作物育種學(xué)實驗課教學(xué)的頂層設(shè)計與綜合配套改革

楊萬立

摘要：根據(jù)作物育種學(xué)實驗課的特點，借鑒國內(nèi)農(nóng)業(yè)高等院校實驗教學(xué)改革的經(jīng)驗，從教學(xué)模式、培養(yǎng)方案、教學(xué)計劃、實驗教學(xué)大綱、教學(xué)條件等環(huán)節(jié)對作物育種學(xué)實驗進行頂層設(shè)計與綜合配套改革，構(gòu)建科學(xué)、合理、先進的實驗教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：作物育種學(xué)實驗；頂層設(shè)計；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0277-02

作物育種學(xué)是研究選育和繁育作物優(yōu)良品種的理論和方法的應(yīng)用性科學(xué)，是農(nóng)學(xué)、種子等專業(yè)的核心課。作物育種學(xué)實驗是與作物育種學(xué)相配套的實踐教學(xué)課程。加強實驗教學(xué)，對提高學(xué)生的實際操作技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力具有重要意義。圍繞實驗教學(xué)，人們進行了大量教學(xué)改革。但由于作物育種實驗課的特點，每一項實驗教學(xué)改革實施，都不同程度受到其他教學(xué)條件的制約，影響到實驗教學(xué)改革的效果。分析實驗教學(xué)及改革中的問題與矛盾，進行植物育種學(xué)實驗課的頂層設(shè)計和綜合配套措施改革，對于構(gòu)建實驗教學(xué)體系，保證實驗教學(xué)改革的實施，提高實驗教學(xué)效果具有事半功倍的作用。

一、作物育種實驗課教學(xué)及教學(xué)改革中的問題分析

（一）實驗項目多與學(xué)時少的矛盾

作物育種學(xué)實驗是針對各種作物的育種方法，是對各個育種環(huán)節(jié)的實際操作。由于作物種類多，實驗項目也多。陳學(xué)森主編的《植物育種學(xué)實驗》涉及69個實驗[1]；洪德林主編的《作物育種學(xué)實驗技術(shù)》涉及120個實驗[2]。隨著育種目標(biāo)變化及育種新技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)質(zhì)、抗逆、適應(yīng)機械化的實驗項目及新技術(shù)型項目還不斷增加，有限的實驗學(xué)時與眾多實驗項目間矛盾日益突出。

（二） 作物生長的區(qū)域性、季節(jié)性與教學(xué)空間、時間不一致的矛盾

育種學(xué)實驗材料多為一些田間生長的植物體，各種植物都有其自身的生長發(fā)育規(guī)律，生長受環(huán)境因素的影響大。生長發(fā)育具有明顯的周期性，季節(jié)性、區(qū)域性。一些作物的適宜實驗時期處于節(jié)假日，如黃淮海麥區(qū)小麥的雜交技術(shù)實驗，往往與5月1日重合，玉米、棉花等作物的開花期正直暑假；而一個品種的開花期僅僅幾天的時間，一旦遇到連陰雨天氣，錯過季節(jié)，就不能補救；有些實驗一次2—4學(xué)時的實驗時間，無法完成，如植物的雜交技術(shù)。這些實驗難以做到按課程表開課，而每個學(xué)校在教學(xué)管理上又有明確教學(xué)計劃和相應(yīng)的管理監(jiān)督制度，這種實驗教學(xué)時間與教學(xué)計劃不同步現(xiàn)象，給教師教學(xué)計劃的制定和學(xué)校教學(xué)管理、監(jiān)督帶來不便。

（三） 實驗教學(xué)內(nèi)容的單一性與學(xué)生就業(yè)需求知識的多樣性矛盾

20世紀(jì)初，我國大學(xué)教育從精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育，學(xué)生就業(yè)由以前的國家包分配，過渡到目前的雙向選擇。由于學(xué)生的潛質(zhì)、興趣愛好不同，畢業(yè)后的去向不同，對知識的需求不同。實驗教學(xué)內(nèi)容的單一性與畢業(yè)后工作學(xué)習(xí)的多樣性知識需求不適應(yīng)。

