种业现代化背景下牧草育种学课程教学改革探索
——以贵州大学为例

赵丽丽 陈继辉 成启明 孙 红

（贵州大学动物科学学院 贵州·贵阳 550025）

种业是为农作物生产提供基本生产资料的行业。[1]2021 年，中央一号文件《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》强调“打好种业翻身仗”。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》明确提出要加强种质资源保护利用和种子库建设，确保种源安全，加强农业良种技术攻关。特别是中央全面深化改革委员会第二十次会议审议通过了《种业振兴行动方案》，提出农业现代化，种子是基础。相关政策已经明确种业是国家战略性、基础性、高技术核心产业。种业现代化是农业现代化的标志性、先导性工程。种业发展一般分为四个阶段：农家育种、杂交育种、分子育种（包括分子标记、转基因、基因编辑育种等）和“生物技术+人工智能+大数据信息技术”育种。目前种业发达国家已进入第四个阶段“生物技术+人工智能+大数据信息技术”育种，而我国还处在第二和第三个阶段之间。[2]如何实现种业现代化？高素质的专业人才是实现种业现代化的保障。高校作为科技人才培养的重要基地，担负着知识传播、技能培训等重要使命。

贵州大学是国内较早开办草业科学专业的高等院校。贵州大学动物科学学院草业科学专业始于1987 年，以专科方式在全省招生，1999 年经国家批准以本科专业招生，并于2020 年入选省级一流本科专业建设点。牧草育种学是草业科学专业的必修课，是根据生产生活的发展需求，以遗传学和达尔文进化论为基础理论，选择合适的育种手段，改良牧草的性状，创造符合人类需要的优良品种，并开展良种繁育的一门应用型科学，[3-4]其在草业科学学生的专业知识框架中处于重要地位，对推动种业现代化具有重要作用。为保证课程教学质量，推动种业早日实现现代化，贵州大学牧草育种学教学团队围绕课程特点及教学目标，对课程体系建设做了深入的思考及总结后，从教学方法、实验体系、考核制度方面进行了改革探索和实践，达到了提高课程教学效果和质量的目的。

1 课程教学存在的问题

1.1 课时数少，教师的教学任务重

牧草育种学是涉及遗传学、植物学、植物生理学、生物统计学、分子生物学等多个学科的综合性课程，而且其知识理论更新速度快。我校选用的牧草育种学教材是由云锦凤主编的全国高等农林院校“十三五”规划教材《牧草及饲料作物育种学》，该教材在2001 年印刷第1 版，2016 年印刷了第2 版。第2 版教材在内容中重点增补了生物技术在牧草及饲料作物育种中的应用，在原有细胞工程育种和转基因育种的基础上，增加了分子标记辅助育种新技术；也增加了更多的牧草育种实例，突出牧草育种的特点，加强了实用性。虽然教材内容不断增加和更新，但因高等院校专业人才的培育正朝着宽口径、厚基础、重素质的方向发展，通识课的学时数增加，专业课的学时数却不断被压缩。牧草育种学的教学时数由最初的64 学时，减少至现在的48 学时，再去掉8 学时的实验教学部分，仅剩40 学时的理论课学时，用40 学时讲授清楚牧草育种学的总论和各论部分的知识点，对授课教师是一种挑战，同样用8 学时达到良好的实践教学效果也很难。因此要解决课程内容增加与课时减少的矛盾，必须进行课程改革。

1.2 教学方式单调，师生互动少

传统的教学方法实行固定时间和地点统一授课模式，授课教师往往以课堂授课为主，采用“满堂灌”的教学方法，特别是牧草育种学课程，因教学内容多、专业性强，授课教师为了在规定时间内完成必要知识点的讲授，很少进行师生互动，课堂氛围沉闷。即使利用多媒体教室，增加了丰富的视频和图片，仍难以调动学生的积极性，限制了学生的主观能动性，也限制了老师的发挥空间，最终影响了教学效果。

1.3 考核重结果轻过程，难以调动学生的学习积极性

考试是教学过程中的重要环节，是评定学生学习效果的主要方法和依据。[5]传统的课程考核内容片面、形式单一、注重结果轻视过程。期末考试时间一般为2h，考试内容局限于教材，主要考查学生对知识点的掌握情况，多以简单的名词解释、简答等知识记忆和理解型考题为主，灵活运用解决实际问题的考题较少，不利于科学地评价学生的学习效果。课程考核的最终成绩虽然包括平时成绩和期末成绩，但平时成绩多通过考勤评定，不能真正区分学生学习过程中在创新、思考、实践等方面存在的差别。这种单一的考核形式导致学生把学习重心放在提高考试成绩上，简单地死记硬背知识点，无法真正地考查出学生对知识的掌握及熟练应用情况。

