新農科建設理念下植物分子育種課程教學改革與實踐

崔志波 程海濤 金誠誠 敖雪

摘? 要：隨著新農科建設理念的興起，植物分子育種作為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重要組成部分，需要適應時代潮流，更好地培養(yǎng)學生應對未來農業(yè)挑戰(zhàn)的能力。該文以新農科建設理念為導向，探討在植物分子育種課程中的教學改革與實踐，通過明確定位人才培養(yǎng)體系、突出學科優(yōu)勢特色、構建跨學科課程體系以及實施案例教學方法等路徑對植物分子育種課程進行有效改革，旨在為培養(yǎng)具備現(xiàn)代農業(yè)科技應用能力的人才提供有效的教學實踐。

關鍵詞：新農科建設；植物分子育種；高校；教學改革；實踐

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）15-0155-04

Abstract： With the development of new agricultural science， Plant Molecular Breeding， as an important part of modern agricultural development， needs to adapt to the trend of the times and better train the ability of students to cope with future agricultural challenges. Based on the idea of new agricultural science construction， this paper discusses the teaching reform and practice in the course of Plant Molecular Breeding. The effective reform of the course of Plant Molecular Breeding is carried out by defining the training system of talents， highlighting the advantages and characteristics of subjects， constructing the interdisciplinary course system and implementing the case teaching method. The purpose of this paper is to provide effective teaching practice for cultivating talents with the ability of applying modern agricultural science and technology.

Keywords： new agricultural construction; Plant Molecular Breeding; universities; teaching reform; practice

習近平總書記在黨的二十大報告中指出，要堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領驅動[1]。作為農業(yè)領域的一項重要內容，植物分子育種不僅為提高農作物產量和質量提供了新途徑，也對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動作用。在面向新農科建設以及貫徹實施“耕讀教育”的過程中，植物分子育種課程的教學要求和教學模式將發(fā)生改革。這一改革的核心目標是鼓勵學生更深入地了解農村，與農民建立聯(lián)系，并深入參與農業(yè)領域。通過這種方式提升學生對農業(yè)的認知，培養(yǎng)學生學習農業(yè)知識、投身農業(yè)實踐的興趣，以及提高他們在農業(yè)專業(yè)領域的實踐能力。這一新的教學理念旨在使學生更全面地了解農業(yè)領域，從而提高他們的農業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)學生自強自立、追求進步，使其具備更強的自主學習、服務社會、實際操作的能力，從而更好地迎接未來農業(yè)領域的挑戰(zhàn)。

一? 新農科的內涵特征與高等教育使命

（一）? 新農科的時代內涵

新農科是對傳統(tǒng)農科的升級，旨在適應新時代農業(yè)產業(yè)化發(fā)展的趨勢[2]。2017年，農林教育專家開始關注新農科概念。在新農科的框架下，農科專業(yè)不僅注重傳統(tǒng)農業(yè)生產管理，還強調利用先進技術來解決現(xiàn)代農業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。其中，人工智能、大數據分析和生物技術等新興學科的引入，使得農業(yè)科學更加前沿和創(chuàng)新。新農科致力于提高農業(yè)生產效率、降低生產成本，并更好地滿足不斷增長的人口對糧食和其他農產品的需求。這不僅有助于農業(yè)產業(yè)的現(xiàn)代化，也為鄉(xiāng)村振興和可持續(xù)農業(yè)發(fā)展作出了積極的貢獻。總體而言，新農科的引入為農業(yè)專業(yè)教育注入了新的活力，使其更好地適應并引領新時代農業(yè)產業(yè)化發(fā)展的潮流，有助于培養(yǎng)更具創(chuàng)新能力和實踐能力的農業(yè)科技專業(yè)人才，推動農業(yè)領域的不斷進步。

（二）? 高等教育的發(fā)展與新農科發(fā)展的價值歸一

當前，我國高等教育正面臨社會經濟的重大調整和變革，外部環(huán)境的變化對高等教育的發(fā)展和改革產生了推動作用。新農科的核心理念在于全面改革人才培養(yǎng)的過程和方法，以提升人才培養(yǎng)的質量和效果，更好地滿足國家社會經濟的發(fā)展需求。

