“作物育种学”重点课程建设与实践

何良荣，曹新川，王有武，胡守林，郭伟锋

（塔里木大学 农学院，新疆 阿拉尔 843300）

引言

塔里木大学紧紧围绕高等教育人才培养的根本任务，以提高人才培养质量为目标，促进教育教学改革，充分发挥重点课程的示范带动作用，并于2017年启动了校级重点课程100门，期望整合优质教学资源，革新教学内容，改进教学方法，强化教学条件，优化资源配置，锻造教学队伍。“作物育种学”作为专业课被列入重点课程建设项目中。

“作物育种学”是高等农业院校农学、种子科学与工程专业的一门理论性与实践性都较强的核心专业课，其在人才培养中具有重要地位［1］。“作物育种学”是研究作物新品种选育和繁育的原理及方法的理论科学与实践性很强的应用学科［2］，也是一门随着现代生物技术发展而快速发展的老牌专业课程［3］，原有的育种理论与技术体系不断完善，新的育种理论与技术体系不断涌现，在教学内容多、学时数有限的情况下，如何系统调整教学内容使其满足教学需要，同时激发学生的学习动力，刻不容缓。塔里木农垦大学于1961年设立农学专业，已有60多年的历史，其“作物育种学”一直被列为农学专业的主干专业核心课程之一，在大三上学期开设此课。2017年在被列为校级重点建设课程后，课程团队成员根据课程性质和特点，从实践应用和人才培养体系出发，结合新疆农业生产的特点和塔里木大学人才培养目标，对“作物育种学”课程进行了建设，并取得了一定成效。

一、优化教学内容，突出实践育人

（一）完善教学大纲

立足人才培养目标的需求，优化教学内容，是实现高等学校人才培养目标的基本途径之一，也是摆在广大教育工作者面前的一项重要而艰辛的任务［4］。教学大纲是教师进行规范教学、对学生客观评价的基准。本校农学专业为了培养新疆农业需要的复合应用型人才，为了满足农口专业对作物育种知识的要求，精心设计“作物育种学”的讲授内容，合理优化教学内容。团队成员经过多次商讨修订了大纲，依据作物育种学的育种和良种繁育两大任务划分，并在此基础上按基础内容和育种方法划分教学内容。

目前大纲分成五部分：第一篇基础知识，主要介绍了作物品种选育和良种繁育的基本任务，作物的繁殖方式与品种类型，育种目标，种质资源研究、保存和创新利用等基础内容。第二篇传统育种的途径和方法。掌握作物引种、杂交育种、杂种优势利用、诱变育种和远缘杂交等育种途径的原理、方法和步骤，对比并掌握了各种育种方法的优缺点，还包括育种试验技术内容。第三篇特殊性状的遗传及育种途径，包括抗病虫育种、抗逆性育种、群体改良和轮回选择。第四篇分子育种技术，重点理解细胞、组织培养，重组DNA技术，植物原生质的培养和体细胞杂交的方法，以及分子标记辅助选择育种的原理及方法。第五篇品种审定与良种繁育，了解我国农作物优良品种的审定环节和繁育体制，理解品种混杂退化的原因，以及防杂保纯的措施，初步掌握良种繁育的程序和方法。

在上述大纲内容中，第一篇和第二篇可以看作是作物育种学中的经典内容，此部分内容中的品种定义、DUS特性、进化三要素、作物起源中心学说、纯系学说、气候相似论、杂种优势学说、远缘杂交困难和克服办法等知识点，在遗传学中都讲授过，是育种家认可的理论与技术，学生应该重点掌握。此部分内容占教学大纲内容的65%左右。第三篇和第四篇为作物育种的进展内容，比如抗病虫育种、转基因育种等是目前作物育种的热点，育种家和单位投入其中，已有成功实例，但还在不断完善。此部分内容占教学大纲内容的30%左右。要求讲授的内容应具有时效性，激发学生对热点问题研究进展的关注度。第五篇品种审定与良种繁育，因后期开设了“种子生产学”课程，因此在讲述框架性的知识点时不用过于详细，这部分内容仅有3～4学时，占大纲教学内容的5%左右。

（二）强化实践内容

“作物育种学”是实践性很强的专业课，在讲授中强调理论，更应注重实践，用成功育种的实例强化理解，用实验、实习强化学生加深印象。通过介绍育种人的经历或传记，激发学生对育种工作的热爱，理解农业大国“国以农为本，农以种为先”，树立成为种业人的远大理想，为实现种业强国梦，解决种业“卡脖子”的问题而努力学习和奋斗。

