張璨 趙良俠 胡群文 張文明

摘?要：作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)是作物種子學(xué)課程教學(xué)中的重要內(nèi)容，是農(nóng)學(xué)類專業(yè)培養(yǎng)本科生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科研能力的重要手段。本文以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，針對作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的突出問題，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方式、考核辦法等方面對本課程進(jìn)行了改革和探索，旨在為高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學(xué)類專業(yè)作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)學(xué)類專業(yè)；作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

Abstract：Crop?seed?science?experiments?form?a?crucial?part?of?crop?seed?science?education，playing?a?pivotal?role?in?honing?practical，innovative，and?research?skills?in?undergraduate?students?majoring?in?agriculture.This?paper，using?Anhui?Agricultural?University?as?a?case?study，addresses?the?prominent?issues?in?teaching?crop?seed?science?experiments.It?proposes?reforms?and?explorations?in?teaching?design，teaching?methods，and?assessment?procedures，aiming?to?provide?reference?for?the?development?and?reform?of?crop?seed?science?experiment?courses?in?higher?agricultural?institutions.

Keywords：Agricultural?majors；Crop?seed?science?experiments；Teaching?reform

2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議首次突出強(qiáng)調(diào)“解決好種子和耕地問題”，種子被提升到“農(nóng)業(yè)芯片”的高度。為確保種子及糧食安全，國家出臺(tái)了密集的種業(yè)政策并持續(xù)推進(jìn)種業(yè)振興行動(dòng)。人才是我國種業(yè)在國際競爭中立于不敗之地的重要保障，高等農(nóng)業(yè)院校在種業(yè)人才培養(yǎng)中肩負(fù)著重大使命，探索新形勢下種業(yè)人才培養(yǎng)的新模式，改革教育教學(xué)方法，培養(yǎng)適用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和種業(yè)需要的人才已是當(dāng)務(wù)之急［1］。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對種業(yè)人才提出了更高、更新的要求，課程教學(xué)是人才培養(yǎng)的核心要素。因此，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的改革是專業(yè)課程改造升級的主要任務(wù)之一［2］。

作物種子學(xué)是探究種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性和生命活動(dòng)規(guī)律的多學(xué)科交叉型應(yīng)用學(xué)科，是高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學(xué)類專業(yè)的重要專業(yè)課程之一［3］。作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)是作物種子學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，熟練掌握及靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)課程中的操作技術(shù)，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)中具體問題的能力，同時(shí)也是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、提高科研能力的重要手段。

本文以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，針對農(nóng)學(xué)類專業(yè)作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的突出問題，基于多年的理論課與實(shí)踐課教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、改革考核辦法等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索，以提高課堂教學(xué)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得了顯著成效。

1?作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的突出問題

1.1?實(shí)驗(yàn)課時(shí)不適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容

作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)按照不同專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱，根據(jù)制定的學(xué)分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置。目前使用的實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容豐富，高度涵蓋該門理論課程中的實(shí)操部分。實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生能夠熟練掌握種子加工、貯藏、質(zhì)量檢驗(yàn)的原理和操作技術(shù)，由于課時(shí)有限，授課教師一般會(huì)根據(jù)課時(shí)選取部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講授和指導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“填鴨”進(jìn)多個(gè)課時(shí)中，該教學(xué)模式的特點(diǎn)為“五個(gè)固定”：安排固定的上課時(shí)間，講授固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使用固定的實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行固定的實(shí)驗(yàn)操作，采用固定的考核方法［3］。這種教學(xué)模式雖可以保質(zhì)保量地完成教學(xué)大綱要求的基本教學(xué)任務(wù)，但缺陷已經(jīng)顯現(xiàn)——固定化且死板的課程安排不利于發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，教學(xué)內(nèi)容難以與前沿?zé)狳c(diǎn)同頻共振，無法滿足現(xiàn)代高校教學(xué)改革的整體要求。

