《林木育种学》实践教学改革

苏世平，李 毅，马彦军

（甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州 730070）

《林木育种学》是农业院校涉林专业本科教学的一门专业核心课程，是培养新时期林学类专业人才非常重要的一门课程，具有很强的综合性和实践性，强调理论与实践的相互结合，但是随着我国高等教育的“宽口径，厚基础”教学模式的不断推进，以及我校双一流本科院校建设的需要，《林木育种学课程组》结合区域特色，对原有教学内容及教学计划进行了调整，将理论教学学时由以往的42学时缩减为32学时，实验教学维持以前的8学时，在减少课堂教学的情况下增加了一周的实践教学。在此背景下，林木遗传育种学课程组对实践教学环节进行了初步改革。

1 以往实践教学环节中存在的问题

1.1 理论教学环节存在的问题

在理论教学环节中，由于林木育种学涉及的内容比较多，包括如林木引种、选种、杂交育种，多倍体育种、林木种子园、母树林、采穗圃、遗传测定、抗性育种、分子生物学技术在林木育种中的应用、林木组织培养与快繁技术、林木育种策略与高世代育种等教学内容，但是部分教学内容在林学专业其他课程中也有讲授，如采穗圃和母树林方面的内容在《森林培育》课程中也有部分讲授，分子生物学技术在林木育种中的应用内容在《林业生物技术》课程中有讲授，林木组织培养技术内容在《林木组织培养与快繁技术》课程中有讲授，因此，对以上教学内容《林木育种学》不再作为讲授重点，而是让学生知道它们是《林木育种学》中林木良种繁育的基本手段即可。

1.2 实验环节存在的问题

在以往的实验教学环节中，由于实验教学的开设受教学进度的影响，可能有些实验内容开出时已经错过了实验材料的物候期，只能采用其他植物作为实验材料，因此各实验之间缺乏联系，是独立的实验。如优树选择、花粉形态观测和花粉活力测定，有性杂交育种实验，其原有的实验计划是通过对河北杨、新疆杨等杨树进行以用材为主的优树选择，选出优树后对优树进行花粉的收集、贮藏、活力测定，之后进行树上杂交育种或室内杂交育种的实验。但是由于受树种开花物候期和教学进度的影响，各实验在具体开设时又有了部分的变化，其中，优树选择主要针对河北杨、新疆杨等树种进行以生长量为主的选择；花粉形态和活力测定主要针对雪松、油松等针叶树种进行以花粉形态观测、采用染色法、培养基培养法等不同方法对贮藏前后花粉活力进行测定；有性杂交主要针对刺槐、香花槐等树种进行人工控制条件下的有性杂交。由于受教学场地和教学时间的限制，各实验只能在植物生长发育的特定时期进行，缺乏连续性。

1.3 综合实践环节缺失

《林木育种学》是一门实践性、应用性很强的课程，其主要围绕林木良种的选育技术（引种、选种和杂交育种）和繁育技术（种子园、母树林和采穗圃）开展教学。如种子园的营建、管理，子代测定、无性系测定，种源选择、采穗圃以及母树林营建、管理等实践内容，由于教学场地、学时、教学经费等方面的欠缺，该环节以前没有设立，导致学生所学知识停留在理论层面，实践动手能力比较低，存在一谈理论是“专家”，一谈实践是“白丁”的现状，极大地降低了学生对林木育种学知识的掌握和应用，就业后到相关林业生产单位不能立即进行相关科研和生产工作，需要进行一定时间的实践培养才能从事相关林业工作。

1.4 实践教学考核不科学

在以往的实践教学考核中，主要以实验报告和考勤为依据进行考核，其中实验考勤部分占20%，实验报告部分占80%，这种只重视结果，忽略了实习过程的考核方式，导致部分学生参与度不高，存在应付心态，也存在出勤率100%、实验报告提交率100%、实验报告撰写内容重复率高的现象，极大地降低了学生的团队协作能力和动手能力，导致学生存在“眼高手低”的现象。

2 实践教学的改革措施

针对以上问题，《林木遗传育种课程组》通过对课程内容体系、实验环节、实践环节、考核环节进行了一系列的改革优化，以期为培养具有懂专业知识、会实践动手的林木育种高素质人才的培养奠定基础。

2.1 实验内容的优化

针对实验教学存在的问题，《林木遗传育种学》课程组通过对已开设的实验进行整合、优化，同时开设新的实验内容，使实验教学呈现系统性、连续性。通过改革，主要对某一树种进行一系列的实验，让学生了解和掌握杂交育种的整个操作流程，为以后的工作和研究奠定基础。实验内容包括：实验一，林木开花授粉习性观测；实验二，林木花粉收集、储藏、形态观测、活力测定；实验三，林木染色体加倍与鉴定；实验四，树木有性杂交。通过优化，提高了实验内容的完整性和连续性，提高了林学专业学生对林木育种学知识点领会和应用。

