新農(nóng)科背景下本科植物分子育種課程建設(shè)初探

令娟 崔華威 鄭奕雄

摘要隨著我國(guó)新農(nóng)科建設(shè)的需要，及本科一流課程建設(shè)的需要，專業(yè)和學(xué)科的革新是其中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)農(nóng)村的復(fù)合型人才至關(guān)重要。植物分子育種課程作為農(nóng)科類本科生的專業(yè)核心課程，是一門多領(lǐng)域交叉運(yùn)用學(xué)科，契合當(dāng)下的新農(nóng)科建設(shè)需要。本文從課程內(nèi)容優(yōu)化，教學(xué)方法優(yōu)化，課程考核方式優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行探討，期望為本科植物分子育種的課程建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞 植物分子育種 新農(nóng)科建設(shè) 課程思政 課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.19.012

Preliminary Study on the Construction of Undergraduate Plant Molecular Breeding Course under the Background of New Agriculture Discipline

LING Juan， CUI Huawei， ZHENG Yixiong

（CollegeofAgricultureandBiology，ZhongkaiUniversityofAgricultureandEngineering，Guangzhou，Guangdong510550）

AbstractWith the need for the construction of new agricultural discipline and the construction of first-class undergraduate courses in our country， the innovation of majors and disciplines is an important part， and it is essential for cultivating compound talents suitable for modern agriculture and rural areas. As a professional core course for agricultural undergraduates， the Plant Molecular Breeding Course is a multi-field cross-application subject， which meets the current needs of new agricultural discipline construction. This article discusses the optimization of course content， the optimization of teaching methods， and the optimization of course assessment methods， hoping to provide reference for the undergraduate course construction of plant molecular breeding.

Keywordsplant molecular breeding； new agricultural discipline construction； ideological & political courses； curriculum construction

基于2019年先后召開的新農(nóng)科安吉研討會(huì)、北大倉(cāng)行動(dòng)工作研討會(huì)和北京指南工作研討會(huì)，新時(shí)代對(duì)高等農(nóng)林教育提出了新任務(wù)，未來(lái)要更加有效的保障糧食安全，更加有效服務(wù)鄉(xiāng)村治理和鄉(xiāng)村建設(shè)，著力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的儲(chǔ)備人才，推動(dòng)我國(guó)由農(nóng)業(yè)大國(guó)向農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)跨越。[1]因而專業(yè)和學(xué)科的重新設(shè)置、人才培養(yǎng)模式和體系的重建、農(nóng)林高校自身體制和發(fā)展機(jī)制的轉(zhuǎn)變等將成為革新的重要環(huán)節(jié)。[2]目前植物分子育種作為農(nóng)科類本科生的專業(yè)核心課程，是現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)育種充分融合的產(chǎn)物，該課程是一門涉及多鄰域多學(xué)科的綜合性應(yīng)用課程，很好的契合了當(dāng)前新農(nóng)科建設(shè)的需要，體現(xiàn)了多學(xué)科的交叉運(yùn)用，有助于培養(yǎng)能夠適應(yīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化需要的綜合型人才。[3]本文以新農(nóng)科建設(shè)為背景，結(jié)合當(dāng)下本科一流課程建設(shè)，將從課程內(nèi)容優(yōu)化，教學(xué)方法優(yōu)化，課程考核方式優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行探討，為本科植物分子育種課程建設(shè)提供借鑒與參考。

1植物分子育種的課程內(nèi)容優(yōu)化

1.1融入思政元素

結(jié)合人才培養(yǎng)方案，完善課程教學(xué)大綱，設(shè)定課程思政教學(xué)目標(biāo)，在傳授和能力培養(yǎng)的過(guò)程中，選擇恰當(dāng)?shù)恼鹿?jié)逐步融入歷史文化、科學(xué)精神、思維品質(zhì)、家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任、道德規(guī)范、法治意識(shí)等思政元素，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展正確的價(jià)值觀，潛移默化的塑造學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的三農(nóng)情懷。[4]例如：

在講授緒論的過(guò)程中引入宋代水稻優(yōu)良品種“占城稻”的故事：占城稻原產(chǎn)于今越南中南部的占城，屬于早秈稻，其高產(chǎn)、早熟、耐旱，是中國(guó)古代典型的外來(lái)農(nóng)作物品種。北宋初年傳入中國(guó)福建地區(qū)，大中祥符（1008—1021）年間宋真宗在皇宮內(nèi)苑親自督種研究占城稻，還大力在長(zhǎng)江、淮河以及兩浙地區(qū)推廣。南宋時(shí)種植范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，江南東、西路和兩浙路尤為盛行。后來(lái)相繼演化出繁多的新品種，對(duì)長(zhǎng)江流域稻作系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。[5]宋朝時(shí)期對(duì)農(nóng)業(yè)的重視為其經(jīng)濟(jì)、文化、教育的繁榮奠定了基礎(chǔ)，而我國(guó)培育作物品種的歷史則更為久遠(yuǎn)?？v觀古今中外，農(nóng)業(yè)水平的發(fā)展都間接或直接影響著人類歷史的發(fā)展，我們的作物育種工作也將持續(xù)進(jìn)行，來(lái)保障人類的糧食安全。通過(guò)該故事既可以讓學(xué)生了解到我們中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)學(xué)生的民族自信，又可以間接引導(dǎo)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，以及作為農(nóng)林高校學(xué)生的使命感。

