新农科建设背景下“作物育种学”课程教学改革探索与实践

刘欢欢，王菲菲

（扬州大学农学院 江苏 扬州 225009）

2019 年是新农科建设的元年，该年先后奏响了新农科建设的“三部曲”。6 月28 日，安吉余村发布的《安吉共识》从宏观层面对新农科建设做出了总体部署，提出了新农科建设的任务和目标；9 月19 日，在黑龙江七星农场提出的“北大仓行动”从中观层面提出了深化高等农科教育改革八大新措施；12 月15 日，“北京指南”的发布从微观层面提出新农科建设的改革领域和选题方向，推动新农科建设从“试验田”走向“大田耕作”[1]。至此，新农科建设全面展开，标志着全国农林教育改革进入新阶段。

“作物育种学”属于植物生产类本科专业的主干课程，是学科基础必修课。该课程主要研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法，对学生了解和掌握作物育种的基本原理、基本理论和基本技能具有重要作用[2]。然而，在实际教学中作物育种学课程存在较多问题，如缺乏系统的课程思政教育或课程思政与知识点的结合过于呆板；知识体系过于陈旧，难以满足现代作物育种的需求；忽略或轻视实践教育，学生对理论知识理解不够；对新技术和新方法缺乏了解，难以满足市场需求；部分教师依旧延续传统的灌输式教育，授课手段单一，难以引起学生的兴趣；课程考核主要以闭卷考试为主，缺乏完善的过程化、差异化考核体系。针对上述问题，结合扬州大学农学院作物育种学的教学改革实践，作者从课程思政、教学内容、实践教学、教学模式和评价体系等方面对扬州大学农学院作物育种学的教学改革实践进行总结，以期为“作物育种学”课程改革提供借鉴。

1 建立完善灵活的课程思政体系

“作物育种学”课程是农学、种子科学与工程和智慧农业等本科专业的核心课程，是培养具备强烈社会责任感、扎实理论基础和较强实践技能的复合型农业人才的重要保证。除了专业理论和知识外，本课程中包含着大量的课程思政元素[3]。为此，在2022 年扬州大学课程教学大纲的重新编订中，作物育种学教学组制订了完善的课程思政体系。在新的大纲中明确提出，通过该课程的学习要培养学生爱党爱国的意识，树立正确的世界观、人生观、价值观；促使学生理解农业文明和乡村文化蕴含的优秀思想，培养学生具有“一懂两爱”的“三农”情怀和服务农业农村现代化和乡村振兴的使命感和责任感；树立和践行“绿水青山就是金山银山”的可持续发展理念；引导学生关注粮食安全与人类健康、生态环境与可持续发展等重大国际发展问题，培养学生的国际视野；帮助学生了解“三农”领域前沿进展，培养其利用所学专业知识对农学及相关领域的复杂问题进行分析和研究的能力；培养学生的思辨能力和创新创业精神[4]。此外，课程思政的融入要讲究潜移默化、灵活巧妙，必须与专业知识进行有机融合，方能达到事半功倍的效果。例如，在讲述“种质资源的研究和利用”章节时，本教学组选取了复旦大学钟扬教授的感人事例，不仅强调了种质资源收集保护的重要性（“一个基因可以拯救一个国家，一粒种子可以造福万千苍生。”——钟扬），更加用钟教授艰苦援藏、以身许国、不忘初心、实干担当的精神激励大家，从而实现润物无声、春风化雨的教育效果。

2 优化教学内容，着力推进学科交叉融合

作为主干课程，作物育种学课程开设时间较久，部分任课老师使用的教材教案、课件以及课堂实例较为陈旧。为此，在此次教学大纲重新编订的过程中，我们的教材由张天真编著的《作物育种学总论》第三版（中国农业出版社）改为第四版，并且增加了2019 年孙其信编著的《作物育种学》（中国农业大学出版社）为必读书目。通过教材的更新替换，使得教学内容更加满足现代作物育种的需求。此外，在教学内容的安排上，也更强调符合社会发展和市场需求。例如：在讲解作物育种目标时，过去的讲解多关注作物的高产和稳产，对优质和适应机械化的讲解相对较少。但伴随我们城乡人口结构的改变以及市场需求，后两者的重要性在现代育种中的地位逐渐上升；一些高附加值作物品种，如黑糯玉米、拇指玉米、胭脂米等虽然产量较低但仍受到市场欢迎，这些都要在授课过程中重点指出，引导学生面向市场、面向需求。此外，增加一些育种领域新技术和新方法的内容所占比重。传统的选择育种、杂交育种和回交育种依旧是作物育种的主流方法，然而远缘杂交、单倍体和多倍体育种、全基因选择育种、分子设计育种、转基因育种以及基因组编辑技术空前发展。特别是基因编辑、单倍体育种以及分子设计育种将为育种技术带来新的革命，相关技术的原理和技术也应成为本科教学的重要内容。

利用生物技术、信息技术以及工程技术等现代科学技术改革现有专业课程，打破原有专业壁垒，实现农科与理、工、文科的融合是实现新农科建设的重要内容。作物育种学本身就与遗传学、生物统计与试验设计、农业气象学、农业昆虫学、植物病理学、作物栽培学、种子学等课程联系紧密，近年来细胞工程、基因组学、合成生物学、分子生物学、生物信息学甚至人工智能的快速发展更是给作物育种学带来巨大变革。由此，加强学科知识体系间的联系，引导学生关注和了解学科交叉领域对实现新农科建设十分必要。例如通过介绍孟山都公司的育种流程，帮助学生了解分子标记辅助选择育种和全基因组选择在现代作物育种中的应用；通过介绍现代多组学技术在作物育种中的应用，阐述多学科交叉研究对作物育种的促进作用。

