林业院校植物类“遗传育种学”实践教学改革的探讨

唐军荣+辛培尧+何承忠

[摘 要]植物类“遗传育种学”是林业高等院校相关专业的一门专业必修课。近年来，由于高等院校教学大纲的变革，专业必修课学时普遍被大量压缩。同样，植物类“遗传育种学”课程实践教学学时同样被大量减少。实践教学同理论教学一样，在学科的发展中占据着重要地位。但是，多年来形成的实践教学体系已远远不能适应新形势下的教学要求，并明显成为阻碍学生理论联系实际的屏障。在总结教学经验及与学生座谈的基础上，对西南林业大学植物类“遗传育种学”实践教学的课程设置、教学内容、教学方法等方面的改革进行了探讨，以期为林业高等院校植物类“遗传育种学”实践教学效果的提升提供一定的参考。

[关键词]植物类；遗传育种学；实践教学；改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）05-0122-03

多年来，西南林业大学在大多数课程教学中，均是按“三大模块”（理论教学+实验教学+课程实习教学）的方式进行，而且前两大模块是作为一门课程教学并考核，而课程实习教学则作为单独的一门课程进行，但大多都是在同一个学期完成三大模块的所有教学任务。植物类“遗传育种学”基本上也是按这一教学模式进行，只不过按照专业的不同对课程实习教学作了相应的调整。在总结教学经验和走访学生并与之座谈了解的基础上，对西南林业大学植物类“遗传育种学”实践教学的课程设置、教学内容、教学方法以及实践教学基地的现状等方面的问题进行了思考，并在此基础上对相关问题的改革进行了初步探讨，以期为西南林业大学乃至我国林业高等院校植物类“遗传育种学”实践教学效果的提升提供一定的参考。

一、存在的问题

目前我校该类课程的实践教学的问题可归纳为以下五个方面。

（一）部分专业课程设置不健全

众所周知，“遗传学”是“育种学”的理论基础，而“育种学”是“遗传学”的应用实践。二者是密不可分的两个学科。[1]没有“遗传学”作为理论提导的育种工作，只能是盲目的育种探索，势必走大量的弯路甚至误入歧途；相反，脱离“育种学”的遗传研究，只能是空中楼阁，缺乏实践验证的支撑。例如植物保护和森林保护专业，只设置了“遗传学”的理论教学及实验教学，而在教学大纲中去掉了“育种学”的所有内容。然而，有相当一部分植物（森林）保护专业的学生，毕业后往往从事的是植物抗性方面的育种工作或者间接涉及相关内容。这部分学生在工作岗位因为缺乏植物育种方面的理论与实践的知识，而显得束手无策。

（二）教学内容陈旧片面

现有的植物类“遗传育种”课程实践教学内容陈旧、单一。由于学时的限制以及长期以来教学内容未及时更新，现有实验教学大体包括：染色体制片与观察、植物减数分裂的观察与识别、植物染色体核型分析、植物DNA的提取、PCR技术、不同植物花器构造观察、花粉生活力的测定、模拟优树选择、模拟子代测定、植物组织培养技术等。课程实践教学包括：树木（药用植物）引种效果参观实习、植物多倍体的诱导、林木（药用植物）有性杂交、“混培法”诱导植物多倍体产生、遗传学与育种学相关资料片学习等。随着现代技术水平的提高，许多传统的技术手段由于过于落伍，而不再用于科研结果的分析中。如植物染色体核型分析，传统做法是将染色体制片中，处于有丝分裂中期，染色体清晰且分散的染色体拍照放大后度量，然后根据度量的结果按照一定的原则对染色体进行配对。不同的物种其相关数据不同，从而用以区分不同的物种。现如今，这一繁琐且不精准的过程完全由染色体核型分析系统来完成，不仅操作简便，数据准确，并且可以克服人为在测定过程中的误差问题。所以，学生在今后的科学研究中，对相关问题的解决就无需再人工进行，可在有条件单位委托或自行进行图像处理和数据分析。而相关方法及原理完全可以在进行相关研究的前期，对之学习掌握。类似的内容还有植物花器构造的观察、花粉生活力测定等。另一方面，实验内容对相关课程内容的覆盖面偏小。相关染色体畸变、种源试验、种子园以及无性系选育等内容并未涉及。这使得学生对课程理论知识理解不充分，造成实践应用能力的不足。

（三）教学指导教材相对缺乏

目前，学校使用的相关实践教学教材，均为任课教师根据可以开设的实际实践教学内容编制的。受上述教学内容的客观不利因素影响，指导书缺乏系统性及针对性。据考察，个别兄弟院校也存在类似的情况。[2]