新農科強調跨學科的融合，將傳統(tǒng)的農業(yè)科學與現(xiàn)代科技如人工智能、大數據分析、生物技術等相結合，使農業(yè)科技更加前沿和創(chuàng)新。高等教育在培養(yǎng)新農科專業(yè)人才時需要打破傳統(tǒng)學科界限，促使不同領域的知識相互交融，培養(yǎng)學生具備多學科綜合應用能力。同時，新農科關注解決現(xiàn)代農業(yè)面臨的復雜問題，如糧食安全、農產品質量、資源利用效率等。高等教育應將培養(yǎng)學生的實際問題解決能力作為核心訴求，通過實踐教學和實地實習，使學生能夠運用所學知識解決農業(yè)領域的實際挑戰(zhàn)。除此之外，新農科的發(fā)展推動了農業(yè)現(xiàn)代化，提高農業(yè)產業(yè)的科技水平和經濟效益。高等教育需要培養(yǎng)具備創(chuàng)新意識和實踐能力的人才，使其能夠在農業(yè)現(xiàn)代化進程中發(fā)揮重要作用，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。總體而言，新農科與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略密切相關，高等教育應當使學生深刻理解鄉(xiāng)村振興的內涵，培養(yǎng)能夠為農村經濟和社會發(fā)展提供科技支持的專業(yè)人才。新農科的核心訴求之一是提高農業(yè)科技創(chuàng)新水平。高等教育需要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐動手能力，使其能夠在農業(yè)科技領域進行獨立研究和創(chuàng)新，推動農業(yè)科技的不斷進步。

二? 新農科建設理念對植物分子育種課程的影響

糧安天下，種鑄基石。習近平總書記曾多次強調，種子是我國糧食安全的關鍵。只有用自己的手攥緊中國種子，才能端穩(wěn)中國飯碗，才能實現(xiàn)糧食安全[3]。因此，種子科學與工程專業(yè)明確了課程設置的主要培養(yǎng)目標，旨在培養(yǎng)適應市場經濟要求的高素質復合應用型農業(yè)人才，使其具備農作物新品種選育、開發(fā)、生產、加工、貯藏、企業(yè)運作管理和市場營銷等全流程多方面的能力。

課程是知識的重要載體，在新農科人才培養(yǎng)模式的服務下，課程的深化和調整成為當前的重要任務[4]。作為核心課程之一，植物分子育種緊密結合了遺傳學、分子生物學及植物育種原理等多方面內容。新農科建設理念對植物分子育種課程的影響主要包括以下三方面。

（一）? 新農科建設理念使課程內容更加豐富

新農科建設理念注重學科交叉和融合，要求學科之間進行有機結合[5]。這使得植物分子育種課程的內容更加豐富，涵蓋了植物分子生物學、遺傳學、基因組學和蛋白質組學等多個領域的知識，為學生提供了更廣闊的視野和更深入的理解，培養(yǎng)學生在不同領域間的綜合應用能力?？紤]到該課程涉及人工智能、大數據分析和生物技術等多學科交叉融合的內容，在當前高速發(fā)展的背景下，社會對相關知識的需求持續(xù)提升，因此，課堂內容需要既綜合且專業(yè)，難度相對較高。

（二）? 新農科建設理念使教學方法更加靈活

新農科建設理念倡導創(chuàng)新教學方式，注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和實踐能力[6]。這使得植物分子育種課程的教學方法更加靈活，可以采用案例教學、實驗教學、科研實踐等多種教學方式，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。植物分子育種包含人工智能、大數據分析和生物技術等多學科交叉融合內容，通過豐富課堂多媒體教學手段，采用新型教學信息化手段，如雨課堂、智慧樹、中國大學慕課等線上線下結合的教學方式，結合多種師生互動形式，有效激發(fā)廣大學生的興趣和學習激情。同時，遵循習近平總書記關于高等教育要“立德樹人”“為黨育人、為國育才”的指示精神，按照“知識傳遞、能力培養(yǎng)和價值引領（課程思政）”三個目標進行教學設計，融合課程思政，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。

