“高級種子學”課程建設的探索與思考

劉次桃　賀記外　張海清　段美娟

［摘 要］ “高級種子學”是農林類高等院校種子科學與技術專業重要的研究生專業基礎課程之一，對培養研究生的實踐能力、創新能力及科研素質具有重要作用。經過多年的教學發展，湖南農業大學“高級種子學”課程取得了良好的教學效果，但在實踐教學中仍然存在一些突出問題，有待進一步改革和完善。因此，通過分析湖南農業大學種子科學與技術專業“高級種子學”課程的教學現狀及當前教學過程中面臨的問題，提出了相應的解決方案，旨在進一步提高“高級種子學”課程的教學質量和水平，為建設一流學科奠定基礎。

［關鍵詞］ 高級種子學；教學；改革；培養

［基金項目］ 2022年11月—2024年11月湖南農業大學學位與研究生教學改革研究項目“研究生課程教學改革的實踐與探索——以‘高級種子學為例”；2019年7月—2024年6月湖南農業大學人才引進項目“神農學者青年英才I層次科研啟動經費”（540741900299）；2022年1月—2024年12月湖南省自然科學基金面上項目“轉錄因子OsWRKY70提高水稻耐低溫的機理研究”（2022JJ30021）

［作者簡介］ 劉次桃（1980—），女，湖南張家界人，博士，湖南農業大學農學院副教授，碩士生導師，主要從事水稻非生物逆境研究；賀記外（1987—），男，湖南婁底人，博士，湖南農業大學農學院講師，碩士生導師，主要從事種子休眠和種子老化研究；段美娟（1974—），女，湖南冷水江人，博士，湖南農業大學農學院研究員，博士生導師（通信作者），主要從事水稻遺傳育種研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）24-0096-05［收稿日期］ 2022-06-06

一、我國種業概況

植物的種子是人類生存不可缺少的資源，人類生存所需的糧食、中藥、調料、衣服，以及工業所用的油料、添加物等，都與種子密不可分。種子也是農業生產最重要的生產資料，是一切農業基礎和技術的載體，在農業中有不可替代的作用。“民以食為天，食以種為先”，種子是農業的“芯片”，種子科技的水平在一定程度上代表了一個國家的農業科技水平，種子是農業發展的核心因素［1-2］。種子和芯片一樣，面臨“卡脖子”的危險。在科技化、市場化、全球化的今天，種子產業的目標是不斷提高農產品的品質和單位面積產量。實現這一目標的關鍵是以雜交、轉基因為代表的現代生物育種技術的突破，實現了聚合作物優良農藝性狀基因，并培育出高產優質的種子［3］。

1973年，以袁隆平為首的中國科研團隊，在世界上首次成功培育出秈型雜交水稻；1979年，李振聲開創了小麥遠緣雜交技術。這些為水稻、小麥大幅度增產開辟了新的途徑，為全國乃至全世界的糧食生產做出了杰出貢獻。我國憑借豐富的種質資源和先進的雜交育種技術在水稻及小麥種子市場保持領先地位［4-5］。然而，種子“卡脖子”的情況仍有發生，如我國的大豆就在現代農業中喪失了優勢。由于美國孟山都公司率先克隆了源自中國野生大豆的高產、優質、抗病基因，并在全球100多個國家和地區注冊了160余項基因專利，壟斷性的專利權控制了世界大豆產業。就這樣，中國作為大豆原產國，擁有全球90%的野生大豆資源，如今卻淪為全球最大的大豆進口國［2，6-7］。不止大豆，蔬菜種子“卡脖子”的現象更為嚴重。在蔬菜之鄉山東壽光，“洋種子”占據的份額在高峰時期一度超過60%。壽光蔬菜的年總銷售額一度約為4億元，而對外資公司的年總銷售額達到3億元，種子占年總銷售額的75%以上［2，6-7］。因此，加強科技投入及種業人才培養，提高國產種子的市場競爭力迫在眉睫。

