烟草育种学理论与实践教学改革与探索

2015-02-09 20:06刘冠泽董莉萍赵磊峰温永琴罗以贵
关键词:遗传学学时烟草

刘冠泽,董莉萍,赵磊峰,温永琴,罗以贵

(云南农业大学烟草学院,云南昆明650201)

烟草育种学理论与实践教学改革与探索

刘冠泽,董莉萍,赵磊峰,温永琴,罗以贵*

(云南农业大学烟草学院,云南昆明650201)

烟草育种学是烟草专业主要课程之一,教学内容与烟草农业生产密切相关,且对于烟草行业科技人才自身知识体系的构建有着至关重要的作用。为实现培养复合型烟草行业科技人才的培养目标,根据烟草专业学生培养要求和烟草育种学的课程特点,从理论教学内容及方法和实践教学等方面进行探索研究。改革主要针对目前课程教学中存在的主要问题,从调整课程教学内容,增加遗传学、生物技术和育种试验技术等相关内容入手,优化实验教学和实践教学内容,丰富课程教学方法、手段和改进考核方式等方面进行,为加强课程建设、提高教学质量提供依据。

烟草育种学;教学改革;实践教学探索

烟草育种学是一门综合性较强的学科,该课程以遗传学为理论基础,主要涉及的学科包括有植物学、生物化学、分子生物学、烟草栽培学、烟草病虫害和烟草调制与分级等。随着原有作物育种理论和育种技术的不断完善及新的育种理论与技术体系的发展,烟草育种的相关内容也随之更新,因此教学内容应根据理论和技术的进步不断地补充完善。而根据烟草专业学生培养要求,其主要是培养从事烟草科学研究、技术开发与推广、烟草加工的高级复合型烟草科技人才[1]。烟草育种学作为与烟草农业生产中有密切关系的实用学科,育种学知识是从事烟草行业科技人才的知识结构中不可或缺的部分。因此,如何使烟草育种学的理论教学和实践教学能够满足培养复合型烟草科技人才的需要成为改革的关键。本文结合烟草专业学生培养要求和烟草育种学的课程特点,从理论教学内容及方法和实践教学等方面进行探索改革。

一、烟草育种学课程教学中存在的问题

(一)专业化程度高、学生知识面窄

由于烟草专业本科教学中将遗传学课程设置为专业选修课,绝大多数学生在学习烟草育种学课程前并没有系统学习遗传学课程,导致学生遗传学理论基础知识薄弱,对生物遗传和进化规律的认识仍局限于高中生物课本中所学知识,不利于学生掌握和理解育种的基本理论和技术。此外,与分子育种相关的课程内容如植物生物技术、分子生物学等,并没有纳入学生课程学习计划。在教学过程中直接导致学生很难理解和掌握育种领域出现的新理论和新方法。

(二)理论教学与实践脱节严重

烟草育种学是实践性非常强的学科,以往教学过程中主要以理论教学为主,极少涉及烟草生产中的实际问题。而教材中所介绍的实际应用案例又很难完全与生产中的问题相对应,使得学生在学完课程后所掌握知识很难与烟草生产过程对接。

(三)教学内容多,教学时数少

烟草育种学目前总学时为72学时,其中理论学时为63学时,实验学时为9学时。由于涉及教学内容较多,但受学时的限制导致教学内容难以深入,新的教学内容更新讲解受限,不利于学生全面掌握育种专业知识。

(四)教学方法和教学手段单一

多媒体教学以其信息量大、形象直观的优点成为目前课程教学的主要手段,但其讲解速度快、学生记笔记难和复习困难,特别是有关推理方面的知识点难以理解,这些问题也一直影响课程教学质量的进一步提高[2]。

