草坪育种学课程建设与实践

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  摘 要:草坪育种学是草业科学(草坪科学与环境方向)专业核心课程之一,课程教学实践过程中存在教学内容陈旧、片面,教学形式单一等一系列问题。通过调整教学内容和强化实验教学环境,整合教学方式和规范化教学管理等途径,对草坪育种学的教学改革和课程建设进行了探索和实践。课程建设优化了课程内容,突出了教学重点;有效的推动了教学改革,提升了教学水平和质量。
  关键词:草坪育种学;课程建设;教学内容;教学方式
  中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)19-0081-03
  Abstract: Turf breeding is one of the major courses in pratacultural science. Some problems have occurred in process of curriculum practice, such as outmoded teaching contents, form single.During the course construction and teaching reform, some ways we desire areadjusting of teaching contents, improving experiment environmental, combing teaching forms and standardization of teaching management. The course constructiono ptimized the curriculum contents and stressed the teaching focus. The teaching reforms was promoted and the teaching quality was improved through curriculum reform and practice.
  Keywords: turf breeding; course construction; teaching content; teaching form
  草坪育種学是草业科学(草坪科学与环境方向)专业核心课程之一,其理论性、实践性和技术性都很强,在创新型高层次草坪科学人才培养中具有重要地位[1][2]。2016年,河北农业大学开展本科专业人才培养方案第二次修订,在此背景下,通过对教材各章节、教学和实验内容、教学方式等进行系统调整与充实,建立起专业课教学的新体系。解决因全国统编教材建设滞后,教学内容陈旧、片面,教学方式单一等专业课教学中存在的一些列问题,旨在加强草坪育种课程的系统建设,进一步提高教学质量,加强本科生专业知识和技能培养。根据市场需求和学生就业方向,对草坪育种学课程进行改革,将草坪育种学建成一个专业性强、教学水平高的国家级精品课程。
  一、课程建设的背景
  河北农业大学农学院为了适应社会发展的需求,结合学院师资条件,2006年开始在农学院招收本科生,至今已经毕业8届草业科学(草坪科学与环境方向)学生。课程设置9年来,在教材选择、教学内容和教学方式上出现了一些问题。
  (一)课程教材建设滞后
  目前,课程选用的教材是张新全主编的《草坪草育种学》(面向21课程全国统编教材)。该教材中内容与云锦凤主编的《牧草和饲料作物育种学》的教材内容非常相近,传统的育种理论和技术介绍较多,很多育种方法和选育技术并不适合草坪草类新品种选育。教材中所列举的经典的实例仍然以小麦、玉米、牧草和饲用作物为主,以草坪草类植物为例的品种选育方法或成果很少,或者有些育种方法根本不适合草坪草植物选育,比如杂种优势三系的选育与制种。选用教材没有附编相应的育种实验课程内容,实验教学方面参照龙瑞军、姚拓主编的《草坪科学实习试验指导》,第三部分内容,实验内容陈旧片面,很多育种方法和技术手段落后于草品种科学发展。目前使用的教材不能完全反映一些最新学科研究进展,无法满足培养草坪育种人才的要求,有待吸收最新的理念、知识和技术。
  (二)教学内容陈旧、片面
  草坪育种学教学内容侧重于草坪草、观赏草和生态草优良种质资源调查、引种、常规育种方法、新品种鉴定审定等。通过本课程的学习,学生应掌握草坪新品种选育方法、田间品比试验技术、新品种群体改良和繁育技术等的基本专业技能。但是,在实际教学过程中,常规的育种方法案例分析缺少最新的研究成果分析,育种工作需要长时间的选择与鉴定,一些育种技能在实践环节只能停留在简单的验证性层次,不能满足新时期教学培养计划的要求。
