關(guān)于林木育種學課程實踐教學的改革探索論文
實踐教學是鞏固理論知識的有效手段，是全面實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)具有高素質(zhì)人才的重要途徑，是本科教學過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。林木育種學是以遺傳進化理論為指導，研究林木選育和良種繁育原理和技術(shù)的科學，其主要任務(wù)是選育和大量繁育遺傳品質(zhì)得到不同程度改良的林木繁殖材料、選育適合市場需求的林木優(yōu)良品種。林木育種學是一門實踐性很強的科學，“林木育種學”是林學專業(yè)的必修課程。近年來，北京林業(yè)大學采取“校地聯(lián)合”的模式，大力加強教學科研實習基地的建設(shè)，為相關(guān)專業(yè)課程的實踐教學提供了條件。為加強“林木育種學”課程的教學效果，學校也將“林木育種學”的實踐教學單獨列為必修課程。筆者依托實習基地———河北省承德市平泉縣七溝林場國家油松良種基地現(xiàn)有的油松種子園及子代測定林等資源，對“林木育種學”課程的實踐教學進行了改革。
一、“林木育種學”實踐教學存在的問題
(一)缺乏適宜的實習基地長期以來，由于缺乏合適的實習基地，北京林業(yè)大學“林木育種學”課程的實踐教學附屬于林木育種學實驗，主要依靠校園內(nèi)固有的資源進行，如利用校園的銀杏、油松等樹種開展優(yōu)樹選擇等，但是這些材料的起源模糊，部分樹種甚至可能是同一無性系、且生長過程人為干預明顯，使實習過程僅僅是一種模擬狀態(tài)，與野外實際環(huán)境相距甚遠，實習效果較差。因此，加強實習基地的建設(shè)是“林木育種學”實踐教學的當務(wù)之急。
(二)實習內(nèi)容單一原有的“林木育種學”課程實踐教學內(nèi)容單一，僅包括模擬優(yōu)樹選擇和樹木遺傳變異觀察兩個方面，難以調(diào)動學生實習的積極性，同時，實習內(nèi)容對于課程內(nèi)容的覆蓋面小，有關(guān)種源試驗、苗期試驗、子代測定、種子園的營建與管理、無性繁殖技術(shù)等實踐內(nèi)容學生無法親身參與，造成學生對課堂理論知識的理解不到位，實際應(yīng)用能力不足等問題。因此，豐富并完善實踐教學內(nèi)容是“林木育種學”課程實踐教學改革的重要方面。
(三)缺乏完備的實踐教學指導教材長期以來，因為缺少正式出版的林木育種學實驗與實習指導教材，學生只能使用任課教師根據(jù)實驗內(nèi)容整理的實驗指導手冊，并據(jù)此開展林木育種學的實驗。由于將模擬優(yōu)樹選擇和樹木遺傳變異觀察等內(nèi)容也納入其中，實習指導手冊內(nèi)容凌亂，缺少針對性。這樣的指導手冊不利于學生學習了解林木育種學研究內(nèi)容的具體實踐過程，且對學生實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)也缺少幫助。
(四)實踐教學體系的結(jié)構(gòu)不平衡實踐教學體系通常應(yīng)包括實驗、實習、科學研究3個不同的層次。其中課程實驗和野外實習的均衡設(shè)置對于課堂知識的理解和強化起著非常重要的作用。在實驗教學方面，部分教師將花粉染色體加倍技術(shù)等部分林木育種科研成果整合入實驗教學內(nèi)容，形成了開放性實驗教學體系，充分體現(xiàn)了育種過程的系統(tǒng)性和連續(xù)性，提高了學生的綜合素質(zhì)和科研能力，教學效果得到明顯改善。但在實驗室內(nèi)完成的實踐訓練無法讓學生真正接觸到林木育種的一線生產(chǎn)實踐，對林木育種學的研究內(nèi)容和研究目的認識得不夠深刻，難以激發(fā)學生的專業(yè)興趣。因此，需要加強“林木育種學”的野外教學實習，完善實踐教學體系，提高學生實踐技能，強化理論知識與生產(chǎn)實際的結(jié)合。
二、“林木育種學”實踐教學改革的措施
(一)選擇適宜的實習基地北京林業(yè)大學“林木育種學”實踐教學基地選在河北省承德市平泉縣七溝林場國家油松良種基地。該油松良種基地始建于1984年，2009年晉升為國家重點林木良種基地。基地建設(shè)總規(guī)模達2595畝，包括油松初級無性系種子園、1.5代種子園、母樹林、優(yōu)樹收集圃、子代測定林、示范林、育苗圃等較為完善的種子園良種繁育與生產(chǎn)群體，為“林木育種學”實習內(nèi)容的設(shè)計提供了較豐富的選擇。同時，北京林業(yè)大學林木遺傳育種學科的部分老師與該油松良種基地開展了多年的科研合作，選擇該基地開展實踐教學也使教學與科研項目的聯(lián)結(jié)成為可能。此外，該基地緊鄰101國道，距北京林業(yè)大學北方綜合實習基地約25km，交通便利，基地建有職工食堂，可為學生實習提供餐飲服務(wù)，這些都為實踐教學的開展提供了便利條件。
