《牧草種子學》教學改革與實踐初探

何學青，席杰軍，呼天明，楊培志

(西北農林科技大學 草業與草原學院，陜西 楊凌 712100)

牧草種子學(Forage Seed Science)是研究可用于放牧、干草、青貯和青綠飼料以及草坪和水土保持等草類植物種子的特征特性、生命活動規律及生產應用和實踐的科學[1-3]。《牧草種子學》主要包括牧草種子生物學特性和應用技術兩方面內容。由于本課程具有系統性強、信息量大、知識點繁雜、理論性與實踐性并重等特點，教學模式存在著單一、學生組織管理缺乏系統化等問題。為了使學生在有限時間內掌握獲得更多的牧草種子學相關專業基礎知識，本文對近年來牧草種子學教學過程中存在的相關問題進行分析總結，不斷對牧草種子學教學改革進行實踐與探索。

1 教學內容改革

牧草種子學涵蓋的知識點較多，并且牧草種子學開設的時間是第3學年的下學期，學生們已進行過牧草栽培學、牧草育種學和草坪學的相關專業基礎知識的學習，牧草種子學與這3門專業基礎課都有交叉點，為了避免與以往所學知識的重復，提前會調研學生在其他課程上所學的專業知識，在準備教案和課件時必須對課程教學內容進行更新、優化，選擇合理的教材及參考資料，使學生在有限的時間內學習更多的牧草種子學專業知識，了解牧草種子檢驗的新技術和新方法。牧草種子學相關知識的更新促使教師必須閱讀大量的國內外最新研究進展，及時學習一些新理論和新方法，結合相應的章節內容，把最新成果及時補充到教案中，使所講授的內容更新穎、更具吸引力；授課內容要做到及時更新，使其具有先進性，擴大學生的知識面，提高學生的認知水平，激發學生對專業知識學習的興趣。由于使用教材中所涉及的內容畢竟有限，所以為學生指定了草類植物種子學相關的教材及草業科學專業性期刊，以豐富學生的專業知識，拓展學生的視野。

2 教學方法改革

2.1 互動式教學與現場教學相結合

牧草種子學具有理論性與實踐性并重的特點，從生態環境建設方面為切入點選取牧草種子學相關的研究專題，以探究的方式主動地獲取知識、應用知識、解決問題。開展以問題為基礎的學習模式(Problem-Based Learning，PBL)[4]，PBL是一種新的教學模式(圖1)。其基本思想主要有：(1)問題是學習的起點，也是選擇知識的依據；(2) 草業科學專業的發展必須與生態治理問題相聯接；(3) 教師不再是“真理”的傳授者。針對牧草種子休眠與萌發、牧草種子生產、牧草種子活力提高、牧草種子生態等授課內容，依據PBL教學模式設計教學案例，并進行教學實踐。主要分為3個階段：(1)課題準備階段-教師與學生共同提出牧草種子學值得研究的方向；每個班級確定4個研究方向，成立研究小組設計研究方案，模擬開題報告；(2)課題實施階段-每個課題聘請1位指導老師，以完成研究課題為動力，經歷資料收集、提煉觀點撰寫研究報告等學習過程；(3)總結階段-每小組根據完成的研究報告制作成PPT，由組長匯報，進行課題間交流小結。

圖1 應用于牧草種子學的PBL教學模式Fig.1 PBL teaching model applied to Forage Seed Science

2.2 多媒體教學課件的更新完善

隨時收集整理比較重要的牧草種子標本，尤其是楊凌地區的優勢牧草種子，在不同的發育時期，將種子采收回來在解剖鏡下拍攝種子形態結構和發育圖片，為多媒體課件制作提供良好的素材。通過課件展示形形色色的牧草種子照片，讓學生深切感受到牧草種子的重要、多樣、有趣。跟隨國際前沿，隨時會跟蹤種子生物學研究領域較新的研究成果，不斷完善多媒體課件的內容，圖文并茂，盡量使學生獲得牧草種子學相關的新知識。

2.3 實驗實習教學改革

2.3.1 實驗教學改革 為強化實踐教學，將“牧草種子學”中實踐性較強、實驗技術應用較廣泛的相關內容分離出來。以2018年春季授課為例，主要開展的實驗有：(1) 牧草種子基本結構觀測；(2) 牧草種子老化-催腐劣變法；(3) 牧草種子活力測定，豆科牧草種子活力主要通過間接法(電導率法)，禾本科牧草種子活力測定主要通過直接法(種苗生長特性法)；(4) 牧草種子物理特性測定；(5) 牧草種子休眠破除。注重學生實踐能力的培養，不斷完善實驗指導，向學生分發活頁指導資料。根據教學中存在的問題和結合最新的研究進展，及時修改和增補實驗指導內容。為了在有限時間內提高學生的積極性和參與性，每次實驗課結束后都會告訴同學們下節課要做的內容，讓同學們以小組為單位，依據實驗指導中的內容提前查閱文獻資料，對下節課要做的內容進行實驗改進和補充，而且實驗課上少講多做，只簡單提示操作步驟，以培養學生的實際動手操作能力。實驗過程中經常向學生提出問題，使學生認真思考，手腦并用，調動學生的學習積極性。每次實驗結束后要求按時完成實驗報告，并布置2～3個與實驗相關的思考題，讓學生通過實際操作獲得的結果進行分析，真正了解實驗的內涵。

