種業(yè)現(xiàn)代化背景下牧草育種學(xué)課程教學(xué)改革探索
——以貴州大學(xué)為例

趙麗麗 陳繼輝 成啟明 孫 紅

（貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 貴州·貴陽 550025）

種業(yè)是為農(nóng)作物生產(chǎn)提供基本生產(chǎn)資料的行業(yè)。[1]2021 年，中央一號(hào)文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》強(qiáng)調(diào)“打好種業(yè)翻身仗”?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出要加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)利用和種子庫建設(shè)，確保種源安全，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)良種技術(shù)攻關(guān)。特別是中央全面深化改革委員會(huì)第二十次會(huì)議審議通過了《種業(yè)振興行動(dòng)方案》，提出農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。相關(guān)政策已經(jīng)明確種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、高技術(shù)核心產(chǎn)業(yè)。種業(yè)現(xiàn)代化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志性、先導(dǎo)性工程。種業(yè)發(fā)展一般分為四個(gè)階段：農(nóng)家育種、雜交育種、分子育種（包括分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因、基因編輯育種等）和“生物技術(shù)+人工智能+大數(shù)據(jù)信息技術(shù)”育種。目前種業(yè)發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入第四個(gè)階段“生物技術(shù)+人工智能+大數(shù)據(jù)信息技術(shù)”育種，而我國還處在第二和第三個(gè)階段之間。[2]如何實(shí)現(xiàn)種業(yè)現(xiàn)代化？高素質(zhì)的專業(yè)人才是實(shí)現(xiàn)種業(yè)現(xiàn)代化的保障。高校作為科技人才培養(yǎng)的重要基地，擔(dān)負(fù)著知識(shí)傳播、技能培訓(xùn)等重要使命。

貴州大學(xué)是國內(nèi)較早開辦草業(yè)科學(xué)專業(yè)的高等院校。貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)專業(yè)始于1987 年，以專科方式在全省招生，1999 年經(jīng)國家批準(zhǔn)以本科專業(yè)招生，并于2020 年入選省級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。牧草育種學(xué)是草業(yè)科學(xué)專業(yè)的必修課，是根據(jù)生產(chǎn)生活的發(fā)展需求，以遺傳學(xué)和達(dá)爾文進(jìn)化論為基礎(chǔ)理論，選擇合適的育種手段，改良牧草的性狀，創(chuàng)造符合人類需要的優(yōu)良品種，并開展良種繁育的一門應(yīng)用型科學(xué)，[3-4]其在草業(yè)科學(xué)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)框架中處于重要地位，對(duì)推動(dòng)種業(yè)現(xiàn)代化具有重要作用。為保證課程教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)種業(yè)早日實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，貴州大學(xué)牧草育種學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞課程特點(diǎn)及教學(xué)目標(biāo)，對(duì)課程體系建設(shè)做了深入的思考及總結(jié)后，從教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)體系、考核制度方面進(jìn)行了改革探索和實(shí)踐，達(dá)到了提高課程教學(xué)效果和質(zhì)量的目的。

1 課程教學(xué)存在的問題

1.1 課時(shí)數(shù)少，教師的教學(xué)任務(wù)重

牧草育種學(xué)是涉及遺傳學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、分子生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科的綜合性課程，而且其知識(shí)理論更新速度快。我校選用的牧草育種學(xué)教材是由云錦鳳主編的全國高等農(nóng)林院校“十三五”規(guī)劃教材《牧草及飼料作物育種學(xué)》，該教材在2001 年印刷第1 版，2016 年印刷了第2 版。第2 版教材在內(nèi)容中重點(diǎn)增補(bǔ)了生物技術(shù)在牧草及飼料作物育種中的應(yīng)用，在原有細(xì)胞工程育種和轉(zhuǎn)基因育種的基礎(chǔ)上，增加了分子標(biāo)記輔助育種新技術(shù)；也增加了更多的牧草育種實(shí)例，突出牧草育種的特點(diǎn)，加強(qiáng)了實(shí)用性。雖然教材內(nèi)容不斷增加和更新，但因高等院校專業(yè)人才的培育正朝著寬口徑、厚基礎(chǔ)、重素質(zhì)的方向發(fā)展，通識(shí)課的學(xué)時(shí)數(shù)增加，專業(yè)課的學(xué)時(shí)數(shù)卻不斷被壓縮。牧草育種學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)由最初的64 學(xué)時(shí)，減少至現(xiàn)在的48 學(xué)時(shí)，再去掉8 學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，僅剩40 學(xué)時(shí)的理論課學(xué)時(shí)，用40 學(xué)時(shí)講授清楚牧草育種學(xué)的總論和各論部分的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)授課教師是一種挑戰(zhàn)，同樣用8 學(xué)時(shí)達(dá)到良好的實(shí)踐教學(xué)效果也很難。因此要解決課程內(nèi)容增加與課時(shí)減少的矛盾，必須進(jìn)行課程改革。