二、植物育種學(xué)實驗教學(xué)的整體設(shè)計與綜合配套改革

面對這些矛盾和問題，以適應(yīng)社會需求為導(dǎo)向，以技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新能力為主線，在厘清作物育種學(xué)系統(tǒng)理論和操作技能的基礎(chǔ)上，根據(jù)植物育種學(xué)實驗課的特點，強化植物育種學(xué)實驗課的頂層設(shè)計與綜合配套改革，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)眾多實驗項目與實驗課時少的矛盾；開課時間與作物生長季節(jié)不一致的矛盾；教學(xué)內(nèi)容與個性需求之間的矛盾，最大限度發(fā)揮學(xué)校現(xiàn)有資源優(yōu)勢。

（一） 配合“三二三”人才培養(yǎng)模式改革，按需分類培養(yǎng)

2012年起聊城大學(xué)進行“三二三”培育模式教學(xué)改革，即把人才培養(yǎng)全過程分為通識教育、專業(yè)教育、分類培養(yǎng)三個學(xué)段，在第一學(xué)年結(jié)束時和第三學(xué)年第一學(xué)期結(jié)束時進行兩次分流，為學(xué)生提供專業(yè)學(xué)術(shù)型、應(yīng)用創(chuàng)新型、特殊需求型三種不同的發(fā)展路徑。學(xué)校人才培養(yǎng)模式的改革，為實驗教學(xué)按需分類培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。配合培養(yǎng)模式改革，修訂培養(yǎng)方案、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教學(xué)項目內(nèi)容、考試考核及成績評定方法，創(chuàng)新實驗方法、技術(shù)手段，完善實驗教學(xué)條件。

（二） 修訂培養(yǎng)方案，獨立設(shè)課

將植物育種學(xué)實驗從以前的理論教學(xué)附屬地位改為獨立設(shè)課，并將種子生產(chǎn)學(xué)實驗、分子生物學(xué)實驗與育種學(xué)實驗合并，避免了不同課程實驗項目內(nèi)容的低水平重復(fù)和資源浪費，不僅節(jié)約了學(xué)時和教學(xué)資源，還能為實驗教學(xué)提供更廣闊的重組合創(chuàng)新空間。

（三）修訂教學(xué)計劃，打破實驗教學(xué)與認知實習(xí)、教學(xué)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)界限

農(nóng)科種植類專業(yè)實踐教學(xué)體系中除實驗教學(xué)外，專業(yè)課開設(shè)前有認知實習(xí)，專業(yè)課開設(shè)時有教學(xué)實習(xí)，專業(yè)課開設(shè)后有畢業(yè)實習(xí)。一些實驗項目如小麥育種程序的觀察，小麥原種生產(chǎn)技術(shù)，玉米的雜交制種技術(shù)實驗等項目，可結(jié)合認知實習(xí)或教學(xué)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)進行，這樣一方面緩解了實驗項目多、季節(jié)性強、實驗所需時間長與教學(xué)計劃的矛盾，又能彌補校內(nèi)實驗教學(xué)場地、材料不足的問題。

（四）修訂實驗教學(xué)大綱，優(yōu)化實驗項目內(nèi)容，制定評分標(biāo)準(zhǔn)

在充分研討的基礎(chǔ)上，將雜交育種、雜種優(yōu)勢利用兩種主要育種方法列為實驗的重點，其相關(guān)的自交和雜交技術(shù)、自交系（不育系、保持系、恢復(fù)系）的選育、育種程序、原種、良種繁育作為必做項目。配合力測定、誘變育種技術(shù)、倍性育種技術(shù)、組織培養(yǎng)、分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等育種方法和品質(zhì)性狀鑒定選擇、抗逆境性鑒定選擇、抗病蟲性鑒定選擇等目標(biāo)性狀選擇等為選作項目。增多選開性項目數(shù)目，擴大學(xué)生按需選做的空間。合理制定每個實驗項目的評分標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)分分值，對學(xué)生實驗進行科學(xué)評價。

