
摘 要:筆者為提高教學質量和培養綜合素質高的園藝專業人才,在總結近幾年教學經驗的基礎上,提出“園藝植物種質資源及育種”實驗課的項目式教學改革,闡述實驗項目的設計和實施流程,對理論教學環節和考核方式也進行相應的改革探索。實驗項目式教學改革顯著提高了教學質量和效果,但也存在一些問題,筆者對此進行分析與展望。
關鍵詞:園藝植物育種學;實驗項目;教學改革;地方高校
麗水學院屬地方新建本科院校,重視實踐教學環節和綜合素質的提高,以培養社會所需的復合型應用人才為目標,許多學者也提出“應用型”是地方高校人才培養的必然選擇。園藝專業是本校于2010年開始招生的新專業,筆者自2011年進入麗水學院工作,承擔園藝專業本科的“園藝植物育種學”和“園藝植物種質資源學”教學工作,這兩門課是園藝教學計劃中的專業必修課程,是培養從事園藝植物種質資源及育種工作和研究相關人才的重要課程。基于近幾年的教學經驗和其他高校授課教師對該課程的教學建議,筆者根據這兩門課程的特點、地方高校的辦學定位及社會對園藝專業人才的需求,就課程體系、實驗教學和理論教學開展一系列的改革探索,針對實驗教學環節,重點開展項目式教學改革,取得了良好的教學效果。
一、課程整合與優化
“園藝植物育種學”和“園藝植物種質資源學”是兩門園藝專業核心課程,但兩者有一些內容相同或相關,如前者中“種質資源”和“引種馴化”的內容在后者里有詳細的章節內容,而后者中的“園藝植物種質資源的研究、利用和創新”實際上就是前者涉及的各種育種方法及相關研究的內容。筆者憑借兩年的教學經驗,將兩門課程有機整合為“園藝植物種質資源及育種學”(以下簡稱“育種”),理論教學環節48課時,實驗環節單獨設課。理論教學內容重點調整如下:保留原“園藝植物種質資源學”中“起源與演化”“考察與搜集”和“評價與鑒定”內容,共6課時,整合并簡化“種質資源的研究、利用和創新”內容為2課時;其余32課時為“園藝植物育種學”中“育種手段”的重點內容,包括“引種馴化”“選擇育種”“有性雜交育種”“雜種優勢育種”“誘變育種”“生物技術育種”和“新品種審定和保護”;最后在蔬菜、果樹和花卉作物中分別選取代表物種對其育種方法和成果進行介紹和討論,共6課時。種質資源是育種的基礎,育種又是對種質資源進行創新的重要途徑。通過調整,使得種質資源和育種知識連貫,有利于學生對種質資源和育種整體掌握。
二、實驗教學的項目式教學改革
實驗實踐教學在高等教育中發揮著非常重要的作用,特別是農學類的應用型專業。對實驗實踐教學進行相應的改革,可提高學生的學習興趣、教學效果和質量。筆者前一年對“育種”的實驗教學模式改革進行初步的探索,提高綜合性和設計性實驗的比例,并將實驗內容與地方企事業單位及教師的科研項目結合,設置學生自主設計的實驗,雖取得了一定的效果,但仍不夠理想,如實驗內容之間的聯系不足,綜合性不夠強。不同類型的相關高校都十分重視“育種課程”實踐教學改革,我校也進行了改革嘗試。
1.實驗項目的設計
梳理出“育種”重點內容,并根據實驗項目的可行性,提出實驗項目的設計方向,根據實施教改當年的科研項目情況和條件設計具體的實驗項目,即“園藝植物種質資源的評價和研究”“有性雜交育種”“誘變育種”和“分子育種”,根據難度不同分別由學生自主設計、教師設計或共同設計。其中“實驗項目一”源于筆者指導的國家級大學生創新訓練項目(201410352005),主持者為本次授課的園藝專業學生;而“實驗項目四”源于筆者參與的麗水市科技局項目“云和傳統雪梨優系選育”(2014XPZ04)。
2.實驗項目實施流程
查閱文獻——制定項目計劃——實驗內容的實施——數據分析和結果討論——撰寫實驗項目報告,即實驗項目的實施流程。例如:實驗項目一“枇杷種質資源的評價和研究”包含兩塊主要內容:一是基于“枇杷種質資源描述標準與數據規范”進行麗水枇杷地方品種成熟果實形態特征和品質性狀的測定,應用軟件進行各性狀的變異和差異分析,對各種質進行綜合評價;二是應用DNA序列(LEAFY第二內含子)對種質樣本進行分子鑒定,涉及PCR、電泳、DNA序列分析和系統發育分析。該實驗項目綜合性強,有明顯的探索性。指導教師列出實驗項目的主要內容和要求,提供主要實驗的操作步驟和技術方法,要求各小組查詢文獻資料,撰寫實驗目的和意義,制訂翔實的項目計劃,并進行數據分析和結果討論,最終形成規范的書面報告。
