《植物育种学》课程教学改革与实践

2014-04-08 19:12潘金豹南张杰
实验科学与技术 2014年4期
关键词:育种学双语植物

韩 俊,万 平,潘金豹,谢 皓,南张杰

(北京农学院 植物科学技术学院,北京102206)

高等农业院校肩负着培养高级农业人才和发展农业科学技术的教育目标,学生不仅需要具备扎实的专业理论知识,更要具备较强的动手能力和创造性[1-2]。《植物育种学》课程是高等农业院校农学专业的必修课,是一门研究选育作物新品种和繁育优良品种的原理和技术的科学,是植物学、遗传学、生物技术等多学科交叉的综合性应用科学。同时,该课程具有较强的理论性与实践性[3-4]。为了适应高等农业教育改革的要求,为了培养出具有实践能力和创新精神的一流农业科研工作者和高等农业专业技术人才,《植物育种学》课程建设与教学改革已作为各高等农业院校农学类学科建设的重要内容。

北京农学院在“强化实验实践教学,提高学生综合素质和创新能力”的办学理念指导下[5],《植物育种学》课程组围绕专业培养目标,改革教学模式,优化教学内容,加强实验实践教学环节。通过近几年的教学改革实践证实,学生更全面地掌握了本课程的主要内容,提高了学生的动手能力,增强了学生的实践技能,提升了学生的创新意识与创新能力,全面提高了学生的专业素质和技能。

1 双语教学模式的探索

双语教学是指在教学过程中引进国外具有代表性和先进性的原版教材,并用两种语言(汉语+英语)进行授课的一种教学方式。专业课程采取双语教学模式是“教育面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,是培养2l世纪高素质专业技术人才的必然趋势。其目的在于让学生掌握必要的专业知识和技能,强化学生对某些学科领域前沿知识的了解,从而加深受教育者对专业课程的认知与学习,并使其具备国际交流与合作能力,培养高素质的复合型人才,以适应经济全球化的需要。

选择适宜的教材是保证双语教学质量的前提。《植物育种学》双语教学选择英文原版教材《Principles of Plant Genetics and Breeding》,该教材由美国著名植物育种家George Acquaah编著,是国内外学者公认的精品教材。该教材介绍了植物育种的经典理论技术和现代分子生物学技术,在参考已有育种教材的基础上,吸收各教材优点并对教材内容进行有机整合,调整、添加最新发展的育种知识。其中,第5章“植物育种的工具”详细介绍了目前植物育种中所运用到的分子技术育种技术,包括组培、基因克隆、转基因、多倍体和其他的一些生物技术,属于目前植物育种学方面较前沿、较先进的技术。教材加强了相关学科之间的渗透与交叉,知识结构体系合理,育种理论知识丰富,结构新颖,重点突出,脉络分明,图表简明清晰。语言描述准确,英文通俗易懂。

另外,选择David Allen Sleper等主编的美国农学专业经典教材《Breeding Field Crops》(5th edition,第5版,Blackwell publishing,2006)及加拿大著名植物育种家Neal C.Stoskoph编著的国际著名英文原版教材—《Plant Breeding:Theory and Practice》(Scientific Publishers,India,2006)为主要参考书籍。由于英文原版教材价格较高,因此我们根据课程授课内容,对英文原版教材进行了改编和选编,印发给学生,其价格与国内教材相当,减轻学生的经济负担。

2010年开始实施该课程的双语教学,面向2007级、2008级和2009级农学专业本科生开设了《植物育种学》双语教学课程。通过三年的双语教学实践表明,双语教学明显提高了学生专业英语水平,加深了学生对该课程的学习理解,使学生全面了解了植物遗传育种学科的国际发展前沿动态。培养的本科毕业生中有6名毕业生出国深造,有15名毕业生在中国农业大学、中国农业科学研究院和中科院遗传与发育生物学研究所等国内农业高校、科研院所攻读农学硕士学位。