（三）? 新農科建設理念使實踐環(huán)節(jié)更加重要

新農科建設理念強調實踐教學在培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神方面的重要性。這使得植物分子育種課程的實踐環(huán)節(jié)更為突出，包括實驗操作、科研實踐和社會實踐等多種形式。通過這些實踐活動，學生得以將理論知識應用于實際情境，提升實踐能力和創(chuàng)新精神。

在科研方面，該課程倡導科研反哺教學，充分利用學院的科研平臺。通過比較新型育種技術（如分子標記、基因修飾和定向改造等）與傳統(tǒng)育種技術的應用，聯(lián)系現(xiàn)實問題、緊密結合前沿科技和國家發(fā)展，使學生更好地理解并應用所學知識。學生需要將在課堂上學到的知識點和分子生物學技術記錄下來，并帶到實驗室進行實際操作，使其直接面對實踐中的難點和問題。這種實踐教學方法有助于提高學生的理論實踐水平、激發(fā)興趣，并培養(yǎng)其動手操作的能力，實現(xiàn)以能力為導向、興趣促學的目標。通過這樣的教學設計，不僅可以使學生更好地理解分子設計育種的理論，還有助于培養(yǎng)學生的雙創(chuàng)能力，為未來成為具備實際應用價值的分子設計育種人才奠定堅實基礎。

總之，新農科建設理念對植物分子育種課程的影響是多方面的，不僅包括課程目標、內容、教學方法和教學實踐等方面，還涉及課程的教學理念、教育思想等方面。這些影響將有助于提高植物分子育種課程的教學質量，培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新精神和實踐能力的農業(yè)科技人才。

三? 植物分子育種課程教學改革的策略與對策

為適應國家農業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展導向的需求，必須對植物分子育種課程的教學內容進行科學調整，并對教學考核管理方式進行改革。這不僅是滿足新農科建設理念的要求，也是農林高等院校當前亟待面對和解決的問題之一。

（一）? 構建符合發(fā)展定位的人才培養(yǎng)體系， 明確多元化新農科人才培養(yǎng)方向

在高校中，新農科人才培養(yǎng)應建立在明確人才培養(yǎng)定位和目標的基礎上，構建符合本校優(yōu)勢學科特色的人才培養(yǎng)體系。在這個過程中，思想政治教育作為貫穿人才培養(yǎng)全過程的關鍵組成部分，應當明確將愛國主義精神、“三農”情懷等內容作為人才培養(yǎng)的核心，推進思政課程與課程思政同向同行[7]。

同時，師資團隊、學科交叉課程及教材、實踐育人平臺、協(xié)同育人模式及服務鄉(xiāng)村新形勢等方面，在新農科的發(fā)展背景下都應積極進行創(chuàng)新和改革，形成人才培養(yǎng)的整體合力。教育教學培養(yǎng)單位應關注與其他高校的差異化定位和發(fā)展方向，強調人才的多元化發(fā)展。除了定位多元化外，還應從體制機制上給予人才更多的自主選擇空間，實現(xiàn)學生中心發(fā)展理念。這樣的差異化發(fā)展和個性化培養(yǎng)將更好地推動新農科人才培養(yǎng)的深入發(fā)展。

