基于綜合能力培養(yǎng)的園藝植物育種學(xué)教學(xué)改革初探

曾慧蘭，高 陽，李興杰，盧 毅，洪喜雄

（宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，江西宜春 336000）

新農(nóng)科建設(shè)注重人才培養(yǎng)，既要求農(nóng)林學(xué)科高校學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)、核心知識(shí)掌握程度高、生產(chǎn)技能過硬，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生的“三農(nóng)”情懷，增強(qiáng)人才培養(yǎng)與新時(shí)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的契合度。按照新農(nóng)科對(duì)涉農(nóng)專業(yè)培養(yǎng)具有“知農(nóng)、愛農(nóng)、興農(nóng)”情懷的高水平人才要求[1]，要充分利用各種平臺(tái)進(jìn)行線上和線下混合式教學(xué)，積極改革課程內(nèi)容、課程體系、實(shí)踐教學(xué)等，為新農(nóng)科的發(fā)展提供更有力的人才源動(dòng)力[1]。作為普通本科高校的園藝專業(yè)，園藝植物育種學(xué)是以新品種選育為中心內(nèi)容的核心專業(yè)課程[2]，其以遺傳學(xué)和生物學(xué)為基礎(chǔ)，與組織培養(yǎng)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科交叉[3]，具有多學(xué)科基礎(chǔ)、理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合、育種方法更新迅速的顯著特點(diǎn)[4]。

目前，該課程存在教學(xué)內(nèi)容陳舊、實(shí)踐課時(shí)少、學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)積極性不足等諸多問題。為此，本次在理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)模式、考試考核三方面采取了相應(yīng)的改革措施，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)了園藝本科生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和科研素質(zhì)，逐步形成了普通本科高等院校的特色課程體系，滿足了對(duì)園藝專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)。

1 理論教學(xué)模式的探索

1.1 理論教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

園藝專業(yè)的人才培養(yǎng)要求是“寬口徑，厚基礎(chǔ)，復(fù)合型”[5-6]，在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，側(cè)重基礎(chǔ)理論知識(shí)，形成三大理論教學(xué)內(nèi)容模塊[7]。一是園藝植物育種學(xué)的總論，包括園藝植物育種學(xué)發(fā)展概述和研究進(jìn)展、園藝植物的繁殖習(xí)性、品種類型和育種特點(diǎn)、育種對(duì)象的選擇和目標(biāo)的確定、種質(zhì)資源調(diào)查和引種等內(nèi)容，是了解與掌握?qǐng)@藝植物育種學(xué)的意義，為下一部分內(nèi)容的掌握打下基礎(chǔ)的重要知識(shí)點(diǎn)。二是園藝植物育種途徑，包括五大育種途徑，即生物技術(shù)育種、誘變育種、倍性育種、雜交育種、選擇育種。雜交育種又包括營(yíng)養(yǎng)系雜交育種、常規(guī)雜交育種和優(yōu)勢(shì)雜交育種。三是新品種的審定、保護(hù)和繁育推廣。

在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中，由于學(xué)生生源和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不齊、教學(xué)時(shí)數(shù)減少等原因[8]，導(dǎo)致只能講述較傳統(tǒng)的核心內(nèi)容，故本次改革采用了線上“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)課程結(jié)合線下教學(xué)的組合式教學(xué)方式增加教學(xué)內(nèi)容，特別是有需求的涉及考研的內(nèi)容，一方面適應(yīng)了學(xué)生的考研需求，另一方面也利于學(xué)生復(fù)習(xí)課程內(nèi)容，鞏固學(xué)科知識(shí)，從而使學(xué)生真正掌握該門課程的知識(shí)。在理論教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合最新文獻(xiàn)補(bǔ)充了最新研究進(jìn)展和新育種技術(shù)，將傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代育種技術(shù)緊密結(jié)合起來。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上，在原有安排常規(guī)雜交技術(shù)的基礎(chǔ)上，選擇加入了單株選擇與表型調(diào)查、作物理論測(cè)產(chǎn)作為專題教學(xué)內(nèi)容，完成了一個(gè)完整的育種周期教學(xué)與實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)育種方法有更深入的理解與掌握。