（四）教学安排的不合理

长期以来，植物类“遗传育种学”实践教学仍然按照死板的常规学时来进行安排，即一个实验安排2个学时，使得相关联的实验之间也出现“断裂”现象。这样，尽管对于教务管理者来说，安排课程方便，清晰明了，但对一线从事教学任务的教师以及教学对象——学生来说，其中的弊端日益突显。对于教师来说，教学始终处于一种机械状态，到什么点上什么课，而学生，则处于一种迷茫状态，不知道为什么做这个实验，更不知道每一个实验之间有什么样的联系。另外，相关联的实验，总是在实验开始之前重复着相同的准备工作，这在当前学时大量削减的形势下，相当不合理。此外，将课程实践教学和理论教学生搬硬套地安排在同一个学期，违背了植物生长的客观规律，使有些实践内容只能变现实为模拟。如植物有性杂交实验，本来在三至七月份是大多数植物开花期，而恰恰有些课程的相关内容安排在九月至次年一月份这一学期。这使得相关课程内容只能借助一些相似的切花，如将百合水培进行模拟实验，实验结果也只能观察到子房的膨大。通过这种方式进行的实践教学，与实际情况相比较，其效果肯定相去甚远。

（五）教学实习基地缺乏

多年来，由于各方面的原因，植物类“遗传育种学”的教学实践基地一直是一个空白，教学主要依靠校园内的现有资源进行。如优树选择，利用校内一小片桉树林进行；林木有性杂交则是在学校树木园中的果树和梨树园子进行。遇到防火期，学生还不能进入树木园，而且只是部分班级开展类似实习。这样的实习条件，显然不能满足该类课程的教学目的与要求。因此，加强该类实践教学课程的实训基地建设已迫在眉睫。

二、改革措施

（一）完善并健全课程设置

摒弃以前对植物类“遗传育种学”这一课程的片面认识。在当前各门学科相互渗透，相互影响的形势下，老套地认为“部分专业就是以为单纯的理论研究为主，而有的专业又以实践为主”的思想已跟不上时代前进的步伐。尤其是“遗传学”和“育种学”这两门息息相关的课，更不应该将其中之一舍掉。如上所述，在植物保护和森林保护专业中，增加“育种学”部分内容，使学生在毕业走向工作岗位后，能够多一个专业方向的选择，而不只会“看病菌捉害虫”而已。另外，对部分生产性较强的专业，如林学和农学（药用植物方向）专业的课程设置中，在与其他课程学时相协调的同时，应尽可能地加大“林木遗传育种学”或“药用植物遗传育种学”的理论及实践教学学时，以保证充足的学时量来更好地完成教学任务。例如，现有的“药用植物遗传育种学”课程理论教学时长为48学时，而实验学时为16学时，加上“药用植物遗传育种学”课程实习教学30学时，总共才94个学时，这些学时，对于实际上包括了“遗传学”和“育种学”两门课程的植物类“遗传育种学”而言是远远不够的。而相对的，“林木遗传育种学”的学时多出8个学时（为102学时），且这一部分多出的学时仅体现在理论课程。这对于林学专业的骨干课程，时间上仍然是九牛一毛。相应的，方案调整得不管如何合理，如何前沿，没有足够的时间去完成教学也就失去了改革的意义。所以，完善和健全植物类“遗传育种学”的实践教学课程设置，不顾此失彼，依该课程在专业方向中的地位，适当增加课程教学学时是相当必要的。

（二）更新陈旧片面的教学内容

不论是理论教学，还是实践教学，除基本的原理及经典内容轻易不能变外，教学内容应体现出前沿性和实用性，后者更应该如此。按照不同的专业性质，应结合相关课程的教学，去掉陈旧或者重复的相关实践教学内容。比如，在开设过“生物化学”后，有的专业会进行植物DNA提取的相关实验，那么，在“遗传育种学”的课程中就不应再进行该实践教学。在“植物生理学”实践教学中，可能会开设花粉生活力测定的实验，同样在“遗传育种学”的课程中就不应再涉及该内容。在“植物学”中，观察过植物花器构造，“遗传育种学”实验就不应再开设植物花器构造观察的实验。这需要多门相关课程的教师协同来讨论教学的相关内容，才能保证教师在有限的教学学时内，完成更多的教学内容，而学生也能有更多的时间来做一些更新、更前沿的实验。在安排这些多出学时的实践教学内容时，除考虑前沿性外，还应结合理论教学内容，充分考虑与理论教学的匹配性，增加与染色体畸变、种源试验、种子园以及无性系选育等内容，增加学生实践知识的覆盖面，使得学生充分理解和熟知相关课程理论知识，提升实践应用能力。