二、理论教学与实践教学改革实践

(一)完善理论教学内容突出实用性

基于烟草专业学生知识面相对狭窄,所学课程专业化程度高的特点,从拓展学生知识面,转变教学思想的角度开展教学过程。教学过程中以杨铁钊教授主编的21世纪课程教材 《烟草育种学》为学生主要参考教材[3],以朱军教授主编的《遗传学》第三版为遗传学内容的参考教材[4],同时将张天真教授主编的 《作物育种学》第三版作为重要的参考教材推荐给学生[5]。课程在教学内容中加入部分遗传学课程内容作为先导内容,内容安排上主要体现遗传学在植物育种领域中的应用。以遗传物质的本质、传递、变异为基础,从细胞学基础到分子基础,从质量性状到数量性状、从细胞核遗传到细胞质遗传,从个体遗传到群体遗传,力求知识传授由浅入深,由现象到本质,在有限的教学时间内使得学生掌握遗传学的基本规律、基本理论和研究方法,尤其是掌握遗传学在植物育种中的应用;而育种学理论教学内容分为三个层次即经典内容、进展内容、展望内容[6]。其次,针对烟草专业本科生在毕业实习中长达7个月的时间进行烟草生产实践并完成毕业论文,在课程教学过程中加强理论教学和实践教学的结合。烟草专业毕业生产实习通常采用以下三种形式:(1)在校外烟草企业生产一线实践基地实习;(2)在烟草行业科研院所实践基地进行实习;(3)在校内实验室、教学试验农场进行实习[7]。其中,在校外烟草企业和烟草行业科研院所参加实践学生直接参与指导教师的科研项目,且内容涉及诸多烟草育种学知识在实践中的应用如烟草引种试验、转基因育种及品种比较试验等[8]。针对这一情况,在课程的教学过程中增加相关内容的讲授。从历年学生毕业论文来看,主要涉及到本课程两个方面的内容:烟草生物技术育种和烟草品种比较试验。因此,将烟草生物技术育种章节进行强化,分为细胞工程与育种、转基因育种及分子标记辅助选择育种三个板块进行讲解,除讲授基本的原理和方法外,对烟草行业中最新的研究进展进行补充如烟草基因组计划的研究进展,烟碱代谢相关基因的克隆与功能分析和烟草早花基因的克隆与育种应用等内容进行详细介绍,使学生在课堂上不仅能够学习到未来毕业实习中相关知识,并且了解烟草育种的新动态。而烟草育种试验技术也作为讲授的内容从试验的设计的要求及原则、试验小区设计和不同育种阶段的试验技术及试验中应注意的细节进行详细的讲解,为学生能够顺利地完成毕业实习提供理论和实际指导。对课程内容上的补充和更新,不仅有利于学生对基本知识的掌握,也有利于学生在烟草生产过程中能够解决相应的实践问题,同时有利于部分选择研究生深造的同学知识体系的进一步完善。

(二)实验和实践教学内容优化改革

烟草育种学除了需要学生掌握理论知识外,还要求学生具备实际的操作技能。因此,实验教学内容的安排就显得尤为重要。但目前烟草育种学的总学时为72学时,实验学时仅为9个学时。因此,对烟草育种学的实验教学内容进行了合理的拆分,将实验内容分为验证性实验和综合性实践实验。其中,验证性实验占用9个学时并在校内实验室完成,该部分内容为烟草组织培养技术包括培养基制备、体外接种与培养实验和烟草种子质量的室内检验技术,其主要目的是帮助学生掌握实验原理、基本操作及完成实验报告。其中,授课教师主要完成实验目的和原理的讲授、基本实验操作演示,学生自主完成实验试剂的配制和实验操作,并撰写实验报告。在整个实验过程中,授课教师对出现的问题进行现场讲解,对不规范的实验操作进行及时纠正。另外,综合性实践实验教学主要是配合烟草栽培学、烟草病虫害及烟草调制与分级等课程,不占用实验学时但需完成烟草育种学课程内容的实验报告、成绩纳入课程最后的考核体系。该部分教学内容是学生在指导老师的指导下自主完成烤烟不同品种的漂浮育苗、大田整地、移栽、大田管理、不同品种农艺性状的调查比较、不同品种的人工有性杂交及生理生化指标的测定、烟叶的成熟采收及烘烤定级等。其主要目的是让学生了解烟草整个大田生产的过程,掌握烟草育种工作在烟叶生产中的作用和地位。综合性的实验报告要求学生按照研究型论文的格式进行撰写。通过实验内容调整和完善,不仅使学生掌握了基本的实验操作,更重要的是学生全程参与了烤烟生产的全过程,全面认识烟草育种学在整个烟叶生产过程中的作用,将烟草育种学所学的理论知识与实践结合。在完成实验和实践教学改革优化后,使学生对所学知识有了更深入的理解和应用,同时培养了学生独立设计并完成实验的能力和严谨的思维方式,为今后顺利地进入烟草生产一线工作提供了保障。