1.2 教學(xué)方式單調(diào)，師生互動(dòng)少

傳統(tǒng)的教學(xué)方法實(shí)行固定時(shí)間和地點(diǎn)統(tǒng)一授課模式，授課教師往往以課堂授課為主，采用“滿堂灌”的教學(xué)方法，特別是牧草育種學(xué)課程，因教學(xué)內(nèi)容多、專業(yè)性強(qiáng)，授課教師為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成必要知識(shí)點(diǎn)的講授，很少進(jìn)行師生互動(dòng)，課堂氛圍沉悶。即使利用多媒體教室，增加了豐富的視頻和圖片，仍難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，也限制了老師的發(fā)揮空間，最終影響了教學(xué)效果。

1.3 考核重結(jié)果輕過程，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

考試是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要方法和依據(jù)。[5]傳統(tǒng)的課程考核內(nèi)容片面、形式單一、注重結(jié)果輕視過程。期末考試時(shí)間一般為2h，考試內(nèi)容局限于教材，主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，多以簡(jiǎn)單的名詞解釋、簡(jiǎn)答等知識(shí)記憶和理解型考題為主，靈活運(yùn)用解決實(shí)際問題的考題較少，不利于科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課程考核的最終成績(jī)雖然包括平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，但平時(shí)成績(jī)多通過考勤評(píng)定，不能真正區(qū)分學(xué)生學(xué)習(xí)過程中在創(chuàng)新、思考、實(shí)踐等方面存在的差別。這種單一的考核形式導(dǎo)致學(xué)生把學(xué)習(xí)重心放在提高考試成績(jī)上，簡(jiǎn)單地死記硬背知識(shí)點(diǎn)，無法真正地考查出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握及熟練應(yīng)用情況。

2 教學(xué)改革的思路和探索

2.1 采取多元化的教學(xué)方法構(gòu)建理論教學(xué)新模式

良好的教學(xué)方法是教師與學(xué)生知識(shí)交流的途徑，是達(dá)到良好教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。牧草育種學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)過程中，改變以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重學(xué)生主體，根據(jù)牧草育種學(xué)各章節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)，靈活地將啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)式課堂等教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，活躍課堂氣氛，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和獨(dú)立思考的能力。

2.1.1 啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)又稱為“誘導(dǎo)式教學(xué)”，是以啟發(fā)為形，以引導(dǎo)和鼓勵(lì)為實(shí)，可以貫穿于課前預(yù)習(xí)和課程講授全過程的一種教學(xué)方式。課前預(yù)習(xí)是課程講授的重要環(huán)節(jié)。各節(jié)課程之前，教師結(jié)合課程內(nèi)容，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和項(xiàng)目研究成果提出相關(guān)問題，讓學(xué)生帶著問題去讀書預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等渠道探尋解決問題的方法，提高學(xué)生的自學(xué)能力和對(duì)知識(shí)的理解能力。在課堂講授過程中，將啟發(fā)學(xué)生思維貫穿課程講授過程中，通過設(shè)置事例和問題情境，定向引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生積極思考，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力，同時(shí)提高課堂教學(xué)效率。

2.1.2 討論式教學(xué)