3 加强实践教学

作物育种学课程是典型的应用型课程，只有将理论教学与育种实践相结合才能促使学生更好地理解和掌握课程内容。针对这个方面，扬州大学农学院作物育种教学组针对性地做到了下面几点：

（1）案例式教学：负责育种学教学的任课教师都具有丰富的作物育种和科研经验，参与审定的作物品种超过30项。在课堂上引用的数据和图片多来自自己的育种实践，注重案例式教学。

（2）作物育种学实验课程的配套设置：为了加深农学专业及种子专业学生对作物生物学习性及育种技术原理的理解，我们学院配套开设了作物育种学实验课程。并且该课程连续设置3 个学期，每学期设置10—12 个相关实验。该课程帮助学生认识各类农作物（主要包括玉米、水稻、小麦、大麦、油菜、棉花等）全生育期的形态变化、学习掌握作物栽培及育种的各项操作技术、学习作物田间观测和诊断技术。配套实验课的设置增强了学生对基础理论知识的理解和掌握，提高了学生的基本实验技能，培养了学生将理论与实际相结合、综合利用所学知识分析问题和解决问题的能力。

（3）“走出课堂”：本学院多次组织学生现场观摩作物育种基地，参与主要作物品种选育的关键环节；同时不定期邀请育种专家、种子企业负责人、负责品种审定的政府部门人员举行报告会，增强学生对作物育种过程的感性认识与学习兴趣。同时，扬州大学还实行了“四年一贯制”导师制，即每位学生自入学初即受到专业导师的指导，鼓励学生参与导师的科研育种实践，从而提高其育种实际操作能力和科研能力。

3.1 深入开展线上线下混合式教学模式

传统“作物育种学”教学课堂讲究的是“教师满堂讲、学生满堂记”的灌输式模式，学生学习被动，课堂氛围枯燥乏味，教学模式单一。鉴于此，扬州大学采取了线上形式实现远程教学，师生配合完成教学任务。通过对线上教学质量的考核发现，大部分学生均能积极参与，但少数需要私信督促；学习质量上，较线下学习有所欠缺。通过对前期教学模式的总结，扬州大学农学院作物育种教学小组提出“线下为主，线上为辅”的混合式教学模式。这种模式并不局限于教学的单个环节，而是贯穿整个教学阶段[5]。混合式教学模式追求将线上教学（如直播、录播、在线互动答疑）与线下教学进行多元融合，规避单一教学模式存在的问题，实现优势互补，从而形成课上与课下互动、线上与线下互联的良好效果。

在课前，通过网上在线课程、教师在线讲解、学生在线学习评价等环节引导学生自主预习，了解课程架构，画出章节思维导图，标注学习中遇到的难点及兴趣点；任课教师收集学生的问题和兴趣点，并对学生预习阶段的思维导图进行评价及修正，根据教学大纲及学生反馈内容确定课程内容的重难点。在课堂上，教师要将教学大纲中的重难点、学生的兴趣点与教材、教师课件相融合，灵活采用研讨式、小组合作式、探究式与体验式、翻转课堂等多种形式活跃课堂气氛，激发学生的创新意识，提升学生的团队协作能力；对于重难点内容，可用视频、图片等帮助学生理解，同时结合击鼓传花、抢答、轮流回答等多种方式对相关内容进行加强和巩固；学生在课堂上要认真听讲，积极参与师生间的互动及小组讨论。在课后，鼓励学生通过思考教师提出的问题，及时巩固所学知识；同时鼓励学生将疑问发布在网上教学平台或班级学习群中，教师可通过线上回答或下节课线下讲解的方式进行解答[6]。

3.2 完善课程考核评价体系

传统的“作物育种学”课程考核评价多依赖平时的到课率及期末的笔试成绩，导致学生出现“人在心不在”及期末死记硬背突击过关等现象，评价手段单一，教学质量较差[7]。为适应新农科建设的需求，扬州大学注重完善课程考核评价体系，强调了评价模式的多元化、过程化及差异化，推进过程性考核和结果性考核的有机结合。例如，在考核过程中，增加对学生课前预习、课堂学习及课后复习的过程性考核评价，鼓励学生课前提出问题、课堂参与互动讨论、课后积极反馈，并对上述行为给予加分奖励；降低期末考试成绩在总成绩中所占的比重，在试题类型中增加非标准答案的主观题比例；针对线上线下混合教学模式，适度增加线上考核的比重。通过完善考核评价模式，引导学生自主学习，培养学生的创新意识，提高学生的创新能力。

4 结语

新农科建设背景下，作物育种学课程的教育改革对培养适应全球化和农业现代化需求的高层次农业人才十分必要。本次课程改革面向保障国家粮食安全和促进农业高质量发展的战略需求，培养“学农爱农”并致力于服务农业农村建设的专业技术人员，为今后作物品种研发、生产、推广及管理工作打下坚实的基础。为此，必须根据新农科建设的需求，从课程思政、教学内容、实践教学、教学模式和评价体系等各环节对作物育种学课程进行改革，才能满足现代农业发展对高层次专业人才的需求。