于晓娜,穆平,郭卫卫,张晓军
(青岛农业大学 农学院,山东青岛 266109)
创新创业教育是近几年高校教育教学改革的热点,也是人才培养的新方向。作物育种学是农学院农学、种子、烟草等专业的主干课程之一,是一门研究作物育种原理和方法的综合性学科,通过育种方法来改良农作物的遗传组成,实现新品种培育、生产实践与科学研究的目的,对学生创新精神、创业意识和实践能力的要求较高[1-3]。近年来,青岛农业大学育种教学团队对作物育种学课程进行了探索与改革,尝试将创新创业项目实践教学法与传统教学相结合,设计了包含综合实践、课题研究和创新能力培养三大模块的创新创业项目实践教学模式,目的是通过学生团队协作完成具体项目,提高学生学习的主动性,强化学生的实践动手能力,从而培养学生独立思考、团队协作等综合能力[4-5]。把创新创业项目作为一个载体,将课程教学和实践有机结合,激发学生主动学习和创新创业的积极性,让他们的动手能力和综合素质得到提升,同时科研能力和团队合作精神也得到提升。
将创新创业教育与专业教育相结合,是高校教育改革的必然趋势。本文结合作物育种学专业特点及创新创业实践教学的应用情况,对创新创业项目实践教学在作物育种学专业教学中的应用进行了探讨,构建了作物育种学专业创新创业项目实践教学模式,并进行了教学实践。
创新创业项目实践教学法以理论教学为基础,以学生为主体,教师运用创新性的教学方法,开展教学活动。创新项目具有很强的实践性,可以有效提高学生的学习积极性、主动性和创造性,还可以有效提高学生分析和解决问题的能力。但是,在实践教学方法的运用和实施方面,仍然存在一些问题。比如,教师队伍和教师指导制度不健全,教师除了课程准备和教学之外,还承担科研项目任务,因此在实践教学中的投入不足;课堂教学方法仍停留在传统的讲授模式,理论教学和实践教学脱节,致使学生对课程缺乏兴趣;实践教学体系不科学,考核机制不健全。目前,部分高校的创新创业教育还没有形成一种良好的氛围,大学生对创新创业的兴趣和积极性较低。创新工程实践教学要从学生实际情况出发,充分发挥教师对创新工程实践的指导作用;同时,在组织与实施上应体现出一定的灵活性与自主性。在未来的教学工作中,可以进一步改革创新创业课程的实践教学方法,优化创新创业项目实践教学内容,提高学生的自主学习和分析问题的能力,培养更多高素质的创新创业型人才[6]。
作物育种学课程教学团队围绕小麦、玉米、花生、甘薯等作物形成研究中心,主要从事作物分子育种及种质创新研究,研究方向与作物育种学教学内容紧密结合,包括遗传育种、分子标记辅助育种和生物技术在作物品种改良中的应用等,学生可以根据感兴趣的作物选择进入中心开展创新创业实践活动。中心的每一位教师都承担过或正承担着国家级、省级科研项目,教师根据学生的兴趣,组织学生参加相关的学科竞赛和创新创业项目。在农学院指导教师团队的重视和支持下,学生积极地参与研究实践。
创新创业项目实践教学是“项目为导向,学生为主导”的教育教学模式,将培养学生的创新能力和实践能力作为主要目标,它突破了传统课堂教学方式的局限,有利于培养学生的自我学习和独立思考能力,已成功地应用于作物育种学课程。在作物育种的实践过程中,教师充分发挥自己的专业优势,利用丰富的科研项目资源和创新创业项目,开展课外科研活动,从而帮助学生实现对专业知识的综合运用,激发学生的学习热情,培养学生的创新能力[7],与此同时,创新创业成果和报告通过专业教师的考核,学生就能获得创新实践学分。其中,实验设计思想、操作技能和创新思维的考核所占的比重最大,其目的是培养学生的动手和创新能力,实践证明,该方法有效提高了学生理论与实践相结合的能力。
