林木育種學教學探索

蘇世平，李 毅，種培芳，馬彥軍

（甘肅農(nóng)業(yè)大學 林學院，甘肅 蘭州 730070）

林木育種學是林學專業(yè)本科生專業(yè)教育的一門專業(yè)課程，是培養(yǎng)新時期林學專業(yè)人才必不可少的一門專業(yè)課程，具有很強的綜合性，任何一項技術措施都能在不同的學科中找到理論基礎，隨著我國高等教育向“寬口徑，厚基礎”的教學模式的發(fā)展，本門課程的教學課時數(shù)由以往的42學時壓縮為30學時，實驗學時壓縮為12學時，在這種情況下，很不利于教學的順利進行，也不利于學生對本門課程的掌握.

在理論講授方面，以往主要是通過授課教師主講，學生被動接受的教學方式，而且有些教學內(nèi)容隨著我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，急需擴充新的內(nèi)容，在實踐教學方面，主要依據(jù)課程的教學進展組織，主要突出理論與實踐的相互印證，在該環(huán)節(jié)中，對于大多數(shù)實驗，教師在實驗前提前做好實驗的前期準備工作，學生按照已經(jīng)提煉好的實驗內(nèi)容，按部就班的進行操作，由于實驗時間受教學進展的限制，各環(huán)節(jié)相互孤立、間隔時間長，而且實驗材料的選取往往因時間的限制，將好多具有聯(lián)系的、關系密切的實驗孤立為一個個的小實驗，導致學生在這樣的實驗中，往往只是從驗證的角度出發(fā)，沒能系統(tǒng)的、全面的掌握所學習的知識[1,2]，也有部分實驗是在教學的同時，讓學生自主選題做一些綜合性的實驗，在該環(huán)節(jié)中，學生的主動性、積極性和興趣性比較高，實驗效果也比較好.考核環(huán)節(jié)中，對理論知識的考核比例太高，導致學時死記硬背、考前突擊現(xiàn)象屢屢發(fā)生，弱化對實踐環(huán)節(jié)的考核，導致學生在實踐教學中存在應付、湊活等現(xiàn)象，對實踐環(huán)節(jié)重視不足.從新時期對綜合性人才的培養(yǎng)來看，其作用只能強化學生認識事物的機械性思維方式以及對教師和書本的依賴性,拿起書本什么都會，離開書本什么都不知道的現(xiàn)狀，不但無助于教學質(zhì)量的提高,甚至會使學生對林木育種學產(chǎn)生缺乏理論深度、技術簡單等認識偏差，挫傷其學習的積極性.為了提高學生的學習興趣，適應新時期國家科技發(fā)展對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求,近年來,我們對林木育種學教學工作和實驗課進行了一系列優(yōu)化,取得了一定的成效.

1 理論教學研究

1.1 課程開出時間與樹木生長發(fā)育時間相協(xié)調(diào)

以往由于本門課程教學時間集中于每學年的第一學期進行，該期間大多數(shù)林木已進入生長后期，開花結實過程已經(jīng)完成，不利于實踐教學，因此將課程開出時間提前，在每學年的第二學期開出，使課堂教學和實踐教學密切銜接，有利于實踐教學的順利進行.由于林木生長發(fā)育規(guī)律的特殊性，其主要的生長發(fā)育期集中于每年的3-10月份，在此期間開展教學活動，可以對大多數(shù)林木的生長、開花、結實等習性進行觀測，能使學生能直觀的認知植物的生長、開花、結實過程，增大對所學課程的興趣，而且實驗材料易于取得，可以順利的完成諸如優(yōu)樹選擇、雜交育種以及子代測定等相關的實習內(nèi)容.

1.2 更新授課內(nèi)容以突出地域特色

目前，林木育種學的課程體系主要以圍繞林木選育和繁殖技術為主的引種、選種、育種、繁殖、子代和無性系測定、抗性育種以及生物工程為主的講述，主要講述宏觀理論，但是對于以西部生源為主的高校，培養(yǎng)具有地域特色的實用性人才是地方高校人才培養(yǎng)的出發(fā)點和立足點，林木育種應當結合地域特色，聯(lián)系實際進行相關內(nèi)容的講述.隨著我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，西北地區(qū)的林業(yè)由以往的經(jīng)濟效益逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)效益為主，經(jīng)濟效益為輔的格局，這就要求林木育種學知識體系的側重點有所轉(zhuǎn)變，同時我國西部地區(qū)，由于特殊的水熱資源，抗逆性樹種的培育是該地區(qū)的特色，因此，在知識體系的講述方面，應當側重抗旱、耐鹽堿等抗逆樹種的選育、測定技術，這就要求對抗旱、耐鹽堿樹種的引種技術、選擇方法、雜交育種技術、繁殖技術以及后期的子代測定、無性系測定技術進行系統(tǒng)化講解.因此，林木育種學在西部常見造林樹種（如楊樹、刺槐、柳樹、榆樹、側柏）和抗逆樹種（沙棘、白刺、紅砂、沙拐棗、沙棗）為主，系統(tǒng)講述其選育、繁殖、測定技術，為培養(yǎng)具有西部特色的實用性人才為出發(fā)點，對課程內(nèi)容作了一系列優(yōu)化.