（五）完善實驗教學(xué)條件，滿足實驗教學(xué)

1.編寫實驗指導(dǎo)書。參考已出版的作物育種學(xué)實驗指導(dǎo)，結(jié)合實驗教學(xué)大綱，自編實驗指導(dǎo)教材，實驗指導(dǎo)體現(xiàn)系統(tǒng)性和新穎性，不僅包括經(jīng)典的基礎(chǔ)性實驗項目，還結(jié)合育種技術(shù)發(fā)展編寫新技術(shù)性項目，如將利用玉米單倍體誘導(dǎo)系誘導(dǎo)玉米單倍體實驗等，實現(xiàn)經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。不僅方便學(xué)生實驗，還可作為學(xué)生的參考書。

2.補增實驗器材、擴充校內(nèi)外實踐教學(xué)基地。根據(jù)實驗教學(xué)大綱的實驗項目要求，補增實驗器材，擴充實踐基地。幾年來，通過國家種質(zhì)庫及國內(nèi)外科研單位等途徑，收集中國春小麥、有稃玉米、甜粉型玉米、玉米單倍體誘導(dǎo)系、矮敗小麥等特有種質(zhì)40多份；通過逐年購置儀器設(shè)備和院內(nèi)實驗室共享，逐步完善實驗器材。在充分發(fā)揮校內(nèi)20畝實踐教學(xué)基地的基礎(chǔ)上，建立了聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中農(nóng)匯德豐科技有限公司、山東鑫豐種業(yè)有限公司等校外教學(xué)基地，滿足了實驗教學(xué)需要。

3.利用信息技術(shù)，輔助實驗教學(xué)。利用快速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術(shù)，收集、制作PPT課件、實驗影像資料，實驗室安裝多媒體，建模擬仿真實驗室，輔助實驗教學(xué)，實現(xiàn)圖、文、聲、像并茂，打破時空界限，增加課堂容量，提高學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣。同時彌補了因時空、天氣造成的田間無法進行的實驗。

4.加大實驗室開放力度，提供學(xué)生自主實驗的條件。對于一些上課時間難以完成的實驗項目，往常是指導(dǎo)教師實驗前做好準(zhǔn)備，如試劑的配制，以節(jié)省時間。一些設(shè)計性、綜合型、創(chuàng)新性實驗項目和學(xué)生自選性實驗項目要求學(xué)生參與實驗的設(shè)計、器材的準(zhǔn)備到實驗的結(jié)果觀察處理整個過程，僅靠課堂時間是不夠的，因此，加大了實驗室向?qū)W生開放力度，使學(xué)生利用課余時間進行實驗準(zhǔn)備，實驗后結(jié)果觀察等。為加大開放力度，配備了專職實驗員，完善了實驗室開放制度，主要是進出實驗室登記制度、儀器、藥品使用記錄制度，用水、用電安全、衛(wèi)生制度等。

5.充分發(fā)揮教師科研、學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺作用，進一步提高學(xué)生的操作、創(chuàng)新能力。通過教師引導(dǎo)，制度激勵機制，鼓勵學(xué)生積極加入教師的科研團隊，積極申報大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目。利用科技資金，借助科研平臺，進一步鍛煉學(xué)生操作技能，提高科研、創(chuàng)新、應(yīng)用能力。

堅持頂層設(shè)計的理念，經(jīng)過幾年的作物育種學(xué)實驗課教學(xué)的綜合配套改革，逐步完善了實驗教學(xué)體系，取得了明顯的教學(xué)效果，近幾屆畢業(yè)生考研率50%左右，就業(yè)率98%以上。

參考文獻：

[1]陳學(xué)森.植物育種學(xué)實驗[M].北京：高等教育出版社，2014

[2]洪德林.作物育種學(xué)實驗技術(shù)[M].北京：科技出版社，2010endprint