2 实验、实践课教学体系的优化

大学生的专业业务素质主要包括理论素质和实践技能两个方面,而理论和实践是相辅相成的关系。学生通过教学实验,可以巩固课堂学习的理论知识,同时可以锻炼学生的动手操作和分析实验数据的能力,学生在观察实验现象、总结实验结果的基础上又可以获得新的知识和技能。因此,实验教学既是课堂教学的辅助环节,又是课堂教学的深化与延续。《植物遗传育种学》是一门实践性较强的学科,其实验课应紧扣生产实际,才能使学生了解生产实际。有了对生产实际的感性认识,才能提高学生学习的积极性和主动性,才能有助于学生动手能力的培养和提高,掌握生产技术。

2005年以前植物育种学课程未设置实验课。自2005年第二学期起,本课程小组的《植物育种学总论》开设了10个实验,《植物育种学各论》开设了6个实验,内容涉及综合性和设计性实验。2008年合并后的《植物育种学》开设了5个实验和3天实习。为了强化大学生专业实践技能教育,培养具备实际动手能力和创造性的高素质人才,并结合该课程学时大幅度消减等特点,2009年起,进行了该课程综合实验、实践教学体系改革,在保留原有的5次实验课的基础上,将实习增至9天,以增强学生实验和实践环节,其中7天为综合性实验。配备先进的实验仪器,结合教师科研,根据作物生长农时及学校课程安排时间,在小学期安排了4~5天实习内容,精心设计了从育种学经典常规实验到细胞水平、分子水平及转基因作物鉴定的实验实习内容。在科研、生产第一线教学,丰富教学实习内容。在教学中,带领学生到生产现场进行生产实习,组织学生到周边地区一流育种单位的生产繁育基地、实验室及农场进行参观和教学实习,可以利用第一现场开展教学实习,使学生开阔眼界,了解植物育种学学科的发展现状,丰富实践知识,提高教学效果。其中,有两天的实习内容分别是参观中国农业科学院试验农场、国家种质资源库、通州辐照中心、中国科学院遗传与发育生物学研究所的植物基因组学国家重点实验室、北京市国家转基因作物标准化试验示范基地,使学生系统了解作物育种、科研、生产、国家区试和新品种展示、转基因作物安全性试验和严格释放程序的各个环节,并及时掌控植物遗传育种学科的最新前沿动态。

科研工作的实质就是发现新问题、提出新见解、拟定新对策的创造性活动,发现、分析和解决新问题的过程,就是创新意识、创造性思维和创造能力及奉献科学精神的全面展现过程。在实践教学过程中我们将实验、实习教学与教师科研相结合,依托科研为实验教学提供丰富的现场和实验材料,增加了学生参与实验的积极性、培养了学生的科研兴趣与动手能力。

在北京市教委和学校的支持下,我们先后购置了大批先进的实验仪器设备,开发用于实验课教学中,极大地改善了实验条件。这些仪器设备包括FOSS公司生产的面筋仪、凯式定氮仪、膳食纤维测定仪及近红外谷物快速分析仪等;还购置了PCR仪、荧光定量PCR仪、分子杂交炉、超低温冰箱等分子生物学实验设备。基于以上实验条件,我们成功地将生物技术引入育种实验课。此外,我们还搜集、设计并整理了相关实验指导材料,作为实践教学的参考指导书。

3 改革教学方式

积极采用现代教学手段,精心制作了图文并茂、内容翔实、结构合理的多媒体教学课件,不断收集资料与素材,不断更新课件内容,对多媒体课件的内容、表现方式进行反复比较与研制,力求通过不同的沟通媒介,提高教学质量和学生的分析能力。

改革教学内容表达形式,从教与学两方面着手,采取灵活多样化的教学方法,增加讨论课内容。分别拟订了转基因与食品安全、抗耐性育种与环境保护、种质资源保护与利用和分子标记辅助选择与分子设计育种等专题让学生进行讨论,充分调动学生学习的兴趣,体现学生的主体作用。在授课的过程中讲清内在规律与逻辑关系,讲清难点和重点,帮助学生形成正确的思维方式。改变以往“满堂灌”“填鸭式”的教学方式,要求学生自学,教师适当加以指导,在加强基础知识教学的同时提升学生的自学能力。把学生作为教学活动的主体,激发学生的学习主动性、自觉性,调动他们内在的学习潜力。

