“园林植物遗传育种学”课程教学改革探讨

2015-03-17 04:37马彦军苏世平
关键词:育种学遗传学园林植物

马彦军,苏世平

(甘肃农业大学林学院,甘肃兰州 730070)

园林植物遗传育种是丰富园林应用中物种多样性和品种多样性重要而有力的科技手段,是一门“以遗传学理论为指导,将天然存在或人工创造的变异类型通过一定的方法和程序,选育出性状基本一致,遗传性相对稳定的符合育种目标与要求的新类型、新品种,并繁育良种苗”的综合性基础课程[1]。课程的主要任务是通过课堂讲授和课下学习使学生掌握现代遗传学的主要原理,理解观赏植物主要观赏性状的遗传和变异的基本规律和分子机理,并在此基础上介绍培育观赏植物新品种的基本途径和方法,尤其是以基因工程技术为主的现代育种技术[2]。

从各高校园林专业园林植物遗传育种学教学现状来看,普遍存在的问题有:(1)新内容不断增加,而课时量不足;(2)学生人数增加,实验室面积多年来没有多大变化;(3)教学实习经费不足等。为此,笔者借助甘肃农业大学园林专业教学改革的契机,在园林植物遗传育种学的教学过程中,采取了多种改进措施。通过对课程教学改革措施进行分析,探讨如何有效提高课堂教学质量,激发学生学习热情,以期为该课程的教学改革提供经验参考。

一、园林植物遗传育种学教学改革的措施

(一)课堂教学改革

1.教材改革。选用什么样的教材,是教师需要认真思考和推敲的问题[3]。针对园林植物遗传育种学,笔者结合多年的授课经验,对教材进行了筛选和对接,在实际教学过程中选用程金水主编的《园林植物遗传育种学》(面向21世纪课程教材)作为主要教材。根据每一届学生的实际情况,讲授过程中,经典遗传学部分参考朱军主编的《遗传学》(面向21世纪教材),现代遗传学部分参考张玉静主编的《分子遗传学》;园林植物育种学的内容参考王明庥主编的《林木遗传育种学》、陈晓阳主编的《林木育种学》及尹伟伦主编的《林业生物技术》。除了这些参考书外,还把近年来在国内外相关学术期刊上发表的该领域最新研究成果、相关网络内容作为教材的补充部分进行讲解分析。

2.教学内容改革。园林植物遗传育种学近些年来迅猛发展,在教学内容上不断补充了分子生物学、分子遗传学、基因工程、基因组学等学科的新内容与新方法;育种技术也在传统引种、杂交等技术手段的基础上,开始在生产上逐渐应用转基因、航天育种等现代育种技术和手段,这些技术手段的改进迫使课程内容必须要同步跟进。然而,课程内容的增加并没有带来课时量的增加。2008年,在我校“园林植物遗传育种”课程学时教学计划修订中,由原来的64学时压缩为48学时(讲授36学时,实验12学时)。相对课程内容增加而学时减少的问题,必须要对旧的课程教学大纲、实验大纲的内容进行相应的修订。因此,笔者在讲授过程中把教学内容分为:绪论、经典遗传学、现代遗传学、育种基本知识、常规育种、现代生物技术育种等6部分,对每一部分的内容进行优化组合,学生在高中或者其他课程中已学过的内容,只做归纳式讲解,重点针对新内容进行讲授。在缩减了教材部分内容的基础上,增加了学科研究前沿及社会上相关的热点问题,如分子遗传学方面有关人类基因组学、后基因组时代及模式植物遗传研究的最新进展,育种学方面有关转基因、抗逆性育种、航天育种以及植物组织培养及快繁技术等。增加的这一部分内容通常采用专题讲座的形式进行,促使教学内容多元化,增加学生的学习兴趣。

