“新农科”背景下《作物育种学》教学改革与实践

张雪海 付志远 张嘉玮 邢冉冉 唐朝 王泳超 邵瑞鑫 李卫华(河南农业大学农学院 河南郑州 450046)

改革创新是教育发展的强大动力[1]，因此深化教学改革，改革教学内容、方法和手段是提高学生学习能力、实践能力和创新能力的有效措施[2]。高等农业院校是农业科技创新人才培养的摇篮和圣地，肩负着科教兴农的神圣使命，承载着数亿农民的“中国梦”[3]。后疫情时代，社会竞争更加激烈，大学生不仅要有扎实的理论知识，更需具有在实践中不断创新的工作能力，因此，人才的培养过程应积极适应社会发展需求。高等教育在以世界经济学和全球性变化为重大背景的下融入社会，其教育改革和发展表现为综合化、信息化、一体化、国际化等趋势，急需建立和推出一套适应新兴经济体和全球化发展趋势的高等教育新课程体系[4]。作物育种学是我国农业院校和农学及相关专业的核心课程之一，随着我国乡村振兴战略的实施，使得其教学内容相对落后，已经跟不上新形势。如何对其教学内容进行科学调整以及对教学考核管理方式进行改革，是适应国家农业战略发展导向的需求，也是我国高等院校该课程革亟待面对和解决的问题之一。

1 作物育种学的地位和特点

《作物育种学》是农学、种子科学与工程等专业的重要基础课程，该课程具有较强的实用性，在农业院校及农学相关专业的本科生教学中占据重要地位。该课程不仅是一门重要理论基础课程，更是一门典型的应用型学科，必须和实践紧密结合[5]。此外，该课程也是一门不断发展升级的课程，随着科学发现和技术创新的快速进步，每年都有新的重要研究进展。因此，在作物育种学的学习过程中，需要持续跟踪遗传学和生物技术领域的重要突破，并善于建立三者之间的关系。此外，在原定课时被压缩的情况下，则导致原有教学内容难以完成、新知识点难以补充、教学质量难以保障等问题。所以对该课程进行教学改革，提高教学效果迫在眉睫。该文结合近年来河南农业大学农学相关专业作物育种学的教学工作实践，对该课程的教学目的、教学内容、授课方法、考核方式等方面进行深入探索与创新，以期提高作物育种学的课堂效率及教学质量，为适应新农科背景下我国农业战略发展及全球化发展趋势需求的应用型人才培养体系的构建提供参考。

2 《作物育种学》教学改革探讨

2.1 明确教学目标，突出教学重点

《作物育种科学》的教学目的是让学生学习理论知识，运用理论实践，加快我国农业的发展。该文以如何制定和完成育种目标为主线，对具体授课内容和授课顺序进行适当调整，首先根据生产实践、作物类型和生态条件提出具体合理的育种目标；其次介绍各种育种手段以及如何利用各种手段实现育种目标；最后介绍品种认证和推广，主要介绍国家和地方有关种子管理的政策法规。另外，根据课程内容并结合地方实践，采用课堂讨论与课外实践相结合的方式，来提高学生的综合能力，让学生有扎实的理论和实践动手能力。例如：在教学中，以主线为抓手，强调每种繁殖方法的基本原则和具体方法，而不是追求其难度与厚度，给学生更多独自思考的空间，从而激发学生的主动性。教学实践证明，这样不但充分符合师生学习的总体认知心理规律，而且还充分激活了大学课程的各种学术活动氛围，充分激发了广大学生的学习思维和学习主动性。

2.2 丰富教学手段，开阔教学思路

一个好的课堂在于可以激发学生的学习激情，让学生参与其中。丰富的课堂多媒体教学手段和多种师生互动形式可以有效激发广大学生的兴趣和学习激情[6]。河南农业大学作物育种学的几位老师在课堂授课教学实践中充分利用多媒体教学，通过多媒体与教材相结合，通过插入教学视频、动画、图片等方式让学生获得直观生动的听课印象。此外，为了加深对书本知识的理解，让每位同学独立完成每章思维导图的制作。分组讨论时，通过给定的热点话题，开展专题讨论（例如：杂交不亲和、杂交不亲和在育种上的应用；基因编辑；杂种优势固定；从头驯化；分子设计育种；杂交马铃薯的基因组设计等话题），让各组分工协作通过PPT或视频等方式展示，并和其他同学进行讨论、交流并答疑解惑，充分激发每位同学的学习与思考主动性，通过实践对比，发现参与独立讨论的同学对知识的理解和掌握程度要远高于没有参与独立思考和讨论的学生。同时，专题讨论要求小组成员在探知的过程中，将自己所负责的部分写成课程论文，并按一定比例计入总成绩。

2.3 调动学生兴趣，注重学生能力培养

学生们最缺乏的是实践能力，而《作物育种学》课程具有较强的实用性，因此作物育种学要优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养，着力提高学生的学习能力、实践能力和创新能力[7-8]。课堂上要求学生将遇到的难点和问题记录并带到田间，在校内植物认知园、课程实或毕业实习时，让广大学生直面这些难点和问题，提高大家的理论实践、兴趣和动手操作能力，实现“以能力为导向、兴趣促学”的目的。

2.4 课程内容更新

过去，各高校主要以生产分工来设置专业，该做法已严重不适应农业农村现代化发展的要求。此外，生物技术等新技术及人工智能的发展正在对传统农业学科形成深刻改造，传统农林教育发展也已动力不足[9]。因此，为适应新农科背景下作物育种的发展需要，该研究对作物育种学内容进行了更新，增加了一些学科交叉的内容，并在华中农业大学的牵头下共同完成了作物育种学MOOC 课程的建设。比如：在转基因育种章节，增加了基因组编辑及其应用一节；此外，新增一章内容：基因组选择与分子设计育种、作物信息化，具体章节为：（1）基于DNA 多态性的分子标记发展历史；（2）基因组选择概念及其原理；（3）常用的基因组选择模型及其应用；（4）分子设计育种的概念及其应用；（5）作物信息化；（6）光学成像技术在作物表型鉴定中的应用；（7）作物育种管理软件的应用。

2.5 灵活考核方式，多角度考核学生能力

《作物育种学》课程的传统考核方式为闭卷考试，经常会出现“上课不听讲，考试靠突击”的情况发生[10]，为了减少这种情况的发生，我们可以将课程考核分成平时作业（如思维导图）、课程论文、课堂展示、理论考核这3个部分，这3个部分分别占总成绩的10%、20%、20%、50%。此外，疫情时代，网络教学会面临一些诸如师生互动性差、教学环境复杂等问题[11-12]，可利用爱课程等平台，根据学生完成课前教师上传到系统的任务情况，记入平时成绩。从多个角度考核学生，减少学生“背死书、死背书”的情况出现。

3 结语

随着时代的进步，作物育种科学也会面临着新的挑战，会有新的作物育种手段不断出现，使作物育种识不断更新和丰富。作为一名教师，要从学生培养的实际需求出发，不断改革和创新教学过程、跟踪前沿进展并根据专业特点调整并更新教学内容、融入课程思政、丰富教学方法、尝试多种教学平台（如雨课堂、仿真实验教学等），采用灵活的考核方法来适学科发展和学生需求，以获得良好教学效果，此外，继续提高学生学习主动性，积极为社会培养实践创新应用型人才，更好地满足社会的需求。由于作物育种学主要是一门服务于农业生产的专业课程，因此采取广泛接触社会、加强学生的实践学习等措施。总之，教学方法在实际教学中具有不断充实、完善、不断更新的过程，必然存在许多问题和矛盾，有待进一步探索。