(二)設(shè)計有針對性的實習內(nèi)容目前，北京林業(yè)大學林學專業(yè)“林木育種學”課程實驗教學包含了林木開發(fā)授粉習性觀察、林木花粉染色體加倍、林木花粉變異及生活力測定、楊樹切枝水培有性雜交等內(nèi)容，同時還在校園內(nèi)模擬進行優(yōu)樹選擇等。因此，在實習內(nèi)容的設(shè)計方面，按照“避免重復、注重結(jié)合”的原則，充分考慮實習基地的具體條件以及實習時間，設(shè)計了如下的實習內(nèi)容，包括油松天然林分優(yōu)樹選擇，參觀優(yōu)樹收集圃;母樹林生長、結(jié)實及病蟲害調(diào)查;油松初級無性系種子園遺傳變異觀察和產(chǎn)量估算;子代測定林調(diào)查及遺傳參數(shù)估算;無性系嫁接及繁殖技術(shù)操作;針葉樹控制授粉操作;油松花粉傳播距離調(diào)查;油松、高山松和云南松種源試驗苗期調(diào)查等。通過以上實習內(nèi)容的設(shè)置，可以引導學生分析比較如何在天然異齡林份中具體開展優(yōu)樹選擇，母樹林和種子園的差異以及兩者在油松遺傳改良中的作用，結(jié)合種子園無性系間性狀差異及子代測定的遺傳參數(shù)如何為去劣疏伐或改建種子園的營建提供指導，利用花粉傳播距離的規(guī)律如何規(guī)劃種子園不同育種群體的位置以及設(shè)置隔離帶等問題，從而提高學生解決實際問題的能力。其中，種源試驗的設(shè)計更是與真實科研項目相結(jié)合，引導學生探討高山松的起源及生態(tài)適應(yīng)性等科學問題。
(三)編寫完備的實習指導手冊為增強野外實習的可操作性，保障實習的安全、順利進行，課程組根據(jù)實習內(nèi)容和實習基地的實際情況，編寫了相應(yīng)的實習指導手冊。實習指導手冊的內(nèi)容包括實習安排與要求、實習內(nèi)容及操作步驟、實習基地基本情況及種子園平面區(qū)劃圖、實習報告的格式模板等。通過實習前指導教師的講解，學生可以了解到實習的時間安排、注意事項、實習目的、成績評定原則、指導教師的聯(lián)系方式及具體操作步驟、基地信息等，各實習小組可以提前進行工作分配，以提高實習效率。同時，在實習指導手冊中還包含了野外數(shù)據(jù)調(diào)查所需的必要表格和計算公式，一方面可以保證數(shù)據(jù)收集的完整性，另一方面也為學生將來開展科研工作提供借鑒。提供實習報告的格式模板的目的在于保證最終提交實習報告的一致性和規(guī)范性，便于存檔。“林木育種學”實驗與實習指導手冊，經(jīng)過進一步的補充和完善，有望成為正式出版的教材，以期為全國林學專業(yè)學生開展林木育種學實踐提供參考和指導。
(四)科學考核實習結(jié)果實習結(jié)果采用百分制進行評定，成績除由傳統(tǒng)的實習出勤及態(tài)度、實習報告質(zhì)量組成外，還增加了多媒體匯報的環(huán)節(jié)，以引導學生在實習過程中注意收集各種照片并保存與重要結(jié)果相關(guān)的證據(jù)。根據(jù)權(quán)重，各環(huán)節(jié)占據(jù)不同的分值，其中實習態(tài)度占40分，主要考核學生參與實習調(diào)查的認真態(tài)度以及是否嚴格遵守野外實習紀律;實習報告的質(zhì)量占40分，主要考核外業(yè)數(shù)據(jù)的整理是否科學準確、報告撰寫是否認真規(guī)范，是否對采集的數(shù)據(jù)進行了深入分析與討論并對種子園的營建提出了合理的建議，同時還包括實習的心得體會及相關(guān)建議;多媒體匯報環(huán)節(jié)占20分，由每小組推舉1名代表完成，主要考核學生對實習過程的熟悉程度及語言的表達能力。多媒體制作應(yīng)美觀、大方，匯報中要能體現(xiàn)團隊協(xié)作的精神。實習結(jié)果考核的目的是為了督促學生全身心投入到實習過程，培養(yǎng)嚴謹、求真的科學精神和團結(jié)協(xié)作的意識。
三、“林木育種學”實踐教學改革效果的分析與評價