我國政府重視解決種子“卡脖子”的問題。要打好種業翻身仗，開展針對種源“卡脖子”的技術攻關［2］。2022年2月，中央一號文件部署明確了保障國家糧食安全是底線［8］。兩會期間，農業農村部部長唐仁健提出計劃用十年時間實現種業的重大突破。中國作為農業大國，種業具有巨大穩定的市場，要“端好中國人自己的碗”，就必須把種子產業作為國家戰略性、基礎性核心產業，構建產學研一體化現代種業體系。中國是全球第二的種業大國，但不是種業強國，種業科技創新能力不夠強，育種資源和優秀人才不足。作為向種子產業輸送專業人才的高等農業院校，增強和改進“種子學”特別是“高級種子學”的專業課程教學改革勢在必行，要培養更多具有實踐創新能力和系統專業知識的種業人才。

“高級種子學”是種子科學與技術專業的主干課程，是一門多學科交叉型，探究種子的形態構造、生理生化特性、生命活動規律，旨在保證農業生產高產、高效、優質且具有扎實理論基礎的應用學科［9-12］。本課程對種子的發育與成熟過程，種子的生理生化特點，種子的化學成分，種子的休眠與萌發，種子的壽命與活力，種子的加工、貯藏與檢驗，種子的生態，種子的法律法規以及種子的市場營銷等進行了研究，是理論性和實踐性都很強的課程，要求學生在掌握基礎理論的同時，分析和解決實際生產中的具體問題。同時，結合前沿研究進展，提升研究生的科學研究素養。因此，系統構建、開展“高級種子學”實踐教學體系，是培養學生創新思維、實踐動手能力及分析問題和解決問題能力的方法。本文通過介紹筆者所在院校農學類專業“高級種子學”課程在教學實踐過程中的突出問題，提出了相應的解決方案，以期獲得新的教學思路，旨在進一步提高我校“高級種子學”課程的教學質量和水平，為建設一流學科奠定基礎，也為我國種業發展和培養優秀的種業人才提供了助力。

二、“高級種子學”課程特點

“高級種子學”涉及種子檢驗，種子形態解剖與鑒定，種子生理生化，種子的生態、制種與良種繁育、加工貯藏，種子法律法規以及種子的市場營銷等各個領域［9-12］。該課程不僅要研究種子生物學特性和生命活動規律，還要掌握和利用這些特性為播種提供純度高、品質好的種子采取一系列措施［9-11］。該課程內容豐富、體系完整、涉及面廣。近年來，隨著分子生物學、基因工程、遺傳育種學、生物化學、生物信息學等學科的迅猛發展，極大地豐富了種子學的理論知識和實驗技術［13-14］。

湖南農業大學種子科學與技術專業的“高級種子學”課程涉及種子科學與技術、農學、植物科學、草業、園藝、茶學等六個專業，課程包括理論教學與實驗教學，總共32學時。湖南農業大學種子科學與技術專業起步較晚，2003年成立了種子科學與工程博士點和碩士點；2008年，袁隆平院士對我校種子科學與技術專業題詞：“努力學習，認真實踐，爭做種子科學的創新人才”。袁隆平院士的題詞提到了實踐的重要性。因此，要培養學生的實踐能力，設置更多的實驗課程并安排實習機會，讓學生切實感受該課程的美妙。

三、“高級種子學”課程存在的問題

我校“高級種子學”課程經過近二十年的教學發展，取得了良好的教學效果。然而，在現代種子學理論和技術快速發展的時代背景下，其教學實踐過程仍存在不足之處，主要表現在以下四個方面。

（一）內容多而不精，學生知而不透

“高級種子學”課程內容復雜煩瑣，有些知識較為抽象，加之學時壓縮和課堂講解時間受限，以及學校開展學分制改革和研究生培養方案的修訂，“高級種子學”課程的學分和學時均有所減少，導致了重點和難點不突出，同時缺乏緊跟學科發展前沿的新理論、新技術和新方法的內容，降低了學生對該課程的熱情，學習效果不理想［15-16］，急需優化課程內容，提高課堂講授效率。

（二）教學模式單一，學生積極性不高

近年來，多媒體教學圖文并茂的特點吸引了學生的注意力，拓寬了學生的知識面，提高了教師的教學效率［17］。然而，也正因廣泛運用多媒體輔助教學，導致學生與教師之間互動不足，學生的課堂參與意識不足，不利于學生獨立思考與創新能力的培養，教學內容脫節，難以通過優化課堂教學結構提高課堂教學效果［13，18］。

