作物育種學實驗課教學的頂層設計與綜合配套改革

楊萬立

摘要：根據作物育種學實驗課的特點，借鑒國內農業高等院校實驗教學改革的經驗，從教學模式、培養方案、教學計劃、實驗教學大綱、教學條件等環節對作物育種學實驗進行頂層設計與綜合配套改革，構建科學、合理、先進的實驗教學體系，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：作物育種學實驗；頂層設計；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0277-02

作物育種學是研究選育和繁育作物優良品種的理論和方法的應用性科學，是農學、種子等專業的核心課。作物育種學實驗是與作物育種學相配套的實踐教學課程。加強實驗教學，對提高學生的實際操作技能，培養學生分析問題、解決問題、創新能力具有重要意義。圍繞實驗教學，人們進行了大量教學改革。但由于作物育種實驗課的特點，每一項實驗教學改革實施，都不同程度受到其他教學條件的制約，影響到實驗教學改革的效果。分析實驗教學及改革中的問題與矛盾，進行植物育種學實驗課的頂層設計和綜合配套措施改革，對于構建實驗教學體系，保證實驗教學改革的實施，提高實驗教學效果具有事半功倍的作用。

一、作物育種實驗課教學及教學改革中的問題分析

（一）實驗項目多與學時少的矛盾

作物育種學實驗是針對各種作物的育種方法，是對各個育種環節的實際操作。由于作物種類多，實驗項目也多。陳學森主編的《植物育種學實驗》涉及69個實驗[1]；洪德林主編的《作物育種學實驗技術》涉及120個實驗[2]。隨著育種目標變化及育種新技術的應用，優質、抗逆、適應機械化的實驗項目及新技術型項目還不斷增加，有限的實驗學時與眾多實驗項目間矛盾日益突出。

（二） 作物生長的區域性、季節性與教學空間、時間不一致的矛盾

育種學實驗材料多為一些田間生長的植物體，各種植物都有其自身的生長發育規律，生長受環境因素的影響大。生長發育具有明顯的周期性，季節性、區域性。一些作物的適宜實驗時期處于節假日，如黃淮海麥區小麥的雜交技術實驗，往往與5月1日重合，玉米、棉花等作物的開花期正直暑假；而一個品種的開花期僅僅幾天的時間，一旦遇到連陰雨天氣，錯過季節，就不能補救；有些實驗一次2—4學時的實驗時間，無法完成，如植物的雜交技術。這些實驗難以做到按課程表開課，而每個學校在教學管理上又有明確教學計劃和相應的管理監督制度，這種實驗教學時間與教學計劃不同步現象，給教師教學計劃的制定和學校教學管理、監督帶來不便。

（三） 實驗教學內容的單一性與學生就業需求知識的多樣性矛盾

20世紀初，我國大學教育從精英教育轉向大眾教育，學生就業由以前的國家包分配，過渡到目前的雙向選擇。由于學生的潛質、興趣愛好不同，畢業后的去向不同，對知識的需求不同。實驗教學內容的單一性與畢業后工作學習的多樣性知識需求不適應。

二、植物育種學實驗教學的整體設計與綜合配套改革

面對這些矛盾和問題，以適應社會需求為導向，以技術應用、創新能力為主線，在厘清作物育種學系統理論和操作技能的基礎上，根據植物育種學實驗課的特點，強化植物育種學實驗課的頂層設計與綜合配套改革，統籌協調眾多實驗項目與實驗課時少的矛盾；開課時間與作物生長季節不一致的矛盾；教學內容與個性需求之間的矛盾，最大限度發揮學校現有資源優勢。

（一） 配合“三二三”人才培養模式改革，按需分類培養

2012年起聊城大學進行“三二三”培育模式教學改革，即把人才培養全過程分為通識教育、專業教育、分類培養三個學段，在第一學年結束時和第三學年第一學期結束時進行兩次分流，為學生提供專業學術型、應用創新型、特殊需求型三種不同的發展路徑。學校人才培養模式的改革，為實驗教學按需分類培養奠定了基礎。配合培養模式改革，修訂培養方案、教學計劃、教學大綱、教學項目內容、考試考核及成績評定方法，創新實驗方法、技術手段，完善實驗教學條件。

（二） 修訂培養方案，獨立設課

將植物育種學實驗從以前的理論教學附屬地位改為獨立設課，并將種子生產學實驗、分子生物學實驗與育種學實驗合并，避免了不同課程實驗項目內容的低水平重復和資源浪費，不僅節約了學時和教學資源，還能為實驗教學提供更廣闊的重組合創新空間。