1.2?教學(xué)模式中理論與實(shí)操不平衡

科技的發(fā)展使作物育種成為高度專業(yè)化的技術(shù)工作，既需要理論知識，又需要大量的實(shí)踐［4］。作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生們的實(shí)踐能力，掌握操作技術(shù)以解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的具體問題。在傳統(tǒng)的課堂中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的具體問題講授實(shí)驗(yàn)操作過程，并使用包含圖片、動(dòng)畫和視頻的PPT進(jìn)行輔助教學(xué)。在信息化時(shí)代中成長的學(xué)生，僅僅通過觀看和聽講生產(chǎn)實(shí)踐的過程，無法滿足他們對于真實(shí)農(nóng)業(yè)體驗(yàn)的需求。城市化的環(huán)境讓學(xué)生渴望接觸自然景觀，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課仍然沿襲了舊有的方式，加之填鴨式的教學(xué)模式，使課堂變得單調(diào)乏味［5］，學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣較低，缺乏主動(dòng)參與的熱情。此外，教學(xué)內(nèi)容缺少與新時(shí)代科技發(fā)展技術(shù)的融合，也缺乏采用新技術(shù)和新語言來更好地呈現(xiàn)和詮釋［6］。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的主體地位無法得到充分發(fā)揮，很難獲得令人滿意的教學(xué)效果。

2?作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1?構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

在課程建設(shè)中，統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課時(shí)分配至關(guān)重要，既需確保實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充實(shí)豐富，也需保證在有限課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，注重綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力［7］。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠了解不同學(xué)科領(lǐng)域的前沿研究和應(yīng)用，拓寬學(xué)術(shù)視野和學(xué)科素養(yǎng)。因此，在作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上，按照從簡單到復(fù)雜、從分散到系統(tǒng)的原則，對原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，構(gòu)建了一個(gè)由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成的多層次實(shí)驗(yàn)體系［8］。實(shí)驗(yàn)體系由三個(gè)模塊構(gòu)成，包含了13個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)和拓展實(shí)驗(yàn)，具體內(nèi)容如下圖所示。其中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為該門實(shí)驗(yàn)課程的核心部分，由授課教師重點(diǎn)教授和指導(dǎo)學(xué)生分組完成；探究實(shí)驗(yàn)則根據(jù)專業(yè)需要課時(shí)進(jìn)行靈活設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、總結(jié)、思考，并在課堂上交流完成；拓展實(shí)驗(yàn)則鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合作物種子學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)以及專業(yè)綜合實(shí)踐完成。教師根據(jù)不同課時(shí)的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)K組配，確保學(xué)生能夠在教學(xué)大綱要求的課時(shí)內(nèi)掌握所選模塊的知識，還可以嘗試相同或不同模塊實(shí)驗(yàn)的組配，讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)之間的同異和趣味，豐富實(shí)驗(yàn)過程中的感受，引發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的思考，幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識。此外，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好和學(xué)習(xí)能力自由組合不同模塊的實(shí)驗(yàn)，在自主探索實(shí)驗(yàn)的過程中激發(fā)創(chuàng)造力和想象力，提高實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊圖

2.2?重視實(shí)驗(yàn)過程教學(xué)