三、教学方法和教学手段改革

(一)合理利用多媒体教学手段与多种教学方法相结合

适当采用多媒体技术使得烟草育种学的教学内容更加丰富和生动,而通过将多媒体教学手段与启发式、案例式和讨论式等教学方法结合,可以有效增强学生的学习兴趣,提高学生主动学习的动力。以遗传学部分的教学内容为例,在以往的教学过程中遗传学三大定律讲授以三大定律的内容要点为主,要求同学识记相关内容。而采用启发式教学方法后,重点讲解三大定律实验的设计和研究方法,重点强调实验的思维和对实验结果的分析[9]。此外,在烟草育种学教学过程中对推广种植面积较大的品种进行案例化教学如介绍云烟85、云烟87和云烟97的整个选育过程,使学生能够从育种目标、亲本选配、杂交技术等多个知识点,了解品种的选育过程。这样既激发了学生学习的兴趣,同时有关的概念和方法不仅仅停留在字面上,而且达到融会贯通的教学效果。同时,对于学生没有接触过的微观抽象内容如转基因育种和体细胞杂交育种等以动画或者是视频的方式展现给学生,以多元化的教学方式提高教学效果。

(二)合理利用网络资源丰富教学内容

烟草育种学课程教学改革中利用网络技术不断丰富更新的校内教学课程网站内容的同时,提倡学生利用课余时间利用教育部已完成的国家精品课程建设网站与本课程相关的课程进行上网学习。其中向学生推荐的主要精品课程包括:由浙江大学石春海教授教学团队建设的国家级精品课程遗传学,由南京农业大学盖钧镒教授教学团队建设的国家级精品课程作物遗传育种学,由华中农业大学张献龙教授教学团队建设的国家级精品课程植物生物技术以及由云南农业大学杨焕文教授教学团队建设的国家级精品课程烟草栽培学等,同时也鼓励学生根据自身学习的需要,自行查询相关课程进行网上自学。

(三)合理运用考核手段

科学合理的考核方式可实现对人才培养质量和教学效果的检查和评价,促进学生学习的积极性和保证课程教学效果。因此,烟草育种学在改革教学内容和方法的同时,对考核手段也进行了探索。参考云南农业大学国家级精品课程烟草栽培学的考核模式改革,将本门课程学生成绩根据课堂表现、考勤、实验成绩、实践成绩、期中综述性论文成绩和期末卷面成绩进行综合评定[10]。其中,以闭卷考试为主的期末卷面成绩占总成绩的40%,期中综述论文及专题ppt成绩为20%,其他各部分各占10%。期末试卷以基本知识点和综合分析题为主,期中综述论文则要求学生完成纸质版的论文综述,并要求学生对综述论文内容进行ppt汇报。汇报的同学需要回答老师及同学提出的相关问题,这使得学生在准备的过程需要阅读大量的参考文献,同时要求学生在阅读文献的过程中对实验材料和实验方法进行详细的了解,教师也将最新的相关文献推荐给学生,并对文献中所涉及育种理论和方法进行讲解[11]。教师根据学生综述性论文的情况及回答问题的表现进行成绩评定,并进行现场点评。通过对考核手段的改革,调动了学生主动学习的积极性,在参与课程教学的过程中将相关的知识点掌握,将学生从过去死记硬背的学习方式中解放出来,更进一步培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