在講授育種學(xué)原理的過(guò)程中可以引入馬克思主義哲學(xué)思想。早期人類通過(guò)馴化將野生植物變?yōu)樵耘嘀参铮诖藢?shí)踐的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)，認(rèn)識(shí)到了遺傳變異的存在，并形成了植物遺傳學(xué)等理論，而在眾多理論的支持下，人類對(duì)于植物的馴化和遺傳改良也得到了豐碩的成果，很好印證了實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的辯證關(guān)系。同時(shí)農(nóng)業(yè)發(fā)展的第一次技術(shù)革命利用了矮化育種、雜種優(yōu)勢(shì)以及化肥和農(nóng)藥，使農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量得到了極大的提高，但高投入高產(chǎn)出的同時(shí)也帶來(lái)了諸多環(huán)境問題。第二次技術(shù)革命通過(guò)生物技術(shù)，使全球生物種業(yè)得到發(fā)展，糧食生產(chǎn)效率得到提高，而第三次技術(shù)革命未來(lái)也將以多學(xué)科、多門類技術(shù)的交叉應(yīng)用為基礎(chǔ)，使農(nóng)業(yè)發(fā)展逐步走向投入少、產(chǎn)出多、品質(zhì)好、環(huán)境友好的方向。這也很好的體現(xiàn)了馬克思主義的發(fā)展觀，即發(fā)展是普遍存在的，且事物的發(fā)展是前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一。通過(guò)這些哲學(xué)原理的引入，可以鍛煉學(xué)生的理性思辨能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。

在講述分子設(shè)計(jì)育種的章節(jié)可以向?qū)W生講述袁隆平院士和李家洋院士的先進(jìn)事跡。袁隆平院士在建國(guó)初期的艱難環(huán)境下開創(chuàng)了我國(guó)雜交水稻的研究與發(fā)展，是世界上第一個(gè)成功地利用水稻雜種優(yōu)勢(shì)的科學(xué)家。自1976年起雜交水稻在全國(guó)大面積推廣應(yīng)用，使水稻的單產(chǎn)和總產(chǎn)得以大幅度提高，保障了人民的基本糧食需求。而袁老在去世兩個(gè)月前還在雜交稻基地工作，病危之際仍關(guān)心稻子長(zhǎng)勢(shì)，將一生奉獻(xiàn)給了水稻育種事業(yè)。[6]李家洋院士出生在安徽省肥西縣，作為一個(gè)普通農(nóng)村孩子，經(jīng)歷了我國(guó)“文化大革命”、改革開放、高考恢復(fù)的幾個(gè)重大歷史轉(zhuǎn)折，不斷踐行自己小時(shí)候想要出國(guó)留學(xué)，掌握國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，報(bào)效祖國(guó)的夢(mèng)想。在回國(guó)早期艱苦的條件下籌建實(shí)驗(yàn)室，開展研究。其“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”的研究2017年獲得了國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。這一成果“是繼‘綠色革命’和雜交水稻后的第三次重大突破，標(biāo)志著‘第二次綠色革命’的起點(diǎn)”。[7]通過(guò)這些農(nóng)業(yè)專家的先進(jìn)事跡向?qū)W生傳達(dá)出求真務(wù)實(shí)，甘于奉獻(xiàn)的科學(xué)精神及強(qiáng)烈的家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感，潛移默化的塑造學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生學(xué)農(nóng)愛農(nóng)的熱情。

1.2開展第二課堂

拓寬課堂教育渠道，將一小部分課堂搬到社會(huì)實(shí)踐中，促使學(xué)生真正與專業(yè)相關(guān)行業(yè)人員對(duì)話，了解他們的工作內(nèi)容，反思自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)。在深入一線的過(guò)程中使學(xué)生了解到農(nóng)業(yè)行業(yè)的社會(huì)價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，以及如何將學(xué)到的技術(shù)方法運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。例如：可以在課外帶領(lǐng)學(xué)生前往當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站、農(nóng)業(yè)合作社等，參觀學(xué)習(xí)他們的主要工作內(nèi)容和成果，與工作人員交流，了解他們工作中可能遇到的問題；還可發(fā)展合作，讓部分學(xué)生以志愿者的形式參與推廣站或合作社的工作；還可組織暑期的社會(huì)實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)深入農(nóng)村、走訪農(nóng)戶，了解農(nóng)村農(nóng)業(yè)中需要解決的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的熱情；也可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀生物技術(shù)公司，使學(xué)生了解到我們最新的生物技術(shù)在植物生產(chǎn)中的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的視野，使學(xué)生了解到未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

