司增志,張鍇,郭振清,周麗艷,付金鋒,喬亞科
(河北科技師范學院,河北秦皇島 066000)
作物育種學是研究選育和繁殖各類農作物優良品種的基本理論與方法的科學[1],是一門以遺傳學、進化論為主要基礎,涉及植物學、植物生態學、植物生理學、植物病理學、農業氣象學、生物化學、分子生物學、生物統計與試驗設計、種子學、作物栽培與耕作學等數十門學科的理論與研究方法的綜合性應用基礎科學[2]。
河北科技師范學院農學與生物科技學院開設的作物育種學是農學類專業的骨干課程,該課程旨在通過理論、實驗教學及實習等教學過程,使學生掌握育種目標、品種資源、引種、各種育種方法和技術的理論原理和基本技能。在研究和掌握作物性狀遺傳變異規律的基礎上,發掘、研究和利用與農作物有關的種質資源,制訂符合生產、市場需求的育種目標,采用適當的育種途徑與方法,選育適合生產需求的高產、優質、適應性廣、抗(耐)病蟲害與逆境、生育期適宜的優良品種或雜種及新材料,并在繁殖推廣過程中保持和提高其種性,提供足夠數量的質優價廉的生產用種,促進高產、優質、高效農業的持續發展。
作物育種學通過對作物進行遺傳改良,不斷培育新品種,進而提高糧食產量和品質,可以說是解決糧食安全最可靠的途徑[3]。上好該門專業課程,對于提高學生綜合專業素質與實踐技能及從事相關農業工作都具有重要的意義[4]。
筆者在多年的教學與科研中,注意到在作物育種學教學過程中普遍存在一些問題,如教學內容枯燥、教學手段單一、理論與實踐結合不緊密、考核方式粗糙等問題。針對這些問題,筆者在教學內容安排、教學手段豐富、理論與實踐有機結合和完善考核方式等方面進行了一些改革,以期提高該課程的教學質量,為以后的課程改革提供一些借鑒,進而培養出綜合素質更高、創新能力更強的農業技術人才。
部分本科高校作物育種學課程仍然以教師、教材為中心,教學模式仍然采用“我講你聽的灌輸式”教學方式[5]。授課課程內容抽象、枯燥乏味,教學方法單一。師生之間缺少實質性的交流與溝通,使得學生失去學習的興趣,影響了教學效果[6]。近年來,多媒體作為重要教學輔助手段,能夠很好地幫助學生理解、記憶和分析抽象、復雜的教學內容。但亦存在問題,如照本宣科、缺乏互動、播放速度過快等。
因本科教學改革增加了大量選修課程,而作物育種學課程的學時一再削減。造成學時所需教學內容不斷擴增與教學學時壓縮之間的矛盾不斷加深[7]。目前,河北科技師范學院農學與生物科技學院農學專業作物育種學課程總學時由原來的72 學時壓縮至56 學時,其中理論教學48 學時,實驗教學8 學時。總學時的減少,無論是對理論教育,還是實踐教育,在具體的教學安排上難免時間緊張。教學時間短,不是內容講不全面,就是知識點講不透,教師在該課程教學質量提高方面困難重重。
河北科技師范學院農學與生物科技學院農學專業作物育種學課程的實驗教學只有8 學時,卻多為驗證性、重復性實驗。但是,作物育種學是應用性很強的學科,作物育種的實驗受作物生長季節的影響,而作物育種學的課程僅安排在農學專業的第6 學期,使學生理論學習與實踐過程嚴重脫節。
作為農學、園藝等涉農專業的專業課,作物育種學盡管案例很多,能很好地幫助學生理解相關育種理論與程序,但由于條件限制或其他因素影響,河北科技師范學院農學與生物科技學院農學專業作物育種學課程實驗只有8 學時,涉及3 個實驗,開設的實驗大多數是驗證性基礎實驗,涉及作物育種學最新研究進展的實踐很少。作物育種實踐需要大量的時間,如作物材料育種目標和計劃制定、具體實施等,學生通常沒有參與,或者只是完成其中簡單的幾個步驟,難以掌握育種關鍵性的其他步驟,因此,作物育種學實驗教學一般很難達到理想的效果[8]。
傳統的作物育種學教學過程結束后,比較注重最后的期末考試成績,甚至以此作為學生學習情況考核的唯一標準。這種考核方式難以做到真正的公平、公正,違背“重過程”的原則[9],影響了學生學習的自信心與積極性。隨著教學改革的不斷深入,作物育種學課程考核的方法得到了改進,增加了平時成績、實驗成績考核項目,并不斷增加平時成績、實驗成績在總成績中的占比,弱化期末成績,從某種程度上起到了重過程輕結果的效果。然而,多數情況下,平時成績考核的是學生的出勤,實驗成績也僅僅考核了學生實驗報告的完成情況,考核的方式過于簡單和低效。所以,平時成績、實驗成績的考核細節仍需完善。