四、结束语

烟草育种学作为烟草专业的骨干课程,教学改革应针对学生的培养要求和专业背景,从培养学生专业动手能力、创新能力和提高学生综合素质为目的。改革的过程中教师首先关注学生知识背景,从激发学生的学习兴趣入手,根据知识体系构建需要来完善课程教学内容。在教学内容的设置上将教学内容层次化,突出重点和难点,同时向学生介绍烟草育种领域的研究进展和作物育种学领域的最新知识,开阔学生视野;优化实验和实践教学内容的设置和学时分配,注重学生动手能力的培养。其次,不断改革完善教学方法,让学生尽可能地融入教学过程中,提高学生的自学能力、综合分析能力和创新能力;合理的利用考核方式,使得学生的学习目的不再是单一的为了课程考试,而是为了掌握知识、提高自身综合素质。通过对烟草育种学的教学改革和探索,让烟草专业学生能够满足行业科技发展的需要,为培养高素质的行业人才提供保障。

[1]李佛琳,周桂夙.新形势下对烟草行业人才需求的认识及对策[J].云南农业教育研究,2007(4):9-12.

[2]卢碧霞,贺道华,陈越.作物育种学课程教学改革的探索与实践[J].安徽农业科学,2014,42(35):12771-12772.

[3]杨铁钊.烟草育种学 [M].郑州:河南科学技术出版社,1990.

[4]朱军.遗传学[M].北京:高等教育出版社,2011.

[5]张天真.作物育种 [M].北京:中国农业出版社,2011.

[6]孙东发.作物育种学课程教学改革与实践 [J].高等农业教育,2002(6):51-53.

[7]罗以贵.烟草专业毕业实习教学实践与探索 [J].云南农业教育研究,2006(1):31-32.

[8]王娜,崔国民,黄维,等.项目教学法在烟草专业本科毕业论文教学中的应用效果初探 [J].云南农业大学学报(社会科学),2014,8(4):51-54.

[9]石春海,肖建富,吴建国.构建优质教学体系,促进《遗传学》精品教育[J].遗传,2013(1):101-106.

[10]王娜,杨焕文.国家精品课程 《烟草栽培学》考试模式改革探析[J].教育教学论坛,2013(1):271-272,258.

[11]刘焰,林忠旭,葛贤宏,等.农学类专业植物生物技术实验教学改革与实践 [J].安徽农业科学,2011,39(32):20264-20265,20278.

Exploration and Practice of Teaching Reform in Tobacco Breeding

LIU Guanze,DONG Lip ing,ZHAO Leifeng,WEN Yongqin,LUO Yigui
(College of Tobacco Science,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)

Tobacco breeding is themain courses of tobacco science.In addition,the content of courses is closely related to tobacco agricultural production and it is important to construct for the teaching for science and technology talents of its own knowledge system.For cultivating compound talents,this paper elaborates to reform the theory of teaching content and teachingmethod and practical teaching,according to cultivate requirements of the tobacco sciencemajors and the curriculum features of tobacco breeding.This reform aims at themain problems existing at the present to adjust the teaching content including increasing the content of genetics,biotechnology and the test technology of breeding,optimizing the teaching content of experiment and practice,riching the teaching methods and improving teaching assess,in order to strengthen course construction and improve the teaching quality.

tobacco breeding;teaching reform;practice teaching exploration

G 642.0

A

1004-390X(2015)06-0092-04

10.3969/j.issn.1004-390X(s).2015.06.018

2015-09-22

2015-10-20

时间:2015-11-25 9:13

云南农业大学一类课程建设项目和烟草专业种植类课程教学改革探索项目(XYJG201325)。

刘冠泽 (1981—),男,内蒙古巴市人,讲师,博士,主要从事植物生物技术与育种教学及科研工作。

*通信作者:罗以贵 (1969—),男,云南镇雄人,副教授,主要从事烟草工程及植物育种教学研究工作。

http://www.cnki.net/kcms/detail/53.1044.S.20151125.0913.038.html

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