學(xué)生對課程理論知識理解不充分，造成實(shí)踐應(yīng)用能力的不足。

（三）教學(xué)指導(dǎo)教材相對缺乏

目前，學(xué)校使用的相關(guān)實(shí)踐教學(xué)教材，均為任課教師根據(jù)可以開設(shè)的實(shí)際實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容編制的。受上述教學(xué)內(nèi)容的客觀不利因素影響，指導(dǎo)書缺乏系統(tǒng)性及針對性。據(jù)考察，個別兄弟院校也存在類似的情況。[2]

（四）教學(xué)安排的不合理

長期以來，植物類“遺傳育種學(xué)”實(shí)踐教學(xué)仍然按照死板的常規(guī)學(xué)時來進(jìn)行安排，即一個實(shí)驗安排2個學(xué)時，使得相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗之間也出現(xiàn)“斷裂”現(xiàn)象。這樣，盡管對于教務(wù)管理者來說，安排課程方便，清晰明了，但對一線從事教學(xué)任務(wù)的教師以及教學(xué)對象——學(xué)生來說，其中的弊端日益突顯。對于教師來說，教學(xué)始終處于一種機(jī)械狀態(tài)，到什么點(diǎn)上什么課，而學(xué)生，則處于一種迷茫狀態(tài)，不知道為什么做這個實(shí)驗，更不知道每一個實(shí)驗之間有什么樣的聯(lián)系。另外，相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗，總是在實(shí)驗開始之前重復(fù)著相同的準(zhǔn)備工作，這在當(dāng)前學(xué)時大量削減的形勢下，相當(dāng)不合理。此外，將課程實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)生搬硬套地安排在同一個學(xué)期，違背了植物生長的客觀規(guī)律，使有些實(shí)踐內(nèi)容只能變現(xiàn)實(shí)為模擬。如植物有性雜交實(shí)驗，本來在三至七月份是大多數(shù)植物開花期，而恰恰有些課程的相關(guān)內(nèi)容安排在九月至次年一月份這一學(xué)期。這使得相關(guān)課程內(nèi)容只能借助一些相似的切花，如將百合水培進(jìn)行模擬實(shí)驗，實(shí)驗結(jié)果也只能觀察到子房的膨大。通過這種方式進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)，與實(shí)際情況相比較，其效果肯定相去甚遠(yuǎn)。

（五）教學(xué)實(shí)習(xí)基地缺乏

多年來，由于各方面的原因，植物類“遺傳育種學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐基地一直是一個空白，教學(xué)主要依靠校園內(nèi)的現(xiàn)有資源進(jìn)行。如優(yōu)樹選擇，利用校內(nèi)一小片桉樹林進(jìn)行；林木有性雜交則是在學(xué)校樹木園中的果樹和梨樹園子進(jìn)行。遇到防火期，學(xué)生還不能進(jìn)入樹木園，而且只是部分班級開展類似實(shí)習(xí)。這樣的實(shí)習(xí)條件，顯然不能滿足該類課程的教學(xué)目的與要求。因此，加強(qiáng)該類實(shí)踐教學(xué)課程的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)已迫在眉睫。

二、改革措施

（一）完善并健全課程設(shè)置

摒棄以前對植物類“遺傳育種學(xué)”這一課程的片面認(rèn)識。在當(dāng)前各門學(xué)科相互滲透，相互影響的形勢下，老套地認(rèn)為“部分專業(yè)就是以為單純的理論研究為主，而有的專業(yè)又以實(shí)踐為主”的思想已跟不上時代前進(jìn)的步伐。尤其是“遺傳學(xué)”和“育種學(xué)”這兩門息息相關(guān)的課，更不應(yīng)該將其中之一舍掉。如上所述，在植物保護(hù)和森林保護(hù)專業(yè)中，增加“育種學(xué)”部分內(nèi)容，使學(xué)生在畢業(yè)走向工作崗位后，能夠多一個專業(yè)方向的選擇，而不只會“看病菌捉害蟲”而已。另外，對部分生產(chǎn)性較強(qiáng)的專業(yè)，如林學(xué)和農(nóng)學(xué)（藥用植物方向）專業(yè)的課程設(shè)置中，在與其他課程學(xué)時相協(xié)調(diào)的同時，應(yīng)盡可能地加大“林木遺傳育種學(xué)”或“藥用植物遺傳育種學(xué)”的理論及實(shí)踐教學(xué)學(xué)時，以保證充足的學(xué)時量來更好地完成教學(xué)任務(wù)。例如，現(xiàn)有的“藥用植物遺傳育種學(xué)”課程理論教學(xué)時長為48學(xué)時，而實(shí)驗學(xué)時為16學(xué)時，加上“藥用植物遺傳育種學(xué)”課程實(shí)習(xí)教學(xué)30學(xué)時，總共才94個學(xué)時，這些學(xué)時，對于實(shí)際上包括了“遺傳學(xué)”和“育種學(xué)”兩門課程的植物類“遺傳育種學(xué)”而言是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而相對的，“林木遺傳育種學(xué)”的學(xué)時多出8個學(xué)時（為102學(xué)時），且這一部分多出的學(xué)時僅體現(xiàn)在理論課程。這對于林學(xué)專業(yè)的骨干課程，時間上仍然是九牛一毛。相應(yīng)的，方案調(diào)整得不管如何合理，如何前沿，沒有足夠的時間去完成教學(xué)也就失去了改革的意義。所以，完善和健全植物類“遺傳育種學(xué)”的實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)置，不顧此失彼，依該課程在專業(yè)方向中的地位，適當(dāng)增加課程教學(xué)學(xué)時是相當(dāng)必要的。