討論式教學(xué)是教師根據(jù)授課內(nèi)容特點(diǎn)確定教學(xué)目標(biāo)，并精心設(shè)計(jì)討論方案，啟發(fā)學(xué)生就特定問題發(fā)表自己的見解，體現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方法。討論式教學(xué)通常包括討論主題的確定、小組討論、各抒己見、總結(jié)確定結(jié)論等過程。牧草育種學(xué)是以遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，在人們長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)形成的，涉及遠(yuǎn)緣雜交、雜種優(yōu)勢(shì)利用、誘變育種、倍性育種等多種實(shí)際育種方法。80%的學(xué)生反映該課程中涉及的理論知識(shí)偏難，不適合全過程開展討論式教學(xué)，而且學(xué)生要掌握一定的學(xué)科知識(shí)后再開展討論式教學(xué)才能取得良好的效果。[6]課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在整個(gè)教學(xué)過程中組織7～8 次討論式教學(xué)。為確保討論式教學(xué)的效果，在課程準(zhǔn)備過程中科學(xué)地設(shè)計(jì)討論式教學(xué)案例是關(guān)鍵。牧草育種學(xué)討論式教學(xué)案例的制定是以教學(xué)大綱為依據(jù)，充分反映種業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，緊緊圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，兼顧問題的科學(xué)性和啟發(fā)性。例如，如何能確保引種成功?不同的選擇育種方法適用于什么樣繁殖方式的牧草?如何克服遠(yuǎn)緣雜種的夭亡和不育?在討論課前，教師將設(shè)計(jì)的問題發(fā)放給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，形成自己的觀點(diǎn)。課上，首先由一組學(xué)生對(duì)討論議題進(jìn)行講解陳述，提出觀點(diǎn)或解決思路，約10 分鐘；接著由其他學(xué)生提問并表達(dá)各自的觀點(diǎn)約2～3 分鐘，針對(duì)不同觀點(diǎn)討論約5～8 分鐘；最后教師總結(jié)討論情況，針對(duì)有爭(zhēng)議的地方講述自己的觀點(diǎn)或進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考作為課下延展內(nèi)容，約2～5 分鐘。

2.1.3 翻轉(zhuǎn)式課堂

翻轉(zhuǎn)式課堂是把傳統(tǒng)課堂進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，變先教后學(xué)為先學(xué)后教，變教師講授為學(xué)生探究，更加關(guān)注學(xué)習(xí)過程。[7]翻轉(zhuǎn)課堂中學(xué)生有效參與教學(xué)過程，不僅能促進(jìn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，還能提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。[8]牧草育種學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)選擇了網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)資源較豐富、內(nèi)容淺顯易懂的第二章種質(zhì)資源和第十三章抗逆性育種，通過課前知識(shí)準(zhǔn)備，課中知識(shí)傳遞和知識(shí)內(nèi)化，課后知識(shí)總結(jié)等環(huán)節(jié)開展了翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)。如第二章種質(zhì)資源，課前教學(xué)團(tuán)隊(duì)收集了我國草種質(zhì)資源的相關(guān)圖片并制作微視頻，提前2 周將微視頻和圖片發(fā)到學(xué)習(xí)群中，并圍繞課程主要內(nèi)容提出關(guān)鍵詞，讓學(xué)生以小組為單位分工合作根據(jù)給出的關(guān)鍵詞查閱文獻(xiàn)資料，制作匯報(bào)PPT。課中，學(xué)生們以小組為單位詳細(xì)介紹草種質(zhì)資源的概念、類別、特點(diǎn)以及考察收集、鑒定與保存的方法，論述我國草種質(zhì)資源的現(xiàn)狀以及在牧草育種中的意義，其他學(xué)生可對(duì)該小組匯報(bào)的內(nèi)容提出疑問或進(jìn)行補(bǔ)充，教師在小組匯報(bào)完后及時(shí)更正學(xué)生講授中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和點(diǎn)評(píng)學(xué)生的講授情況。課后，每個(gè)小組總結(jié)自主學(xué)習(xí)的成果和心得，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和領(lǐng)悟。

2.2 以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系

牧草育種學(xué)是一門基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生的操作技術(shù)、創(chuàng)新意識(shí)以及應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題能力的重要過程。牧草育種學(xué)實(shí)踐教學(xué)改變以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的舊模式，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中注重設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合開展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。

2.2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中注重設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

教師在講解實(shí)驗(yàn)原理及技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)雜交育種、選擇育種、生物技術(shù)輔助育種等章節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料文獻(xiàn)確定育種目標(biāo)，并與老師討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，并提交實(shí)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生為主體，教師及時(shí)指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。教學(xué)實(shí)踐證明，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、問題分析能力、自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力。

2.2.2 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合開展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

邀請(qǐng)企業(yè)的專家或技術(shù)骨干和校內(nèi)教師共同指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，針對(duì)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題安排課題，選擇合適的育種路線，并由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，這樣將科研、生產(chǎn)和教學(xué)結(jié)合起來，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，而且能充分發(fā)揮企業(yè)及研究院所優(yōu)勢(shì)，有效培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和意識(shí)，為畢業(yè)后適應(yīng)企業(yè)實(shí)際需求和幫助其就業(yè)打下了基礎(chǔ)。

