張漢堯 劉小珍 何承忠 周 軍 許玉蘭 辛培堯 王大瑋
(西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,云南 昆明650224)
《遺傳育種學(xué)》是農(nóng)業(yè)院校林學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門必修課程,學(xué)好這門課程可為林學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生奠定了很好的理論和實踐基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的遺傳育種教學(xué)中存在許多不利于創(chuàng)新型人才成長的弊病。例如,忽略了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新知識的能力,忽略了學(xué)生的興趣和好奇心等。這些弊病的存在,在一定程度上遏制了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。近年來,我們針對林學(xué)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程——《林木遺傳學(xué)》、《林木育種學(xué)》、《實驗和實習(xí)》等進行了教學(xué)改革的探索,從多方面入手,注重學(xué)生基本操作技能的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),取得了一定的成效。
優(yōu)秀的教師隊伍是完成教學(xué)工作的基本保證,也是促進教學(xué)改革,提升教育教學(xué)質(zhì)量的支撐點。為培養(yǎng)高素質(zhì)的師資隊叢,近年來,我們選派了部分青年教師到國內(nèi)知名大學(xué)進行業(yè)務(wù)技能培訓(xùn),并鼓勵專業(yè)骨干教師繼續(xù)深造,同時還從西北農(nóng)林科技大學(xué)等院校引進優(yōu)秀博士畢業(yè)生。先后選派多名青年教師到南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、海南大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、新西蘭奧克蘭大學(xué)等單位進行專業(yè)學(xué)習(xí);原有的教師經(jīng)過繼續(xù)深造,目前除了一人在讀外,其余人均已獲得博士學(xué)位。經(jīng)過幾年的努力,目前正高級職稱的教師占教師總數(shù)的50%,副高級職稱教師占教師總數(shù)的33%;成員平均年齡38歲;己初步形成一支具有學(xué)源結(jié)構(gòu)合理、學(xué)歷層次高、以中青年教師為主的師資隊伍。
教材建設(shè)工作是高等林業(yè)院校的一項基本建設(shè)工作。根據(jù)林業(yè)院校的特點,我們編寫了南方版的《林木遺傳育種學(xué)》及《林木遺傳育種學(xué)實驗實習(xí)教學(xué)大綱》和《林木遺傳育種學(xué)實驗指導(dǎo)》教學(xué)大綱;編寫了適用于林學(xué)、經(jīng)濟林、林學(xué)雙外語、農(nóng)學(xué)、園林、園藝等專業(yè)的遺傳學(xué)實驗教材——《遺傳學(xué)實驗指導(dǎo)》;編寫了適合林學(xué)專業(yè)的《林木育種學(xué)實驗指導(dǎo)》。在教材中充分體現(xiàn)新世紀(jì)本科生素質(zhì)教育對實踐教學(xué)的各項要求。近30年來,分子遺傳學(xué)的發(fā)展和基因工程的崛起,給林業(yè)科研帶來了新的機遇。將分子育種相關(guān)內(nèi)容納入遺傳育種教學(xué)有利于增強課程的先進性,使學(xué)生及時了解科學(xué)發(fā)展的最新動態(tài)。
根據(jù)原來的教學(xué)計劃,我們對經(jīng)濟林專業(yè)本科生教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容進行了調(diào)整,除了設(shè)《林木遺傳學(xué)實驗》外,還專門設(shè)了30個學(xué)時的實習(xí)。并更新了實驗課的教學(xué)內(nèi)容,將綜合性、研究性實驗項目納入到本科實驗課中,加強了學(xué)生動于能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。
經(jīng)過多年的努力,包括《遺傳育種學(xué)》、《林木遺傳育種》在內(nèi)的等課程于2007、2013年先后被評為校級、省級兩個層次的精品課程,目前我們正積極推進林木遺傳育種的雙語教學(xué)。
為提高課堂教學(xué)效果,我們主要采取以下幾方面的措施:
學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教學(xué)改革的重點和難點,也是檢驗高校教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[1]。美國教育家認(rèn)為,教學(xué)改革成功,關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變教師的觀念[2]。在教學(xué)中,每個章節(jié)的理論課我們均以“問題”為開始而展開,如“恐龍為何走向滅絕,其遺傳學(xué)機制是什么”、“男人的平均壽命一般比女人的平均壽命短3-5年,其遺傳機制是什么”、“為什么賽馬和臧獒純種的比較好,而許多林木是雜種比較好”等諸如此類的問題,教師在課堂上盡可能引導(dǎo)學(xué)生去思考,以培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。都說“興趣是最好的老師”,教師盡量用遺傳學(xué)、育種學(xué)的視角去分析將一些社會熱點,以引起學(xué)生的興趣,如“用細胞質(zhì)遺傳的基本原理分析河南安陽曹操墓的真?zhèn)巍薄ⅰ坝眠z傳育種的視角探討跨國婚姻熱潮”等。
實驗開始前教師的講解重點以圍繞實驗的基本原理和不同方法展開,引導(dǎo)學(xué)生不僅知道每個步驟怎樣做,還要知道為什么這樣做,有沒有其他更好的方法等。如進行植物細胞有絲分裂實驗的取材后,要進行細胞同步化處理。什么是細胞同步化?同步化的目的(必用性)是什么?用哪些方法可實現(xiàn)同步化?對什么材料在什么情況下哪種方法最好?
