新農科建設背景下“作物育種學”課程教學改革探索與實踐

劉歡歡，王菲菲

（揚州大學農學院 江蘇 揚州 225009）

2019 年是新農科建設的元年，該年先后奏響了新農科建設的“三部曲”。6 月28 日，安吉余村發布的《安吉共識》從宏觀層面對新農科建設做出了總體部署，提出了新農科建設的任務和目標；9 月19 日，在黑龍江七星農場提出的“北大倉行動”從中觀層面提出了深化高等農科教育改革八大新措施；12 月15 日，“北京指南”的發布從微觀層面提出新農科建設的改革領域和選題方向，推動新農科建設從“試驗田”走向“大田耕作”[1]。至此，新農科建設全面展開，標志著全國農林教育改革進入新階段。

“作物育種學”屬于植物生產類本科專業的主干課程，是學科基礎必修課。該課程主要研究選育及繁殖作物優良品種的理論與方法，對學生了解和掌握作物育種的基本原理、基本理論和基本技能具有重要作用[2]。然而，在實際教學中作物育種學課程存在較多問題，如缺乏系統的課程思政教育或課程思政與知識點的結合過于呆板；知識體系過于陳舊，難以滿足現代作物育種的需求；忽略或輕視實踐教育，學生對理論知識理解不夠；對新技術和新方法缺乏了解，難以滿足市場需求；部分教師依舊延續傳統的灌輸式教育，授課手段單一，難以引起學生的興趣；課程考核主要以閉卷考試為主，缺乏完善的過程化、差異化考核體系。針對上述問題，結合揚州大學農學院作物育種學的教學改革實踐，作者從課程思政、教學內容、實踐教學、教學模式和評價體系等方面對揚州大學農學院作物育種學的教學改革實踐進行總結，以期為“作物育種學”課程改革提供借鑒。

1 建立完善靈活的課程思政體系

“作物育種學”課程是農學、種子科學與工程和智慧農業等本科專業的核心課程，是培養具備強烈社會責任感、扎實理論基礎和較強實踐技能的復合型農業人才的重要保證。除了專業理論和知識外，本課程中包含著大量的課程思政元素[3]。為此，在2022 年揚州大學課程教學大綱的重新編訂中，作物育種學教學組制訂了完善的課程思政體系。在新的大綱中明確提出，通過該課程的學習要培養學生愛黨愛國的意識，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀；促使學生理解農業文明和鄉村文化蘊含的優秀思想，培養學生具有“一懂兩愛”的“三農”情懷和服務農業農村現代化和鄉村振興的使命感和責任感；樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的可持續發展理念；引導學生關注糧食安全與人類健康、生態環境與可持續發展等重大國際發展問題，培養學生的國際視野；幫助學生了解“三農”領域前沿進展，培養其利用所學專業知識對農學及相關領域的復雜問題進行分析和研究的能力；培養學生的思辨能力和創新創業精神[4]。此外，課程思政的融入要講究潛移默化、靈活巧妙，必須與專業知識進行有機融合，方能達到事半功倍的效果。例如，在講述“種質資源的研究和利用”章節時，本教學組選取了復旦大學鐘揚教授的感人事例，不僅強調了種質資源收集保護的重要性（“一個基因可以拯救一個國家，一粒種子可以造福萬千蒼生。”——鐘揚），更加用鐘教授艱苦援藏、以身許國、不忘初心、實干擔當的精神激勵大家，從而實現潤物無聲、春風化雨的教育效果。

2 優化教學內容，著力推進學科交叉融合

作為主干課程，作物育種學課程開設時間較久，部分任課老師使用的教材教案、課件以及課堂實例較為陳舊。為此，在此次教學大綱重新編訂的過程中，我們的教材由張天真編著的《作物育種學總論》第三版（中國農業出版社）改為第四版，并且增加了2019 年孫其信編著的《作物育種學》（中國農業大學出版社）為必讀書目。通過教材的更新替換，使得教學內容更加滿足現代作物育種的需求。此外，在教學內容的安排上，也更強調符合社會發展和市場需求。例如：在講解作物育種目標時，過去的講解多關注作物的高產和穩產，對優質和適應機械化的講解相對較少。但伴隨我們城鄉人口結構的改變以及市場需求，后兩者的重要性在現代育種中的地位逐漸上升；一些高附加值作物品種，如黑糯玉米、拇指玉米、胭脂米等雖然產量較低但仍受到市場歡迎，這些都要在授課過程中重點指出，引導學生面向市場、面向需求。此外，增加一些育種領域新技術和新方法的內容所占比重。傳統的選擇育種、雜交育種和回交育種依舊是作物育種的主流方法，然而遠緣雜交、單倍體和多倍體育種、全基因選擇育種、分子設計育種、轉基因育種以及基因組編輯技術空前發展。特別是基因編輯、單倍體育種以及分子設計育種將為育種技術帶來新的革命，相關技術的原理和技術也應成為本科教學的重要內容。

利用生物技術、信息技術以及工程技術等現代科學技術改革現有專業課程，打破原有專業壁壘，實現農科與理、工、文科的融合是實現新農科建設的重要內容。作物育種學本身就與遺傳學、生物統計與試驗設計、農業氣象學、農業昆蟲學、植物病理學、作物栽培學、種子學等課程聯系緊密，近年來細胞工程、基因組學、合成生物學、分子生物學、生物信息學甚至人工智能的快速發展更是給作物育種學帶來巨大變革。由此，加強學科知識體系間的聯系，引導學生關注和了解學科交叉領域對實現新農科建設十分必要。例如通過介紹孟山都公司的育種流程，幫助學生了解分子標記輔助選擇育種和全基因組選擇在現代作物育種中的應用；通過介紹現代多組學技術在作物育種中的應用，闡述多學科交叉研究對作物育種的促進作用。

