“种子生物学”教学改革实践探索

2016-05-30王洋马淑梅

黑龙江教育·高校研究与评估 2016年10期

王洋马淑梅

摘要：文章以黑龙江大学为例，主要探讨了“种子生物学”课程教学改革的策略，并分析了“种子生物学”教学改革的成效。

关键词：种子生物学；教学改革；策略

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0006-02

种子是我国重要的农业生产资料，随着国家“种子工程”的实施，各高校先后设立种子科学与工程专业，开设了“种子生物学”课程。“种子生物学”是种子科学与工程专业重要的必修课，其内容主要研究种子形成、发育及萌发过程生理生化变化以及种子与外界环境相互作用的一门科学[1-5]。黑龙江大学种子科学与工程专业建立于2005年，在十多年的种子科学教学与科研过程中，其一直积极开展教学改革，致力于培养具有创新能力的种业人才。“种子生物学”成为种子科学与工程专业开展创新教学的重点课程，如何开展“种子生物学”课程教学改革，反映种子科学发展的最新趋势，培养具有种子科学素养的学生，是教学改革实践一直探索的课题。

一、“种子生物学”教学改革策略

（一）优化教学内容与结构

传统的“种子生物学”内容主要是来源于种子学教程，包含有种子形态与结构，种子的主要化学成分，种子的休眠、萌发和衰老，种子活力和新技术等几个部分。其特点一是具有较强的综合性，即所教授的内容要求的基础知识范围较广泛，涉及植物学、生物化学和植物生理学等相关学科，但与生产实践结合不多；二是不同部分的内容相对独立，没有系统性。这样的特点导致教学内容不连续，趣味性差，学生容易听懂却难以掌握。经过十多年的教学积累和学习，我们对这门课程进行了补充和调整，首先增添了“种子生殖学”中胚和胚乳发育，主要讲述植物受精卵形成后单子叶胚和双子叶胚的形成过程及不同类型胚乳的形成过程，这部分内容是种子形态和结构前期基础，补充后植物受精卵如何发育成为不同类型的胚就非常清晰且与后期种子形态类型的划分完整地衔接起来；其次是增加了前瞻性的研究进展，通过教师的科研项目、企业合作和对外进修等各种渠道收集到的最新研究内容对原教材中“新技术”部分进行补充，增加了与种子形状相关的基因定位方法及研究动态，在“种子引发”的基础上补充了其他类型的种子增值技术等；最后就是将教学内容与生产实践有机结合。如对“种子活力”介绍中将实验室的测定方法与田间出苗率相结合，并加入作物在逆境中如低温、缺氧、盐碱等环节中的萌发特征及变化规律，使得学生对“种子活力”这个较为抽象的概念及其在农业生产中的重要意义有了更加准确的了解。

（二）强化实践教学环节

种子科学与工程专业是一个培养应用型人才的新兴专业，其课程内容与生产实践紧密联系。“种子生物学”含有较多的理论基础，这些又是指导农业生产实践的重要依据。通过以下环节有效提高学生的理论学习和实践能力。

1.注重理论联系实践。学生“抬头率”低是目前大学生课堂学习中的存在普遍现象，提高“抬头率”就要抓住学生的兴趣点。“种子生物学”从日常生活出发，开展课堂教学讲授。如介绍种子构造知识点按部就班地进行，会很枯燥。把大豆、玉米、水稻、花生和瓜子等日常生活中常见的种子带到课堂上，以向日葵籽为例，通过实物从外到内，种子结构从果皮、种皮及胚的鉴定，及打开胚后，子叶、胚芽、胚根和胚轴清晰可见，由此拓展到其他具有特殊结构的种子类型，学生的学习兴趣会被带动起来。通过黄豆芽和绿豆芽开始认识幼苗的萌发特点及构造，通过水稻在深水环境中萌发认识到萌发条件中氧含量对幼苗生长起到的重要影响。这样的“种子生物学”授课吸引学生的注意力，使学生带着兴趣和疑问来学习，收到了事半功倍的效果。

2.设立种子学综合大实验。“种子生物学”中的有些实验项目的完成需要较长的周期，如果按照传统规定根据课时设课，实验很难从头至尾地完成，只能截取其中的一部分内容，学生掌握起来会一知半解。针对这种情况，我们设立了种子综合大实验，时间定在周六或周日，实验时间充裕。如在学习种子引发实验时，从“种子引发”处理开始，到幼苗生长形态测定及各项生理指标的测定等过程。整个实验过程需要两周时间，其中实验处理和测定利用两个周末，培养过程一周时间，就可以完成一个较长实验周期的一个实验。包括种子DNA提取、PCR扩展及电泳等都可以采用综合实验的方式完成。学生从中学习到工作或从事科研活动需要的实验技能。

