新農(nóng)科建設(shè)背景下“作物育種學(xué)”課程教學(xué)改革探索與實踐

劉歡歡，王菲菲

（揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院 江蘇 揚州 225009）

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

“作物育種學(xué)”屬于植物生產(chǎn)類本科專業(yè)的主干課程，是學(xué)科基礎(chǔ)必修課。該課程主要研究選育及繁殖作物優(yōu)良品種的理論與方法，對學(xué)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(xué)中作物育種學(xué)課程存在較多問題，如缺乏系統(tǒng)的課程思政教育或課程思政與知識點的結(jié)合過于呆板；知識體系過于陳舊，難以滿足現(xiàn)代作物育種的需求；忽略或輕視實踐教育，學(xué)生對理論知識理解不夠；對新技術(shù)和新方法缺乏了解，難以滿足市場需求；部分教師依舊延續(xù)傳統(tǒng)的灌輸式教育，授課手段單一，難以引起學(xué)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(jié)合揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物育種學(xué)的教學(xué)改革實踐，作者從課程思政、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)、教學(xué)模式和評價體系等方面對揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物育種學(xué)的教學(xué)改革實踐進行總結(jié)，以期為“作物育種學(xué)”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(xué)”課程是農(nóng)學(xué)、種子科學(xué)與工程和智慧農(nóng)業(yè)等本科專業(yè)的核心課程，是培養(yǎng)具備強烈社會責(zé)任感、扎實理論基礎(chǔ)和較強實踐技能的復(fù)合型農(nóng)業(yè)人才的重要保證。除了專業(yè)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(xué)課程教學(xué)大綱的重新編訂中，作物育種學(xué)教學(xué)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(xué)習(xí)要培養(yǎng)學(xué)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(xué)生理解農(nóng)業(yè)文明和鄉(xiāng)村文化蘊含的優(yōu)秀思想，培養(yǎng)學(xué)生具有“一懂兩愛”的“三農(nóng)”情懷和服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興的使命感和責(zé)任感；樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的可持續(xù)發(fā)展理念；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注糧食安全與人類健康、生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等重大國際發(fā)展問題，培養(yǎng)學(xué)生的國際視野；幫助學(xué)生了解“三農(nóng)”領(lǐng)域前沿進展，培養(yǎng)其利用所學(xué)專業(yè)知識對農(nóng)學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜問題進行分析和研究的能力；培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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(yè)知識進行有機融合，方能達(dá)到事半功倍的效果。例如，在講述“種質(zhì)資源的研究和利用”章節(jié)時，本教學(xué)組選取了復(fù)旦大學(xué)鐘揚教授的感人事例，不僅強調(diào)了種質(zhì)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?！薄姄P），更加用鐘教授艱苦援藏、以身許國、不忘初心、實干擔(dān)當(dāng)?shù)木窦畲蠹?，從而實現(xiàn)潤物無聲、春風(fēng)化雨的教育效果。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，著力推進學(xué)科交叉融合

作為主干課程，作物育種學(xué)課程開設(shè)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(xué)大綱重新編訂的過程中，我們的教材由張?zhí)煺婢幹摹蹲魑镉N學(xué)總論》第三版（中國農(nóng)業(yè)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(xué)》（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社）為必讀書目。通過教材的更新替換，使得教學(xué)內(nèi)容更加滿足現(xiàn)代作物育種的需求。此外，在教學(xué)內(nèi)容的安排上，也更強調(diào)符合社會發(fā)展和市場需求。例如：在講解作物育種目標(biāo)時，過去的講解多關(guān)注作物的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，對優(yōu)質(zhì)和適應(yīng)機械化的講解相對較少。但伴隨我們城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)的改變以及市場需求，后兩者的重要性在現(xiàn)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(chǎn)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(dǎo)學(xué)生面向市場、面向需求。此外，增加一些育種領(lǐng)域新技術(shù)和新方法的內(nèi)容所占比重。傳統(tǒng)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(yuǎn)緣雜交、單倍體和多倍體育種、全基因選擇育種、分子設(shè)計育種、轉(zhuǎn)基因育種以及基因組編輯技術(shù)空前發(fā)展。特別是基因編輯、單倍體育種以及分子設(shè)計育種將為育種技術(shù)帶來新的革命，相關(guān)技術(shù)的原理和技術(shù)也應(yīng)成為本科教學(xué)的重要內(nèi)容。

利用生物技術(shù)、信息技術(shù)以及工程技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改革現(xiàn)有專業(yè)課程，打破原有專業(yè)壁壘，實現(xiàn)農(nóng)科與理、工、文科的融合是實現(xiàn)新農(nóng)科建設(shè)的重要內(nèi)容。作物育種學(xué)本身就與遺傳學(xué)、生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)、植物病理學(xué)、作物栽培學(xué)、種子學(xué)等課程聯(lián)系緊密，近年來細(xì)胞工程、基因組學(xué)、合成生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)甚至人工智能的快速發(fā)展更是給作物育種學(xué)帶來巨大變革。由此，加強學(xué)科知識體系間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和了解學(xué)科交叉領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新農(nóng)科建設(shè)十分必要。例如通過介紹孟山都公司的育種流程，幫助學(xué)生了解分子標(biāo)記輔助選擇育種和全基因組選擇在現(xiàn)代作物育種中的應(yīng)用；通過介紹現(xiàn)代多組學(xué)技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用，闡述多學(xué)科交叉研究對作物育種的促進作用。

3 加強實踐教學(xué)

作物育種學(xué)課程是典型的應(yīng)用型課程，只有將理論教學(xué)與育種實踐相結(jié)合才能促使學(xué)生更好地理解和掌握課程內(nèi)容。針對這個方面，揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物育種教學(xué)組針對性地做到了下面幾點：