（三）完善实践教学指导教材

依照学校实践教学课程内容设置的实际，不同学校编写适合本校校情，且有系统性和针对性的实验及实习指导书，不失为一个可取之举。关键是要结合上面所讨论的内容，不仅在教学内容方面要实现经典性与前沿性相结合，还要保证与专业的匹配性。这就要求不同的专业应有可以体现专业特色的材料和内容。比如，林学专业，其实践材料主要以木本为主，而农学（药用植物方向）专业则应以药用植物为主。教材的编写方法也可以从两种方式考虑。一种方式，可编写植物类“遗传育种学”教材通用版本，即，所有专业的实践教学内容全包括在里面，并在相类似的实验和实习内容处标明“某专业适用”。另一方式，可按不同专业编写不同的实践教学指导书。前者从长远考虑更具实用性，后者则更显专业性。但不论是用何种方式写，一定要结合本校教学实际，充分考虑本校教学实践的可行性来编写。最后，理论上可行的实践活动，并不是在实际教学中全部适用。实践教学指导书应做到实用性、针对性及可操作性相结合，这样才能真正起到指导书的真正作用。

（四）合理安排教学活动

首先，应结合相关内容的联系程度，开展综合性大实验。[3]变以前的一个实验2小时为一个实验4小时，将相关实验整合在一起同时进行。例如，对于植物DNA提取及PCR技术两个实验，甚至可以安排更长学时，中途允许学生交替休息。这样不仅可以充分利用有限的教学学时，避免重复的准备工作浪费大量的时间，而且将相关教学内容又紧密地结合在一起。其次，取消所谓的实验教学与课程实习教学的分别，将两部分合并为实践教学。实验室所进行的实验教学和课程实习教学原本就是以学生动手实践巩固和验证理论教学为目的的教研活动，二者并无根本性质上的区别，所以不应生搬硬套地将其分开。这样更有利于教师的灵活教学，学生也更容易将相关联的理论知识结合在一起思考。最后，打破以往理论教学与实践教学同时安排的做法。依据专业特点和植物生长习性，将实践教学进间安排在植物生长的主要季节，比如在三月至七月这个学期，甚至可以全学年安排，并将实践教学分为实践教学第一阶段和实践教学第二阶段。这样，教师可根据预计的教学进度，合理安排室内和室外的教学内容，从根本上解决了教学活动和教务安排的矛盾。与此同时，将所有植物“遗传育种学”的相关理论教学安排在九月至次年一月这个学期。那么，学生可以在学习理论课的同时，主要进行一些实验室内的实践学习，而在另外一个学期，主要进行实验室外的实践内容，避免了理论教学与实践教学进度有时相冲突的矛盾。

（五）建立相关实践教学基地

对于农林业大学来说，教学实习基地对于实践教学课程相当重要。那么，土地问题将是建立基地面临的首要问题。这一问题在身处都市中的农林业大学来说尤为突出。众所周知，对农学或林学专业来说，“森林培育（作物栽培）学”和“植物遗传育种学”是两门相当重要的专业课程，二者又有着相当的交叉部分。将两者的教学实践基地整合在一起，不仅解决了土地有限的问题，而且可使学生对这两门课程的相关关系得到理性认知。西南林业大学树木园有森林培育课程的实习林地，种植有经济林、用材林，可在每年春天进行树木和经济林的有性杂交，在年末进行扦插、嫁接等无性扩繁学习。另外，教师可以将自己的科研试验基地作为学生实践教学的另一场所。北京林业大学的部分教师，就将诱导“2n”配子技术等部分林木育种的科研成果有机地整合在实践教学活动中，不仅提高了学生的综合素质，还提高了他们的科研能力。[4]

不论是哪一门实践教学课程，其内容和方法以及安排，均应充分考虑与实践生产相结合，这样才能够最大可能地实现理论与实际相结合。同时，随着社会科技的飞速发展，实践教学课程的教学内容、教学方法以及教学设置等均应与时俱进，紧随时代的步伐。那么，从这个角度来讲，任何一次的教学改革的结果，都不会是最终的最理想的结果。对林业院校植物类“遗传育种学”的实践课程而言，需要相关教研工作的教师不断地对之进行修改，充实。

[ 注 释 ]

[1] 朱军.遗传学[M].北京：中国农业出版社，2013.

[2] 王君，康向阳，李伟，等.“林木育种学”课程实践教学的改革探索—以北京林业大学为例[J].中国林业教育，2015（4）：59-62.

[3] 刘纯鑫，黄少伟，刘天颐，等.“林木遗传育种学”综合性实验初探[J].高校实验室工作研究，2008 （3）：13-16.

[4] 康向阳，胡冬梅.林木育种学开放式实验教学实践[J].中国林业教育，2008（1）：68-70.

[责任编辑：钟 岚]