积极开展启发式教学,引导学生独立思考。根据教学内容,注重指导学生结合毕业论文和大学生科学研究课题,开展研究,鼓励学生查阅文献,分组合作,课堂做PPT报告。在教学过程中努力实现课堂教学的开放性和互动性,锻炼学生动手、动口以及主动学习的能力。

4 网络课程建设与考核方式的改革

4.1 网络课程建设

网络课程的建设与实施对推动高等教育改革和远程教育发展起着举足轻重的作用。网络课程是高等教育和远程教育不可或缺的重要教学资源之一,其质量的好坏直接影响了教学效果的高低。网络课程是传统课程在现代网络信息环境下的重建,是教师、学习者、媒体教材和网络学习环境四方持续地相互作用的过程与内容的总和。

课堂讲授只能在有限的时间内传授给学生基本知识和原理,学生要做到融会贯通仅凭课堂教学是不行的,需要借助于课前预习、课后复习和相关扩展性的学习。2009年4月我们成功申报了“《植物育种学》网络课程建设”教学改革项目,2010年建成中文和英文两套双语课件及完整的网络课程体系,并通过了学校组织的专家验收。课程在网上设置了课程简介、教学大纲、中文课件、英文课件、实践教学及参考资料等栏目,实现了教学资源的网络化,随时供学生取用。这些内容将不断丰富与更新,同时计划将作物育种领域的最新成果和信息及时整理上网。并在网上提供了学生进一步学习的方向和资料来源渠道。实现了网上辅导和网上答疑,更好地实现了师生互动。

4.2 改革考核方式

课程考核是衡量学生掌握该课程相关知识的手段,也是任何教学中不可缺少的环节,是对教学质量、教学效果的反馈和检查。长期以来,我国高等学校的课程考核模式主要以检测学生课程学习书面考试成绩为目的,这种以评定成绩为主的考核模式存在不少问题。突出地表现为重课本,轻实践;重知识,轻能力;重结果,轻过程;重对学生的测试,轻对课程自身的建设,这种考核模式既不利于学生分析、综合能力的培养和创新精神的形成,又不利于课程的建设和发展,并直接影响到人才培养的质量。因此,为了提高课程教学改革的效果,完善考评制度显得尤为重要。

为了引导学生树立正确的学习态度,建立良好的学习习惯,调动学生学习的积极性和主动。2009年开始,我们将课程考评方式由传统的试卷考试+实验报告的形式,转变为考评成绩按百分制统计。把教学实习成绩、实验成绩按20 的比例纳入考试成绩,出勤率占20,讨论课和PPT报告占20,试卷考试占40 。几种考核方式综合使用可以从各方面督促学生学习,保证平时的学习质量。减少闭卷考试中死记硬背的题目,增加理解性与思考性试题。试卷题型由原来的名词解释、填空和问答题三种类型,增加到名词解释、填空、选择、判断、简答题和论述题六种类型,目前已建立题型丰富的试题库。实践表明,多元化的考核方式应用到《植物育种学》的考核中取得了较好的效果。这种考核方式避免了一张试卷定成绩的弊端,兼顾了学生基础理论水平和实践能力的提高。

5 结束语

通过《植物育种学》教学综合改革,提高了教学质量,拓宽了我校农学专业学生的知识,提高了学生专业英语能力,增强了的学生动手和实践能力,进一步培养了农学本科专业学生的创新意识和综合素质。提升了我校植物育种学的教学水平,进而为作物遗传育种学科建设和硕士点提供有力的支撑,为首都都市农业发展培养与国际化接轨的高素质的人才。

[1] 樊保臣.高职院校学生实践能力培养对策的研究[J].吉林省经济管理干部学院学报,2010,24(4):111-113.

[2] 任四妹,欧鉴基.《植物遗传育种学》实验课程教学改革与实践[J].安徽农业科学,2012,40(1):560-561.

[3] 邹礼平.《作物育种学》课程教改实践探索[J].中国农业教育,2001(2):45-46.

[4] 王铁故,李成奇.试析《作物育种学》教学质量提高的途径[J].河南科技学院院报,2010(2):117-118.

[5] 王芳.农科大学生创新创业能力提高的新途径[J].实验室科学,2011,14(1):1-3.

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