（三）修訂教學計劃，打破實驗教學與認知實習、教學實習、畢業實習界限

農科種植類專業實踐教學體系中除實驗教學外，專業課開設前有認知實習，專業課開設時有教學實習，專業課開設后有畢業實習。一些實驗項目如小麥育種程序的觀察，小麥原種生產技術，玉米的雜交制種技術實驗等項目，可結合認知實習或教學實習、畢業實習進行，這樣一方面緩解了實驗項目多、季節性強、實驗所需時間長與教學計劃的矛盾，又能彌補校內實驗教學場地、材料不足的問題。

（四）修訂實驗教學大綱，優化實驗項目內容，制定評分標準

在充分研討的基礎上，將雜交育種、雜種優勢利用兩種主要育種方法列為實驗的重點，其相關的自交和雜交技術、自交系（不育系、保持系、恢復系）的選育、育種程序、原種、良種繁育作為必做項目。配合力測定、誘變育種技術、倍性育種技術、組織培養、分子標記輔助選擇、轉基因技術等育種方法和品質性狀鑒定選擇、抗逆境性鑒定選擇、抗病蟲性鑒定選擇等目標性狀選擇等為選作項目。增多選開性項目數目，擴大學生按需選做的空間。合理制定每個實驗項目的評分標準和學分分值，對學生實驗進行科學評價。

（五）完善實驗教學條件，滿足實驗教學

1.編寫實驗指導書。參考已出版的作物育種學實驗指導，結合實驗教學大綱，自編實驗指導教材，實驗指導體現系統性和新穎性，不僅包括經典的基礎性實驗項目，還結合育種技術發展編寫新技術性項目，如將利用玉米單倍體誘導系誘導玉米單倍體實驗等，實現經典與現代的結合。不僅方便學生實驗，還可作為學生的參考書。

2.補增實驗器材、擴充校內外實踐教學基地。根據實驗教學大綱的實驗項目要求，補增實驗器材，擴充實踐基地。幾年來，通過國家種質庫及國內外科研單位等途徑，收集中國春小麥、有稃玉米、甜粉型玉米、玉米單倍體誘導系、矮敗小麥等特有種質40多份；通過逐年購置儀器設備和院內實驗室共享，逐步完善實驗器材。在充分發揮校內20畝實踐教學基地的基礎上，建立了聊城市農業科學院、中農匯德豐科技有限公司、山東鑫豐種業有限公司等校外教學基地，滿足了實驗教學需要。

3.利用信息技術，輔助實驗教學。利用快速發展的現代信息技術，收集、制作PPT課件、實驗影像資料，實驗室安裝多媒體，建模擬仿真實驗室，輔助實驗教學，實現圖、文、聲、像并茂，打破時空界限，增加課堂容量，提高學生的注意力和學習興趣。同時彌補了因時空、天氣造成的田間無法進行的實驗。

4.加大實驗室開放力度，提供學生自主實驗的條件。對于一些上課時間難以完成的實驗項目，往常是指導教師實驗前做好準備，如試劑的配制，以節省時間。一些設計性、綜合型、創新性實驗項目和學生自選性實驗項目要求學生參與實驗的設計、器材的準備到實驗的結果觀察處理整個過程，僅靠課堂時間是不夠的，因此，加大了實驗室向學生開放力度，使學生利用課余時間進行實驗準備，實驗后結果觀察等。為加大開放力度，配備了專職實驗員，完善了實驗室開放制度，主要是進出實驗室登記制度、儀器、藥品使用記錄制度，用水、用電安全、衛生制度等。

5.充分發揮教師科研、學校創新創業平臺作用，進一步提高學生的操作、創新能力。通過教師引導，制度激勵機制，鼓勵學生積極加入教師的科研團隊，積極申報大學生科技創新創業計劃項目。利用科技資金，借助科研平臺，進一步鍛煉學生操作技能，提高科研、創新、應用能力。

堅持頂層設計的理念，經過幾年的作物育種學實驗課教學的綜合配套改革，逐步完善了實驗教學體系，取得了明顯的教學效果，近幾屆畢業生考研率50%左右，就業率98%以上。

參考文獻：

[1]陳學森.植物育種學實驗[M].北京：高等教育出版社，2014

[2]洪德林.作物育種學實驗技術[M].北京：科技出版社，2010endprint