（三）實踐課時少，學習積極性不強

“高級種子學”是一門集實踐性和應用性為一體的學科，但是由于研究生專業課學時在不同程度上受到了壓縮，實踐課課時也隨之減少，缺乏綜合性和探究性實驗，多數學生只是被動、機械地完成實驗，很難體會種子科學前沿技術應用于農業領域的重要性和廣泛性［19］。就現已出版的部分《種子學實驗指南》，其內容涉及種子組分、種子檢驗、種子生理、種子貯藏、種子加工等技術，僅實驗項就多達38個［20］。因此，如何確定實踐教學的核心內容，合理分配有限的實驗課時，并體現實踐教學的專業性、前沿性和實用性，是“高級種子學”實踐教學的重要挑戰之一。

（四）考核方式單一，評價體系不完整

目前，我校研究生“高級種子學”課程的考核方式仍以閉卷筆試為主，試卷以傳統題型為主，如名詞解釋、選擇、填空、簡答等，注重對概念、原理的考核，缺乏對研究生前沿研究進展了解程度和總結歸納能力的考核，以及對相關種子生產應用問題的科研設計的考核。此外，課程總評成績主要以期末考試成績為主，這種方式與本科生教育類似，并未體現出研究生教學的特色。研究生的課堂表現、課后作業等課堂成績和實踐成績沒有得到體現，導致部分研究生不重視平時學習的積累，只在考前進行突擊，難以達到理想的學習效果［15-16］。

四、“高級種子學”課程改革方案

針對“高級種子學”課程在教學實踐過程中的不足之處，筆者提出了以下教學改革方案。

（一）優化課程內容，貫徹少而精的原則

在我校農學院的課程安排中，有“種子的貯藏與加工”“種子法律法規”和“種子的市場營銷”等相關課程，其中有部分內容和“高級種子學”有交叉重復。因此，可優化教學設計，適當刪減授課內容，避免內容重疊，增設有關種子學的前沿學術研究進展內容。通過優化課程內容，將課本和大量的前沿科技研究成果結合起來，既秉承少而精練且實踐性強的教學理念，又摒棄了冗長乏味的教學內容。此外，我院種子系還邀請相關領域從事種子生產實踐的專家走進課堂，比如邀請華南農業大學的蔣志敏副教授，介紹其在光和硝酸鹽調控種子休眠與萌發的研究思路、研究成果、心得體會及科研經歷；邀請湖南大學的姚瑞楓教授講述激素對種子休眠和萌發的影響等。通過增設專家講座，介紹一線科學家親身研究的課題，培養研究生的科研思維。

（二）應用現代化教學手段，調動學生的積極性

隨著網絡技術的快速發展，多個網絡平臺為開展“高級種子學”線上線下混合式教學提供了條件。將網絡平臺引入教學過程，一方面，教師可以利用網絡輔助課堂教學，實現“互聯網+教學”，借助學習通、雨課堂、騰訊課堂、智慧樹等網絡平臺開展在線課程建設，激發學生興趣，減輕學生負擔，提高教學效率；另一方面，學生在教師指導下，利用網絡教育的特點，以自主學習、研究性學習和協作學習等多種靈活的學習方式達成課程的學習目標。在學習過程中注重發揮學生的主體作用，更有利于培養學生的自主學習能力、創新思維能力和創新實踐能力［13，21-22］。

在“高級種子學”教學過程中，通過分配課程任務，嘗試讓學生帶著問題進行小組討論，通過學習書本知識、課下查閱相關文獻，制作PPT課件、課堂講解（7～10分鐘）、師生提問、點評（5分鐘）等環節，實現學生獨立思考、布置解決方案的目的，這樣不僅激發了學生的學習興趣，還鍛煉了學生的綜合表達能力，提升其心理素質和自主創新能力，豐富了系統的專業知識，活躍了課堂氣氛。

