基于科研实践作物育种学实验教学思考

基于科研实践的作物育种学实验教学的思考与探索

摘要：作物育种学是农学专业的一门必修课程，而实验教学是加强学生实践的必修技能课程，培养学生综合素质是该课程的重点。因此，将科研实践融合到作物育种学实验教学环节中，实现实验内容与科学研究的有机结合，将有利于提高实验教学效果和质量。

关键词：作物育种科研实践实验教学质量

中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）09（b）-0192-02

作物育种学课程是农学专业一门重要的必修专业课程，具有高度的抽象性、实践性和系统综合性，而且是一门理论知识与实际应用紧密联系的专业课程。所以，掌握该课程实践技能的熟练与否，对于学生灵活地将所学专业知识运用于生产实践的能力十分重要。因此，合理构建学生的知识结构，推动学生紧跟现代农业科学的进展，为学生毕业后进入生产应用或科学研究打下牢固的基础是作物育

种学实验教学的重点和难点。作物育种学实验教学则是实现上述目标的重要环节，对培养学生科学素养、创新思维、创新意识、分析问题、解决问题和实际操作的能力有着重要的作用。

实验教学和科学研究是高校教学工作不可分割的组成部分，两者相辅相成。高校教师的科研成果获得，需要经过长期的科学研究与农业生产实践才得以积累，而经过科学研究与农业生产实践，才可以丰富实践经验而推动实验教学知识的更新与教学手段的不断改

进，由此增强高校教师的教学能力与水平[1]。在《作物育种学》的实验教学中，把科学研究与实践融入实验教学中，运用现代的教学方法与手段，激励学生的学习兴趣，实现创新型教育。

1 以科研内容为前提，激发学生对农学专业的学习兴趣

相对于填鸭式的课堂教学，启发式教学的关键在于创设问题情景，而现代育种科研成果以及实践正是创设问题的丰富材料。为此，在作物育种学的实验教学过程中结合本学科教师的科学研究，针对实验内容设计了不同的科研实践内容，并再提出若干个小而具体的研究问题。根据这些若干小的研究问题展开发问，例如需要何种相关的专业知识才能解决这些具体的研究问题？这些专业知识该怎

样获取？该研究问题的实验设计方案能否在实际中实行？实际操

作中应该采用怎样的步骤进行？此外，其它的创新设想能否加入等。在对这些研究问题好奇与思考的同时，激发学生的创新思维能力以及求知欲和学习兴趣。同时，也能增强学生对农学专业的学习兴趣。

此外在作物育种学实验课程内容中，“作物杂交方式”是教学内容的重中之重。因此，结合新品种选育的科学研究，将小麦杂交亲本以及拟改良的优良性状介绍给学生，让学生自已思考并确定选择父母本杂交组配的方案，并指导学生在课外时间查阅相关文献资料，了解不同小麦亲本材料的优良性状及存在的缺陷等内容，尝试性地自已根据小麦育种材料的特点及生产实践需要选择杂交亲本

和设计杂交组配计划与方案。针对学生的设计计划与方案，由教师

进行初评。选择设计计划与方案比较合理的在实验课堂上和大家一同分析，探讨方案中的优缺点并对缺点进行改进。从而可以增强学生对作物不同杂交方式的理解，在理论知识与实践操作相结合的基础上避免以往只讲授和操作如何去雄和授粉等枯燥内容；再如“诱变育种”是作物育种学实验教学的难点之一，我们在进行实验内容讲解之后，可以以“选取适当诱变方式，提高突变效率”、“突变体的快速筛选与应用”等为研究问题，带着这些问题让学生亲自设计解决问题的方案，并将其在实验课上应用于实践，这样做极大地丰富了实验课的教学内容。同时，还可以弥补理论教学的抽象与枯燥，提高了学生的学习兴趣。