3 加強實踐教學

作物育種學課程是典型的應用型課程，只有將理論教學與育種實踐相結合才能促使學生更好地理解和掌握課程內容。針對這個方面，揚州大學農學院作物育種教學組針對性地做到了下面幾點：

（1）案例式教學：負責育種學教學的任課教師都具有豐富的作物育種和科研經驗，參與審定的作物品種超過30項。在課堂上引用的數據和圖片多來自自己的育種實踐，注重案例式教學。

（2）作物育種學實驗課程的配套設置：為了加深農學專業及種子專業學生對作物生物學習性及育種技術原理的理解，我們學院配套開設了作物育種學實驗課程。并且該課程連續設置3 個學期，每學期設置10—12 個相關實驗。該課程幫助學生認識各類農作物（主要包括玉米、水稻、小麥、大麥、油菜、棉花等）全生育期的形態變化、學習掌握作物栽培及育種的各項操作技術、學習作物田間觀測和診斷技術。配套實驗課的設置增強了學生對基礎理論知識的理解和掌握，提高了學生的基本實驗技能，培養了學生將理論與實際相結合、綜合利用所學知識分析問題和解決問題的能力。

（3）“走出課堂”：本學院多次組織學生現場觀摩作物育種基地，參與主要作物品種選育的關鍵環節；同時不定期邀請育種專家、種子企業負責人、負責品種審定的政府部門人員舉行報告會，增強學生對作物育種過程的感性認識與學習興趣。同時，揚州大學還實行了“四年一貫制”導師制，即每位學生自入學初即受到專業導師的指導，鼓勵學生參與導師的科研育種實踐，從而提高其育種實際操作能力和科研能力。

3.1 深入開展線上線下混合式教學模式

傳統“作物育種學”教學課堂講究的是“教師滿堂講、學生滿堂記”的灌輸式模式，學生學習被動，課堂氛圍枯燥乏味，教學模式單一。鑒于此，揚州大學采取了線上形式實現遠程教學，師生配合完成教學任務。通過對線上教學質量的考核發現，大部分學生均能積極參與，但少數需要私信督促；學習質量上，較線下學習有所欠缺。通過對前期教學模式的總結，揚州大學農學院作物育種教學小組提出“線下為主，線上為輔”的混合式教學模式。這種模式并不局限于教學的單個環節，而是貫穿整個教學階段[5]。混合式教學模式追求將線上教學（如直播、錄播、在線互動答疑）與線下教學進行多元融合，規避單一教學模式存在的問題，實現優勢互補，從而形成課上與課下互動、線上與線下互聯的良好效果。

在課前，通過網上在線課程、教師在線講解、學生在線學習評價等環節引導學生自主預習，了解課程架構，畫出章節思維導圖，標注學習中遇到的難點及興趣點；任課教師收集學生的問題和興趣點，并對學生預習階段的思維導圖進行評價及修正，根據教學大綱及學生反饋內容確定課程內容的重難點。在課堂上，教師要將教學大綱中的重難點、學生的興趣點與教材、教師課件相融合，靈活采用研討式、小組合作式、探究式與體驗式、翻轉課堂等多種形式活躍課堂氣氛，激發學生的創新意識，提升學生的團隊協作能力；對于重難點內容，可用視頻、圖片等幫助學生理解，同時結合擊鼓傳花、搶答、輪流回答等多種方式對相關內容進行加強和鞏固；學生在課堂上要認真聽講，積極參與師生間的互動及小組討論。在課后，鼓勵學生通過思考教師提出的問題，及時鞏固所學知識；同時鼓勵學生將疑問發布在網上教學平臺或班級學習群中，教師可通過線上回答或下節課線下講解的方式進行解答[6]。

3.2 完善課程考核評價體系

傳統的“作物育種學”課程考核評價多依賴平時的到課率及期末的筆試成績，導致學生出現“人在心不在”及期末死記硬背突擊過關等現象，評價手段單一，教學質量較差[7]。為適應新農科建設的需求，揚州大學注重完善課程考核評價體系，強調了評價模式的多元化、過程化及差異化，推進過程性考核和結果性考核的有機結合。例如，在考核過程中，增加對學生課前預習、課堂學習及課后復習的過程性考核評價，鼓勵學生課前提出問題、課堂參與互動討論、課后積極反饋，并對上述行為給予加分獎勵；降低期末考試成績在總成績中所占的比重，在試題類型中增加非標準答案的主觀題比例；針對線上線下混合教學模式，適度增加線上考核的比重。通過完善考核評價模式，引導學生自主學習，培養學生的創新意識，提高學生的創新能力。

4 結語

新農科建設背景下，作物育種學課程的教育改革對培養適應全球化和農業現代化需求的高層次農業人才十分必要。本次課程改革面向保障國家糧食安全和促進農業高質量發展的戰略需求，培養“學農愛農”并致力于服務農業農村建設的專業技術人員，為今后作物品種研發、生產、推廣及管理工作打下堅實的基礎。為此，必須根據新農科建設的需求，從課程思政、教學內容、實踐教學、教學模式和評價體系等各環節對作物育種學課程進行改革，才能滿足現代農業發展對高層次專業人才的需求。