1.2 改革課堂教學(xué)的授課形式

“傳道、授業(yè)、解惑”最重要的方式就是課堂教學(xué)，在此過程中，最常用的是“填鴨式”的教學(xué)方式?！疤铠喪健苯虒W(xué)方式可以讓學(xué)生掌握基本的園藝植物育種學(xué)理論相關(guān)的專業(yè)理論知識(shí)，但學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性差，教學(xué)效果往往與教學(xué)目標(biāo)有一定的差距[6]，特別是在教授育種學(xué)難點(diǎn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，學(xué)生注意力容易分散，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶。故在授課方式改革上，采用了混合式的教學(xué)方式，提升教學(xué)效果。具體做法：一是教師于課前在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)上發(fā)布授課PPT、學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)視頻和要求，并設(shè)置適量的習(xí)題，要求學(xué)生在課前通過“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)完成課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。通過平臺(tái)，教師可以通過線上答題情況、測(cè)試結(jié)果和提問，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況。通過調(diào)查表明，94.7%的學(xué)生認(rèn)為已開展的解答環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)習(xí)有幫助作用。二是在課堂中增加學(xué)生參與度，提高知識(shí)吸收率。首先教師在課上針對(duì)線上學(xué)習(xí)情況和學(xué)生前期回答，解說難點(diǎn)答案，確保重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的掌握與吸收。其次，教師在講解基礎(chǔ)知識(shí)后，設(shè)置章節(jié)主要問題，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行自主選擇、分組討論和合作學(xué)習(xí)，教師從旁指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)效率。調(diào)查表明，56.14%的同學(xué)喜歡探究式的教學(xué)方式，49.12%的同學(xué)喜歡參與式的教學(xué)方式。再次，要求學(xué)生通過專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)查閱與課程內(nèi)容相關(guān)的最新育種學(xué)相關(guān)論文，以小組完成科研論文或成果的解讀、分析論文中育種的目標(biāo)、方法、步驟、結(jié)果，總結(jié)出相應(yīng)的育種方法和重點(diǎn)內(nèi)容，然后由各小組以PPT 形式進(jìn)行匯報(bào)交流并評(píng)分，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，該模式在鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，訓(xùn)練了學(xué)生的交流能力、科研能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過調(diào)查表明，92.98%的同學(xué)認(rèn)為課程設(shè)計(jì)的學(xué)生講解PPT 環(huán)節(jié)對(duì)課程學(xué)習(xí)有影響，有利于提高學(xué)習(xí)效果。

1.3 創(chuàng)新考核機(jī)制

傳統(tǒng)的課程考核是期末考試成績(jī)占總成績(jī)的70%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，平時(shí)出勤占10%，學(xué)生只需要在期末考試前兩周進(jìn)行突擊復(fù)習(xí)即可順利通過考試，這種考察機(jī)制和學(xué)習(xí)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生長(zhǎng)期性學(xué)習(xí)和思考習(xí)慣。而在本次改革中，將課程成績(jī)改為期末理論考試占50%，翻轉(zhuǎn)課堂中的教學(xué)討論部分占總成績(jī)的20%，平時(shí)出勤和線上學(xué)習(xí)各占5%，實(shí)驗(yàn)操作占20%，且實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容再次細(xì)化考核。改革后的考察方式督促了學(xué)生必須參與進(jìn)來，才能通過考察，因此也調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性。92.98%的同學(xué)認(rèn)為改革后教學(xué)水平和質(zhì)量達(dá)到“優(yōu)秀”等級(jí)，且在同行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中也獲得“優(yōu)秀”等級(jí)的評(píng)價(jià)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索

2.1 更新教學(xué)理念，制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

依據(jù)當(dāng)前園藝植物育種學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和大綱要求，結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)、最新研究進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)，將課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容重組整合，篩選核心內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以模擬育種技術(shù)的周年工作。經(jīng)篩選后，制定的育種學(xué)實(shí)驗(yàn)包括田間小區(qū)的劃分、兩性花植物如小白菜的有性雜交、單性花植物如玉米的有性雜交、誘變育種（秋水仙素處理種子）、單株選擇和表型性狀調(diào)查、作物理論測(cè)產(chǎn)（辣椒）。通過這6 個(gè)實(shí)驗(yàn)，可從材料處理、對(duì)象調(diào)查、雜交、育種目標(biāo)的指標(biāo)測(cè)定等環(huán)節(jié)全面考查，完成了一個(gè)育種周期的基本工作，有利于對(duì)育種程序的了解與掌握。通過調(diào)查表明，100%的同學(xué)認(rèn)為該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分安排合理。

2.2 強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體，注重自主學(xué)習(xí)性和綜合能力素質(zhì)的培養(yǎng)

