保障糧食安全是我國國民經濟與社會發展的首要目標。我國人多地少,農業資源總量不足,人均資源量遠低于世界平均水平,新時期糧食安全始終是關系我國國民經濟發展、社會穩定和國家安全的全局性戰略問題,因此實施國家糧食安全戰略具有極端的重要性和緊迫性[1].我國是農業生產大國和用種大國,生物種業是國家戰略性、基礎性核心產業,是促進農業長期穩定發展保障國家糧食安全的根本。要積極發揮國家科研機構、大專院校、種苗企業的協同創新作用,構建國家種業科技創新體系[2],掌握現代生物科學最新知識和技術的植物育種人才的培養,是實現上述任務的關鍵,而高等農業院校肩負著培養高級農業人才和發展農業科學技術的教育目標,學生不僅需要具備扎實的專業理論知識,更要具備較強的動手能力和創造性[3-4].為適應我國社會經濟發展對植物育種人才的需求,筆者針對農學專業的《植物育種學》課程教學改革進行了相關探討。
一、《植物育種學》性質、內容和教學要求
《植物育種學》是為農業院校農學專業開設的一門專業課,是研究植物新品種選育和繁殖的原理及方法的一門科學,是以現代遺傳學、生態學、生物進化理論為主要理論基礎,綜合運用多學科的相關理論和技術,對植物的遺傳性進行改良的一門科學。通過課程學習以及實驗實習操作,要求學生掌握培育植物優良品種的基本理論和實際應用的研究方法,培養學生分析問題、解決問題的能力。而且,學生通過植物育種學的學習,有助于其掌握傳統和現代的育種理論和操作技能,為今后從事植物育種及相關工作和科研打下堅實的基礎。
課程的教學是以植物育種學的概念、原理和應用為主要內容,使學生通過課程的學習,了解和掌握育種目標的制定、種質資源收集保存利用以及植物繁殖方式與育種途徑,熟悉各種育種技術的原理、操作程序等。在理論知識方面,重點講授各種育種技術的基本原理、操作程序和實例分析。在實驗技能方面,通過開設一些經典育種實驗,如,有性雜交、花粉生活力測定、資源調查和優良品種識別等,培養學生動手操作能力和科研興趣,進一步理解相關的理論知識,使學生能夠達到理論知識和實踐能力有機結合的目的。
二、《植物育種學》教學中存在的問題
1.學生專業學習興趣不濃。由于學生對專業了解不充分,選擇專業時較為盲目,學習專業課程后,發現從事與植物、土壤、栽培基質相關研究有些臟累,且農科畢業生就業相對困難,待遇較低,部分學生對于專業學習失去了興趣。
2.教學時數和教學內容大幅度減少。近年來,隨著課程體系的改革,《植物育種學》的教學時數大量減少,教學內容也不得不進行壓縮刪減,結果造成學生獲得知識不夠系統和完整。同時,隨著理論課時的減少,實驗學時也相對壓縮,導致學生專業技能較差,也影響了學生的專業興趣。
3.實驗條件差、經費不足?!吨参镉N學》涉及育苗、培育、繁殖和生產技術指導等環節,是一門實踐性很強的應用科學。在學習過程中需要通過大量的實驗來培養學生的基本技能和實踐能力,實驗教學是整個教學內容的重要組成部分,但目前在實驗教學中存在經費不足、實驗條件較差、實驗場所單一等問題,許多植物育種實驗往往因陋就簡,像種質的DNA指紋分析等實驗多以演示為主,而且實驗時數和實驗內容減少,必然導致學生實踐技能和動手能力得不到足夠的培養。
4.教學方式和教學內容亟待改革。由于《植物育種學》涉及內容較多,理論性和實踐性較強,課堂教學多采用滿堂灌的方式,一定程度上也影響了教學效果。此外,由于《植物育種學》理論學時數少,在教學內容方面,只能重點講授育種目標、種質資源、傳統雜交育種和最新育種技術等,而對于植物繁殖特點、品種特性、新品種審定等內容只好作放輕處理。
三、植物育種學教學質量提升措施和方法
1.改革人才培養方案。傳統的本科教育很難以單一模式適應多樣化形態下社會對人才培養的需要,因此,具體的人才培養方案制定應由高校牽頭,讓政府、企業、科研院所和用人單位共同參與,做到人才培養以滿足用人單位的需要為目標,使學校、政府、企業、科研院所等共同承擔人才培養的任務,共同參與植物育種學教學全過程,重點是實驗教學環節的指導和管理。另外,也可以根據用人單位需要,制定"模塊式"人才培養方案,譬如"雜交育種模塊"、"苗木繁殖模塊"、"種質資源模塊"等。在合作培養模式下,研究制定教學大綱、教學計劃,統一授課內容,并且根據主要農時,合理安排理論授課和實踐授課時間,合理安排授課內容、形式和方法。
