于曉娜,穆平,郭衛衛,張曉軍
(青島農業大學 農學院,山東青島 266109)
創新創業教育是近幾年高校教育教學改革的熱點,也是人才培養的新方向。作物育種學是農學院農學、種子、煙草等專業的主干課程之一,是一門研究作物育種原理和方法的綜合性學科,通過育種方法來改良農作物的遺傳組成,實現新品種培育、生產實踐與科學研究的目的,對學生創新精神、創業意識和實踐能力的要求較高[1-3]。近年來,青島農業大學育種教學團隊對作物育種學課程進行了探索與改革,嘗試將創新創業項目實踐教學法與傳統教學相結合,設計了包含綜合實踐、課題研究和創新能力培養三大模塊的創新創業項目實踐教學模式,目的是通過學生團隊協作完成具體項目,提高學生學習的主動性,強化學生的實踐動手能力,從而培養學生獨立思考、團隊協作等綜合能力[4-5]。把創新創業項目作為一個載體,將課程教學和實踐有機結合,激發學生主動學習和創新創業的積極性,讓他們的動手能力和綜合素質得到提升,同時科研能力和團隊合作精神也得到提升。
將創新創業教育與專業教育相結合,是高校教育改革的必然趨勢。本文結合作物育種學專業特點及創新創業實踐教學的應用情況,對創新創業項目實踐教學在作物育種學專業教學中的應用進行了探討,構建了作物育種學專業創新創業項目實踐教學模式,并進行了教學實踐。
創新創業項目實踐教學法以理論教學為基礎,以學生為主體,教師運用創新性的教學方法,開展教學活動。創新項目具有很強的實踐性,可以有效提高學生的學習積極性、主動性和創造性,還可以有效提高學生分析和解決問題的能力。但是,在實踐教學方法的運用和實施方面,仍然存在一些問題。比如,教師隊伍和教師指導制度不健全,教師除了課程準備和教學之外,還承擔科研項目任務,因此在實踐教學中的投入不足;課堂教學方法仍停留在傳統的講授模式,理論教學和實踐教學脫節,致使學生對課程缺乏興趣;實踐教學體系不科學,考核機制不健全。目前,部分高校的創新創業教育還沒有形成一種良好的氛圍,大學生對創新創業的興趣和積極性較低。創新工程實踐教學要從學生實際情況出發,充分發揮教師對創新工程實踐的指導作用;同時,在組織與實施上應體現出一定的靈活性與自主性。在未來的教學工作中,可以進一步改革創新創業課程的實踐教學方法,優化創新創業項目實踐教學內容,提高學生的自主學習和分析問題的能力,培養更多高素質的創新創業型人才[6]。
作物育種學課程教學團隊圍繞小麥、玉米、花生、甘薯等作物形成研究中心,主要從事作物分子育種及種質創新研究,研究方向與作物育種學教學內容緊密結合,包括遺傳育種、分子標記輔助育種和生物技術在作物品種改良中的應用等,學生可以根據感興趣的作物選擇進入中心開展創新創業實踐活動。中心的每一位教師都承擔過或正承擔著國家級、省級科研項目,教師根據學生的興趣,組織學生參加相關的學科競賽和創新創業項目。在農學院指導教師團隊的重視和支持下,學生積極地參與研究實踐。
創新創業項目實踐教學是“項目為導向,學生為主導”的教育教學模式,將培養學生的創新能力和實踐能力作為主要目標,它突破了傳統課堂教學方式的局限,有利于培養學生的自我學習和獨立思考能力,已成功地應用于作物育種學課程。在作物育種的實踐過程中,教師充分發揮自己的專業優勢,利用豐富的科研項目資源和創新創業項目,開展課外科研活動,從而幫助學生實現對專業知識的綜合運用,激發學生的學習熱情,培養學生的創新能力[7],與此同時,創新創業成果和報告通過專業教師的考核,學生就能獲得創新實踐學分。其中,實驗設計思想、操作技能和創新思維的考核所占的比重最大,其目的是培養學生的動手和創新能力,實踐證明,該方法有效提高了學生理論與實踐相結合的能力。
