李桂荣 杜晓华 杨鹏鸣 姚正阳 周俊国
摘 要:为提高农业硕士园艺作物育种理论与良种繁育课程的教学质量,培养园艺领域创新应用型的高素质人才,更好地适应现代园艺产业的需求。本研究首先提出了专业学位研究生培养过程中教学内容及课程教学方法不完善等问题,然后主要以农业硕士的专业必修课园艺作物育种理论与良种繁育课程为例,将案例教学法与课程内容紧密结合,对该课程案例教学的内容进行实践与应用,为提高农业硕士的园艺作物育种理论与良种繁育课程教学质量提供参考,同时也为农业高等院校该门课程及本专业其他课程的教学方法提供一定参考和借鉴,本研究有助于解决专业学位研究生培养过程中课程教学方法不完善等问题。
关键词:园艺作物育种理论与良种繁育;案例教学;教学方法;教学内容;教学质量
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2022)05-0075-04
Abstract: In order to improve the teaching quality of "Horticultural Crop Breeding Theory and Improved Seed Breeding" course for master of agriculture, cultivate innovative and applied high-quality talents in horticulture field, so as to better meet the needs of modern horticulture industry. This study first discusses the imperfect teaching methods in the cultivation process of professional degree postgraduates, and then mainly takes the professional compulsory course "Horticultural Crop Breeding Theory and Improved Seed Breeding" of Master of Agriculture as an example, combines the case teaching method with the course content closely, finally practices and applies the content of the course case teaching. The purpose is to improve the teaching quality of " Horticultural Crop Breeding Theory and Improved Seed Breeding". The study also provides some reference for the teaching methods of this course and other courses in agricultural colleges and universities. This study is helpful to solve the problem of imperfect teaching methods in the cultivation process of professional degree postgraduates.
Keywords: Horticultural Crop Breeding Theory and Improved Seed Breeding; case teaching; teaching method; teaching content; teaching quality
農学硕士专业学位是与不同农业领域任职资格相联系的专业硕士学位。该专业学位旨在针对本行业的职业需求,实现从注重理论知识学习向知识学习与实践能力培养并重的培养模式转变,培养理论与实践相结合的应用型、复合型高层次人才[1]。我国于1999年开始实行专业学位研究生教育,2009年教育部颁布的关于专业学位研究生的文件,使我国专业学位研究生培养进入了迅速发展的时期,招生人数逐年增加。但由于教学理念有的还停留在学术型硕士研究生的培养上,使我国专业学位研究生的培养出现了一些问题,例如缺乏具有实践经验和理论基础的教育团队、课程教学方法不完善和考核方式不合理等[2-4]。