教师根据课程教学内容,结合育种生产实践、大学生创新创业教育、创新创业大赛要求,提出了遗传育种材料的创制与利用、作物品种选育与改良等一系列与实际生产相关的项目任务。学生根据自己所在的作物研究中心,组成4 至6 人的小队,参加教师团队开展的创新创业活动。在课堂教学环节中,设置项目式的教学环节,首先选择确定项目研究内容,根据项目进行知识点划分和项目实施的介绍。之后,进一步将科研融入项目教学中,鼓励学生在教师的指导下展开研究和实践。通过研究和实践,学生可以加深对课程内容的理解,锻炼创新能力。在课堂教学完成后1~2 年,鼓励学生参加教师的科研项目,并申请校级或者国家级的创新创业项目,指导教师全程指导学生的创新创业项目。比如“等离子体诱变及抗旱耐盐花生品种的选育”校级项目,主要涉及的知识点包括物理诱变及其处理方法、诱变育种程序和适宜改良的性状,学生通过探索物理诱变条件、诱变后植株后代的培育及筛选,在温室中进行加代处理等实验操作,加深了对花生栽培及育种的认识,加强了将所学知识应用于实践的效果。在“花生高效器官再生体系的优化与遗传转化的初步研究”项目中,包含了植物的细胞与组织培养技术及其作物育种的专业知识,学生通过配置不同培养基中的营养物质、生长激素的浓度,探索花生叶片分化与生长的最优体系,完成从叶片组织培养到植株开花结果的全过程,并根据育种目标进行基因转化实验,在创新创业方向上也探讨了可行性方案。在这个过程中,学生有明确的分工,遇见问题会和指导教师积极讨论,这个项目为大学生创造了产学研的平台,为他们提供了更多创新实践的机会[8]。比如在育种公司实践时,学生去黄河三角洲盐碱地进行耐盐抗干旱的小麦品种筛选,然后从产量、品种和抗逆性对于筛选出的小麦品种进行评价,训练学生的动手能力。在具体实施过程中,教师通过查阅资料、提出设计性实验、实施实验、数据分析及撰写报告或论文等环节,指导学生自主学习,并使学生在科研实践过程中对理论知识的学习不断深化,与此同时,也可以让学生了解并掌握国内外最新的研究动态和研究成果。通过合作学习和教师指导,培养学生的团队协作精神和创造力。
2.4.1 完善实验课程体系
根据本专业的特点,实验教学安排在理论课之后,并结合作物育种学课程相关内容,形成一个独立的实验课程体系。实验课共分为两个部分:第一部分是田间栽培管理与杂交实验,使学生掌握不同作物的田间管理,开花习性和人工授粉的基本操作技能;第二部分是作物育种方法的实验,主要包括诱变实验、组织培养、遗传转化、分子标记辅助选择等内容[9-10]。学生在掌握基本操作技能的基础上,根据兴趣爱好选择导师,并结合导师研究方向和课题项目进行实践学习,既巩固了理论知识,又提高了动手能力,为以后的创新创业实践打下坚实基础。
2.4.2 加强实践基地和平台建设
实验室是进行科学研究和实践教学的重要场所,是开展创新创业教育的基础平台。为强化作物育种学课程实践教学,充分利用学院开放实验室平台和实践基地,实践基地包括山东登海种业有限公司、青岛德龙种子有限公司、青岛胶平种业有限公司等。这些实践基地为学生提供了一个良好的实践平台,对学生实践能力的培养具有重要作用。
2.4.3 完善创新创业制度建设
作物育种学创新创业教育是一种全新的教育理念和教学模式,是对传统作物育种学课程内容和教学方法的优化与完善,更重要的是建立了一种全新的人才培养模式和机制,让学生能够在学习过程中激发创新思维。在教学内容、教学方法、考核方法等方面进行了全方位的改革,主要内容有:制定作物育种学创新创业教育教学实施方案和考核标准,完成创新项目给予相应创新学分;对创新创业教育师资队伍建设和教育管理制度进行完善,构建一支高水平、结构合理的创新创业教育师资队伍,为学生提供良好的学习环境与平台。
作物育种学作为一门实践性很强的课程,其实验涉及的知识点多,但实验课时少,使得部分学生很难独立完成全部实验[11-12]。在新农科背景下,通过指导教师的基本科研思路和方法,激发学生的科研兴趣,提高学生的基本科研素质,同时引导学生将科研创新思维运用到专业领域的职业规划中[13-14]。所以,将创新创业项目实践教学应用到教学中,教师可以将实践教学与科学研究相结合,为学生创造更多参与科学研究的机会,从而提高学生对科学研究的兴趣,使学生不仅对作物育种工作有了初步的了解,还能提高学生独立思考、分析问题和解决问题的能力,培养学生的综合素质。