（二）更新陳舊片面的教學(xué)內(nèi)容

不論是理論教學(xué)，還是實(shí)踐教學(xué)，除基本的原理及經(jīng)典內(nèi)容輕易不能變外，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)出前沿性和實(shí)用性，后者更應(yīng)該如此。按照不同的專業(yè)性質(zhì)，應(yīng)結(jié)合相關(guān)課程的教學(xué)，去掉陳舊或者重復(fù)的相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。比如，在開設(shè)過“生物化學(xué)”后，有的專業(yè)會進(jìn)行植物DNA提取的相關(guān)實(shí)驗，那么，在“遺傳育種學(xué)”的課程中就不應(yīng)再進(jìn)行該實(shí)踐教學(xué)。在“植物生理學(xué)”實(shí)踐教學(xué)中，可能會開設(shè)花粉生活力測定的實(shí)驗，同樣在“遺傳育種學(xué)”的課程中就不應(yīng)再涉及該內(nèi)容。在“植物學(xué)”中，觀察過植物花器構(gòu)造，“遺傳育種學(xué)”實(shí)驗就不應(yīng)再開設(shè)植物花器構(gòu)造觀察的實(shí)驗。這需要多門相關(guān)課程的教師協(xié)同來討論教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，才能保證教師在有限的教學(xué)學(xué)時內(nèi)，完成更多的教學(xué)內(nèi)容，而學(xué)生也能有更多的時間來做一些更新、更前沿的實(shí)驗。在安排這些多出學(xué)時的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時，除考慮前沿性外，還應(yīng)結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容，充分考慮與理論教學(xué)的匹配性，增加與染色體畸變、種源試驗、種子園以及無性系選育等內(nèi)容，增加學(xué)生實(shí)踐知識的覆蓋面，使得學(xué)生充分理解和熟知相關(guān)課程理論知識，提升實(shí)踐應(yīng)用能力。

（三）完善實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教材

依照學(xué)校實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置的實(shí)際，不同學(xué)校編寫適合本校校情，且有系統(tǒng)性和針對性的實(shí)驗及實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，不失為一個可取之舉。關(guān)鍵是要結(jié)合上面所討論的內(nèi)容，不僅在教學(xué)內(nèi)容方面要實(shí)現(xiàn)經(jīng)典性與前沿性相結(jié)合，還要保證與專業(yè)的匹配性。這就要求不同的專業(yè)應(yīng)有可以體現(xiàn)專業(yè)特色的材料和內(nèi)容。比如，林學(xué)專業(yè)，其實(shí)踐材料主要以木本為主，而農(nóng)學(xué)（藥用植物方向）專業(yè)則應(yīng)以藥用植物為主。教材的編寫方法也可以從兩種方式考慮。一種方式，可編寫植物類“遺傳育種學(xué)”教材通用版本，即，所有專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容全包括在里面，并在相類似的實(shí)驗和實(shí)習(xí)內(nèi)容處標(biāo)明“某專業(yè)適用”。另一方式，可按不同專業(yè)編寫不同的實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書。前者從長遠(yuǎn)考慮更具實(shí)用性，后者則更顯專業(yè)性。但不論是用何種方式寫，一定要結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際，充分考慮本校教學(xué)實(shí)踐的可行性來編寫。最后，理論上可行的實(shí)踐活動，并不是在實(shí)際教學(xué)中全部適用。實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書應(yīng)做到實(shí)用性、針對性及可操作性相結(jié)合，這樣才能真正起到指導(dǎo)書的真正作用。