以5～7 人為1 組，根據(jù)選擇的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)和制定實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)搜索能力、總結(jié)歸納能力、互相協(xié)作能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。每組自主選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過搜索數(shù)據(jù)庫(kù)、咨詢導(dǎo)師等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出1個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，共計(jì)6 個(gè)方案。實(shí)驗(yàn)方案包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒂N學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、材料的選擇、種植小區(qū)的劃分、雜交親本的配組、樣本數(shù)量和生物學(xué)重復(fù)數(shù)的確定、目標(biāo)參數(shù)的測(cè)定、數(shù)據(jù)的整理與分析，以及詳述實(shí)驗(yàn)操作的具體步驟等。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行初審核、批改、再審核確認(rèn)合格后，根據(jù)方案的安排，全體同學(xué)在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)。

通過設(shè)置上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在鞏固育種學(xué)的理論知識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握了較為全面的育種實(shí)驗(yàn)技能，做到了理論聯(lián)系實(shí)際；也培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和綜合分析問題的科研能力，并加深了學(xué)生對(duì)育種學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.3 提高實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占比，注重實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)考核是園藝植物育種學(xué)重要的考核內(nèi)容，也是督促學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)技能的有效方式。在原實(shí)驗(yàn)考核中，成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤組成，這樣的考核機(jī)制未注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)操作甚至抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。改革后課程的實(shí)驗(yàn)操作包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)出勤20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)10%，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案40%，實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作與結(jié)果30%。經(jīng)調(diào)查，82.46%的同學(xué)也更傾向于實(shí)踐式的教學(xué)，希望進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐式的教學(xué)內(nèi)容。

3 教學(xué)改革成效分析

教學(xué)改革效果通過深入了解園藝專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，設(shè)置調(diào)查問卷獲得，旨在對(duì)本次改革學(xué)習(xí)成效進(jìn)行分析，為進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效果提供直接證據(jù)。調(diào)查問卷內(nèi)容包括學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)影響因素等幾個(gè)方面[9]，以本年度園藝本科生為研究對(duì)象，針對(duì)該課程的教學(xué)改革效果進(jìn)行問卷調(diào)查。共發(fā)放調(diào)查問卷57 份，回收57 份，回收率100%，全部有效。在教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果方面，調(diào)查結(jié)果表明，92.98%的同學(xué)認(rèn)為該課程的教學(xué)水平和質(zhì)量達(dá)到“優(yōu)秀”等級(jí)，5.26%的同學(xué)認(rèn)為該課程的教學(xué)水平和質(zhì)量達(dá)到“良好”等級(jí)。68.42%的同學(xué)自認(rèn)為對(duì)該課程學(xué)習(xí)效果好。

4 結(jié)語

在本次園藝植物育種學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核內(nèi)容改革的過程中，要求學(xué)生在課前通過“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)、自行查閱數(shù)據(jù)庫(kù)、書籍等途徑對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，課堂中通過小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂等方式，使學(xué)生真正地參與到教學(xué)過程中來。這既培養(yǎng)了學(xué)生表達(dá)、溝通能力和專業(yè)核心技能，也培養(yǎng)了科研和創(chuàng)新思維，促進(jìn)了運(yùn)用知識(shí)解決問題能力的培養(yǎng)[10]。

在教師自身和許多客觀條件存在許多不足的情況下，本次教學(xué)改革仍得到了多數(shù)同學(xué)生的肯定，說明學(xué)生也迫切希望園藝植物育種學(xué)能開展促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性的教學(xué)。雖然本研究中所涉數(shù)據(jù)分析來自于數(shù)據(jù)可靠的實(shí)證調(diào)查，但由于開展教學(xué)改革的時(shí)間較短，實(shí)施范圍窄，數(shù)據(jù)可能無法反應(yīng)教學(xué)改革的后期效果和長(zhǎng)期效應(yīng)。今后將進(jìn)行多次的數(shù)據(jù)收集，并針對(duì)不同生源的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，旨在為園藝植物育種學(xué)課程教學(xué)效果的改善提供理論依據(jù)，為培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)入科研實(shí)踐等活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為其他農(nóng)業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)提供參考。這既要求學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師進(jìn)行課程改革，要求教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，迅速提高教學(xué)技能，又要求學(xué)生從學(xué)習(xí)思維模式上進(jìn)行改變和提高，要提高主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，積極參與到課堂教學(xué)中來。