案例教学法是指以案例教学方法作为师生互动核心的一种方法。该教学法是由案例作为教学材料,结合教学主题,通过讨论、问答等方式,让学生了解与教学主题相关的概念或理论,并培养学生高层次能力的教学方法[5]。1870年,美国哈佛大学在法学教育中率先采取了案例教学的方法,随后案例教学被逐渐引入各种学科的教学过程。Kowalski[6]认为案例教学即以案例为教学材料,教学的目标除传授概念理论外,还有推理、批判、问题解决能力的培养,教学的过程主要采用讨论的方式。郑金洲[7]认为案例教学方法主要是强调教师和学生共同探讨教学过程中的案例素材,通过学生的主动参与,共同写出有关案例报告,有助于提高学生主动学习的能力和学习兴趣。案例教学逐渐被很多高等院校教师采用[8-15]。专业学位研究生的培养采用案例教学的方式,在理论与实践的良性互动中,有助于提高学生的知识水平和实践能力[16-17]。王梅[18]通过研究认为案例教学与实验教学是目前培养应用型人才教学方法的标配。在硕士研究生课程中,开展案例教学和实验教学符合国家研究生教育改革的战略目标。李佳[19]在硕士专业学位研究生课程教学中,运用文献资料法、调查法、个案研究法和数理统计法等研究方法,开展案例教学研究,认为采用案例教学效果较佳。本研究以农业硕士的专业必修课园艺作物育种理论与良种繁育课程为例,对该课程教学内容重新梳理,对章节的知识点进行优化重组,将案例教学法与课程内容紧密结合,对该课程案例教学的内容进行了实践与应用,并归纳总结了案例资源库建设中存在的问题与对策,为提高农业硕士的园艺作物育种理论与良种繁育专业必修课程的教学质量提供了参考。
一、存在的问题
1. 师资队伍整体实力需要提高。师资队伍需要不断整合,不断提升整体水平,紧跟农业硕士领域学生特点,建立一支结构合理的师资队伍。
2. 教材内容陈旧,理论内容多,实用性不足。该课程教材的内容体系近30多年来变化不大,传统内容占比较多,新技术新方法篇幅少,更新慢。更重要的是,本课程的现有教材与当前新农科建设及卓越农林人才分类培养的目标不一致,与一流专业的建设和人才培养目标不统一。特别是缺乏针对技能型、应用型农林人才培养的《园艺作物育种理论与良种繁育》特有教材。
3. 现代信息技术与教育教学深度融合度不够。当前本课程的教学中,对信息技术的应用主要是利用多媒体制作课件、播放视频资料等。而现代信息技术与教学融合度不深,缺乏比如微课堂等的应用。
4. 产学研结合不紧密。本课程的实践教学包括一些相关实验课和课程实习。受传统教材内容的影响,以及本课程产学研结合不够紧密的制约,课程实践内容较传统,培养的实践能力不能满足当前产业发展需要。
二、课程改革及建设
(一)师资队伍的完善
师资队伍建设是教学工作的重要内容之一,提升师资水平,加强师资管理是教学质量的基本保证。园艺作物育种的案例教学是一个复杂的过程,需要实践经验丰富的教师队伍结合本项目的课程案例,将从事不同植物材料育种的教师和从事不同育种技术研究的教师结合起来,开展园艺作物育种理论与良种繁育课程案例教学,发挥每位老师的育种技术专长,可以实现优势互补,成立一支由园艺作物育种专家组成的师资队伍。
结合不同育种技术,根据学院现有的科学研究的特色园艺植物资源,可以成立园艺作物育种理论与良种繁育课程的师资队伍,主要包括:(1)果树:葡萄常规杂交育种技术与良种繁育;柿子无融合生殖育种技术与良种繁育;苹果分子标记辅助育种技术;桃ITS序列特性发掘及其在育种实践中应用。(2)蔬菜:南瓜资源评价利用与良种繁育;南瓜优势杂交育种;南瓜诱变育种。(3)观赏园艺:三色堇自交系选育及育种技术;三色堇基因分子标记辅助育种;牡丹生物技术育种;牡丹多倍体育种。
以教授和教学名师为引领,培育园艺作物育种理论与良种繁育课程特色教学团队,完善人才队伍优先发展的体制机制,為育种目标和人才培养目标的实现及整体发展目标打下坚实的人才队伍基础。
(二)园艺作物育种理论与良种繁育课程育种技术案例库的教学内容
本课程的理论教学内容主要有:园艺作物的繁殖习性、品种类别和育种特点,园艺作物育种对象和目标,引种,选择育种,常规杂交育种,优势杂交育种,营养系杂交育种,远缘杂交育种,诱变育种,倍性育种,现代生物技术育种及新品种的审定、保护与繁育推广。课堂教学以多媒体讲授为主讲授法,结合讨论法、直观演示法、案例法、任务驱动法和反转课堂等方式进行教学。
