“新農科”背景下《作物育種學》教學改革與實踐

張雪海 付志遠 張嘉瑋 邢冉冉 唐朝 王泳超 邵瑞鑫 李衛華(河南農業大學農學院 河南鄭州 450046)

改革創新是教育發展的強大動力[1]，因此深化教學改革，改革教學內容、方法和手段是提高學生學習能力、實踐能力和創新能力的有效措施[2]。高等農業院校是農業科技創新人才培養的搖籃和圣地，肩負著科教興農的神圣使命，承載著數億農民的“中國夢”[3]。后疫情時代，社會競爭更加激烈，大學生不僅要有扎實的理論知識，更需具有在實踐中不斷創新的工作能力，因此，人才的培養過程應積極適應社會發展需求。高等教育在以世界經濟學和全球性變化為重大背景的下融入社會，其教育改革和發展表現為綜合化、信息化、一體化、國際化等趨勢，急需建立和推出一套適應新興經濟體和全球化發展趨勢的高等教育新課程體系[4]。作物育種學是我國農業院校和農學及相關專業的核心課程之一，隨著我國鄉村振興戰略的實施，使得其教學內容相對落后，已經跟不上新形勢。如何對其教學內容進行科學調整以及對教學考核管理方式進行改革，是適應國家農業戰略發展導向的需求，也是我國高等院校該課程革亟待面對和解決的問題之一。

1 作物育種學的地位和特點

《作物育種學》是農學、種子科學與工程等專業的重要基礎課程，該課程具有較強的實用性，在農業院校及農學相關專業的本科生教學中占據重要地位。該課程不僅是一門重要理論基礎課程，更是一門典型的應用型學科，必須和實踐緊密結合[5]。此外，該課程也是一門不斷發展升級的課程，隨著科學發現和技術創新的快速進步，每年都有新的重要研究進展。因此，在作物育種學的學習過程中，需要持續跟蹤遺傳學和生物技術領域的重要突破，并善于建立三者之間的關系。此外，在原定課時被壓縮的情況下，則導致原有教學內容難以完成、新知識點難以補充、教學質量難以保障等問題。所以對該課程進行教學改革，提高教學效果迫在眉睫。該文結合近年來河南農業大學農學相關專業作物育種學的教學工作實踐，對該課程的教學目的、教學內容、授課方法、考核方式等方面進行深入探索與創新，以期提高作物育種學的課堂效率及教學質量，為適應新農科背景下我國農業戰略發展及全球化發展趨勢需求的應用型人才培養體系的構建提供參考。

2 《作物育種學》教學改革探討

2.1 明確教學目標，突出教學重點

《作物育種科學》的教學目的是讓學生學習理論知識，運用理論實踐，加快我國農業的發展。該文以如何制定和完成育種目標為主線，對具體授課內容和授課順序進行適當調整，首先根據生產實踐、作物類型和生態條件提出具體合理的育種目標；其次介紹各種育種手段以及如何利用各種手段實現育種目標；最后介紹品種認證和推廣，主要介紹國家和地方有關種子管理的政策法規。另外，根據課程內容并結合地方實踐，采用課堂討論與課外實踐相結合的方式，來提高學生的綜合能力，讓學生有扎實的理論和實踐動手能力。例如：在教學中，以主線為抓手，強調每種繁殖方法的基本原則和具體方法，而不是追求其難度與厚度，給學生更多獨自思考的空間，從而激發學生的主動性。教學實踐證明，這樣不但充分符合師生學習的總體認知心理規律，而且還充分激活了大學課程的各種學術活動氛圍，充分激發了廣大學生的學習思維和學習主動性。