  (三)教学方式单一
  教学培养计划修订前草坪育种学32个学时,课时少,理论课讲授内容多。课堂教学多采用“满堂灌“的形式,一定程度影响了教学效果。在课堂上教师在上面讲,学生在下面听的传统的“讲授型“教学方式,学生被动、机械地接受知识,限制学生行为和思维方式,导致课堂气氛沉闷。学生难以通过自身的自主学习与实践获取知识,更难有机会对课程的内容和问题发表基于自己理解的看法与意见。
  二、课程建设的主要内容
  (一)优化课程内容
  草坪育种学课程建设的核心和生命线是优化课程内容。专业课程建设一方面使任课教师为学生提供合适的教学方法,满足学生新型的学习需求;另外,通过课程内容改革,提供更多素材型教育资源,可以帮助学生理解和内化专业知识、实现理论与实践的有效衔接。教学章节的选择上,既要讲述基本的育种方法,又要反映本学科的最新成果、发展动态。经过多年的教学实践,为了弥补草坪育种学课时少、总论占用学时多,各论讲的少,教材内容陈旧等不足,2017年我们对本科专业本课程的课程规范进行了如下调整:
  一是挖掘乡土草种质资源,突出课程特色。华北平原地区是草坪草生产的过渡地区冷季型、暖季型草坪草、观赏草等植物种质资源十分丰富,有的资源经过野生栽培驯化可以直接利用,有些用于育种原始材料,充分利用其特有基因资源。以狗牙根、狼尾草等资源为对象重点讲授种子资源的保存,田间和室内鉴定评价方法,野生栽培种育种方法和过程,无性繁殖系选择育种,栽培品种群体改良等。   二是对本课程各章节内容进行了适当的增减。绪论中草坪草育种工作的成绩,更新到2016年国家草品种审定平台公布的数据,从引种、野生栽培驯化,园林绿化和生态环境用草新品种的介绍。种质资源一章结合地方特色,发挥乡土草资源在育种工作的的重要性。选择育种增加无性繁殖植物单株选择和混合选择内容。综合品种选育、轮回选择,依照冷季型草坪植物特点重新编排课堂内容。杂交育种和杂种优势利用章节合在一章讲解,减少回交育种、三系制种讲课内容。考虑到2016年新修订的专业培养方案增设《草坪生物技术》课程,离体培养育种、分子育种等生物技术在草坪草育种中的应用一章,本科程不讲授。在草品种审定部分增加品种区域试验的申报方法和任务、品种区域试验技术、《草品种审定技术规程》(GB/T30395-2013)最新内容。各论内容不像现在教材每个草种都一一介绍,以最新的,典型的草品种为案例,拓展讲解。
  三是强化实验教学环境,培养学生综合素质。草坪育种学是研究培育草坪新品种的原理和技术的科学。课程设置需要强化学生的实践技能,才能使学生正真掌握草坪育种的基本理论和技术。实验课在原来验证性实验的基础上,增设常规育种和生物技术育种实验技术。专业培养计划增设了《草坪科学实验》,使原有8个学时的实验课增加到32学时,期中涵盖草坪草的田间试验设计、常规育种技术,也包括基本草坪育种生物技术操作。同时开课的第6学期与毕业实习结合,安排了草品种品比试验田间设计、试验地的规划、建植、各生育时期的管理,按照《草品种审定技术规程》标准进行田间各指标测定,从而培养学生从事草坪科学研究的初步能力。为了解决草坪育种田间实验时间长,季节性强的问题,新增设的《草坪科学实验》课程安排在第6学期,与毕业论文同步进行。组织学生参与科研活动,以此提高学生的科研能力和创新能力。形成理论教学、实验教学和科学研究的完整课程体系。
  (二)多元整合教学方式
  教学方法是教学过程中教师与学生为实现教学目的和教学任务的要求,针对每一堂课采取的具体教学策略[3]。它要求教师在掌握多种教学方法的前提下,根据教学内容和目标、教学对象、学生的学习兴趣、学生教育背景以及教学的环境等因素,灵活运用各种教学方法,激励学生思考和主动学习。在课堂教学中教师通过将传统教学手段和多媒体课件相结合,多种教学方法的有机结合,形成良好的课堂氛围,充分调动学生的学习积极性。采取以问题为驱动的对话式教学,以专题为引领的研讨式教学,并运用多媒体和网络等教学方法和手段,结合现场教学和教学实习,积极调动学生学习的主动性,让学生真正参与到教学过程中,发挥学生主体地位,不断提高教学效果,实现学生身心素质和综合能力的提高[4]。