（三）加強實踐教學，增加教學時數

針對種子學實踐少的問題，在實驗教學過程中積極組織學生到種子公司、種子檢驗部門和科研課題組參觀實習，使學生與企業、部門零距離接觸，由相關專家介紹種子生產、雜交制種、檢驗設備和工藝流程。如我校種子專業組織師生參觀和體驗金健米業股份有限公司種子檢驗與扦樣的流程；去湖南糧安科技股份有限公司體驗雜交水稻制種的工藝和流程；去“隆平高科”公司體驗水稻種子純度的鑒定等。這些活動有利于提高學生的實踐能力，建立相應的種子學實踐成績綜合考評體系。在實驗教學環節，采取讓學生主動參與實驗教學準備、主動設計實驗的方法。以小組為單位，教師指導學生參與實驗設計、分組合作，在實驗開始前1～2周完成實驗的初步設計方案（包括處理或者操作的依據、試劑及設備等），提高學生的科研素養、團隊協作能力及科研興趣，更好地理解課上所學的理論知識，讓學生學以致用。另外，鼓勵學生借助學科科研平臺參加或主持學校或省級研究生創新科研項目，以科研項目推動種子學實驗教學、開設特色綜合型開放實驗等改革的內容和方向。同時，結合湖南地方特色，如湖南夏秋的雨季，夏季雨水連續的時期是小麥種子的成熟期，極易出現小麥穗發芽的情況；秋季多雨的氣候，極易導致水稻出現大量的穗發芽現象。如2020年秋持續35天的陰雨天氣，導致湖南稻區穗發芽現象極為嚴重，但這也是組織研究生去田間選育休眠性強的品種的大好時機。以上這些實驗實踐方式，加強了學生對所學知識的理解和應用，為培養高素質科技人才奠定了基礎。

（四）改革考核方式，綜合評價學習狀況

改變傳統單一的考試評分方法，注重考查學生在整個教學活動中的參與度。根據學生的課堂表現、練習作業的完成情況、前沿進展的匯報情況、網絡資源的學習情況、前沿科學研究進展報告情況、實驗設計、實驗操作及實驗報告的完成情況等進行綜合判斷。改革考核方式不僅包括理論部分，還涉及實踐內容。在期末總成績中，具體課程成績評定方式為：課程總評成績=平時考核成績×30％+期末閉卷考試成績×70％。其中，平時考核成績（總分100分）由以下6部分組成：（1）考勤（學習態度）18分；（2）作業（掌握程度）20分；（3）課堂問答（參與度、主動性）14分；（4）研討（對知識的探索精神）16分；（5）參與討論式等教學活動（團隊協作精神和責任心）14分；（6）實驗設計、實驗操作及實驗報告（基本技能和科研素養）18分。科學的考核機制能夠真正反映學生的學習效果和教師的教學成果，讓學生學精學透，真正成為高素質專業技術人才。

結語

在“高級種子學”的教學工作中，應以學生為中心，加強基礎知識學習，全面提高學生的綜合素質，堅持科技創新的原則，時刻保持知識更新，提高教學質量。“高級種子學”課程不僅要為我國種業培養專業的管理人才，還要為我國種業研究提供具備科學素養的科研后備人才。湖南農業大學種子科學創新團隊團結協作，發揮科研優勢與進取精神，加強學科的前沿性，結合多種教育教學模式，及時發現問題、解決問題，全面提升研究生的學習主動性，提高其學習興趣，力爭培養實踐能力強的高素質人才。

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Exploration and Reflection on the Course Construction of “Advanced Seed Science”

LIU Ci-tao， HE Ji-wai， ZHANG Hai-qing， DUAN Mei-juan

（College of Agronomy， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128， China）

Abstract： “Advanced seed science” is one of the most important basic courses for postgraduates majoring in seed science and technology in agricultural and forestry colleges and universities. It plays an important role in cultivating postgraduates practical ability， innovation ability and scientific research quality. After years of teaching development， the “advanced seed science” course of Hunan Agricultural University has achieved good results， but there are still some outstanding problems in the practical teaching， which need to be further reformed and improved. Therefore， by analyzing the current teaching situation and the problems faced in the current teaching process of “advanced seed science” course of seed science and technology major in Hunan Agricultural University， this paper puts forward corresponding solutions， aiming to further improve the teaching quality and level of “advanced seed science” course and lay a foundation for building a first-class discipline.

Key words： Advanced Seed Science; teaching; reform; cultivation