2.提高學生專業學習的興趣。興趣是大學生學習專業的主要動力,《植物育種學》課程教學存在的主要問題是學生專業興趣不濃,因此,應針對當代大學生特點,了解其學習,尤其是學習農業相關知識的心理特點和就業訴求,激發學生學習農學專業知識的興趣,使其認識到《植物育種學》不僅僅是農學專業的一門重要課程,而且是現代生命科學的重要組成部分。
21世紀是生命科學的世紀,《植物育種學》與現代生物技術密不可分,有其廣闊適應領域和應用范圍。通過深入系統學習《植物育種學》理論課程和實踐課程,提高大學生理論水平和動手實踐能力,從而滿足當代大學生的職業需求和發展需求。
重視個性化發展,鼓勵學生積極參與教師科研,提高學生專業學習興趣,充分利用青島農業大學鼓勵大學生科技創新契機,積極倡導本科生參與教師科研項目,進一步增強學生的實驗操作技能,提高學生分析問題、解決問題的能力,培養學生牢固的專業思想,為一些對科研有興趣的學生盡早進入學術研究領域打下基礎。
3.合理安排教學內容。在理論課教學中,重點講授育種目標,種質資源、選擇育種、傳統雜交育種、雜種優勢利用、誘變育種、生物技術育種。其中選擇育種是授課的重點,任何育種途徑都涉及到選擇的問題,選擇的基本原理、方法是學生必須掌握的知識要點。對于植物繁殖特點、品種特性和新品種審定等內容可作為學生自學內容,讓學生通過查閱相關資料,形成總結報告或PPT上交,隨后可以安排1個課時進行課堂交流。對于植物育種有關的新理論、新方法、新技術和新成果,作為課后作業,通過指導學生查閱相關資料,并撰寫報告,起到補充課堂知識的作用,從而保證和提高教學質量。在課堂教學過程中,要加大課后作業量,做到課堂和課后互動,彌補課程教學時數減少的矛盾。
對于實驗教學內容,盡量將需要連續觀察的項目整合在一起,如可以將花粉活力鑒定、柱頭可授粉鑒定、室內花粉壽命檢測、授粉方式確定、有性雜交技術和雜交后管理等實驗,結合實驗自身特點進行整合,使學生經歷一個完整的育種周期,加深對理論課的理解,提高學生育種的操作技能,增強學生學習的積極性和主動性,提高學生專業興趣,提升教學效果。
4.教學方式的改革。教學方法改革的核心就是要運用學生樂于接受的形式把教學內容多角度地融入到學生的腦海中。多樣的教學方法,可調動學生的學習積極性,使學生在課堂上積極思考,培養學生的自主學習能力。因此,在《植物育種學》的教學過程中,針對教學時數少、內容多、有些原理難于理解等問題,應在課堂教學中引入啟發式、案例式等教學方法,以達到提高教學質量和效率的目的。
5.提升教師自身素質,提高教學質量。一是樹立高尚的職業道德,具備廣博的學科專業知識。目前,許多高校教師科研任務較重,教師考核偏重科研能力,導致部分教師主要精力不是用在教學研究上,反映在教學上就是照本宣科、教學手段單一落后,僅僅為了完成任務而教學,教學效果相對較差,學生的學習興趣與態度也受到影響。師者,傳道授業解惑也。"教師是人類的靈魂工程師",必須具備高尚的職業道德,對學生要充滿熱愛,將主要精力用在教學上。要教好《植物育種學》,不僅要有高尚的職業道德,還需要廣博的專業知識,不僅要具有扎實的理論知識和實驗技能,還要具備育種實踐技能,要扎根田間,提高育種經驗,這樣在教學上才能得心應手。同時,授課要有藝術性,手段做到"多樣化",使學生從"要我學"變成"我要學",成為學習的主體。二是重視科研,促進教學水平的提高。沒有高水平科研就沒有高水平的教學質量,教師要充分利用承擔的各級各類課題,提高自己的科研水平。在教學過程中,能將自己的科研最新成果,運用案例式教學方法融入課堂教學中,達到以科研促教學的目的。三是把握學科前沿,不斷更新教學內容。植物育種技術已經進入到分子時代,目前分子標記技術、轉基因技術等現代育種技術已在糧、棉、油以及果樹、蔬菜等作物上得到廣泛應用,這些新技術、新成果、新應用應及時介紹給學生,在豐富教學內容的同時,增加教學信息量,以拓展教學深度和廣度。
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