2.3.2 實習教學改革 牧草種子學教學實習是理論聯系實際的重要教學環節，通過生產實習，使學生對課堂所學內容正確理解掌握。西北農林科技大學地處陜西關中地區，每年實習時間在6月中旬，主要通過以下幾個環節進行教學實習。(1)通過查找互聯網上牧草種子相關企業、查閱圖書館相關專業書籍，結合實際調研楊凌地區種子專賣店等方式，對當前市場常見的草類植物種子(不少于40～60種)的價格、品質、產地及供種公司等信息進行市場調研并歸納梳理；(2)通過觀察牧草種子形狀、顏色、大小、種子表面及其附屬物以及種臍的位置等對40種禾本科、豆科及其他科重要牧草種子形態結構進行識別；(3) 對牧草標本區和校園中當年成熟的80～100種牧草種子進行采集，在實驗室采用種子標本瓶和標本冊兩種方法進行牧草種子標本制作；(4)對西北農林科技大學草業科學系試驗教學基地牧草標本區的所有栽培牧草種子的不同成熟期進行觀察，確定牧草種子適宜的收獲期；(5)對重要豆科牧草和禾本科牧草通過測定單位面積的生殖枝數、每個生殖枝上的花序數、每個花序上的小花數、每個小花的胚珠數及平均種子重量等方面進行牧草潛在種子產量,表現種子產量和實際種子產量測定，并分析造成牧草種子實際產量低下的原因及提高的措施。(6) 對采收的種子通過使用種子分選儀、簸箕、分樣器等進行了加工處理。(7) 采用扦樣器對田間收獲的牧草種子進行扦樣，并將扦樣種子帶回實驗室模擬牧草種子檢驗環境，按照中華人民共和國國家標準草種子檢驗規程[5]對重要草種子進行質量檢驗，主要進行種子凈度分析、其他植物種子數測定、發芽試驗、四唑鹽(2,3,5-氯化三苯基四氮唑)測定種子生活力、健康測定、種及品種測定、水分測定、重量測定指標，并填寫檢驗報告單。

多樣化的實習內容和方式使得學生們的實習積極性很高，在實習中能充分發揮團隊協作精神，能運用所學專業知識，人人參與動手操作，不僅夯實了專業基礎知識，提高了動手能力，并按時認真完成了實習報告，通過學生實習期間的積極表現及實習報告的撰寫發現學生對這種方式的實習較為滿意，并且基本掌握了陜西關中地區常見的草類植物種子的識別、種子質量檢驗的基本程序、牧草種子生產的基本環節、牧草種子清選等的實踐操作技術。

2.4 完善牧草種子學課程考評指標體系

牧草種子學課程考評指標體系完善是牧草種子學教學改革的重要內容，根據近7年對牧草種子學教學的初探，目前理論成績主要通過平時考核(占總評成績20%)、實驗考核(占總評成績20%)和理論考試(占總評成績60%)等方面對學生進行綜合考核評價。平時考核主要通過考勤、課堂表現、論文撰寫和文獻翻譯等幾方面開展。其中出勤(占平時考核成績20%)；課堂成績(占平時考核成績25%)主要包括小測驗(占課堂成績30%)、課堂辯論(占課堂成績15%)、課程論文撰寫(平時成績35%)；外文文獻翻譯講解(占平時考核成績20%)。實驗考核包括出勤(占實驗成績20%)、實驗技能(占實驗成績40%)、實驗報告(占實驗成績40%)。理論考核指考試卷面成績。實習成績主要通過實習表現(30%)、實習成果(30%)和實習報告(40%)3個方面來體現。多元化的考核方式不僅增加了草業科學專業學生學習牧草種子學知識的積極能動性，而且發揮了學生自身的長處，通過綜合評價學生，更全面的通過成績來反應學生對牧草種子學專業基礎知識掌握的程度。

2.5 改革初探取得的效果

近5年，經過對牧草種子學課程授課模式和考核方式的探索，發現通過教學改革后本專業學生可更有針對性地提出問題并展開激烈討論和辯論；學生的實踐動手能力得到了較好的鍛煉，學生的學習成績逐級提高。PBL教學模式在牧草種子學課程中的初探開始于2014和2015級草業科學本科生，這兩級學生的成績較前三級增加，但這兩級學生的成績較為接近 (圖2)。通過牧草種子學課程的講授和學習，教師和學生都要廣泛地搜集最新研究進展和相關專業知識，才能更好的進行課堂互動，教學相長，共同提高。

圖2 2011-2015級草業科學專業牧草種子學平均成績Fig.2 Average examination results of Forage Seed Science for grassland science students enrolled in the year of 2011-2015