2.3 多層次考慮構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的考核體系

多層次的評(píng)價(jià)體系更能客觀反映高校教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，而客觀公平評(píng)價(jià)學(xué)生課程成績(jī)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、促進(jìn)良好學(xué)風(fēng)和學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成。[9-10]

2.3.1 豐富試卷內(nèi)容

改變?cè)嚲韮?nèi)容局限于教材，以簡(jiǎn)單的知識(shí)記憶和理解為主的現(xiàn)狀，考試內(nèi)容設(shè)置注重對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的綜合應(yīng)用。

2.3.2 確定科學(xué)的過程考核指標(biāo)

根據(jù)高校教學(xué)環(huán)節(jié)和專業(yè)必修課的課程特點(diǎn)，課程考核采用期末考試（試卷）和過程性考核相結(jié)合的方式，期末考試占60%，主要綜合考核學(xué)生對(duì)教學(xué)大綱要求的基本知識(shí)點(diǎn)、育種原理、育種方法以及良種繁殖方法的掌握情況，考核學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)踐問題的能力；過程性考核占40%，主要考查學(xué)習(xí)過程中思考、創(chuàng)新能力。根據(jù)多元化教學(xué)方法的特點(diǎn)，詳細(xì)制定過程考核指標(biāo)。過程性考核包括出勤考核，占5%，主要記錄出勤次數(shù)；提問考核占3%，包括完整性、準(zhǔn)確性和流暢性；翻轉(zhuǎn)課堂考核，占10%，包括PPT 制作水平、研究水平、團(tuán)隊(duì)合作、學(xué)術(shù)水平與創(chuàng)新、講述；課堂討論考核占7%，觀點(diǎn)學(xué)術(shù)水平與創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作、講述；實(shí)驗(yàn)考核占15%，包括出勤、操作、報(bào)告。

2.4 合理采用網(wǎng)絡(luò)和多媒體等教學(xué)輔助資源

隨著當(dāng)前大數(shù)據(jù)、人工智能及5G技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使用便捷性的不斷增加，為高校在線學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。特別是新冠疫情的出現(xiàn)迫使廣大高校教師實(shí)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，也讓大家充分認(rèn)識(shí)到了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，開始思考網(wǎng)絡(luò)的“線上”教學(xué)與課堂的“線下”教學(xué)相結(jié)合的問題。牧草育種學(xué)在線課程有愛課堂上發(fā)布的內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)錄制的“牧草及飼料作物育種學(xué)”、中國大學(xué)MOOC 發(fā)布的西北農(nóng)林科技大學(xué)錄制的“牧草育種學(xué)”，均為免費(fèi)開放的課程，注冊(cè)后即可隨時(shí)觀看，為學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)提供了良好的資源。網(wǎng)絡(luò)資源的充分開發(fā)和利用，既能滿足信息時(shí)代學(xué)生學(xué)習(xí)新模式，又為線下討論式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)利用“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)，借助已有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，補(bǔ)充完善了教學(xué)輔導(dǎo)材料、在線作業(yè)、在線題庫等教學(xué)資料，既促進(jìn)師生之間、學(xué)生之間的資源共享、問題交流和協(xié)作學(xué)習(xí)，又為線下多元化教學(xué)方式的順利展開提供保障。

3 教學(xué)效果

在牧草育種學(xué)及其相關(guān)學(xué)科理論知識(shí)快速增長(zhǎng)、現(xiàn)代化教學(xué)手段越來越多元化、夯實(shí)育種理論著力實(shí)現(xiàn)種業(yè)現(xiàn)代化的背景下，教學(xué)改革必然成為貫穿學(xué)科發(fā)展的系統(tǒng)工程。通過教學(xué)改革，在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過程中以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、培養(yǎng)創(chuàng)新思維為主線，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，改變傳統(tǒng)的以教師講授為主體的“灌輸式”教學(xué)方法，充分利用網(wǎng)絡(luò)和視頻資源，探索啟發(fā)式、討論式和翻轉(zhuǎn)式課堂等教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，形成多元化的教學(xué)方式和以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系；在新教學(xué)模式下，改變傳統(tǒng)的閉卷考試形式，探索構(gòu)建多層次結(jié)構(gòu)化的考核體系，在夯實(shí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，強(qiáng)化知識(shí)運(yùn)用能力、問題分析能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維訓(xùn)練，使學(xué)生更加適應(yīng)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展要求。