《林木育種學(xué)》實(shí)踐教學(xué)改革

蘇世平，李 毅，馬彥軍

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

《林木育種學(xué)》是農(nóng)業(yè)院校涉林專業(yè)本科教學(xué)的一門專業(yè)核心課程，是培養(yǎng)新時(shí)期林學(xué)類專業(yè)人才非常重要的一門課程，具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的相互結(jié)合，但是隨著我國高等教育的“寬口徑，厚基礎(chǔ)”教學(xué)模式的不斷推進(jìn)，以及我校雙一流本科院校建設(shè)的需要，《林木育種學(xué)課程組》結(jié)合區(qū)域特色，對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了調(diào)整，將理論教學(xué)學(xué)時(shí)由以往的42學(xué)時(shí)縮減為32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)維持以前的8學(xué)時(shí)，在減少課堂教學(xué)的情況下增加了一周的實(shí)踐教學(xué)。在此背景下，林木遺傳育種學(xué)課程組對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了初步改革。

1 以往實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題

1.1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

在理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于林木育種學(xué)涉及的內(nèi)容比較多，包括如林木引種、選種、雜交育種，多倍體育種、林木種子園、母樹林、采穗圃、遺傳測(cè)定、抗性育種、分子生物學(xué)技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用、林木組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)、林木育種策略與高世代育種等教學(xué)內(nèi)容，但是部分教學(xué)內(nèi)容在林學(xué)專業(yè)其他課程中也有講授，如采穗圃和母樹林方面的內(nèi)容在《森林培育》課程中也有部分講授，分子生物學(xué)技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用內(nèi)容在《林業(yè)生物技術(shù)》課程中有講授，林木組織培養(yǎng)技術(shù)內(nèi)容在《林木組織培養(yǎng)與快繁技術(shù)》課程中有講授，因此，對(duì)以上教學(xué)內(nèi)容《林木育種學(xué)》不再作為講授重點(diǎn)，而是讓學(xué)生知道它們是《林木育種學(xué)》中林木良種繁育的基本手段即可。

1.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)存在的問題

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開設(shè)受教學(xué)進(jìn)度的影響，可能有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開出時(shí)已經(jīng)錯(cuò)過了實(shí)驗(yàn)材料的物候期，只能采用其他植物作為實(shí)驗(yàn)材料，因此各實(shí)驗(yàn)之間缺乏聯(lián)系，是獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)。如優(yōu)樹選擇、花粉形態(tài)觀測(cè)和花粉活力測(cè)定，有性雜交育種實(shí)驗(yàn)，其原有的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是通過對(duì)河北楊、新疆楊等楊樹進(jìn)行以用材為主的優(yōu)樹選擇，選出優(yōu)樹后對(duì)優(yōu)樹進(jìn)行花粉的收集、貯藏、活力測(cè)定，之后進(jìn)行樹上雜交育種或室內(nèi)雜交育種的實(shí)驗(yàn)。但是由于受樹種開花物候期和教學(xué)進(jìn)度的影響，各實(shí)驗(yàn)在具體開設(shè)時(shí)又有了部分的變化，其中，優(yōu)樹選擇主要針對(duì)河北楊、新疆楊等樹種進(jìn)行以生長量為主的選擇；花粉形態(tài)和活力測(cè)定主要針對(duì)雪松、油松等針葉樹種進(jìn)行以花粉形態(tài)觀測(cè)、采用染色法、培養(yǎng)基培養(yǎng)法等不同方法對(duì)貯藏前后花粉活力進(jìn)行測(cè)定；有性雜交主要針對(duì)刺槐、香花槐等樹種進(jìn)行人工控制條件下的有性雜交。由于受教學(xué)場(chǎng)地和教學(xué)時(shí)間的限制，各實(shí)驗(yàn)只能在植物生長發(fā)育的特定時(shí)期進(jìn)行，缺乏連續(xù)性。

1.3 綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失

《林木育種學(xué)》是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，其主要圍繞林木良種的選育技術(shù)（引種、選種和雜交育種）和繁育技術(shù)（種子園、母樹林和采穗圃）開展教學(xué)。如種子園的營建、管理，子代測(cè)定、無性系測(cè)定，種源選擇、采穗圃以及母樹林營建、管理等實(shí)踐內(nèi)容，由于教學(xué)場(chǎng)地、學(xué)時(shí)、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的欠缺，該環(huán)節(jié)以前沒有設(shè)立，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)停留在理論層面，實(shí)踐動(dòng)手能力比較低，存在一談理論是“專家”，一談實(shí)踐是“白丁”的現(xiàn)狀，極大地降低了學(xué)生對(duì)林木育種學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用，就業(yè)后到相關(guān)林業(yè)生產(chǎn)單位不能立即進(jìn)行相關(guān)科研和生產(chǎn)工作，需要進(jìn)行一定時(shí)間的實(shí)踐培養(yǎng)才能從事相關(guān)林業(yè)工作。