1.3注重實(shí)踐教育

植物分子育種是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是重中之重。實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)內(nèi)容配合理論課安排，并結(jié)合育種工作中的實(shí)際需要。[8]基于目前生物技術(shù)的發(fā)展及多門課程之間的交叉除了基因的克隆、遺傳轉(zhuǎn)化外，還應(yīng)加強(qiáng)分子標(biāo)記開發(fā)、分子標(biāo)記檢測(cè)以及雜種后代基因的分子標(biāo)記輔助選擇等實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)可安排學(xué)生自主設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)植物分子育種的感性認(rèn)識(shí)，掌握基本的操作技術(shù)，了解植物生物技術(shù)在育種中的應(yīng)用。

2植物分子育種的教學(xué)方法優(yōu)化

由于植物分子育種課程內(nèi)容涉及分子生物學(xué)、植物生物技術(shù)、育種學(xué)等多門學(xué)科，且知識(shí)點(diǎn)多具有抽象、微觀的特性，學(xué)生理解難度大，普通的課堂教學(xué)方法無(wú)法很好幫助學(xué)生消化課堂內(nèi)容，因此作者通過(guò)總結(jié)，列出目前常用的幾種方法，可以在實(shí)際課堂中綜合運(yùn)用，提升課堂的教學(xué)效果。[9]

2.1案例教學(xué)

由于分子植物育種中存在較多抽象、晦澀難懂的知識(shí)點(diǎn)，因而在課堂中選擇經(jīng)典、典型案例，通過(guò)分析、討論等教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，案例選擇同時(shí)需兼顧有趣性、貼近實(shí)際生活，引起學(xué)生的共鳴，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使整個(gè)教學(xué)活動(dòng)更加生動(dòng)。[10，11]

2.2討論教學(xué)

由教師設(shè)定主題，內(nèi)容可以涉及專業(yè)知識(shí)相關(guān)的科學(xué)問題、研究前沿、社會(huì)話題等，學(xué)生通過(guò)查找資料、課堂討論、觀點(diǎn)的交流，逐步深入理解課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注時(shí)事熱點(diǎn)，活躍課堂氛圍，增加學(xué)生的參與度。如，可以播放《種子戰(zhàn)爭(zhēng)》的視頻，由其中表達(dá)的觀點(diǎn)進(jìn)行討論，可以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，從不同角度去認(rèn)識(shí)育種及種質(zhì)資源保護(hù)之間的相關(guān)性。

2.3課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)

課前以學(xué)生為主體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)微課如智慧樹、校內(nèi)課程中心等平臺(tái)翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，將知識(shí)的傳授和內(nèi)化進(jìn)行顛倒安排，可以提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的目標(biāo)性，學(xué)習(xí)效果更加明顯，同時(shí)有助于擴(kuò)充更多的課外知識(shí)，并能充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)將晦澀難懂的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為可視化，幫助學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，還可與其他教學(xué)方法相結(jié)合，相互補(bǔ)充。

2.4研究型教學(xué)

在課程中設(shè)置專題小組匯報(bào)、專題論文等形式，由教師挑選四到五個(gè)課程相關(guān)的前沿或熱點(diǎn)專題，由學(xué)生查找相關(guān)文獻(xiàn)資料、精讀文獻(xiàn)，整理總結(jié)，提煉學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、研究意義、存在的問題等，最后由教師對(duì)不同小組的成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，考查學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解掌握情況，使學(xué)生對(duì)最新科研成果產(chǎn)生直觀認(rèn)識(shí)，有助于顯著提升學(xué)生的科研綜合能力。

3植物分子育種的課程考核方式優(yōu)化

一直以來(lái)多數(shù)高校的課程考核方式比較單一，主要以平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)?yōu)橹?，缺乏?duì)學(xué)生多維度的考核評(píng)價(jià)，不利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。植物分子育種作為農(nóng)科類一門綜合型、應(yīng)用型專業(yè)課程，需要培養(yǎng)的是綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型人才。因此需要從單一考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)綜合素質(zhì)的考察，即總成績(jī)由小組課堂匯報(bào)、主題小論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，筆試，課后作業(yè)、小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、第二課堂表現(xiàn)等多種形式組成，適當(dāng)分配不同考核方式占總成績(jī)的比重，做到對(duì)學(xué)生更為全面客觀的評(píng)價(jià)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，激發(fā)他們的求知熱情。*

通訊作者：鄭奕雄

課題項(xiàng)目：2020年教育部高教司（產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目）“基于藍(lán)墨云班課的《種子工程大實(shí)驗(yàn)》云教材與云課程建設(shè)”項(xiàng)目編號(hào)：202002079028

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