(一)學生問卷調(diào)查結(jié)果的分析實習結(jié)束后，筆者對參與實習的2012級林學專業(yè)61名學生進行了問卷調(diào)查，共發(fā)出問卷61份，收回問卷61份，有效問卷為61份。調(diào)查的內(nèi)容及結(jié)果見表1。從學生問卷調(diào)查的結(jié)果可以看出，對本次實習的內(nèi)容設(shè)計，有95.09%的學生認為滿意和非常滿意，認為實習內(nèi)容反映了我國林木良種選育與生產(chǎn)、遺傳測定等主要技術(shù)環(huán)節(jié)和現(xiàn)實水平，是理論課程的重要補充;90.17%的學生認為實習指導手冊編寫完善、內(nèi)容合 理，對操作步 驟 等有詳細的介紹;9345%的學生認為在實習過程中，指導教師準備充分、認真 耐 心，能根據(jù) 學生 提問作出準確回答;9344%的學生認為，本次實習的考核方式合理，利于綜合評價實習效果和學生的綜合能力;95.08%的學生認為實習增強了對課堂知識的理解和認識，提高了實踐動手能力，增強了團隊協(xié)作精神;85.25%的學生認為本次實習增強了對林木育種學研究和林學工作的興趣。然而，盡管絕大部分同學對實習的出行、住宿、飲食等安排表示滿意，但也有3.28%的學生認為這些方面有待提高。
(二)帶隊教師對實習效果的評價
1.學生對我國林木良種有了真切的感性認識實習前的大二學生，對我國林業(yè)發(fā)展的認識大多停留在書本和課堂教學中給出的一些數(shù)據(jù)、例子上面。通過實習，學生深入到林木良種生產(chǎn)一線，真切地感受到我國林木良種生產(chǎn)和林業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，理解了林木良種對于林業(yè)生產(chǎn)的重要性，了解林業(yè)基層單位的工作環(huán)境和工作作風。除此之外，更重要的是用自己的.眼睛發(fā)現(xiàn)了我國林木良種生產(chǎn)中存在的一些現(xiàn)實問題，有同學提出與美國火炬松種子園相比，我國油松種子園園址的選擇主要在山地，不利于經(jīng)營管理，也不利于種子的生產(chǎn);有些同學通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)種子園內(nèi)存在較為嚴重的病蟲害現(xiàn)象，但是無性系間在病蟲危害程度上存在著差異。可見，本次實習對于加深學生對林學專業(yè)的理解和認識有很大的幫助。
2.增強了學生對課堂理論知識的理解在實習過程中，學生需要通過調(diào)查、交流、查閱資料、獨立思考等一系列環(huán)節(jié)，獲取實習數(shù)據(jù)，并對其進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)當前種子園營建和生產(chǎn)中的問題，并運用所學的知識、查閱大量文獻資料，提出相應(yīng)的解決方案，為種子園的進一步發(fā)展提出自己的建議。所以，“林木育種學”實習增強了學生對課堂知識的理解，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的綜合能力，提高了創(chuàng)新思維的能力。
3.培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作意識野外實習要求學生以小組為單位，分工合作、相互配合，安全、高效地完成實習內(nèi)容。在整個實習過程中，教師發(fā)現(xiàn)每個小組的成員均有合理的分工，并且相互幫助，說明學生在實習前就有了充足的準備，而在內(nèi)業(yè)整理、多媒體制作過程中，又可以看到他們在熱烈討論、積極投入，無形中增強了學生團隊協(xié)作的意識。
4.提高了教師的責任感和業(yè)務(wù)水平安全是野外實習的首要保障。為了實習的順利進行，帶隊教師必須先行對實習地點和路線進行踏查，對食、住、行等都要做好充分的準備。在實習過程中，教師要與學生聯(lián)系，在各小組間進行不斷巡查，對存在的問題要及時解答。實習過程中存在的問題具有綜合性，不單純是一個學科的問題，部分年輕教師從事實驗室內(nèi)的科研工作較多，對林業(yè)生產(chǎn)中的實際問題了解有限，因此，需要努力學習，掌握本學科和相關(guān)學科的知識動態(tài)，不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，才能對實習進行正確的引導。
“林木育種學”實踐教學的改革促進了實習基地的建設(shè)，豐富了實習教學內(nèi)容，形成了較為完備的實習指導手冊，完善了實踐教學體系，促進了學生對專業(yè)知識技能的掌握，激發(fā)了學生專業(yè)學習的興趣，提高了學生綜合分析、解決問題的能力，增強了團隊意識。同時“林木育種學”實踐教學的改革對提升任課教師的責任感和業(yè)務(wù)水平也有著積極的影響。
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