以前，80%的學生對我國西北地區(qū)主要造林樹種楊樹、刺槐、紅砂、白刺等樹種的生物學特性以及繁殖方式了解不夠，通過對教學內(nèi)容的優(yōu)化，80%的學生能正確的了解西北地區(qū)主要造林樹種以及抗旱樹種的物候期、雌雄花芽形態(tài)、花結構、授粉方式以及繁殖方式.

2 實踐教學研究

2.1 開放實驗室保證實驗的順利進行

在林木育種實驗教學中，打破以往根據(jù)課堂教學進展，以班級為單位的固定模式，對實驗室進行全面開放.在課程開出前，根據(jù)實驗室現(xiàn)有的資源條件，列出所開出的實驗內(nèi)容，讓學生查閱相關的文獻資料，自己撰寫實驗方法，寫好后提交授課教師修改后進行實施，在實施環(huán)節(jié)上，不安排固定的實驗時間，根據(jù)實驗材料與實習環(huán)境條件適時進行實驗.比如楊樹、柳樹等樹種的雜交育種實驗，只要學生提交的實驗方案具有可操作性，在早春季節(jié)可以進行樹上雜交、室內(nèi)切枝雜交或試管雜交，這樣，能保證實驗可以在植物生長發(fā)育的有效期內(nèi)完成.在實驗期間，教師或研究生及時的為實驗學生提供指導，對實驗中出現(xiàn)的問題，教師能及時的解答，并盡可能地鼓勵學生查閱文獻資料，尋求解決方法.

2.2 調(diào)整實驗內(nèi)容使之更具系統(tǒng)化

以往在林木育種實踐教學中，各實驗內(nèi)容都是被孤立為一個一個的小實驗，無法體現(xiàn)各實驗之間的相互關系，在實驗內(nèi)容優(yōu)化后，根據(jù)教學內(nèi)容，確定一到兩個綜合性實驗[3]，如“楊樹花粉形態(tài)、活力以及雜交育種”實驗，該實驗包括楊樹花粉母細胞減數(shù)分裂時形態(tài)觀察，染色體加倍與鑒定、花粉生活力測定以及有性雜交以及雜交后代形態(tài)觀察等內(nèi)容，通過該實驗，學生從楊樹花枝的收集、修剪、水培、花芽形態(tài)、葉芽形態(tài)觀察、花粉形態(tài)觀察、秋水仙素誘導多倍體的時間、濃度、雜交方法、雜交后的管理以及種子的采收、播種、雜種一代的形態(tài)觀察等方面全面理解雜交育種環(huán)節(jié).

通過對實驗內(nèi)容進行系統(tǒng)化的整合，實驗目的性更明確，也使得各個實驗環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性更加強，有些實驗內(nèi)容既是驗證性的，也具有一定的研究性和探索性.在綜合實驗中，由于學生采用的實驗材料不盡相同，采取的方法、技術不同，導致實驗結果不盡相同，實驗結果也各具特點，各結果可以相互補充，如染色體加倍的方法選取上，有的組采用涂布法，有的組采用注射法，在藥劑濃度的選擇上，有的組采用高濃度，有的組采用低濃度，不同的方法以及濃度在花粉多倍體誘導中的差異可以進行多層次的分析，在增加學生動手能力的同時，也增加了實驗的趣味性、科學性[4].此外，為了保證實驗的成功，學生除了掌握育種學方面的相關知識之外，還需掌握諸如遺傳學、實驗設計與數(shù)理統(tǒng)計等相關的內(nèi)容，促使學生進行課外閱讀，以此來增加學生的知識面.

2.3 校外實踐教學基地建設

由于林木育種學特殊的學科地位以及我校的實踐基地缺乏，有些實驗無法在校內(nèi)完成，比如林木引種以及引種后的馴化、選擇、林木繁育技術中的種子園、母樹林和采穗圃的建設等實驗，這些實驗必須與校外的林場、苗圃等林業(yè)生產(chǎn)單位相互合作才能順利進行[5].

在校外實踐環(huán)節(jié)中，打破以往集中幾天時間到相關的林場苗圃進行觀摩的教學方式，讓學生在植物生長發(fā)育的特殊時間多次深入林場苗圃進行觀測，獲得相關數(shù)據(jù)之后進行內(nèi)業(yè)統(tǒng)計分析.比如近三年，通過與相關林場合作，學生對引種的歐日落葉松三到五年生苗木進行子代測定、生長發(fā)育特性以及抗寒性的研究，在合作中，對實驗室由于缺乏基礎數(shù)據(jù)或條件無法開出優(yōu)樹選擇、遺傳力測定以及子代測定等實驗在苗圃中開展.通過與林場苗圃的合作，獲得了一定的成果，一方面提高了學生的動手能力，增加了學生對所學專業(yè)知識的實際應用，提高了學習興趣，也為以后的就業(yè)提拓寬了渠道，對有些專業(yè)基礎扎實、動手能力強的學生，林場苗圃優(yōu)先錄用，同時解決了林場苗圃由于缺少人員或缺乏相關技術沒有開展的子代測定工作.

