新農(nóng)科背景下園藝植物育種學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

張菊平，高文，楊英軍，劉保國，王鳳華

（河南科技大學(xué) 園藝與植物保護(hù)學(xué)院，河南洛陽 471000）

2022 年12 月，教育部辦公廳等四部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快新農(nóng)科建設(shè)推進(jìn)高等農(nóng)林教育創(chuàng)新發(fā)展的意見》，明確提出高校要主動(dòng)對(duì)接農(nóng)村、林區(qū)一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展和行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新要求，產(chǎn)教融合著力加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)一批適應(yīng)性強(qiáng)、高素質(zhì)的復(fù)合型農(nóng)林人才。主動(dòng)對(duì)接鄉(xiāng)村人才振興新要求，校地聯(lián)動(dòng)著力提升學(xué)生生產(chǎn)技能和經(jīng)營管理能力，培養(yǎng)一批愛農(nóng)業(yè)、懂技術(shù)、善經(jīng)營的“下得去、用得上、留得住、干得好”的應(yīng)用型農(nóng)林人才[1-2]。園藝產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展關(guān)系著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更與人民的生活、健康水平密切相關(guān)。園藝植物育種學(xué)是園藝專業(yè)本科生必須掌握的一門重要的專業(yè)必修課程，是在園藝植物遺傳學(xué)、園藝植物栽培學(xué)、園藝植物種質(zhì)資源學(xué)等課程基礎(chǔ)上設(shè)置的一門具有較強(qiáng)綜合性、應(yīng)用性的課程。園藝植物育種學(xué)課程教學(xué)分為理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，實(shí)驗(yàn)是掌握?qǐng)@藝植物育種基本原理、知識(shí)和操作技能的重要環(huán)節(jié)。改革和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)以及操作能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力具有重要作用[3-5]。

1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的園藝植物育種學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以簡單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)園藝植物育種的基本方法和技術(shù)的系統(tǒng)訓(xùn)練，使學(xué)生加深對(duì)園藝植物育種學(xué)基本原理和基本知識(shí)的理解。為增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，課程組對(duì)原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了高度整合，壓縮了簡單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加了綜合設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以學(xué)生自行設(shè)計(jì)為主、以教師引導(dǎo)為輔，結(jié)合學(xué)科最新研究成果，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性，使學(xué)生可結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行思考，綜合運(yùn)用所學(xué)的育種理論知識(shí)和原理技術(shù)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能系統(tǒng)體現(xiàn)學(xué)科前沿和研究發(fā)展趨勢，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)研究的興趣和動(dòng)力。如“園藝植物的引種計(jì)劃制定”“有性繁殖園藝植物的雜交一代育種計(jì)劃制定”“園藝植物的品種比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理”等實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新型項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)由于在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中加入新的變量，學(xué)生需要實(shí)際探究才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠讓學(xué)生充分理解和認(rèn)知實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及原理[6-9]。如開展“園藝植物花粉的采集與貯藏”“芍藥花粉生活力測定與形態(tài)觀察”“番茄和西瓜的番茄紅素測定與分析”等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)用結(jié)合、知行合一，學(xué)生實(shí)踐操作能力和綜合能力大幅提升。同時(shí)，把立德樹人貫穿實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融入思政元素，將甘藍(lán)育種專家方智遠(yuǎn)院士、辣椒育種專家鄒學(xué)校院士、西甜瓜育種專家吳明珠院士等的事跡融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面使學(xué)生加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，另一方面以“院士成果和事跡”明德、“育種案例”勵(lì)志，使學(xué)生養(yǎng)成吃苦耐勞、堅(jiān)韌不拔、敢于創(chuàng)新的品德，實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)，尊重科學(xué)、真實(shí)記載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和客觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科研品質(zhì)，能夠?qū)W農(nóng)知農(nóng)、愛農(nóng)為農(nóng)，為鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)力量[10-16]。推薦學(xué)生關(guān)注“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”平臺(tái)，觀看電視劇《功勛》《袁隆平》以及紀(jì)錄片《種子種子》，認(rèn)識(shí)到種質(zhì)資源是育種的基礎(chǔ)，種質(zhì)資源的創(chuàng)新博弈關(guān)系種業(yè)振興、糧食安全以及民族昌盛。