（二）? 以學科優(yōu)勢特色為依托，積極培養(yǎng)創(chuàng)新型新農科人才

創(chuàng)新型人才是教育、科技和經濟競爭中的重要資源，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是當前形勢下高等院校的核心任務。然而，部分高校面臨著教育資源和整體辦學能力的挑戰(zhàn)，對于培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的定位涉及較少。因此，應該注重平衡教育資源的分配，以卓越的學科建設基礎和科技轉化能力為基礎，促進全體學生的全面發(fā)展。高等教育的意義不僅在于深度學科內部的研究，更在于拆除學科之間的“壁壘”，推動創(chuàng)新思維的運用，實現(xiàn)知識和能力的再創(chuàng)造與新創(chuàng)造。除了追求全新的科研成果，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才還需強調創(chuàng)新意識和精神，教育學生敢于挑戰(zhàn)和改變原有框架，運用創(chuàng)新思維面對現(xiàn)實問題。為實現(xiàn)這一目標，高?？梢酝ㄟ^推動學科之間的交叉合作，搭建創(chuàng)新平臺，加強實踐教學和科研實踐，鼓勵學生參與實際項目與創(chuàng)業(yè)活動，培養(yǎng)其在解決實際問題時的創(chuàng)新能力。以高校自身的學科優(yōu)勢特色為依托，積極培養(yǎng)創(chuàng)新型新農科人才。

在當前科技競爭與經濟發(fā)展的大環(huán)境下，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不僅是教育競爭的迫切需求，更是國家戰(zhàn)略發(fā)展的關鍵。雖然地方高校面臨教育資源和綜合辦學能力的相對不足，但在植物分子育種等領域，通過有針對性的教學改革策略，同樣可以培養(yǎng)出具備創(chuàng)新意識和能力的人才。首先，可以通過優(yōu)化課程設置，引入最新的研究成果和技術進展，使植物分子育種課程更加前沿和貼近實際。借助學科的優(yōu)勢特色，結合國內外植物分子育種領域的前沿研究，將最新的科研成果融入教學內容，激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣。其次，通過加強實踐環(huán)節(jié)，提升學生動手操作和實際問題解決的能力。可以通過與企業(yè)、科研機構合作，為學生提供更多的實踐機會，讓他們在實際工作中接觸和解決真實的問題，培養(yǎng)解決問題的創(chuàng)新思維。同時，建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，鼓勵學生參與植物分子育種領域的創(chuàng)新項目和實踐活動?？梢栽O立學科競賽、創(chuàng)業(yè)孵化基地等平臺，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情，培養(yǎng)他們在實際工作中運用植物分子育種知識解決問題的能力。通過以上策略與對策的實施，可以使植物分子育種課程更好地服務于新農科人才培養(yǎng)目標，培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新精神和實踐能力的優(yōu)秀人才。

（三）? 構建跨學科課程體系，大力培養(yǎng)應用型新農科人才

在第四次工業(yè)革命的變革中，高素質的應用型人才對一線生產具有極其重要的意義。未來全球就業(yè)市場將更加需求多元職業(yè)能力。這對傳統(tǒng)注重動手能力的技術技能人才提出了新的挑戰(zhàn)，要求其不僅僅具備傳統(tǒng)技能，還需要具備更高層次的綜合素養(yǎng)。他們需要在技術領域之外，具備更廣泛的知識面和跨學科的能力，能夠靈活應對快速變化的工作環(huán)境。這意味著培養(yǎng)新一代應用型人才需要更加注重培養(yǎng)綜合素質，包括但不限于創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力等，以適應未來職業(yè)發(fā)展的多樣性和復雜性。

為了培養(yǎng)應用型新農科人才，可以通過構建跨學科課程體系來推動植物分子育種課程的教學改革。這一舉措將有助于學生形成更為全面的專業(yè)知識結構，融合生物學、生物化學、信息技術等多個學科領域的內容，以更好地適應現(xiàn)代農業(yè)科技的發(fā)展趨勢[8]。首先，通過引入生物學的最新研究成果，使學生深入了解植物生長發(fā)育、基因表達調控等方面的知識，為植物分子育種提供堅實的理論基礎。同時，結合生物化學的知識，讓學生了解植物分子層面的生物化學過程，培養(yǎng)其分析和理解分子機制的能力。其次，整合信息技術的內容，將其融入植物分子育種的教學中。學生可以學習如何運用生物信息學工具分析基因序列、預測蛋白質結構，以及利用大數據技術進行植物遺傳資源的管理與分析。這有助于培養(yǎng)學生在實際應用中運用信息技術解決問題的能力[9]。在實施這一策略的過程中，需要建立跨學科的師資團隊，確保教師在各自領域都具備專業(yè)素養(yǎng)，能夠協(xié)同合作，為學生提供全方位的指導。此外，還需設計實踐型的課程內容，通過實驗、項目等方式，讓學生在實際操作中鞏固所學知識，提高應用能力。通過構建跨學科課程體系，學生將更全面地理解和掌握植物分子育種的理論和實踐，使其在未來的工作中能夠靈活運用多學科知識解決實際問題，從而更好地服務于新農科人才培養(yǎng)的目標。