教学中注重理论讲授结合实践经验。在修订教学大纲的过程中，理论联系实践的教学方法是本课程长期坚持的基本要求与原则。教师队伍有棉花育种、小麦良种繁育的实践经验，有长期在一线从事育种科研的教师，在教学中注重理论教学与生产实际的密切联系，将讲授的理论知识与当前作物育种的生产实际相结合，同时联系学生今后可能从事的科研、技术工作和生活实际，使学生的学习目的明确，兴趣浓厚。

综合开设农学实验，调整实验内容和开设学期。2007年前，农学专业人才培养方案中的“作物育种学”的总学时为60学时，其中实验有10学时。到了2013年，本科人才培养计划中的“作物育种学”的总学时为64学时，且均为理论课。2018年，在修订教学大纲时发现，“作物栽培学”和“作物育种学”中有部分实验重复，实验开设时间在9—12月。因田间规划等实验材料取材难，为了避免重复实验，故将“作物育种学”“作物栽培学”“耕作学”“种子生产学”等课程的实验部分合并为“农学实验”课程，重新制定实验教学大纲，学时数共64学时，即农学实验I、II，在大学三年级分两学期开设。在整合实验的同时，将综合性、设计性实验的比例增至30%。

结合作物生育的特点，开展作物学周年实习。结合新疆农业生产的特点和人才培养目标，强化对学生实践能力的培养，在学生学完理论课和实验课后，进入生产实习阶段，对知识的巩固和能力的培养有很大的帮助。“作物育种学”的实习融入作物学周年实习中，考虑到作物春耕秋收的季节性，作物生产周年实习分两个学期执行。作物实习I从大三年级第二学期的第5周开始，时间为4月初至8月中旬，主要是棉花、水稻等作物的播种、耕作与夏季田管的实习；实习II安排在大四年级第一学期的10月底至11月初，为作物收获阶段的实习，实习I、II合计22周，保证学生学习和掌握作物犁耙播作业、作物物候期观察、开花结果习性调查，以及代表不同有性繁殖方式的作物，如棉花、玉米和小麦三大作物的自交和杂交技术，掌握田间试验规划和设计、田间测产和品质性状调查等“作物育种学”的基本实验技能。这样调整不仅有效避开了学生考研复习和找工作的时间，还增加了3周的实习时间，由于实习时间长且完整，符合用人单位的要求，因此校企联合借助科研院所和种业公司为学生提供了实习的机会，学生在实习期间可以经历作物的完整生长时期。从播种、田间管理到收获，给了学生锻炼能力的空间，磨炼了学生的意志，锻炼了学生的动手实践能力，培养了学生吃苦耐劳的精神［5］。同时，学生在科研院所或种业公司实习，为将来用人单位招聘和学生就业提供了双选的机会。修订后的实习设置在教学效果、学生满意度及实习单位反馈意见等方面均为良好。

二、建设教学资源，拓宽知识渠道

（一）理论资源建设

在“作物育种学”课程教学理论课时增加的情况下，紧紧抓住课程的基本要点、基本理论，并把握重点、难点，特别是在教学内容紧密结合新疆作物的育种环节，主讲教师收集各种素材，精心撰写讲稿和教案，完善理论课的多媒体课件，充分利用中国慕课、雨课堂、智慧树、QQ、微信等平台，增强教学内容的直观性，扩大教学信息量，进而提高教学效率。结合塔里木大学学生的学习特点和课程任务，“作物育种学”课程组教师拓展了分子育种的相关内容，确保“转基因知识的科普化”，制作水稻、棉花、玉米杂交与自交的视频并分享至网络平台，制作完成水稻、棉花、玉米杂交与自交的视频录制；收集国内外关于棉花和小麦等育种、栽培、肥水管理、机械化采收等视频近15个。同时，为了提高实验层次和水平，特地编制了相关实验辅导资料。

为了激发学生的学习兴趣，促进学生自主学习，本课程组教师编写了“作物育种学习题集”和“作物育种学试题库”。这些资料方便学生课前预习、课下检测、课后复习，这些资源的建设均有助于增强学习兴趣和学习氛围，有效促进学生自主学习，让学生“向光生长”，也为本课程进一步构建一流课程，将“以教师讲为主体”的传统教学变为“以学生自学为主体”的翻转课堂讲学模式提供了素材。