教師根據課程教學內容,結合育種生產實踐、大學生創新創業教育、創新創業大賽要求,提出了遺傳育種材料的創制與利用、作物品種選育與改良等一系列與實際生產相關的項目任務。學生根據自己所在的作物研究中心,組成4 至6 人的小隊,參加教師團隊開展的創新創業活動。在課堂教學環節中,設置項目式的教學環節,首先選擇確定項目研究內容,根據項目進行知識點劃分和項目實施的介紹。之后,進一步將科研融入項目教學中,鼓勵學生在教師的指導下展開研究和實踐。通過研究和實踐,學生可以加深對課程內容的理解,鍛煉創新能力。在課堂教學完成后1~2 年,鼓勵學生參加教師的科研項目,并申請校級或者國家級的創新創業項目,指導教師全程指導學生的創新創業項目。比如“等離子體誘變及抗旱耐鹽花生品種的選育”校級項目,主要涉及的知識點包括物理誘變及其處理方法、誘變育種程序和適宜改良的性狀,學生通過探索物理誘變條件、誘變后植株后代的培育及篩選,在溫室中進行加代處理等實驗操作,加深了對花生栽培及育種的認識,加強了將所學知識應用于實踐的效果。在“花生高效器官再生體系的優化與遺傳轉化的初步研究”項目中,包含了植物的細胞與組織培養技術及其作物育種的專業知識,學生通過配置不同培養基中的營養物質、生長激素的濃度,探索花生葉片分化與生長的最優體系,完成從葉片組織培養到植株開花結果的全過程,并根據育種目標進行基因轉化實驗,在創新創業方向上也探討了可行性方案。在這個過程中,學生有明確的分工,遇見問題會和指導教師積極討論,這個項目為大學生創造了產學研的平臺,為他們提供了更多創新實踐的機會[8]。比如在育種公司實踐時,學生去黃河三角洲鹽堿地進行耐鹽抗干旱的小麥品種篩選,然后從產量、品種和抗逆性對于篩選出的小麥品種進行評價,訓練學生的動手能力。在具體實施過程中,教師通過查閱資料、提出設計性實驗、實施實驗、數據分析及撰寫報告或論文等環節,指導學生自主學習,并使學生在科研實踐過程中對理論知識的學習不斷深化,與此同時,也可以讓學生了解并掌握國內外最新的研究動態和研究成果。通過合作學習和教師指導,培養學生的團隊協作精神和創造力。
2.4.1 完善實驗課程體系
根據本專業的特點,實驗教學安排在理論課之后,并結合作物育種學課程相關內容,形成一個獨立的實驗課程體系。實驗課共分為兩個部分:第一部分是田間栽培管理與雜交實驗,使學生掌握不同作物的田間管理,開花習性和人工授粉的基本操作技能;第二部分是作物育種方法的實驗,主要包括誘變實驗、組織培養、遺傳轉化、分子標記輔助選擇等內容[9-10]。學生在掌握基本操作技能的基礎上,根據興趣愛好選擇導師,并結合導師研究方向和課題項目進行實踐學習,既鞏固了理論知識,又提高了動手能力,為以后的創新創業實踐打下堅實基礎。
2.4.2 加強實踐基地和平臺建設
實驗室是進行科學研究和實踐教學的重要場所,是開展創新創業教育的基礎平臺。為強化作物育種學課程實踐教學,充分利用學院開放實驗室平臺和實踐基地,實踐基地包括山東登海種業有限公司、青島德龍種子有限公司、青島膠平種業有限公司等。這些實踐基地為學生提供了一個良好的實踐平臺,對學生實踐能力的培養具有重要作用。
2.4.3 完善創新創業制度建設
作物育種學創新創業教育是一種全新的教育理念和教學模式,是對傳統作物育種學課程內容和教學方法的優化與完善,更重要的是建立了一種全新的人才培養模式和機制,讓學生能夠在學習過程中激發創新思維。在教學內容、教學方法、考核方法等方面進行了全方位的改革,主要內容有:制定作物育種學創新創業教育教學實施方案和考核標準,完成創新項目給予相應創新學分;對創新創業教育師資隊伍建設和教育管理制度進行完善,構建一支高水平、結構合理的創新創業教育師資隊伍,為學生提供良好的學習環境與平臺。
作物育種學作為一門實踐性很強的課程,其實驗涉及的知識點多,但實驗課時少,使得部分學生很難獨立完成全部實驗[11-12]。在新農科背景下,通過指導教師的基本科研思路和方法,激發學生的科研興趣,提高學生的基本科研素質,同時引導學生將科研創新思維運用到專業領域的職業規劃中[13-14]。所以,將創新創業項目實踐教學應用到教學中,教師可以將實踐教學與科學研究相結合,為學生創造更多參與科學研究的機會,從而提高學生對科學研究的興趣,使學生不僅對作物育種工作有了初步的了解,還能提高學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,培養學生的綜合素質。