2.2 豐富教學手段，開闊教學思路

一個好的課堂在于可以激發學生的學習激情，讓學生參與其中。豐富的課堂多媒體教學手段和多種師生互動形式可以有效激發廣大學生的興趣和學習激情[6]。河南農業大學作物育種學的幾位老師在課堂授課教學實踐中充分利用多媒體教學，通過多媒體與教材相結合，通過插入教學視頻、動畫、圖片等方式讓學生獲得直觀生動的聽課印象。此外，為了加深對書本知識的理解，讓每位同學獨立完成每章思維導圖的制作。分組討論時，通過給定的熱點話題，開展專題討論（例如：雜交不親和、雜交不親和在育種上的應用；基因編輯；雜種優勢固定；從頭馴化；分子設計育種；雜交馬鈴薯的基因組設計等話題），讓各組分工協作通過PPT或視頻等方式展示，并和其他同學進行討論、交流并答疑解惑，充分激發每位同學的學習與思考主動性，通過實踐對比，發現參與獨立討論的同學對知識的理解和掌握程度要遠高于沒有參與獨立思考和討論的學生。同時，專題討論要求小組成員在探知的過程中，將自己所負責的部分寫成課程論文，并按一定比例計入總成績。

2.3 調動學生興趣，注重學生能力培養

學生們最缺乏的是實踐能力，而《作物育種學》課程具有較強的實用性，因此作物育種學要優化知識結構，豐富社會實踐，強化能力培養，著力提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力[7-8]。課堂上要求學生將遇到的難點和問題記錄并帶到田間，在校內植物認知園、課程實或畢業實習時，讓廣大學生直面這些難點和問題，提高大家的理論實踐、興趣和動手操作能力，實現“以能力為導向、興趣促學”的目的。

2.4 課程內容更新

過去，各高校主要以生產分工來設置專業，該做法已嚴重不適應農業農村現代化發展的要求。此外，生物技術等新技術及人工智能的發展正在對傳統農業學科形成深刻改造，傳統農林教育發展也已動力不足[9]。因此，為適應新農科背景下作物育種的發展需要，該研究對作物育種學內容進行了更新，增加了一些學科交叉的內容，并在華中農業大學的牽頭下共同完成了作物育種學MOOC 課程的建設。比如：在轉基因育種章節，增加了基因組編輯及其應用一節；此外，新增一章內容：基因組選擇與分子設計育種、作物信息化，具體章節為：（1）基于DNA 多態性的分子標記發展歷史；（2）基因組選擇概念及其原理；（3）常用的基因組選擇模型及其應用；（4）分子設計育種的概念及其應用；（5）作物信息化；（6）光學成像技術在作物表型鑒定中的應用；（7）作物育種管理軟件的應用。

2.5 靈活考核方式，多角度考核學生能力

《作物育種學》課程的傳統考核方式為閉卷考試，經常會出現“上課不聽講，考試靠突擊”的情況發生[10]，為了減少這種情況的發生，我們可以將課程考核分成平時作業（如思維導圖）、課程論文、課堂展示、理論考核這3個部分，這3個部分分別占總成績的10%、20%、20%、50%。此外，疫情時代，網絡教學會面臨一些諸如師生互動性差、教學環境復雜等問題[11-12]，可利用愛課程等平臺，根據學生完成課前教師上傳到系統的任務情況，記入平時成績。從多個角度考核學生，減少學生“背死書、死背書”的情況出現。

3 結語

隨著時代的進步，作物育種科學也會面臨著新的挑戰，會有新的作物育種手段不斷出現，使作物育種識不斷更新和豐富。作為一名教師，要從學生培養的實際需求出發，不斷改革和創新教學過程、跟蹤前沿進展并根據專業特點調整并更新教學內容、融入課程思政、豐富教學方法、嘗試多種教學平臺（如雨課堂、仿真實驗教學等），采用靈活的考核方法來適學科發展和學生需求，以獲得良好教學效果，此外，繼續提高學生學習主動性，積極為社會培養實踐創新應用型人才，更好地滿足社會的需求。由于作物育種學主要是一門服務于農業生產的專業課程，因此采取廣泛接觸社會、加強學生的實踐學習等措施。總之，教學方法在實際教學中具有不斷充實、完善、不斷更新的過程，必然存在許多問題和矛盾，有待進一步探索。