  在课程讲授中,以常规育种途径为主线,重点介绍草坪类植物种质资源调查和保存、引种、选择育种以及在现有资源基础上,通过人工创造变异选育新品种,以及新品种审定、良种繁育方法和技术等内容。讲授过程中不同内容采取不同的教学方式,如在育种目标,我们以问题的形式引导学生思考“如何制定草坪植物的育种目标”或者“结合环境和草坪市场我希望草坪草新品种具备哪些特点”。在“种质资源”这章,我们主要采用教师讲授基本理论,学生结合自己知识储备和地方资源优势,分组讨论种质资源工作的重要性和种质资源是育种的物质基础,来加深学生对种质概念的认识,掌握种质资源调查方法以及在生产中的如何开发和保护。而在“综合品种选育”这章,我们主要采用启发式教学法,依据学生对选择育种理论和方法的掌握,加深理解育种目标决定育种的方向,草坪综合品种育种的原理。在“诱变育种”这章,采取分组讨论,给学生几个题目,以小组的方式课后组织材料,课堂以PPT形式进行交流。通过学生为主导的教学方法的选用,不仅增强学生参与课堂教学的积极性,而且让学生在查阅资料、学习讨论中掌握新品种育种方法及改良途径[5]。
  (三)教学管理规范化
  对于一门课程的教学管理,应重点体现在如何指导学生课后预习、复习以及其他形式作业的布置[4]。课程建设过程中重点强调基于问题的教学管理形式,每一章节都会有大量的思考题,章节结束后会给学生预留下一章的复习资料,主要针对国家草品种审定平台每年选育的新品种进行分析总结,另外结合美国NTEP网站的资料给学生布置思考题。指导学生查阅中英文资料,搜集优良新品中的选育过程,应用效果。
  三、课程建设的实施成效
  (一)优化了课程内容,突出了教学重点
  草坪育种学覆盖了草坪草、观赏草、生态草等育种内容,草类植物的特点既可以进行有性繁殖,也可以利用优良基因无性繁殖,有些品种草坪草和牧草兼用,在课程建设的内容上突出重点,使学生们根据每种草类植物特点有具体掌握。以学科的发展为大背景,以核心知识点和学科基本原理为重点,精讲教学内容,重点阐释学科的思维方式和问题解决方法,指明学科的最新发展动向,提供整体性的背景知识。课堂讲授为主,辅以可视化划教学信息的呈现,即根据知识的内在逻辑通过图示和图像将复杂的育种原理以形象化的内容框架展示出来,以降低学生的认知负荷,帮助他们完成概念的形成,达到优化教学的目的。通过系统的教学,学生不只是识多见广,能举一反三,而且能灵活运用,触类旁通。课程设置的教学内容不是一成不变,根据教学效果,产业发展需求,整合、调整教学内容。
  (二)学生知识面拓宽,社会适应能力增强
  通过对草坪育种学课程内容和实验教学内容的建设,使传统的以教师为主体的“填鸭式”教学转变为以学生为主体的主动式学习,学生对草坪育种课程理论性和实践性知识能够灵活掌握。并通过完成综合性实验、亲自设计、田间观测,将原先学过的田间选择和鉴定、群体改良和良种繁育知识应用于实践,结合行业发展方向和社会需求,有针对性地从理论教学和实践教学两方面着手改革教学内容和方法,有效地培养和锻炼了学生的实践能力和创新能力。
  (三)增加任课教师的专业素质
  课程改革对专业教师知识结构和创新能力提出了更高的要求。草坪育种学区别于牧草和饲料作物育种学、作物育种学,要彰显课程特色,最主要的在于挖掘和利用资源优势,注意扬长避短。这样对教师的教学管理能力和业务水平提出了更高的要求。教师要重视课程建设的各个环节,辅导课、實践课、实验课、理论课教学内容突出重点,教师需要储备大量专业知识、积累丰富的教学、科研经验,才能改进教学方式,采用探究式方法引导学生发现问题、解决问题。同时,强化实践教学环节,教学与地方草坪产业对接,要求教师必须要熟悉草产业发展实际,掌握生产和销售企业对毕业生需求。草坪育种课程建设过程中,课程组定期进行教学研讨,不定期组织相关教师参加会议交流和短时间培训,提高师资队伍的整体素质和教学能力。
  参考文献:
  [1]伏兵哲,高雪芹,兰剑,等.“牧草与草坪草育种学”课程建设与实践[J].草业科学,2016,33(10):2153-2158.
  [2]周向睿,赵桂琴.对草类植物育种学课程教学改革的思考[J].草原与草坪,2015,39(5):109-112.
  [3]余小林,曹家树,黄鹂,等.基于问题的园艺植物育种学探究式教学模式研究[J].高等农业教育,2016(1):72-75.
  [4]康淑敏.信息化背景下的教学方式变革研究[J].教育研究,2015(6):96-102.
  [5]陈火英.探究式教学模式在植物育种学教学中的运用与学生创新能力培养[J].高等农业教育,2004(12):70-71.
  [6]佟晓楠,李兴涛.《园艺植物育种学实践》课程体系的改革与探索[J].高教学刊,2016(23):134-135.
  [7]刘家莉,易欣.基于本科学生分类培养的植物化学保护课程教学改革初探[J].高教学刊,2017(14):120-121+124.
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