在項目實施過程中,教師指導關鍵的試驗操作技術,解答學生的疑問,提出實驗報告修改意見,評價實驗任務的完成質量。各小組內部分工合作,通過查閱文獻和實施項目內容,撰寫報告,增強自主探究學習能力,通過小組內外的討論學習,培養團隊協作意識,相互促進。
本?!坝N”還有專門的課程實習,包括雜交授粉的操作、園藝植物品種特性調查、育種單位和企業參觀及校外育種專家講座等,彌補單純實驗的不足。
三、理論教學環節改革
“育種”理論知識相比栽培生產類的課程較難,涉及三大類園藝植物和遺傳學、分子生物學、植物保護學等,綜合性強,具有明顯的研究探索性。傳統教學模式下的理論教學效果不佳,學生普遍反映課程知識較難理解,為了有效地開展實驗課的項目式教改,提高教學質量,“育種”理論教學環節也進行了相應的調整。
第一,提高學生的專業認知度和熱情。理論課程一開始,介紹國內育種學界有名的學者專家、團隊及國內外育種公司及單位,列舉園藝植物新品種及生產概況,培養學生對園藝專業的興趣,明確園藝植物育種工作的重要意義。
第二,突出重點,增加案例,增強與實驗項目的契合度。首先,通過減少難點和弱化一些非重點章節,來減少枯燥的理論課程內容;其次,增加實際的國內外育種案例,理論聯系實際,提高學生的創新思維能力,開闊視野;再次,結合所設計的實驗項目進行理論知識的課外拓展。
第三,增強互動討論和隨堂測驗。隨著課堂中案例教學、課外擴展及實驗項目相關的內容增加,設置相應討論環節,培養思考和分析能力,增強師生及學生之間的互動;對重點需掌握的內容進行隨堂測驗,提高學生的學習注意力和效果并公平考核平時成績。
四、考核方式改革
基于上述實驗教學的改革,教師應進一步修改完善考核辦法,以科學地評價學生掌握和運用知識的能力、創新思維能力和綜合素質。根據本校的專業培養方案“育種”和“育種實驗”分別設課,分別考核。本次教改對“育種實驗”的考核結合了小組考核(50%)和個人考核(50%),小組考核主要依據為實驗項目報告(項目方案、實驗記錄本和項目總結報告)和實驗完成質量,考核的是小組團隊協作能力和效果;個人考核通過筆試及平時表現進行,考察個體的實驗參與度、學習效果和掌握程度。對“育種”理論課的考核也進行了相應調整,閉卷考試和平時成績考核各占50%,閉卷考試中,減少了記憶型客觀題的比例,加大了理解應用型的主觀題,并設計一個綜合大題,以此來考查學生應用和理解水平;平時成績則由課堂表現、隨堂測驗及課外作業組成,主要考察的學習態度、效果和課外閱讀及思考能力。
五、問題與展望
通過以上項目式教改有機整合理論與實驗的實踐教學,學生的學習積極性有了明顯的提高,積極參與討論和實驗,隨堂測驗結果較理想,考試成績比往年有顯著提高。
通過一年的教改實施,也發現一些局限性和問題:第一,項目式教學改革對師生和學校都提出了更高的要求,一些實驗項目需依托于指導教師及團隊或學生現有的科研項目,才具有足夠的可行性和預期效果;第二,由于相關的科研項目進展和實際情況會發生變化,每年的實驗項目不可能也不應該完全一樣;第三,完成綜合性的項目需要花費更多的課外時間,部分學生會有不滿;第四,一些重點內容難以開展項目式教學。如雜交育種和轉基因育種,其技術含量高,也需要較長的實驗周期和一定的經費。因此項目式實驗教學改革對學校、教師和學生都提出了更高的要求,實驗項目的具體設計需經過充分調研。
項目式實驗教學只是教學改革的一種方式,能否起到預期的效果還受到師資能力、教學資源和學校政策引導等各種影響。有學者提出以協同創新的方式加強農業院校實踐教學的改革,作者也認為建立質量高的集科研和教學一體的實踐基地,整合校內外資源,探索高校與地方科研和企業的合作辦學機制是提高園藝專業人才培養質量的重要突破口。
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基金項目:麗水學院2014年校級課堂教學改革重點項目(14K
Z12)。