采用“案例”教学的课程内容主要包括:(1)明确的教学目标;(2)精选的案例;(3)问题的提出;(4)案例的讨论;(5)结论的总结。在教学目标确定过程中,应该明确教学目标的依据、要素和表述方法;在案例精选过程中,综合考虑案例的特征和要素,开展案例编写和课件的制作;在问题提出过程中,依据创设问题情境的原则来考虑方法;在案例讨论过程中,需要老师提前设计好讨论方式和步骤,然后在课堂上指导学生讨论交流;在总结讨论过程中,做好教师点评、学生互评和教学考核。根据农业专业学位硕士的学生特点,我们选择主要的育种技术建立了园艺作物育种理论与良种繁育课程案例库。
1. 常规杂交育种案例教学。选取葡萄常规杂交育种与良种繁育作为常规杂交育种案例。案例包括葡萄育种目标的确立、亲本的选择选配、杂交技术的操作、后代的选择和繁育等内容。在此案例中,让学生设计具体的葡萄育种目标,根据亲本的特性,选择4个亲本进行配组,制定相应的杂交计划书。学生通过对案例的学习和分析,将重点学习常规杂交育种操作技术,掌握常规杂交育种目标的确立、亲本选择选配的依据、杂交后代选择的方法及繁殖等内容。
2. 优势杂交育种案例教学。选取南瓜杂交优势利用及育种和三色堇自交系选育和杂交育种作为优势杂交育种案例。案例内容主要包括优势育种目标的确立、亲本的选择、自交系的选育、配合力的测定及配组方式的确定和制种技术等内容。学生通过对案例的学习和分析,将重点学习优势杂交育种材料的选择和育种具体程序,掌握不同园艺植物的花器构造特点、育种目标的确立、亲本选择的依据、自交系获得的方法、配合力计算的方法、配组方式的选择和制种的具体技术操作等内容。
3. 营养系杂交育种案例教学。选取柿子无融合生殖育种作为营养系杂交育种案例。案例内容主要包括营养系育种材料的选择、育种目标的确立、育种技术具体操作和营养系后代的繁殖等内容。学生通过对案例的学习和分析,将重点学习适宜营养系育种材料的选择和育种具体程序,掌握营养系育种材料的遗传特点、适宜营养系育种材料的选择、具体育种操作技术、营养系后代繁殖的特殊方法等内容。
4. 诱变育种案例教学。选取南瓜诱变育种作为诱变育种案例。案例内容主要包括育种材料的选择、育种目标的确立、诱变方法的选择和诱变技术的具体步骤等内容。学生通过对案例的学习和分析,将重点学习诱变育种的具体操作步骤,掌握不同诱变试剂的特点、具体的诱变操作方法和材料诱变成功与否的判断方法等内容。
5. 多倍体育种案例教学。选取牡丹多倍体育种作为多倍体育种案例。案例内容主要包括牡丹资源的选择、育种目标的确立、多倍体育种方法的选择和多倍体诱变的具体技术操作等内容。学生通过对案例的学习和分析,重点学习多倍体育种的方法,掌握多倍体诱变育种的作用、多倍体诱变育种的方法和具体诱变操作步骤等内容。
6. 生物技术辅助育种案例教学。选取苹果分子标记辅助育种和桃ITS序列特性发掘及其在育种实践中应用作为生物技术辅助育种案例。案例主要内容包括育种资源的选择、分子标记的开发、基因定位和标记辅助选择育种的具体操作技术等内容。学生通过对案例的学习和分析,重点学习生物技术辅助育种的意义及操作技术,掌握具体的分子育种的技术和方法等内容。
经过不断改革实践,案例库的建设,促使课程内容更加丰富,教学质量与教学效率明显提高,受到了学生的好评。
三、案例教学内容的过程及其实施步骤
园艺作物育种理论与良种繁育课程案例教学过程分
为收集案例材料、分析讨论、得出结论及对照检查评价。
(一)上课前的准备
教师提前做好案例教学的准备工作是搞好案例教学的前提。案例教学整个过程的安排主要包括以下几个方面:(1)案例设计的准备。结合每种育种技术,仔细设计案例,分析案例材料,找出案例中的关键性问题。设计的案例不仅要紧密结合园艺作物育种理论与良种繁育课程教学内容,还要联系育种操作实际,选择本单位特色园艺作物材料如“南瓜”“葡萄”“柿子”“三色堇”“牡丹”等作为案例研究材料,结合各项育种技术开展案例设计;教师提前判断出展示的案例是否存在一种或多种分析的序列,提前考虑学生的认知基础,按照认知规律形成对案例严密的分析序列。(2)讨论内容的准备。提前设计好课堂讨论的问题,分析讨论能否展开的可行性;从对学生已有技能及背景知识的了解中,思考学生从这个案例中能做些什么,如果案例比较复杂,就要设法予以引导,进而督促学生进行多种多样的参与。(3)以上述准备为基础,写出简单的组织案例教学教案。这类教案与一般的学科教案不同,主要反映的是教师如何组织教学,设计什么案例,设计哪些问题引导学生讨论等。