在实验课开设前，要求学生围绕自己熟悉的、感兴趣的某一树种，查阅相关文献，掌握4个实验的实验内容后开设。其中，实验一，要求学生了解所选树木开花物候期、雌雄花芽发育情况，能准确识别雌雄花芽，了解花器构造、开花习性以及传粉和结实特点等。实验二，要求学生掌握风媒花和虫媒花花粉的采集、花粉干燥和储存方法，观测花粉的形态，采用染色法、培养基培养法等不同的方法测定花粉的活力。实验三，要求学生应用秋水仙碱，采用不同的处理方式对林木花粉母细胞进行染色体加倍，在光学显微镜下能识别正常花粉和加倍后的花粉。实验四，要求学生在前三个实验的基础上，对所选树种进行有性杂交，主要包括雌雄花芽的识别、去雄、套袋、授粉等一系列操作。这四个实验，整合了林木育种学中通过有性杂交获得林木良种的重要知识点，保证了学生对有性杂交内容学习的全面性，各实验之间互相接合，在激发学生学习兴趣的同时，也提高了学生分析问题、解决问题的能力。

2.2 实验课开出时间的调整

2.2.1 集中实验

该部分主要针对2.1中提出的4个实验，根据课程进度，选用不同的树种进行集中实验，目的是让学生掌握实验方法，发现及解决实验过程中存在的问题，保证学生能独立完成实验，为后期的自主实验奠定基础。

2.2.2 自主实验

实验开出时间不再做统一安排，学生以组为单位，在其课余时间开出。在自主实验开设前，学生根据所选的实验材料撰写实验方案，实验教师对学生所撰写的实验方案的合理性和可行性进行论证后，学生围绕选定的树种，全面的进行2.1中的4个实验，在实验过程中，实验教师进行指导，并进行实验过程的考核。

2.3 实践教学环节的设立

以往在《林木育种学》教学中，没有设立专门的实践教学环节，通过本次教学计划的修订，专门设立了1周的实践教学，《林木遗传育种学》课程组根据甘肃省林木良种繁育的实际情况，同时结合其他涉林院校实践课的开设情况，设立了5个模块的实践教学内容。模块一为林木优树选择，模块二为林木种子园营建，模块三为林木子代林或无性系林测定，模块四为引种计划的制定，模块五为林木优良种源选择。

由于我校缺乏相关的试验林分、林场，实践教学环节依托我省现有国家级油松、刺槐、侧柏等良种基地现有林分进行。其中模块一是将原有林木优树选择实验内容调整为实践教学内容，主要是在油松等良种基地现有实生人工林中进行优株的选择，包括选择的基本方法、程序、内业资料的整理、分析等。模块二主要是通过对现有油松等种子园通过调查，掌握林木种子园规划、营建中家系和无性系的配置、树体管理、花粉管理以及采种后种子的脱粒、干燥、贮藏等环节。模块三主要通过对现有油松等良种基地的子代测定林或无性系测定林进行调查，学习和掌握子代测定和无性系测定的实验设计方法、实验地选择、管理以及测试分析等技术方法。模块四主要是通过对各良种基地已引进的树种从原引种区和引入区进行生态因子调查，对树种的生物学特性进行分析，提出可行性方案，在此基础上制定引种计划，并根据该树种的生长发育情况，对其引种后的适应性进行评价，提出可行的驯化栽培措施。模块五主要是通过对现有油松等良种基地的种源试验林进行调查，掌握种源间的变异模式、变异趋势、变异大小，并选出优良种源。

2.4 实践教学的考核

实践教学成绩的考核采用百分制，成绩由实验报告、实验操作（过程考核）、总结汇报、实验考勤四个环节组成，各占30%、30%、20%、20%。实验报告部分，学生除了提交实验报告册之外，同时需要提交在实验过程中的相关电子图片（包括过程图片和结果图片），以督促学生参与整个实验过程。实验操作过程主要考核学生在实验中动手能力和分析解决问题的能力，进行过程性打分。实验教师通过查看实验操作、提问等方式为学生进行打分，以杜绝学生重结果而轻过程的习惯，提高学生的动手能力。考勤部分采用课前课后点名，课中抽查的方式，监督学生全程参与，避免实验是组内少数人完成或多人“接力”完成的情况。总结汇报是在实验环节和实践环节分别完成后，进行两次多媒体综合汇报，每组推荐一名学生，对实验过程和结果进行汇报，主要考核学生对实验的熟悉程度，教师和学生通过提问的形式，考察学生对实验中遇到的问题的分析和解决能力。

3 改革成效

通过实验环节和实践环节的改革，从根本上改变学生理论知识掌握扎实，而实践能力欠缺的现状，学生的专业素养、团队协作精神、专业知识的掌握、应用以及动手能力方面有较大的提高。与前4届毕业生相比，改革后的学生，卷面成绩比以往平均提高5分，最高提高了10分，及格率由85%提高到92%，通过对甘肃省涉林林业生产单位走访、问卷调查表明，用人单位的满意度由以往的72%提高到现在的91%，普遍反映改革后的毕业生较以往的毕业生在专业基础的掌握、综合能力方面明显提升，尤其是实践动手能力方面提升更高，不需要用人单位的二次培养，参加工作后就能担任相关的林业生产工作。

通过对实践教学环节的改革优化，所培养的林木育种人才，满足了新时期对林木育种人才的需求，为甘肃省乃至西北区域培养了一批具有扎实理论基础、技能操作过硬的林业人才，服务于我国林业现代化建设。