2 教学改革的思路和探索

2.1 采取多元化的教学方法构建理论教学新模式

良好的教学方法是教师与学生知识交流的途径，是达到良好教学效果，实现教学目标的关键。牧草育种学课程教学团队在教学过程中，改变以教师为主体的传统教学模式，注重学生主体，根据牧草育种学各章节内容特点，灵活地将启发式教学、讨论式教学和翻转式课堂等教学方式有机结合，活跃课堂气氛，充分调动学生学习的积极性和独立思考的能力。

2.1.1 启发式教学

启发式教学又称为“诱导式教学”，是以启发为形，以引导和鼓励为实，可以贯穿于课前预习和课程讲授全过程的一种教学方式。课前预习是课程讲授的重要环节。各节课程之前，教师结合课程内容，联系生产实际和项目研究成果提出相关问题，让学生带着问题去读书预习，引导学生利用图书馆、网络等渠道探寻解决问题的方法，提高学生的自学能力和对知识的理解能力。在课堂讲授过程中，将启发学生思维贯穿课程讲授过程中，通过设置事例和问题情境，定向引导和启发学生积极思考，提高学生对知识学习的主动性，锻炼学生独立思考问题的能力，同时提高课堂教学效率。

2.1.2 讨论式教学

讨论式教学是教师根据授课内容特点确定教学目标，并精心设计讨论方案，启发学生就特定问题发表自己的见解，体现教师为主导、学生为主体的教学方法。讨论式教学通常包括讨论主题的确定、小组讨论、各抒己见、总结确定结论等过程。牧草育种学是以遗传学为理论基础，在人们长期的科学实验和生产实践中总结形成的，涉及远缘杂交、杂种优势利用、诱变育种、倍性育种等多种实际育种方法。80%的学生反映该课程中涉及的理论知识偏难，不适合全过程开展讨论式教学，而且学生要掌握一定的学科知识后再开展讨论式教学才能取得良好的效果。[6]课程教学团队在整个教学过程中组织7～8 次讨论式教学。为确保讨论式教学的效果，在课程准备过程中科学地设计讨论式教学案例是关键。牧草育种学讨论式教学案例的制定是以教学大纲为依据，充分反映种业发展的相关政策，紧紧围绕产业发展需求，兼顾问题的科学性和启发性。例如，如何能确保引种成功?不同的选择育种方法适用于什么样繁殖方式的牧草?如何克服远缘杂种的夭亡和不育?在讨论课前，教师将设计的问题发放给学生，鼓励学生查阅文献，形成自己的观点。课上，首先由一组学生对讨论议题进行讲解陈述，提出观点或解决思路，约10 分钟；接着由其他学生提问并表达各自的观点约2～3 分钟，针对不同观点讨论约5～8 分钟；最后教师总结讨论情况，针对有争议的地方讲述自己的观点或进一步引导学生思考作为课下延展内容，约2～5 分钟。

2.1.3 翻转式课堂

翻转式课堂是把传统课堂进行翻转，变先教后学为先学后教，变教师讲授为学生探究，更加关注学习过程。[7]翻转课堂中学生有效参与教学过程，不仅能促进教师与学生、学生与学生之间的互动，还能提高学生课堂学习的积极性和主动性。[8]牧草育种学教学团队选择了网络文献资源较丰富、内容浅显易懂的第二章种质资源和第十三章抗逆性育种，通过课前知识准备，课中知识传递和知识内化，课后知识总结等环节开展了翻转式课堂教学。如第二章种质资源，课前教学团队收集了我国草种质资源的相关图片并制作微视频，提前2 周将微视频和图片发到学习群中，并围绕课程主要内容提出关键词，让学生以小组为单位分工合作根据给出的关键词查阅文献资料，制作汇报PPT。课中，学生们以小组为单位详细介绍草种质资源的概念、类别、特点以及考察收集、鉴定与保存的方法，论述我国草种质资源的现状以及在牧草育种中的意义，其他学生可对该小组汇报的内容提出疑问或进行补充，教师在小组汇报完后及时更正学生讲授中出现的错误和点评学生的讲授情况。课后，每个小组总结自主学习的成果和心得，加深对知识点的理解和领悟。