3.教学方法改革。教学方法改革包括教学方式和教学手段的改进。教学方式对于教师,就像一个好的演员要掌握高超的表演技巧一样重要[4],在实际教学过程中,笔者应针对不同的教学内容采取不同的教学方式。在课堂讲授中,突出重点和难点,对基本原理、重点内容进行重点讲授,保证学生能够全面理解和掌握。同时,在课堂上采用提问的方式促使学生进行认真思考,并组织学生进行讨论。比如在讲授转基因时,针对目前对转基因作物争论比较大的情况,让学生进行分组讨论,提出自己的见解。为了高效利用课堂时间,笔者会将一些比较容易理解的章节提前布置给学生,让他们在课外查阅相关文献资料,编写讲义或制作PPT,然后在课堂上随机叫几名同学在讲台上给其他同学讲授,讲授完毕后,其他同学可以对讲授的同学进行提问或质疑。制作PPT和上讲台讲授虽是一种挑战,但是通过这种形式,学生一方面可以感受老师为了讲好一堂课所付出的辛勤劳动,另一方面促使自己在课外阅读和查阅大量文献资料,增强对知识的理解,同时还可以锻炼独立思考问题的能力和语言表达的能力,加强同学间的交流,提高学习的积极性和主动性。具体实施效果表明,随着讲授次数的增加,学生制作PPT的技术和讲授效果越来越好,灵活多样的教学方法既活跃了课堂气氛,又提高了学生学习的兴趣。

教学手段的革新是现代化教学的助推器。投影仪、幻灯机是现代化教育的基本技术手段[5]。多媒体以其对数据、文本、动画、图像、音频等多种信息的巨大处理能力,在现代教育和教学中显示出了明显的优越性[6]。如在遗传学中DNA的结构和复制过程比较抽象和难懂,利用多媒体技术可以模拟这一动态变化过程,使其变得具体而形象化,学生可以直观地感受并理解掌握该知识点。再如讲授育种时,可以利用投影仪,将一些转基因植物和太空育种的植物等现代育种技术培育而成的植株、果实等图片或实物投影在幕布上,学生通过这些图片高效地接受新知识,同时也增加了趣味性,吸引了他们的注意力,充分调动了学习的积极性和主动性。多媒体课件传播的信息量大,增加了教学内容,在一定程度上解决了由于教学学时压缩而产生的学时不足等问题。

(二)实践教学改革

实践教学是本课程必不可少的组成部分,对巩固学生所学的理论知识、培养学生动手能力和创新精神具有重要的作用[7-8]。但继2000年以来,随着本科生的大幅度扩招,实践教学面临着一些新问题:(1)该专业学生人数由以前不足60人增加到现在100多人,而现有的实验室是按照30人的班级来设计,实验室不能满足学生实验教学的需求;(2)实践教学所需实验材料和化学试剂价格明显上涨,而学校拨付的实践教学费用有限;(3)教学实习基地缺乏,杂交、选择等育种方法无法实施,良种栽培技术的实验不能正常开展。为了满足实践教学的需求,笔者在实际教学中利用现有的条件对实验内容进行了调整,减少传统的验证型、演示型实习实验,开设综合型、设计型实验。综合型、设计型实验需要把遗传学、植物学、实验设计、统计学、育种学等多门课程的知识综合起来进行设计,这样既能锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力,又能为学生今后从事科学研究工作奠定一定的基础。例如:育种学部分设置了“园林植物组织培养快繁技术”综合设计型试验。将全班学生分成若干小组,要求每组学生查阅相关文献、选择合适的植物(要求每组所选植物不同)、完成试验设计、可行性论证和实施。通过这个过程,不仅调动了学生主动学习的能力,也锻炼了他们的团队合作精神及动手能力。

为使学生的创新能力得到充分发挥,笔者支持和鼓励学生自由组成团队,以本课程为主自选题目或结合其他相关的课程,如“园林植物栽培学”、“园林植物苗圃学”等,以生产实际当中遇到的问题(如良种栽培技术、良种繁育技术等)作为研究内容,申请学校的大学生科研训练计划(SRTP)项目。在项目的实施过程中,学生对所所学的知识和理论有了进一步的认识和理解,能够熟练地应用所学的实验技能,提高了综合运用所学知识发现实践当中存在的问题能力、处理实际问题的能力、动手能力以及写作能力。通过SRTP训练,增强了学生的创新意识,提高可其创新能力;培养了学生的独立思考意识和团队合作精神,使学生综合素质得以提升。