2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

教師要采用啟發(fā)式、案例式、研討式、項(xiàng)目式等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)興趣；合理設(shè)計(jì)多樣式、多層次的實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，成立科研興趣小組和SRTP 團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和企業(yè)管理理念[14]。在創(chuàng)新性、研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要指導(dǎo)學(xué)生寫作科研小論文，把先進(jìn)的企業(yè)經(jīng)營管理理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如洛陽四新農(nóng)業(yè)科技有限公司“新種子、新種苗、新技術(shù)、新設(shè)備”的理念保證了蔬菜產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、效益好，汝陽縣甜牛牧場農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司的“甜瓜種在牛糞上”打造高品質(zhì)甜瓜品牌等。產(chǎn)教研融合，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師將園藝系教師的科研成果或科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以項(xiàng)目為導(dǎo)向[10-13]，以學(xué)生為主體，為學(xué)生提供實(shí)踐平臺(tái)；科研實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放，本科生在大一第二學(xué)期或大二第一學(xué)期根據(jù)教師的課題項(xiàng)目自主申請(qǐng)，教師審批同意后，學(xué)生可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行SRTP 項(xiàng)目的研發(fā)或研究，鍛煉和培養(yǎng)實(shí)操能力和科研基礎(chǔ)能力，形成創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。例如將葡萄胚挽救技術(shù)和科研成果引入“園藝植物胚培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)中，開設(shè)“胚培養(yǎng)影響因素研究”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)前召開動(dòng)員會(huì)，講授理論知識(shí)，學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，自擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，制定具體實(shí)驗(yàn)方案；學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行操作、觀察，小組成員分工協(xié)作、團(tuán)結(jié)合作，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程加以指導(dǎo)和引導(dǎo)；實(shí)驗(yàn)課后總結(jié)包括學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析、結(jié)果評(píng)定與分析、調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，教師審核評(píng)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與、認(rèn)真思考和反復(fù)實(shí)踐操作，針對(duì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析并提出解決問題的辦法，使學(xué)生明白“是什么、為什么、怎么做”，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3 革新實(shí)驗(yàn)考核辦法

園藝植物育種學(xué)共64 學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)40 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)24 學(xué)時(shí)，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，增加了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究方案的環(huán)節(jié)，靈活性、彈性都較大，探究性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)過程中每一個(gè)因素以及操作步驟的變化都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生變化。因此，在實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)定上，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，重點(diǎn)考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、數(shù)據(jù)整理與分析能力，文獻(xiàn)查閱與整理能力，以及在方案設(shè)計(jì)中與師生的互動(dòng)情況、團(tuán)隊(duì)合作精神、科研態(tài)度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫作能力等[17-19]，使實(shí)驗(yàn)成績更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映學(xué)生的創(chuàng)新能力與水平，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性，提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

4 加強(qiáng)課程考核管理

課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由5 名教師組成，1 名具有教授職稱的教師為課程總負(fù)責(zé)人且為主講教師，負(fù)責(zé)理論教學(xué)；另1 名具有教授職稱的教師為輔助主講理論教師和實(shí)驗(yàn)教學(xué)負(fù)責(zé)人，1 名具有副教授職稱、2 名具有講師職稱的教師分別輔助理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。團(tuán)隊(duì)教師老中青梯隊(duì)結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)理念先進(jìn)，教學(xué)技術(shù)過硬，互相聽課（每學(xué)期每位教師不少于4 次），取長補(bǔ)短，定期、不定期集中探討教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程思政的優(yōu)勢和需要改進(jìn)的地方。課程總負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)組織教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員討論和編寫實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)教案、實(shí)驗(yàn)授課PPT 以及評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績，督促實(shí)驗(yàn)按進(jìn)度計(jì)劃保質(zhì)保量開展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)，解答學(xué)生的疑惑，跟蹤實(shí)驗(yàn)進(jìn)展以及實(shí)驗(yàn)材料、試劑、儀器設(shè)備的使用情況，確保實(shí)驗(yàn)安全而有序地進(jìn)行。園藝專業(yè)有4 個(gè)自然班級(jí)，每班30 人左右，實(shí)驗(yàn)時(shí)每班分6 個(gè)小組，各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均重復(fù)4 次。為更好地掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展情況，理論課教師必須對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目至少聽課1 次，并提出具體、可行的建議。課程考核要根據(jù)學(xué)校、學(xué)院兩級(jí)督導(dǎo)教師的評(píng)價(jià)結(jié)果和學(xué)生網(wǎng)上評(píng)價(jià)結(jié)果綜合核定，主要考查教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)態(tài)度、課堂狀態(tài)、教學(xué)效果以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)踐收獲、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況等，加強(qiáng)過程管理[20]。課程組根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋，并修改完善課程考核方案。

5 結(jié)語

在新農(nóng)科背景下，大學(xué)本科園藝專業(yè)的基礎(chǔ)課程——園藝植物育種學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新，以設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)為主，著重提升學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒉僮髂芰σ约皠?chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境以及考核辦法和考核管理上進(jìn)行了改革和創(chuàng)新，改革后的教學(xué)模式使學(xué)生增強(qiáng)了對(duì)園藝植物育種學(xué)理論的理解、實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)融入思政教育，一方面，教師要提升德育意識(shí)和能力；另一方面，以學(xué)科專業(yè)為依托，使思政教育融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為培養(yǎng)愛農(nóng)業(yè)、懂技術(shù)、善經(jīng)營的“下得去、用得上、留得住、干得好”的應(yīng)用型農(nóng)林人才奠定了基礎(chǔ)。