2.2 以培养创新能力为目标构建实践教学体系

牧草育种学是一门基础理论与生产实践紧密结合的课程。实验教学环节是培养学生的操作技术、创新意识以及应用理论知识解决实际问题能力的重要过程。牧草育种学实践教学改变以验证性实验为主的旧模式，在基础实验中注重设计性实验，产学研结合开展实验训练，以培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。

2.2.1 基础实验中注重设计性实验

教师在讲解实验原理及技术难点的基础上，针对杂交育种、选择育种、生物技术辅助育种等章节，鼓励学生查阅资料文献确定育种目标，并与老师讨论设计实验方案，分析实验中出现的问题，并提交实验总结。实验过程中，学生为主体，教师及时指导，确保设计性实验顺利进行。教学实践证明，设计性实验不仅能培养学生的实验设计能力、问题分析能力、自主学习能力和独立思考能力，而且能培养学生的创新思维，提高创新能力。

2.2.2 产学研结合开展实验训练

邀请企业的专家或技术骨干和校内教师共同指导实验训练，针对生产中遇到的实际问题安排课题，选择合适的育种路线，并由学生完成实验，这样将科研、生产和教学结合起来，不但可以调动学生的积极性与主动性，而且能充分发挥企业及研究院所优势，有效培养学生解决实际问题的能力和意识，为毕业后适应企业实际需求和帮助其就业打下了基础。

2.3 多层次考虑构建结构化的考核体系

多层次的评价体系更能客观反映高校教学中学生的学习效果，而客观公平评价学生课程成绩可以调动学生积极性、培养学生综合能力、促进良好学风和学习习惯的形成。[9-10]

2.3.1 丰富试卷内容

改变试卷内容局限于教材，以简单的知识记忆和理解为主的现状，考试内容设置注重对重点知识的综合应用。

2.3.2 确定科学的过程考核指标

根据高校教学环节和专业必修课的课程特点，课程考核采用期末考试（试卷）和过程性考核相结合的方式，期末考试占60%，主要综合考核学生对教学大纲要求的基本知识点、育种原理、育种方法以及良种繁殖方法的掌握情况，考核学生运用理论知识解决实践问题的能力；过程性考核占40%，主要考查学习过程中思考、创新能力。根据多元化教学方法的特点，详细制定过程考核指标。过程性考核包括出勤考核，占5%，主要记录出勤次数；提问考核占3%，包括完整性、准确性和流畅性；翻转课堂考核，占10%，包括PPT 制作水平、研究水平、团队合作、学术水平与创新、讲述；课堂讨论考核占7%，观点学术水平与创新、团队合作、讲述；实验考核占15%，包括出勤、操作、报告。

2.4 合理采用网络和多媒体等教学辅助资源

随着当前大数据、人工智能及5G技术的迅猛发展，网络使用便捷性的不断增加，为高校在线学习奠定了基础。特别是新冠疫情的出现迫使广大高校教师实行网络教学，也让大家充分认识到了网络教学的优势，开始思考网络的“线上”教学与课堂的“线下”教学相结合的问题。牧草育种学在线课程有爱课堂上发布的内蒙古农业大学录制的“牧草及饲料作物育种学”、中国大学MOOC 发布的西北农林科技大学录制的“牧草育种学”，均为免费开放的课程，注册后即可随时观看，为学生随时随地进行自主学习提供了良好的资源。网络资源的充分开发和利用，既能满足信息时代学生学习新模式，又为线下讨论式教学和翻转课堂教学奠定基础。教学团队根据学生学习特点利用“学习通”平台，借助已有网络教学资源，补充完善了教学辅导材料、在线作业、在线题库等教学资料，既促进师生之间、学生之间的资源共享、问题交流和协作学习，又为线下多元化教学方式的顺利展开提供保障。

3 教学效果

在牧草育种学及其相关学科理论知识快速增长、现代化教学手段越来越多元化、夯实育种理论着力实现种业现代化的背景下，教学改革必然成为贯穿学科发展的系统工程。通过教学改革，在理论教学和实践教学过程中以调动学生学习主动性、培养创新思维为主线，注重理论与实践相结合，改变传统的以教师讲授为主体的“灌输式”教学方法，充分利用网络和视频资源，探索启发式、讨论式和翻转式课堂等教学方法的有机结合，形成多元化的教学方式和以培养创新能力为目标的实践教学体系；在新教学模式下，改变传统的闭卷考试形式，探索构建多层次结构化的考核体系，在夯实理论知识的基础上，提高学生学习的积极性和主动性，强化知识运用能力、问题分析能力的培养和创新思维训练，使学生更加适应现代种业发展要求。