以前由于實驗室處在不開放狀態(tài)，學生進入實驗室的時間受到嚴格限制，導致有些持續(xù)時間很長的實驗不能及時的進行，影響了實驗的如期進行，60%的學生沒能完成實驗，得出的實驗結果不具代表性，通過實驗室開放，學生能對實驗進行連續(xù)觀測，增加了對實驗演變過程的系統(tǒng)化認識，以往學生按照授課教師所布置的實驗內(nèi)容進行操作，弱化了學生的動手能力，實驗沒有創(chuàng)新性，實驗內(nèi)容優(yōu)化后，學生自主設計實驗方案，激發(fā)了學生的好奇心和求知欲，90%以上的學生能及時完成實驗，且大多數(shù)學生能在實驗中有新的發(fā)現(xiàn)，有些學生對有難度的實驗鍥而不舍，通過多次試驗，最終完成實驗，如植物多倍體誘導中，有些學生通過多次試驗，逐步搞清楚了影響多倍體誘導的秋水仙素的濃度、處理方法以及處理時間之間的關系，實驗效果比較好.通過與林場苗圃合作，學生在種源選擇、優(yōu)樹選擇方面積累了經(jīng)驗，且對相關的課程，如生態(tài)學、測樹學等相關課程的理論有了進一步的認識，強化了所學知識.

3 優(yōu)化考核方式

以往在本門課程考核中主要以課程考試成績、實驗成績和平時成績?nèi)糠职凑?0%、20%和10%的比例來計算，該考核模式加大了學生對理論知識的識記，弱化了對實踐環(huán)節(jié)的動手能力和技能操作，從應用型人才的培養(yǎng)角度看，該種考核方式不適應學生綜合能力的培養(yǎng).優(yōu)化后，將課程考試的比例下調(diào)，在總成績中由以往的70%降低為50%，平時成績保持10%，主要由學生的平時考勤、課堂回答問題、課程論文等環(huán)節(jié)按照不同的比例構成.

實驗環(huán)節(jié)考核保持以往的20%，加大對學生實際操作能力的考核，考核時，指導教師按照不同的打分標準對學生操作的各個環(huán)節(jié)和實驗結果進行打分.

校外實踐環(huán)節(jié)占20%，主要對所進行的實習內(nèi)容根據(jù)指導教師掌握的情況以及實驗報告完成的情況進行打分.

通過考核方式的優(yōu)化，改變了以往學生形成的應試教育模式，增強了動手能力，提高了學生對所學知識的識記和綜合應用能力，提高了教學質(zhì)量，學生畢業(yè)后到工作崗位的適應能力明顯增強.

4 新模式下教學成效

通過連續(xù)四年的新教學模式探索，不僅加深了學生對林木育種理論與技術的系統(tǒng)認識,使其能切身體會知識與成果的產(chǎn)生與發(fā)展過程,而且還培養(yǎng)了學生的收集處理信息能力、獲取新知識能力、分析和解決問題能力、語言文字表達能力以及團結協(xié)作能力等.

通過四年的教學實踐，學生求知熱情明顯提高，曠課率明顯降低，由改革前的每學時6.6%降低為3.4%，同時使學生的綜合能力得到全方位的提升，課程的成績由以往的75分提升為85分，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力也明顯得到提升，擺脫了以前在知識的講授以及實驗操作中以教師為主體的模式，使學生變被動學習為主動學習，在講授和實驗中存在的問題，學生通過查閱資料以及和教師討論的形式得到解決，提高了學生的學習興趣，激發(fā)了學生熱愛本門課程的良好興趣.

通過改革，學生對本門課程的學習熱情和積極性明顯提高，學生對大學生科研訓練項目（SRTP）的申請熱情均比以往高，近幾年立項的林木抗旱樹種扦插、河北楊組培快繁、不同種源河北楊耐鹽性研究以及抗旱鄉(xiāng)土樹種抗旱性評價等SRTP項目呈現(xiàn)出上升趨勢.

與以往畢業(yè)學生相比，在實行新教學模式后畢業(yè)的本屆學生到基層林業(yè)生產(chǎn)單位工作，其工作能力得到普遍的好評，不論是林木種苗快繁、林木雜交育種還是林木子代測定等方面的實際操作能力和理論應用能力，均比以往的畢業(yè)生強.

〔1〕康向陽,胡冬梅.林木育種學開放式實驗教學實踐[J].中國林業(yè)教育,2008（5）:68-70.

〔2〕康向陽.營造自主學習環(huán)境是高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵[J].中國林業(yè)教育,2007,25(5):6-7.

〔3〕黃培明，鄭壽.高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式淺談[J].福州大學學報 (哲學社會科學版)，2003(4):104-106.

〔4〕李淑娟,劉桂豐,楊傳平,等.加強高等林業(yè)院校本科生林木遺傳育種實踐教學的探索[J].中國林業(yè)教育,2008（5）:70-73.

〔5〕張金鳳,張志毅.適應時代發(fā)展需要提高學生動手能力[J].中國林業(yè)教育,2003(1):51-52.