（二）实践平台建设

塔里木大学一直以来非常重视实验、实习教学和科研平台的建设，塔里木大学植物科学学院有校内实习基地，有棉花、小麦、玉米、高粱等作物资源，以及新疆特色果树、园艺智能温室等教学资源，是学生实践的优良基地。同时，校内实习基地全天向学生开放。此外，本课程依托的作物育种实验室以南疆主栽棉花、小麦、水稻等品种标本充实学院作物的标本室。学院科研平台和实验、实习基地为本课程实验室的实践教学提供了良好的教学环境，不仅具备开设传统作物育种学实验的条件，也具备开设综合型实验的设施，以及开设科研型、创新型实验的平台，这些硬件条件的建设有利于确保学生顺利完成毕业论文、大学生创新创业等项目。近年来，塔里木大学每年从农学、种子科学与工程专业中选派30名左右的学生到中国农业科学院棉花研究所开展棉花实验班的学习。

三、重视教学评价，促进教师成长

（一）评价学生

教学评价是检验教学质量的重要环节之一，合理的教学评价能够推动高校教学质量的提升，以学生为中心的教学评价主要是对学生的知识、能力等方面，以及在教学过程中的收获和发展程度进行评价。为了督促学生学习，掌握本课程的教学内容，采用全过程的考核方式来检验学生的掌握情况，包括平时考勤、章节测验、期末考核等。考勤采用抽查考勤，考核方式为闭卷考试，课程成绩考核包括平时成绩、课程论文、期中考试和期末考试四部分，其分值比例分别为20∶10∶20∶50，基本实现了过程性考核的模式。平时考核包括考勤、测验、提问、平时作业等。为了督促学生阅读文献了解育种学的前沿内容，用课程论文来评定成绩，此部分占10%。对课程论文制定要求，字数不低于5000字，参考文献不低于10篇，其中2年内发表的文献在4篇以上。改变学生为了考试而学习的观念，注重培养学生综合运用知识的能力和团队合作精神，以加强学生对平时学习及实践的重视程度。

实践教学内容的考核往往随意性很大，没有完整的评价体系，以学生的出勤情况结合实验报告来评定成绩，由于部分学生实验报告相互抄袭，这样的评价无法很好地反映学生的实验技能和动手能力。因此，详细制定实验实习评价体系，以百分制来考核。其中，学生实验实习的态度占30%；实验或实习报告占50%；设计综合性实验，以撰写实验报告和现场操作来评分，共占20%。在实习中每组4～5人，分阶段进行小组实习PPT汇报，每人轮一轮，由5～7位实习教师组成评定小组，对学生汇报的PPT内容、形式进行评定，评委提问，组员回答，评委教师依据学生汇报和组员回答问题的情况进行客观评定，由此训练学生制作PPT、口头汇报、团队协作的能力，同时，促进学生对专业知识的掌握，提高专业能力。

（二）评价教师

本课程的主讲教师在教学方法上不断总结创新，采用多种教学方法组织教学，利用每周的学习时间分享或讨论授课经验。对于刚入职的青年教师，选择教学效果好、科研能力强的教师作为指导教师，开展一帮一活动。对于教师的教学效果评价包括学生试卷成绩、学生教务系统评价、系室内部课堂评价、学院督导评价、学校督导评价等。积极鼓励课程组教师参加学校组织的各项教学大练兵及竞赛，提高教学水平。三年来，先后有10人获得校级“优课优酬”称号，1人在校级实验教学竞赛评选中荣获三等奖，1位教师获得国家级一流课程建设项目资助。

四、组织专业竞赛，增强专业自豪感

组织学生参加学科专业竞赛，教师的指导不同于教师在课堂上的理论讲解，专业课教师的引导对学生的世界观、人生观及专业追求都具有重要影响。本课程的3位教师组织学生参加了2020年“登海杯”全国农林院校种艺作品大赛，在参赛的13幅作品中有8幅获奖，其中1幅“种艺LOGO作品”和1幅“种艺画作品”获得三等奖，其余6幅获得优胜奖。种艺作品大赛的专业竞赛使学生在课堂中学到的理论知识得以应用，进一步加深了学生对专业知识的理解，不仅夯实了学生的专业基础和专业素养，还激发了学生的专业热爱和专业自豪感，全面提升了学生的创新能力和创业意识，为在校大学生培育和践行社会主义核心价值观搭建了平台。学生在参与种艺作品大赛的过程中对教师的品格更加了解，这种教学相长、共同进步的影响力比教师给学生讲解课程知识带来的影响力大。

结语

随着科技的发展进步，作物育种的新技术不断涌现，这对“作物育种学”课程教学提出了更高的要求。“作物育种学”课程全体教师将继续紧紧围绕人才培养这个中心，结合教师科研和本地区的农业特点，学习和补充学科最新发展成果，充实教学内容，秉承农学专业“作物育种学”课程的特色和学以致用的精神，保持课程优势和持续发展潜力，积极向国家一流建设课程学习，继续加强课程建设这个系统工程，让教师强起来，让课堂活起来，让学生忙起来，为建设我国智慧农业培养优秀人才。