（1）案例式教學(xué)：負(fù)責(zé)育種學(xué)教學(xué)的任課教師都具有豐富的作物育種和科研經(jīng)驗，參與審定的作物品種超過30項。在課堂上引用的數(shù)據(jù)和圖片多來自自己的育種實踐，注重案例式教學(xué)。

（2）作物育種學(xué)實驗課程的配套設(shè)置：為了加深農(nóng)學(xué)專業(yè)及種子專業(yè)學(xué)生對作物生物學(xué)習(xí)性及育種技術(shù)原理的理解，我們學(xué)院配套開設(shè)了作物育種學(xué)實驗課程。并且該課程連續(xù)設(shè)置3 個學(xué)期，每學(xué)期設(shè)置10—12 個相關(guān)實驗。該課程幫助學(xué)生認(rèn)識各類農(nóng)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(tài)變化、學(xué)習(xí)掌握作物栽培及育種的各項操作技術(shù)、學(xué)習(xí)作物田間觀測和診斷技術(shù)。配套實驗課的設(shè)置增強了學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解和掌握，提高了學(xué)生的基本實驗技能，培養(yǎng)了學(xué)生將理論與實際相結(jié)合、綜合利用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。

（3）“走出課堂”：本學(xué)院多次組織學(xué)生現(xiàn)場觀摩作物育種基地，參與主要作物品種選育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；同時不定期邀請育種專家、種子企業(yè)負(fù)責(zé)人、負(fù)責(zé)品種審定的政府部門人員舉行報告會，增強學(xué)生對作物育種過程的感性認(rèn)識與學(xué)習(xí)興趣。同時，揚州大學(xué)還實行了“四年一貫制”導(dǎo)師制，即每位學(xué)生自入學(xué)初即受到專業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生參與導(dǎo)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(xué)模式

傳統(tǒng)“作物育種學(xué)”教學(xué)課堂講究的是“教師滿堂講、學(xué)生滿堂記”的灌輸式模式，學(xué)生學(xué)習(xí)被動，課堂氛圍枯燥乏味，教學(xué)模式單一。鑒于此，揚州大學(xué)采取了線上形式實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)，師生配合完成教學(xué)任務(wù)。通過對線上教學(xué)質(zhì)量的考核發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生均能積極參與，但少數(shù)需要私信督促；學(xué)習(xí)質(zhì)量上，較線下學(xué)習(xí)有所欠缺。通過對前期教學(xué)模式的總結(jié)，揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物育種教學(xué)小組提出“線下為主，線上為輔”的混合式教學(xué)模式。這種模式并不局限于教學(xué)的單個環(huán)節(jié)，而是貫穿整個教學(xué)階段[5]?；旌鲜浇虒W(xué)模式追求將線上教學(xué)（如直播、錄播、在線互動答疑）與線下教學(xué)進行多元融合，規(guī)避單一教學(xué)模式存在的問題，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而形成課上與課下互動、線上與線下互聯(lián)的良好效果。

在課前，通過網(wǎng)上在線課程、教師在線講解、學(xué)生在線學(xué)習(xí)評價等環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)，了解課程架構(gòu)，畫出章節(jié)思維導(dǎo)圖，標(biāo)注學(xué)習(xí)中遇到的難點及興趣點；任課教師收集學(xué)生的問題和興趣點，并對學(xué)生預(yù)習(xí)階段的思維導(dǎo)圖進行評價及修正，根據(jù)教學(xué)大綱及學(xué)生反饋內(nèi)容確定課程內(nèi)容的重難點。在課堂上，教師要將教學(xué)大綱中的重難點、學(xué)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(zhuǎn)課堂等多種形式活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的團隊協(xié)作能力；對于重難點內(nèi)容，可用視頻、圖片等幫助學(xué)生理解，同時結(jié)合擊鼓傳花、搶答、輪流回答等多種方式對相關(guān)內(nèi)容進行加強和鞏固；學(xué)生在課堂上要認(rèn)真聽講，積極參與師生間的互動及小組討論。在課后，鼓勵學(xué)生通過思考教師提出的問題，及時鞏固所學(xué)知識；同時鼓勵學(xué)生將疑問發(fā)布在網(wǎng)上教學(xué)平臺或班級學(xué)習(xí)群中，教師可通過線上回答或下節(jié)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(tǒng)的“作物育種學(xué)”課程考核評價多依賴平時的到課率及期末的筆試成績，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)“人在心不在”及期末死記硬背突擊過關(guān)等現(xiàn)象，評價手段單一，教學(xué)質(zhì)量較差[7]。為適應(yīng)新農(nóng)科建設(shè)的需求，揚州大學(xué)注重完善課程考核評價體系，強調(diào)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(jié)果性考核的有機結(jié)合。例如，在考核過程中，增加對學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)的過程性考核評價，鼓勵學(xué)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(biāo)準(zhǔn)答案的主觀題比例；針對線上線下混合教學(xué)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(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

新農(nóng)科建設(shè)背景下，作物育種學(xué)課程的教育改革對培養(yǎng)適應(yīng)全球化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需求的高層次農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略需求，培養(yǎng)“學(xué)農(nóng)愛農(nóng)”并致力于服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的專業(yè)技術(shù)人員，為今后作物品種研發(fā)、生產(chǎn)、推廣及管理工作打下堅實的基礎(chǔ)。為此，必須根據(jù)新農(nóng)科建設(shè)的需求，從課程思政、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)、教學(xué)模式和評價體系等各環(huán)節(jié)對作物育種學(xué)課程進行改革，才能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對高層次專業(yè)人才的需求。