（四）? 通過案例實踐教學，帶動服務鄉(xiāng)村振興

隨著分子生物學、基因工程和生物信息學等領域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)植物育種方法正在迎來新的轉變，逐步演化為現(xiàn)代植物分子育種技術體系[10]。在這一學科高質量發(fā)展的大背景下，通過系統(tǒng)總結植物分子育種核心技術方面的典型教學案例，進行案例式教學，學生將有機會深入實踐，充分理解和運用現(xiàn)代植物分子育種理論，讓學生真實地投入到植物分子育種領域的情境中，通過深度參與將已有的知識與實際案例相結合，實現(xiàn)理論與實踐并舉的學習模式。案例實踐教學強調培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，旨在使學生在學術性和實踐性兩方面都能達到優(yōu)秀水平。基于植物分子育種課程的要求和教學目標，聚焦于該課程的核心內容，精心設計和構建案例庫，通過解決實際案例中的問題，學生將能夠更好地理解和運用現(xiàn)代植物分子育種技術，這種教學方法不僅有助于學生理論知識的深度學習，同時也將其與實際場景相結合，提高了學生的實際操作能力和問題解決能力。通過將現(xiàn)代植物分子育種理論與實踐相結合，培養(yǎng)出的學生將更具有應對復雜農業(yè)挑戰(zhàn)的能力。

案例庫的設計旨在為植物分子育種課程注入更多實踐元素，為學生的全面發(fā)展提供支持。通過真實案例的分析，引導學生將理論知識有機地應用到實際項目中，培養(yǎng)他們解決問題的能力。同時，組織學術研討、講座等活動，邀請相關領域的專家分享最新研究成果，激發(fā)學生對植物分子育種領域的興趣。通過案例實踐教學，學生將能夠在真實場景中運用所學的植物分子育種理論，深化對知識的理解，并培養(yǎng)解決實際問題的實際能力。這種教學方法有助于打破理論與實踐之間的藩籬，使學生更好地理解知識的應用場景，為將來的工作做好充分準備。同時，通過組織學術研討和講座，學生將有機會與領域專家互動，了解最新的研究成果和技術前沿。這不僅有助于學生跟蹤植物分子育種領域的最新動態(tài)，也能夠激發(fā)其對該領域的濃厚興趣，從而提高學習的主動性和深度。

四? 結束語

綜合而言，通過案例實踐教學和學術研討等活動，不僅可以提升學生的實際動手能力，培養(yǎng)解決問題的實際能力，還可以促使學生更好地融入植物分子育種領域，為服務鄉(xiāng)村振興注入新的活力。這一系列策略和對策將有助于培養(yǎng)更具實踐能力和創(chuàng)新精神的新農科人才。

通過對植物分子育種課程的持續(xù)改革與實踐，能夠更好地適應新農科建設理念的要求，培養(yǎng)出更具實際操作能力、創(chuàng)新思維和跨學科綜合素養(yǎng)的人才。為了不斷滿足農業(yè)領域對高層次人才的需求，在今后的教學實踐中要不斷總結經驗，深入挖掘教育資源的潛力，通過引入先進的教育技術、拓展實踐環(huán)節(jié)、促進學科交叉，繼而打造一個更為創(chuàng)新、靈活、貼近實際需求的教學體系。

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