（四）合理安排教學(xué)活動

首先，應(yīng)結(jié)合相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系程度，開展綜合性大實(shí)驗。[3]變以前的一個實(shí)驗2小時為一個實(shí)驗4小時，將相關(guān)實(shí)驗整合在一起同時進(jìn)行。例如，對于植物DNA提取及PCR技術(shù)兩個實(shí)驗，甚至可以安排更長學(xué)時，中途允許學(xué)生交替休息。這樣不僅可以充分利用有限的教學(xué)學(xué)時，避免重復(fù)的準(zhǔn)備工作浪費(fèi)大量的時間，而且將相關(guān)教學(xué)內(nèi)容又緊密地結(jié)合在一起。其次，取消所謂的實(shí)驗教學(xué)與課程實(shí)習(xí)教學(xué)的分別，將兩部分合并為實(shí)踐教學(xué)。實(shí)驗室所進(jìn)行的實(shí)驗教學(xué)和課程實(shí)習(xí)教學(xué)原本就是以學(xué)生動手實(shí)踐鞏固和驗證理論教學(xué)為目的的教研活動，二者并無根本性質(zhì)上的區(qū)別，所以不應(yīng)生搬硬套地將其分開。這樣更有利于教師的靈活教學(xué)，學(xué)生也更容易將相關(guān)聯(lián)的理論知識結(jié)合在一起思考。最后，打破以往理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)同時安排的做法。依據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和植物生長習(xí)性，將實(shí)踐教學(xué)進(jìn)間安排在植物生長的主要季節(jié)，比如在三月至七月這個學(xué)期，甚至可以全學(xué)年安排，并將實(shí)踐教學(xué)分為實(shí)踐教學(xué)第一階段和實(shí)踐教學(xué)第二階段。這樣，教師可根據(jù)預(yù)計的教學(xué)進(jìn)度，合理安排室內(nèi)和室外的教學(xué)內(nèi)容，從根本上解決了教學(xué)活動和教務(wù)安排的矛盾。與此同時，將所有植物“遺傳育種學(xué)”的相關(guān)理論教學(xué)安排在九月至次年一月這個學(xué)期。那么，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)理論課的同時，主要進(jìn)行一些實(shí)驗室內(nèi)的實(shí)踐學(xué)習(xí)，而在另外一個學(xué)期，主要進(jìn)行實(shí)驗室外的實(shí)踐內(nèi)容，避免了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)度有時相沖突的矛盾。

（五）建立相關(guān)實(shí)踐教學(xué)基地

對于農(nóng)林業(yè)大學(xué)來說，教學(xué)實(shí)習(xí)基地對于實(shí)踐教學(xué)課程相當(dāng)重要。那么，土地問題將是建立基地面臨的首要問題。這一問題在身處都市中的農(nóng)林業(yè)大學(xué)來說尤為突出。眾所周知，對農(nóng)學(xué)或林學(xué)專業(yè)來說，“森林培育（作物栽培）學(xué)”和“植物遺傳育種學(xué)”是兩門相當(dāng)重要的專業(yè)課程，二者又有著相當(dāng)?shù)慕徊娌糠?。將兩者的教學(xué)實(shí)踐基地整合在一起，不僅解決了土地有限的問題，而且可使學(xué)生對這兩門課程的相關(guān)關(guān)系得到理性認(rèn)知。西南林業(yè)大學(xué)樹木園有森林培育課程的實(shí)習(xí)林地，種植有經(jīng)濟(jì)林、用材林，可在每年春天進(jìn)行樹木和經(jīng)濟(jì)林的有性雜交，在年末進(jìn)行扦插、嫁接等無性擴(kuò)繁學(xué)習(xí)。另外，教師可以將自己的科研試驗基地作為學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的另一場所。北京林業(yè)大學(xué)的部分教師，就將誘導(dǎo)“2n”配子技術(shù)等部分林木育種的科研成果有機(jī)地整合在實(shí)踐教學(xué)活動中，不僅提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，還提高了他們的科研能力。[4]

不論是哪一門實(shí)踐教學(xué)課程，其內(nèi)容和方法以及安排，均應(yīng)充分考慮與實(shí)踐生產(chǎn)相結(jié)合，這樣才能夠最大可能地實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合。同時，隨著社會科技的飛速發(fā)展，實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)設(shè)置等均應(yīng)與時俱進(jìn)，緊隨時代的步伐。那么，從這個角度來講，任何一次的教學(xué)改革的結(jié)果，都不會是最終的最理想的結(jié)果。對林業(yè)院校植物類“遺傳育種學(xué)”的實(shí)踐課程而言，需要相關(guān)教研工作的教師不斷地對之進(jìn)行修改，充實(shí)。

[ 注 釋 ]

[1] 朱軍.遺傳學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2013.

[2] 王君，康向陽，李偉，等.“林木育種學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)的改革探索—以北京林業(yè)大學(xué)為例[J].中國林業(yè)教育，2015（4）：59-62.

[3] 劉純鑫，黃少偉，劉天頤，等.“林木遺傳育種學(xué)”綜合性實(shí)驗初探[J].高校實(shí)驗室工作研究，2008 （3）：13-16.

[4] 康向陽，胡冬梅.林木育種學(xué)開放式實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐[J].中國林業(yè)教育，2008（1）：68-70.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]