在理論課中，學(xué)生需要在短時(shí)間內(nèi)大量輸入專業(yè)理論知識，學(xué)生處于高度精神集中的狀態(tài)，對輸入的知識進(jìn)行吸收和消化。但在實(shí)驗(yàn)課堂上，學(xué)生以知識輸出為主，將學(xué)到的理論應(yīng)用于實(shí)踐中，完成實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出興奮和活躍的情緒，這些正向情緒能夠激勵(lì)學(xué)生在理論課中保持專注狀態(tài)?？梢?，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中產(chǎn)生的積極情緒能夠反哺理論課堂教學(xué)，從而提升教學(xué)效果［9］。因此，在實(shí)驗(yàn)課的理論講授部分可以簡明概括實(shí)驗(yàn)流程和難點(diǎn)，重點(diǎn)放在具體操作過程的指導(dǎo)上，將知識點(diǎn)貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程，有效加強(qiáng)師生之間的交流。對于部分實(shí)驗(yàn)，教師可以逐一點(diǎn)評，營造良好的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)氛圍，產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。例如，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的種子形態(tài)與構(gòu)造課程，教師在理論講授部分教授學(xué)生顯微鏡觀察、刀片縱切或解剖針觀察種子結(jié)構(gòu)的方法，在學(xué)生動(dòng)手觀察時(shí)再逐一講解不同種子外部與內(nèi)部構(gòu)造，對于知道組織部位但觀察不到、觀察到組織部位但不知道名稱的部分重點(diǎn)講解，幫助學(xué)生解決在觀察過程中遇到的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂活動(dòng)中來。通過這種過程教學(xué)的方式，教師在教學(xué)過程中及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，學(xué)生能夠更加充分地體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的樂趣。

2.3?運(yùn)用信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)所用的儀器設(shè)備多為教學(xué)設(shè)備，缺乏高精尖的大型儀器設(shè)備教學(xué)，無法為學(xué)生提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與專業(yè)視野［10］。作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程依托省級示范實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)，利用學(xué)院儀器平臺(tái)所擁有的PCR自動(dòng)系列化分析儀、熒光定量PCR分析儀、超高速冷凍離心機(jī)等眾先進(jìn)儀器設(shè)備，有力支撐學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)探索研究。同時(shí)，作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心信息化平臺(tái)全面開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在選修模塊中開設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本科實(shí)驗(yàn)室配備指紋錄入系統(tǒng)，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情況，在課余時(shí)間充分利用實(shí)驗(yàn)室對實(shí)驗(yàn)課程中感興趣的部分自主安排實(shí)驗(yàn)，將其作為平時(shí)成績的參考給予加分，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。將現(xiàn)代信息技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂，即“無線投屏+教學(xué)軟件”，推動(dòng)以互聯(lián)網(wǎng)等信息化手段服務(wù)教育教學(xué)全過程。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生可以通過平板電腦將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容投屏至智慧大屏中，教師對各組實(shí)驗(yàn)操作反饋進(jìn)行答疑解惑，分析實(shí)驗(yàn)過程中的各種不同情況。學(xué)生也可通過大屏與不同小組展開交流，有效適應(yīng)學(xué)生對信息化、現(xiàn)代化教學(xué)的需求。

2.4?優(yōu)化實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)兩個(gè)分系統(tǒng)既有各自的特點(diǎn)和規(guī)律，又處于一定的相互聯(lián)系中［11］。在作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，首先在課程安排上保證理論課程與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上的一致性和對應(yīng)性：理論課程講授時(shí)對實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行指導(dǎo)，打下理論基礎(chǔ)，隨后在實(shí)驗(yàn)課程上完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，對理論知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。其次，將部分需要觀察、記錄或小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過實(shí)物、照片、視頻的方式展示在理論課堂上，授課教師結(jié)合學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)操作過程，進(jìn)行理論知識點(diǎn)的補(bǔ)充。學(xué)生在理論課程中感興趣的實(shí)驗(yàn)操作，也可以向授課教師反饋，即時(shí)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)課程中。同時(shí)，建立理論課程與實(shí)驗(yàn)課程的線上“互動(dòng)”平臺(tái)，理論課后通過課程群進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課后將實(shí)驗(yàn)過程中的分析與思考在課程群中交流，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)互相嵌入、相得益彰。例如，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課，除主要作物的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)外，在理論課程學(xué)習(xí)后由學(xué)生選擇增加一種或多種感興趣的作物，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)拍照記錄、分析觀察的過程發(fā)在線上課程群中交流。教師根據(jù)學(xué)生實(shí)踐的過程，在理論課堂上結(jié)合知識點(diǎn)補(bǔ)充教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)有效“互動(dòng)”。