(二)课中的实施
1. 案例引入
教师首先为学生提供本单位特色园艺作物的育种案例,如早熟南瓜的杂交育种、耐热三色堇自交系的选育和牡丹的倍性育种等;学生分组对指定的案例进行学习分析,并与承担相关课题的教师进行交流,总结该育种技术的重点与难点,制作PPT在课堂上进行讲解,主讲教师组织讨论,相关教师参与并给出相应的意见与建议。
2. 案例讨论
(1)案例讨论和问题的提出。老师听取每个案例介绍后,引导每位同学从以下几个方面进行思考和交流:案例中的疑难问题是什么,哪些信息至关重要,解决问题的方法有哪些,做出决策的标准是什么,什么样的决策是最适宜的,制定怎样的实施计划,什么时候将计划付諸行动、如何付诸,以及如何进行整体评价等。
(2)提供备选方案。很多学生都能提出自己的看法和做法,教师可把各种不同的方法,都写下来。教师首先要引导学生对这些方案进行分析研究,并让学生展开讨论,确定最佳方案后,进而探讨如何实施这个方案,最后,要求学生借助图书馆和网上查阅有关资料,从而进一步深化学到的知识。
(3)概括总结。这个阶段,可以让学生来做总结,也可以由教师来做总结,讲明案例中的关键点以及该方案存在的不足和长处。
在案例教学过程中,教师始终是教学的组织者、引导者。育种教学与园艺生产密切联系,与当代生物技术也有关系,作为育种学教师要充分运用案例教学的理论,结合育种学教学实践,从学生的实际出发,引导学生关注园艺领域的问题,并提出问题的解决方法。实践证明,案例教学法能充分调动学生的学习积极性,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生科学研究素养。
四、案例教学过程中教学方式和考核方式的改革
任课教师要充分认识改革教学方法和课程考核方法对提高教学质量的意义与必要性,努力掌握所任课程有关的理论、知识和最新研究成果,提高专业水平,积极探索启发式教学和素质教育的思路和途径,以确立高水平教学方法和课程考核方法。
(一)教学方法
园艺作物育种理论与良种繁育课程根据教学内容不同,在案例教学过程中,结合讨论教学、互动教学、问题教学和反转课堂等,提高学生的参与性,体现在“做中学”的理念。充分运用学生自学、小组成员协作、学生相互学习和老师引导等方式,提高大家学习专业知识的兴趣。
课程通过微助教、QQ群和微信群等途径搭建老师和学生线上沟通的平台,在课外及时交流分享专业课学习经验,解答同学们在课内外遇到的困惑和问题。在鼓励学生大胆交流、进行思维碰撞,扩展视野的同时,耐心地引导学生养成用科学的态度鉴别、论证各种不同来源的信息,用发展的眼光、辩证的态度分析和看待问题的思维方式,在师生紧密互动的过程中,将社会主义核心价值观渗透于专业知识学习过程中,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。在“互联网+”时代,可借助现代信息技术,提高课堂教学的效果。
(二)考核方式
案例教学与传统的讲授教学不同,案例教学的整个实施过程强调学生的主动参与。计划采用综合评价的方法,学生平时成绩由课堂讨论成绩(40%,包括自由发言和PPT汇报)、案例报告(40%)和学生互评(20%)组成。考核方式采取平时考查与期末考试相结合的方式,平时考查占总成绩的40%,期末考试占总成绩的60%。
通过课程教学方法和考核方法的改革,使教学工作的重点真正落实到学生能力的培养和自身素质的提高上,使学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上,增强学生自主学习能力和实践动手能力,培养具有批判性思维和创新能力的高素质人才,促进学生的个性发展。
农业硕士园艺作物育种理论与良种繁育课程案例库的建设,主要是从农学专业学位研究生课程中案例教学法的特点和案例选择的角度分析,结合案例教学实践,阐述农学专业学位研究生课程案例的选取原则、案例的课堂讲解、课堂讨论的组织,以及案例的课堂总结等具体的教学实践过程,为农学专业学位研究生培养过程中案例教学法的应用、推广提供参考。案例教学方法的应用有助于教师根据学生学习需求调整教学目标、改善教学方法,提高教学内容的有用性,最终达到教学质量的提升[20-21]。
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