1.4 實(shí)踐教學(xué)考核不科學(xué)

在以往的實(shí)踐教學(xué)考核中，主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考勤為依據(jù)進(jìn)行考核，其中實(shí)驗(yàn)考勤部分占20%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分占80%，這種只重視結(jié)果，忽略了實(shí)習(xí)過程的考核方式，導(dǎo)致部分學(xué)生參與度不高，存在應(yīng)付心態(tài)，也存在出勤率100%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交率100%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫內(nèi)容重復(fù)率高的現(xiàn)象，極大地降低了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和動(dòng)手能力，導(dǎo)致學(xué)生存在“眼高手低”的現(xiàn)象。

2 實(shí)踐教學(xué)的改革措施

針對(duì)以上問題，《林木遺傳育種課程組》通過對(duì)課程內(nèi)容體系、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列的改革優(yōu)化，以期為培養(yǎng)具有懂專業(yè)知識(shí)、會(huì)實(shí)踐動(dòng)手的林木育種高素質(zhì)人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化

針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，《林木遺傳育種學(xué)》課程組通過對(duì)已開設(shè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合、優(yōu)化，同時(shí)開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)呈現(xiàn)系統(tǒng)性、連續(xù)性。通過改革，主要對(duì)某一樹種進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解和掌握雜交育種的整個(gè)操作流程，為以后的工作和研究奠定基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)一，林木開花授粉習(xí)性觀測(cè)；實(shí)驗(yàn)二，林木花粉收集、儲(chǔ)藏、形態(tài)觀測(cè)、活力測(cè)定；實(shí)驗(yàn)三，林木染色體加倍與鑒定；實(shí)驗(yàn)四，樹木有性雜交。通過優(yōu)化，提高了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完整性和連續(xù)性，提高了林學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)林木育種學(xué)知識(shí)點(diǎn)領(lǐng)會(huì)和應(yīng)用。

在實(shí)驗(yàn)課開設(shè)前，要求學(xué)生圍繞自己熟悉的、感興趣的某一樹種，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，掌握4個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后開設(shè)。其中，實(shí)驗(yàn)一，要求學(xué)生了解所選樹木開花物候期、雌雄花芽發(fā)育情況，能準(zhǔn)確識(shí)別雌雄花芽，了解花器構(gòu)造、開花習(xí)性以及傳粉和結(jié)實(shí)特點(diǎn)等。實(shí)驗(yàn)二，要求學(xué)生掌握風(fēng)媒花和蟲媒花花粉的采集、花粉干燥和儲(chǔ)存方法，觀測(cè)花粉的形態(tài)，采用染色法、培養(yǎng)基培養(yǎng)法等不同的方法測(cè)定花粉的活力。實(shí)驗(yàn)三，要求學(xué)生應(yīng)用秋水仙堿，采用不同的處理方式對(duì)林木花粉母細(xì)胞進(jìn)行染色體加倍，在光學(xué)顯微鏡下能識(shí)別正?；ǚ酆图颖逗蟮幕ǚ邸?shí)驗(yàn)四，要求學(xué)生在前三個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)所選樹種進(jìn)行有性雜交，主要包括雌雄花芽的識(shí)別、去雄、套袋、授粉等一系列操作。這四個(gè)實(shí)驗(yàn)，整合了林木育種學(xué)中通過有性雜交獲得林木良種的重要知識(shí)點(diǎn)，保證了學(xué)生對(duì)有性雜交內(nèi)容學(xué)習(xí)的全面性，各實(shí)驗(yàn)之間互相接合，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.2 實(shí)驗(yàn)課開出時(shí)間的調(diào)整

2.2.1 集中實(shí)驗(yàn)

該部分主要針對(duì)2.1中提出的4個(gè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)課程進(jìn)度，選用不同的樹種進(jìn)行集中實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，發(fā)現(xiàn)及解決實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，保證學(xué)生能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，為后期的自主實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 自主實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)開出時(shí)間不再做統(tǒng)一安排，學(xué)生以組為單位，在其課余時(shí)間開出。在自主實(shí)驗(yàn)開設(shè)前，學(xué)生根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)材料撰寫實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生所撰寫的實(shí)驗(yàn)方案的合理性和可行性進(jìn)行論證后，學(xué)生圍繞選定的樹種，全面的進(jìn)行2.1中的4個(gè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行指導(dǎo)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的考核。