(三)课程考核改革

考核的目的是检查和评价学生的学习效果,并巩固所学知识[9]。为了客观、全面、真实地反映学生的实际学习情况,考核形式应灵活多样,应注重学生学习的全过程,不要过多地依据最后的考试结果,导致学生出现“高分低能”。为了防止这种现象的发生,需要建立一套科学合理的评价体系。为此,笔者合理划分了成绩构成:平时成绩占10%、实验实习成绩占20%、课程论文成绩占10%、期末考试成绩占60%。在试卷内容上,要求试题难易程度适度,题型多样化,对教学大纲要求掌握的知识的覆盖率为85%以上,且内容要求涵盖重要知识点、学科发展前沿、社会关注的学科要闻、科学论坛热点等方面,形成一套能够检查学生记忆、分析、评论能力的综合性评价学生学习效果的试卷,由此促使学生平时注意收集相关资料,注重学科发展动态,积极思考问题,达到以考促学的目的。

二、园林植物遗传育种学教学改革的成效

通过4年的课程改革,取得了如下成效:(1)不断地补充学科最新研究成果,弥补了由于教材编写的滞后而导致教材内容陈旧的缺陷,完善了知识结构体系,使得教学内容得到了不断地更新,保持了教学内容的先进性;(2)对课堂教学内容和实践课程内容进行重新整合,多种授课方式结合,增加了学生学习的主动性和积极性;(3)让学生自己准备教学内容和制作PPT并走上讲台给同学和老师讲授、改变考核方式,使得学生对这一课程学习产生了浓厚的兴趣,出勤率由原来的80%左右上升到95%以上;学生成绩明显有了提高,平均成绩由原来的80分左右提升到90分左右;每年申请并得到资助的与园林植物遗传育种有关的SRTP项目2~3项;(4)摆脱了以前在课堂讲授以及实验实习过程中以教师为主体的模式,使学生由被动学习变为主动学习;(5)在实践教学改革后的学生与以往毕业实习生相比较,他们在绿化苗木和花卉生产企业实习期间普遍得到了好评,实习单位认为他们在苗木花卉快繁的实际操作能力、解决实际当中遇到的问题能力,均高于以往的实习生。

三、结语

经过这些年的探索,虽然取得了一定的成绩,但仍然存在一些问题,比如学生人数比较多(甘肃农业大学园林专业近几年学生人数在100人左右),上课一般都在大教室进行,而且每一个学生的基础不一样,这样就无法顾及到每一个学生,导致有些学生抱着考试只要过关的心理。该门课程安排第七学期进行,这样就有部分学生由于考研要参加各种补习班,导致出勤率不高等问题。在今后的实际教学过程中,教师需要不断地更新自身知识和提高自身综合素质,针对学生的实际情况,有目的的改革教学内容和教学方式,从而培养学生学习的兴趣,提高学生学习的积极性和主动性,提高课程的教学质量和教学水平。

[1]程金水.园林植物遗传育种学[M].北京:中国林业出版社,2010.

[2]杨秀云,武小钢.《园林植物遗传育种学》课程教学方法探讨[J].山西农业大学学报,2007,6(5):85 -86.

[3]辛培尧,周军,何承忠,等.“林木遗传育种学”课程教学改革探讨[J].兰州教育学院学报,2013,29(10):86-88.

[4]赵广建.刍议课堂授课的艺术性[J].中国高等医学教育,2008(5):34-35.

[5]陈华.《园林植物遗传育种学》教学中学生创新能力的培养[J].安徽农业科学,2009,37(12):5 798-5 799.

[6]张国君,张锐,刘玉艳.浅谈园林植物遗传育种学课程的教学改革[J].科技视界,2011(27):16-17.

[7]王仲,李秀霞,孙睿,等.多媒体技术在园林植物遗传育种教学中的应用[J].科学教育,2009,15(5):65 -66.

[8]张鹏,沈海龙.东北林业大学“种苗学”课程实践教学若干问题的探讨[J].中国林业教育,2012,30(4):65 -67.

[9]白晋华,郭晋平.“测树学”课程教学环节改革初探[J].中国林业教育,2013,31(2):68 -69.

(编辑:刘伟霄)

猜你喜欢
育种学遗传学园林植物
园林植物配置在园林绿化中的应用探究
例析对高中表观遗传学的认识
园林植物配置在园林绿化中的应用
园林植物与应用课程教学改革初探
浅谈园林植物配置
实验设计巧断遗传学(下)
水产动物遗传育种学教学过程中科研反哺教学初探
园艺专业遗传育种相关课程融合改革的思考
开放式实验教学模式在微生物遗传育种学实验中的应用
医学遗传学PBL教学法应用初探