3.开展“种子生物学”实践创新活动。“种子生物学”设立在大学的第四学期，即大二年级的下学期，学生完成了专业基础课“植物学”、“生物化学”、“植物生理生化”等的学习，这个时期的学生具备了基本的实验技能和理论基础，思想上还对专业知识具有较强的好奇心和求知欲，但科研创新和实践能力尚未形成。此时引导学生参加学校组织的创新和开放实验室等项目，在教师的指导下他们开展“种子生物学”相关内容的科研实践活动，所开展的实践课题可以作为学年论文和毕业论文的前期研究。同时对指导教师提出严格要求，所指导的学生从立项、开题、确立实验方法、数据分析、论文写作和答辩要悉心指导，学生独立完成。学生经过这样的实践创新训练后，受益匪浅[6]。

（三）开展“慕课”教学

基于“种子生物学”课程的综合性和多元化的特点，开展“慕课”教学，能够很好地帮助学生及时补充和重复学习。这表现在以下三个方面。

1.促进知识点及时学习。“慕课”教学是利用计算机互联网将课程教学内容以开放式形式呈现于课堂之外，为学生提供足够的学习空间和时间[7]。由于“种子生物学”各部分内容前后联系不多，相对独立，在典型的“慕课”教学过程中，教学内容的“碎片化”特征较符合“种子生物学”课程特点。在“慕课”教学过程中，将教程内容分为四个部分即种子形成前受精卵的分化、种子的静态生理生化特征、种子休眠与萌动生理变化和种子处理后的生物学特性，每个部分分别划分成四、二、三和三个单元，将每个单元设定出多个内容完整但简洁的知识点，录制成不超过10分钟的视频讲解图像，同时配以动漫效果和图片，学生可以在较短的时间内完成学习内容，还可以选择性地学习，提高学生的学习兴趣。回到线下课堂中，教师的教学内容要更加重视前后知识的连贯性，补充间断学习导致学生对所学知识系统性和完整性的不足。同时辅助全国名师讲授的相同课程的视频图像，学生可以拓展观看。

2.强化学生学习的实时反馈。为了更好地了解学生的学习情况，“慕课”利用互联网技术，设立了一系列管理方式。如知识检测试题，即在每个知识点之间都有测试题，观看视频后可以顺利地通过答题，进入下一个环节的学习，如果解答不出问题进行回放，重新学习。这些测试题又可以作为期末考核的一部分，使得学生开展“慕课”学习有动力，减少期末集中被动记忆造成的学习压力。同时，教师通过网络上学生学习信息的实时反馈，了解每个学生的学习状态、学习习惯；还可以发现“种子生物学”教程内容中学生学习的难点和自身在教学过程中存在的问题，做到互学互长。

3.充分利用“翻转课堂”的教学潜力。传统“种子生物学”课堂的“教”与“学”互动、布置作业等教学是督促学生掌握课堂知识的重要环节，开展起来学生较为被动。利用“慕课”学习，学生在线完成知识的学习后，产生的问题和疑惑在线下课堂上提出来，使得线下面对面的课堂成为答疑、交流和知识应用的环节。这种线上与线下教学相结合的方式，成就了“翻转课堂”（Flipped Class Model）。在这个过程中教与学也发生了一些变化，学生成为学习的主导者，教师成为启发、激励、答疑、解惑的角色，学生学习的主动性极大地提高。同时线上教师也可以开展及时的答疑活动，学生发现问题及时提出，教师及时解答。

二、“种子生物学”教学改革的成效

通过“种子生物学”课程教学的不断改革，逐步提高了我院专业学生对专业学习的兴趣，表现在课堂的出勤率和“抬头率”的提高上，主动学习的学生增加，参加课程创新科研活动的学生占到本专业学生的85%以上，其中一部分学生还将研究成果发表在国家各类期刊上。学生在科研活动中不仅增强了实践创新能力，也学会了帮助别人，提高了团队协作意识。

种子科学与工程专业在我国建立只有几十年，“种子生物学”课程也是一门新兴的学科。我院经过十多年的不断教学探索和改革，“种子生物学”成为了我院受到学生欢迎的重点建设课程。要高质量地完成课程教学任务还要面临许多考验，需要更加深入地了解学科特点，有的放矢开展教学改革活动。此外，根据“种子生物学”的特点，开展不同时期的不同形式的考核，这样的考试改革也是提高学习质量的重要途径。“种子生物学”的教学改革对教师也提出了高要求，教师需要更加积极主动地不断学习和提高自身的专业水平，才能适应现代教学活动。总之，在今后的教学过程中，教师要不断地探索新的教学方法，使“种子生物学”课程保持新鲜活力。

参考文献：

[1]宋文坚，胡晋，胡伟民等.“种子生物学”教学改革与实践

[J].高等理科教育，2009，（1）.

[2]胡晋，宋文坚，胡伟民等.《种子生物学》课程考试改革初

探[J].教改创新，2012，（7）.

[3]王芳.“种子生物学”综合性试验的探索与实践[J].河北

农业大学学报，2011，（4）.

[4]舒英杰，时侠清，王丽华等.“种子生物学”种子科学与工

程专业《种子生物学》课程教学改革探索[J].新课程研

究，2011，（12）.

[5]肖占文，程红玉，王进.种子生物学课程教学的改革与实

践[J].河西学院学报，2011，（5）.