2.3 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)立

以往在《林木育種學(xué)》教學(xué)中，沒有設(shè)立專門的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過本次教學(xué)計(jì)劃的修訂，專門設(shè)立了1周的實(shí)踐教學(xué)，《林木遺傳育種學(xué)》課程組根據(jù)甘肅省林木良種繁育的實(shí)際情況，同時(shí)結(jié)合其他涉林院校實(shí)踐課的開設(shè)情況，設(shè)立了5個(gè)模塊的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。模塊一為林木優(yōu)樹選擇，模塊二為林木種子園營建，模塊三為林木子代林或無性系林測(cè)定，模塊四為引種計(jì)劃的制定，模塊五為林木優(yōu)良種源選擇。

由于我校缺乏相關(guān)的試驗(yàn)林分、林場(chǎng)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)依托我省現(xiàn)有國家級(jí)油松、刺槐、側(cè)柏等良種基地現(xiàn)有林分進(jìn)行。其中模塊一是將原有林木優(yōu)樹選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，主要是在油松等良種基地現(xiàn)有實(shí)生人工林中進(jìn)行優(yōu)株的選擇，包括選擇的基本方法、程序、內(nèi)業(yè)資料的整理、分析等。模塊二主要是通過對(duì)現(xiàn)有油松等種子園通過調(diào)查，掌握林木種子園規(guī)劃、營建中家系和無性系的配置、樹體管理、花粉管理以及采種后種子的脫粒、干燥、貯藏等環(huán)節(jié)。模塊三主要通過對(duì)現(xiàn)有油松等良種基地的子代測(cè)定林或無性系測(cè)定林進(jìn)行調(diào)查，學(xué)習(xí)和掌握子代測(cè)定和無性系測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)地選擇、管理以及測(cè)試分析等技術(shù)方法。模塊四主要是通過對(duì)各良種基地已引進(jìn)的樹種從原引種區(qū)和引入?yún)^(qū)進(jìn)行生態(tài)因子調(diào)查，對(duì)樹種的生物學(xué)特性進(jìn)行分析，提出可行性方案，在此基礎(chǔ)上制定引種計(jì)劃，并根據(jù)該樹種的生長發(fā)育情況，對(duì)其引種后的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出可行的馴化栽培措施。模塊五主要是通過對(duì)現(xiàn)有油松等良種基地的種源試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)查，掌握種源間的變異模式、變異趨勢(shì)、變異大小，并選出優(yōu)良種源。

2.4 實(shí)踐教學(xué)的考核

實(shí)踐教學(xué)成績(jī)的考核采用百分制，成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作（過程考核）、總結(jié)匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)考勤四個(gè)環(huán)節(jié)組成，各占30%、30%、20%、20%。實(shí)驗(yàn)報(bào)告部分，學(xué)生除了提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)之外，同時(shí)需要提交在實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)電子圖片（包括過程圖片和結(jié)果圖片），以督促學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)操作過程主要考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中動(dòng)手能力和分析解決問題的能力，進(jìn)行過程性打分。實(shí)驗(yàn)教師通過查看實(shí)驗(yàn)操作、提問等方式為學(xué)生進(jìn)行打分，以杜絕學(xué)生重結(jié)果而輕過程的習(xí)慣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力?？记诓糠植捎谜n前課后點(diǎn)名，課中抽查的方式，監(jiān)督學(xué)生全程參與，避免實(shí)驗(yàn)是組內(nèi)少數(shù)人完成或多人“接力”完成的情況?？偨Y(jié)匯報(bào)是在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)分別完成后，進(jìn)行兩次多媒體綜合匯報(bào)，每組推薦一名學(xué)生，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熟悉程度，教師和學(xué)生通過提問的形式，考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題的分析和解決能力。

3 改革成效

通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革，從根本上改變學(xué)生理論知識(shí)掌握扎實(shí)，而實(shí)踐能力欠缺的現(xiàn)狀，學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、專業(yè)知識(shí)的掌握、應(yīng)用以及動(dòng)手能力方面有較大的提高。與前4屆畢業(yè)生相比，改革后的學(xué)生，卷面成績(jī)比以往平均提高5分，最高提高了10分，及格率由85%提高到92%，通過對(duì)甘肅省涉林林業(yè)生產(chǎn)單位走訪、問卷調(diào)查表明，用人單位的滿意度由以往的72%提高到現(xiàn)在的91%，普遍反映改革后的畢業(yè)生較以往的畢業(yè)生在專業(yè)基礎(chǔ)的掌握、綜合能力方面明顯提升，尤其是實(shí)踐動(dòng)手能力方面提升更高，不需要用人單位的二次培養(yǎng)，參加工作后就能擔(dān)任相關(guān)的林業(yè)生產(chǎn)工作。

通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革優(yōu)化，所培養(yǎng)的林木育種人才，滿足了新時(shí)期對(duì)林木育種人才的需求，為甘肅省乃至西北區(qū)域培養(yǎng)了一批具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、技能操作過硬的林業(yè)人才，服務(wù)于我國林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。