2 引入农业科学研究问题，丰富实验教学内容

传统作物育种学的实验教科书上的知识内容往往落后于现代农

作物育种技术手段的，所以教科书上的知识内容总是不能满足现代人才培养的要求。然而，教师所进行的科学研究能够不断地汲取该学科领域最前沿的研究成果正好可以弥补这种要求，以最新的研究成果来丰富实验教学内容。因此，我们所从事的科研工作正好弥补了单纯的实验教学的不足，达到“启迪智慧、激发兴趣、激励创新”的作用[2]。

作物育种学从传统育种（优选法）、常规育种（杂交及杂种优势利用）到现代生物技术育种（基因工程、分子育种），其育种方法和技术手段都取得了长足发展。例如，在进行玉米光敏感周期基因qtl精细定位的科研中对玉米光敏感周期基因进行了大量的研究，

在“分子设计育种”这部分内容中可以玉米光敏感周期基因的qtl 效应大小及分子标记的设计与开发结合起来，将这些新知识贯穿到“分子设计育种”内容当中，并引导生在课余时间了解和学习“mapqtl”或“primer premier”等生物学软件，从而大大丰富作物育种学实验教学内容，激发学生科学研究的兴趣或灵感，有利于教学质量的提高。

3 在科研实践中引入学生实验，培养创新型人才

实验教学只能培养一般人才，只有与科研结合才能培养出创新型人才。因此，目前培养创新型人才的关键是指引学生真正参与科学研究。学生科研的核心是“问题”，即学生在发现问题以后去寻求解决问题的策略。真正参与科研实践能够培养学生敏锐的发现问题的洞察力与解决问题的动手能力。

譬如，“农杆菌介导的外源基因遗传转化”作为作物育种学实验课程的重点和难点，仅靠实验课堂讲述与操作往往很难让学生真正理解并吸收遗传转化的全部知识，我们将“snac1基因在棉花上的应用”的研究内容分成一些内容相对较小的研究方向，例如“选择筛选转化子的最适卡拉霉素浓度，提高阳性克隆的筛选效率”、“不同种类的培养基对棉花分化与再生的影响”、“选择不同筛选剂对棉花体细胞分化与再生的影响”等，让学生自己动手完成实验设计，并在课余时间按照自己的实验方案进行试验，并对结果进行分析与评价。由此，很好地增强学生理解和掌握以农杆菌介导的棉花遗传转化（包括农杆菌介导的遗传转化、棉花体细胞胚胎发生、转基因

棉花植株的再生、转基因植株的检测等）的全部知识要点与难点。学生自己从实验方案的设计、实验用品的准备到实验结果的分析，使其实验内容融入教师的科研实践，每次较好地完成一个目标，就给予一定的评分，使他们在实验操作中都获得主观上的科研成功与失败感。通过学生自己亲身动手操作，能够很直观地了解所学知识，加强其对现代农业科技的理解，特别是对利用基因工程手段改良作物品种的认识，消除对转基因作物的误解。因此，实验内容融入科研实践的模式可以全面培养学生对基础理论、实验技能、科学精神、协作共事等体验与理解，提高其批判性思维、创造性思维能力[3]。

4 将科研实践引入实验课堂，紧跟现代作物育种技术

随着多媒体课件、网络课件已在教学中的普及应用，如果在作物育种学实验教学中充分地利用现代教学技术与手段，将科研实践引入实验教学过程中，会收到很好的效果。然而，在作物育种学验教学过程中需要大量的技术与过程需要演示操作。例如利用报告基因gfp进行筛选实验、转基因植株的dna提取以及体细胞融合等进行录相做成多媒体课件，可以在实验课堂上实时再现科研操作过程，很大程度上可以增强了学生的注意力和理解能力。而且，最新的科研技术与成果也会对学生产生巨大的诱惑和挑战，从而激发学生从事科学研究的兴趣。

综上所述，在实验教学中教师不仅传授给学生科学知识和操作技能，而且还要能够培养学生从事科学研究的性格品质与兴趣。因此，在讲授相关实验内容时，任课教师应该将学生带进与此相关的实验