在遺傳學(xué)實驗中,我們安排了6個專題的實驗內(nèi)容:細胞的有絲分裂、細胞的減數(shù)分裂、染色體的核型分析、玉米一對兩對相對性狀遺傳規(guī)律的驗證、花粉生命力測定、遺傳力的估算等。這些實驗內(nèi)容包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗等。過去的遺傳學(xué)實驗大多為驗證性實驗,因此一般采用最易出結(jié)果的材料來做實驗。改進后的實驗用學(xué)生自己準(zhǔn)備的材料,如校園內(nèi)采到的各種樹木或花卉的花粉,在學(xué)生自己采用一定的方法(需有實驗設(shè)計)貯存一定時間后,再驗證其生活力,以找到影響某一樹種或花卉花粉生活力的主要因子。學(xué)生可以選擇不同植物作為實驗材料,雖然教師的工作量和實驗難度有所增加,但學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚了,教學(xué)效果更好了。
此外,我們開設(shè)了一些設(shè)計性和綜合性的實驗項目如“花粉生活力測定”和“多倍體誘導(dǎo)與鑒定”,學(xué)生可根據(jù)自己的愛好選擇感興趣的實驗項目。這些措施,活躍了課堂氣氛,使學(xué)生變被動為主動,還使學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識均得以加強,可為日后從事相關(guān)工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
書寫實驗報告是培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)[3]。我們鼓勵學(xué)生提出不同的觀點和看法,鼓勵學(xué)生勤奮查閱資料,自己組織討論,提出不同的觀點。并改變實驗報告的評價模式,把是否有創(chuàng)新觀點列入評價指標(biāo)中,這樣不僅激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,還增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
近年,我們與相關(guān)企業(yè)相互合作,積極建立校外遺傳育種實習(xí)點。楚雄紫溪山實驗基地和西南林業(yè)大學(xué)后山實驗基地有著豐富的林木資源,多年來雄厚的科研積累為遺傳育種學(xué)野外實習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。此外,我們對野外實習(xí)的教學(xué)方法也進行了改革,在保證實習(xí)計劃系統(tǒng)性、完整性的前提下,我們將學(xué)生分組,每個小組根據(jù)自己掌握的林木遺傳學(xué)知識和林木育種知識自行選擇樹種,在指導(dǎo)教師的監(jiān)督指導(dǎo)下,每個小組的學(xué)生獨立完成多倍體誘導(dǎo)及鑒定、扦插、選優(yōu)和引種效果調(diào)查等實習(xí)內(nèi)容,指導(dǎo)教師全過程監(jiān)控,并要求完成之后不同的小組做PPT并匯報交流。由于不同小組的實習(xí)內(nèi)容雖相似但研究或調(diào)查對象卻不相同,完成實習(xí)后的交流可擴展學(xué)生的知識面,且分組實習(xí)每個人都能親自動手,印象深,效果好。從總的來看,野外實習(xí)可有效地鍛煉學(xué)生的動手能力和駕馭知識的能力。
本科畢業(yè)論文實驗研究是本科教學(xué)的重要組成部分。通過本科畢業(yè)實驗研究,廣大學(xué)生在本科階段得到科學(xué)研究的訓(xùn)練,可改變目前高等教育培養(yǎng)過程中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的現(xiàn)狀,改變灌輸式的教學(xué)方法。筆者帶的6名2013屆本科畢業(yè)生中,有2名分別在《山東林業(yè)科技》和《貴州林業(yè)科技》上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文各1篇,4名在畢業(yè)前找到了合適的工作,1名考上了中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的研究生。筆者認(rèn)為,以研究性學(xué)習(xí)和個性化培養(yǎng)的為主的本科畢業(yè)實驗研究,可有效提高教學(xué)質(zhì)量。
通過以上幾方面的探索和嘗試,教學(xué)己經(jīng)收到了明顯的成效,學(xué)生整體反映較好。遺傳學(xué)、林木遺傳學(xué)、林木遺傳育種、林木遺傳育種學(xué)實驗、林木遺傳學(xué)實習(xí)和林木育種學(xué)實習(xí)是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在林學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用。我們的探索為進一步深化教學(xué)改革、鞏固教學(xué)改革成果、提高教學(xué)質(zhì)量、造就高素質(zhì)人才,打下了良好的基礎(chǔ)。
[1]張金鳳,張志毅.適應(yīng)時代發(fā)展需要提高學(xué)生動手能力[J].中國林業(yè)教育,2003(1):51-52.
[2]陳光倩,劉甘泉.生理學(xué)實驗教學(xué)策略[J].衛(wèi)生職業(yè)與教育,2007(17):103-104.
[3]何顯教,趙善民,王映.重視實驗報告的書寫提高學(xué)生的科研寫作能力[J].右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2008(6):1095-1096.