教學過程中應采用多媒體教學課件授課,理論講解與圖表、實物、模型以及實驗等教學方法相結合的方法完成作物育種學課程的教學任務。在講授中,需著重講透重點、難點,辯清疑點,做到概念清楚、重點突出、邏輯推理嚴謹,語言要求生動、精煉,有啟發性,講解清楚、條理分明,力求高質量完成課堂教學。課外需布置一些精選的習題,提高學生分析問題和解決問題的能力。教師要通過輔導答疑,及時解答學生的疑難問題。
作物育種學課程內容廣泛,教師應該根據不同的教學內容不斷更新教學程序,選擇多樣化的教學方法。教師在課程初期,如緒論章節,可以采用引導式的教學方法,讓學生對作物育種學有一個宏觀的框架理解;導向式的教學方法應貫穿作物育種學課程的始終,啟發學生主動思考;對于各個章節基本的概念、術語采用講授法,并注意不同內容之間的邏輯性與科學性,使學生快速掌握基本知識。具體講授時,教師要注意重點、難點重復、反復講解,并使用多媒體工具進行配合,加深學生對課程內容的理解與掌握。對于一些開放性章節,如轉基因安全評價等,可以采用討論式教學,使學生各抒己見,培養其主動學習和思辨能力。
根據作物育種學的重點、難點,合理安排教學內容。教學重點包括育種目標、種質資源、雜交育種、回交育種、雜種優勢利用等;教學難點包括誘變育種、遠緣雜交育種、倍性育種、抗病蟲育種、群體改良與輪回選擇、生物技術在作物育種中的應用等。故這些內容為該課程的核心內容,應重點講解,安排較多的學時比例進行講解。
作物育種學是一門理論性強、內容抽象的課程,課程學時的多少關乎該課程教學質量的提高和學習興趣的培養。增加課程學時有利于教師將課程的重點、難點全面展開講解,為學生傳遞更多的作物育種學知識,為學生掌握相關技術、知識奠定基礎。因此,對于作物育種學課程需要在原來課程學時的基礎上增加學時,無論是理論學時,還是實驗學時,均需增加。考慮到農學專業特點與要求,在理論學時與實驗學時分配過程中,需要進一步提高實驗學時在總學時中的占比。作物育種學教學團隊還可以以作物育種學學習交流群的方式分享PPT、教學視頻等教學資源,利用智慧樹、雨課堂、騰訊課堂等線上平臺進行討論、答疑、布置預習、學習內容等,隱性增加作物育種學教學學時。如此,線上線下配合,雙管齊下,增加該課程學時。
學習作物育種學的終極目標有兩個,一個是探索生命起源、揭示生命本質;一個是為從事育種工作提供參考和理論依據。因此,教師在作物育種學課程講授過程中,應該引入育種相關的典型案例,分析成功的原因及作物育種學原理,為今后育種工作提供一定的借鑒意義。另外,教師可以將個人或者團隊的科研穿插于教學過程,不僅能拉近學生與教師之間的距離,促進課堂中師生、生生互動,增強學生自信心,還能增加學生的學習興趣,使學生最終能夠獨立解決在作物育種和種子生產過程中遇到的各種現實存在的問題,提高作物育種學課程的教學質量[10]。
期末考試一般應采用閉卷考試,重點考核對基本知識、基本原理的掌握程度,占四分之三,考核綜合分析、綜合運用能力,占四分之一。命題時根據教學大綱的要求同時組成A、B 兩份試卷,供期末考試和補考時使用。試題分量要以學生在規定考試時間內能夠完成答題為準,試題覆蓋面要大,試題的難度要適中,并且要求能夠區分出學生的學習差異。試題要具有科學性、思考性與實踐性。在評定學生學習總成績時,可以同時考慮學生的平時學習態度、作業完成情況、實驗成績以及考試成績等多方面因素,嚴格把關,充分體現學生的實際學習成績。
除此之外,應建立全面、合理的成績評定系統,以提高考核質量,培養學生良好的學習習慣和學習風氣。根據作物育種學課程的特點,在考核學生學習效果過程中,應以“重過程”為原則。傳統的考核評價體系影響對學生評價的公正性,不利于調動學生學習的積極性,也不利于學生創新能力的培養。因此,改革當前的作物育種學課程評估體系十分必要。例如,平時成績占比10%,并將平時成績設成考勤、課堂提問、測驗、討論等更小的項目,且每個項目都有其比例;實驗成績占比20%,此20%再分成小項,如平時實驗操作考核占30%,實驗報告考核占20%,期末實驗操作考試占30%,實驗理論考試占20%;期末成績占70%,除了考核必要的基本知識、技能外,重點考核應用課程知識解決實際問題的能力。
綜上所述,作物育種學是一門理論性、實踐性和經驗性都很強的農學專業課程。針對目前作物育種學課程教學過程中普遍存在的問題,提出了教學內容、教學方法、理實結合和考核方式等方面的改革措施。期望通過教學改革,學生的學習方式和教師的教學方式均得到了改進,為培養高素質人才提供保障。