2.5?重構(gòu)考核和評價(jià)體系

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核注重學(xué)生考勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程成績判定的重要指標(biāo)，忽略了對實(shí)驗(yàn)過程的考核，其評價(jià)結(jié)果并不能系統(tǒng)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和綜合能力［7］。以“客觀反映學(xué)生的課堂表現(xiàn)，綜合評定學(xué)生實(shí)驗(yàn)掌握程度”為原則，對本實(shí)驗(yàn)課程的考核方式進(jìn)行重構(gòu)，進(jìn)一步完善了作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)成績綜合考評體系?？己藘?nèi)容包括：預(yù)習(xí)效果、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及期末考核的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課程的考核過程主要以學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的綜合表現(xiàn)為主，分為：第一部分是課前預(yù)習(xí)，占10%，通過課前提問得分；第二部分是課堂表現(xiàn)，占30%，通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等綜合評價(jià)得分；第三部分是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，占50%；第四部分是期末考核，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等設(shè)計(jì)的小測驗(yàn)進(jìn)行考核，占10%。綜合考評體系與單純試卷考試或?qū)嶒?yàn)報(bào)告直接給分相比更客觀和合理，能夠更加全面、準(zhǔn)確地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合能力。

3?課程教學(xué)改革成效

通過對課程教學(xué)的改革和實(shí)踐，學(xué)生能進(jìn)一步了解課程對專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，增強(qiáng)了課程的認(rèn)可度，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有顯著提高。以我校青年農(nóng)場主試驗(yàn)班為例，課程成績有明顯的提升，成績情況見下表。在教學(xué)模式和教學(xué)方法改革的實(shí)踐過程中，學(xué)生分析問題、解決問題的能力有了顯著改善，在學(xué)科專業(yè)技能競賽、“挑戰(zhàn)杯”競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各大賽事上取得了較好的成績。此外，許多學(xué)生還將課程所學(xué)知識應(yīng)用于大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中，積極參與各種創(chuàng)新項(xiàng)目和社會(huì)服務(wù)活動(dòng)，學(xué)生的綜合素質(zhì)和職業(yè)競爭力得到了有效提升。

結(jié)語

針對作物種子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程及教學(xué)的特點(diǎn)和要求，我們調(diào)整了教學(xué)模塊，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，完善了課程評價(jià)體系，取得了良好的效果。教學(xué)改革增強(qiáng)了教師和學(xué)生之間的互動(dòng)交流，也引導(dǎo)了學(xué)生進(jìn)行深度、廣度的思考。通過多年的改革與實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)求知欲和主動(dòng)性增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)操作全程專注，有效提升了大學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，為學(xué)校農(nóng)業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的人才打下基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生對學(xué)科更新專業(yè)知識的需求增加，使任課教師在加強(qiáng)專業(yè)知識、前沿知識和授課技巧等方面自主提高。教學(xué)改革是不斷探索、總結(jié)和完善的過程，本課程團(tuán)隊(duì)教師會(huì)繼續(xù)積極探索課程改革和實(shí)踐，為地方或國家培養(yǎng)具有高技術(shù)、高素質(zhì)、高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)應(yīng)用型人才。

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基金項(xiàng)目：安徽省教學(xué)研究項(xiàng)目：農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心（2022sysx008）；校級教學(xué)研究項(xiàng)目：農(nóng)學(xué)院示范實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)（2021ausfzx06）；校級教學(xué)研究項(xiàng)目：農(nóng)學(xué)類專業(yè)種子學(xué)實(shí)驗(yàn)技能提升的探究（2019aujyxm77）

作者簡介：張璨（1993—?），女，安徽合肥人，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：作物遺傳育種。

*通訊作者：張文明（1965—?），男，安徽安慶人，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：種子科學(xué)與技術(shù)。