“高级种子学”课程建设的探索与思考

［摘 要］ “高级种子学”是农林类高等院校种子科学与技术专业重要的研究生专业基础课程之一，对培养研究生的实践能力、创新能力及科研素质具有重要作用。经过多年的教学发展，湖南农业大学“高级种子学”课程取得了良好的教学效果，但在实践教学中仍然存在一些突出问题，有待进一步改革和完善。因此，通过分析湖南农业大学种子科学与技术专业“高级种子学”课程的教学现状及当前教学过程中面临的问题，提出了相应的解决方案，旨在进一步提高“高级种子学”课程的教学质量和水平，为建设一流学科奠定基础。

［关键词］ 高级种子学；教学；改革；培养

［基金项目］ 2022年11月—2024年11月湖南农业大学学位与研究生教学改革研究项目“研究生课程教学改革的实践与探索——以‘高级种子学’为例”；2019年7月—2024年6月湖南农业大学人才引进项目“神农学者青年英才I层次科研启动经费”（540741900299）；2022年1月—2024年12月湖南省自然科学基金面上项目“转录因子OsWRKY70提高水稻耐低温的机理研究”（2022JJ30021）

［作者简介］ 刘次桃（1980—），女，湖南张家界人，博士，湖南农业大学农学院副教授，硕士生导师，主要从事水稻非生物逆境研究；贺记外（1987—），男，湖南娄底人，博士，湖南农业大学农学院讲师，硕士生导师，主要从事种子休眠和种子老化研究；段美娟（1974—），女，湖南冷水江人，博士，湖南农业大学农学院研究员，博士生导师（通信作者），主要从事水稻遗传育种研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）24-0096-05 ［收稿日期］ 2022-06-06

一、我国种业概况

植物的种子是人类生存不可缺少的资源，人类生存所需的粮食、中药、调料、衣服，以及工业所用的油料、添加物等，都与种子密不可分。种子也是农业生产最重要的生产资料，是一切农业基础和技术的载体，在农业中有不可替代的作用。“民以食为天，食以种为先”，种子是农业的“芯片”，种子科技的水平在一定程度上代表了一个国家的农业科技水平，种子是农业发展的核心因素［1-2］。种子和芯片一样，面临“卡脖子”的危险。在科技化、市场化、全球化的今天，种子产业的目标是不断提高农产品的品质和单位面积产量。实现这一目标的关键是以杂交、转基因为代表的现代生物育种技术的突破，实现了聚合作物优良农艺性状基因，并培育出高产优质的种子［3］。

1973年，以袁隆平为首的中国科研团队，在世界上首次成功培育出籼型杂交水稻；1979年，李振声开创了小麦远缘杂交技术。这些为水稻、小麦大幅度增产开辟了新的途径，为全国乃至全世界的粮食生产做出了杰出贡献。我国凭借丰富的种质资源和先进的杂交育种技术在水稻及小麦种子市场保持领先地位［4-5］。然而，种子“卡脖子”的情况仍有发生，如我国的大豆就在现代农业中丧失了优势。由于美国孟山都公司率先克隆了源自中国野生大豆的高产、优质、抗病基因，并在全球100多个国家和地区注册了160余项基因专利，垄断性的专利权控制了世界大豆产业。就这样，中国作为大豆原产国，拥有全球90%的野生大豆资源，如今却沦为全球最大的大豆进口国［2，6-7］。不止大豆，蔬菜种子“卡脖子”的现象更为严重。在蔬菜之乡山东寿光，“洋种子”占据的份额在高峰时期一度超过60%。寿光蔬菜的年总销售额一度约为4亿元，而对外资公司的年总销售额达到3亿元，种子占年总销售额的75%以上［2，6-7］。因此，加强科技投入及种业人才培养，提高国产种子的市场竞争力迫在眉睫。

我国政府重视解决种子“卡脖子”的问题。要打好种业翻身仗，开展针对种源“卡脖子”的技术攻关［2］。2022年2月，中央一号文件部署明确了保障国家粮食安全是底线［8］。两会期间，农业农村部部长唐仁健提出计划用十年时间实现种业的重大突破。中国作为农业大国，种业具有巨大稳定的市场，要“端好中国人自己的碗”，就必须把种子产业作为国家战略性、基础性核心产业，构建产学研一体化现代种业体系。中国是全球第二的种业大国，但不是种业强国，种业科技创新能力不够强，育种资源和优秀人才不足。作为向种子产业输送专业人才的高等农业院校，增强和改进“种子学”特别是“高级种子学”的专业课程教学改革势在必行，要培养更多具有实践创新能力和系统专业知识的种业人才。

“高级种子学”是种子科学与技术专业的主干课程，是一门多学科交叉型，探究种子的形态构造、生理生化特性、生命活动规律，旨在保证农业生产高产、高效、优质且具有扎实理论基础的应用学科［9-12］。本课程对种子的发育与成熟过程，种子的生理生化特点，种子的化学成分，种子的休眠与萌发，种子的寿命与活力，种子的加工、贮藏与检验，种子的生态，种子的法律法规以及种子的市场营销等进行了研究，是理论性和实践性都很强的课程，要求学生在掌握基础理论的同时，分析和解决实际生产中的具体问题。同时，结合前沿研究进展，提升研究生的科学研究素养。因此，系统构建、开展“高级种子学”实践教学体系，是培养学生创新思维、实践动手能力及分析问题和解决问题能力的方法。本文通过介绍笔者所在院校农学类专业“高级种子学”课程在教学实践过程中的突出问题，提出了相应的解决方案，以期获得新的教学思路，旨在进一步提高我校“高级种子学”课程的教学质量和水平，为建设一流学科奠定基础，也为我国种业发展和培养优秀的种业人才提供了助力。

二、“高级种子学”课程特点

“高级种子学”涉及种子检验，种子形态解剖与鉴定，种子生理生化，种子的生态、制种与良种繁育、加工贮藏，种子法律法规以及种子的市场营销等各个领域［9-12］。该课程不仅要研究种子生物学特性和生命活动规律，还要掌握和利用这些特性为播种提供纯度高、品质好的种子采取一系列措施［9-11］。该课程内容丰富、体系完整、涉及面广。近年来，随着分子生物学、基因工程、遗传育种学、生物化学、生物信息学等学科的迅猛发展，极大地丰富了种子学的理论知识和实验技术［13-14］。

湖南农业大学种子科学与技术专业的“高级种子学”课程涉及种子科学与技术、农学、植物科学、草业、园艺、茶学等六个专业，课程包括理论教学与实验教学，总共32学时。湖南农业大学种子科学与技术专业起步较晚，2003年成立了种子科学与工程博士点和硕士点；2008年，袁隆平院士对我校种子科学与技术专业题词：“努力学习，认真实践，争做种子科学的创新人才”。袁隆平院士的题词提到了实践的重要性。因此，要培养学生的实践能力，设置更多的实验课程并安排实习机会，让学生切实感受该课程的美妙。

三、“高级种子学”课程存在的问题

我校“高级种子学”课程经过近二十年的教学发展，取得了良好的教学效果。然而，在现代种子学理论和技术快速发展的时代背景下，其教学实践过程仍存在不足之处，主要表现在以下四个方面。

（一）内容多而不精，学生知而不透

“高级种子学”课程内容复杂烦琐，有些知识较为抽象，加之学时压缩和课堂讲解时间受限，以及学校开展学分制改革和研究生培养方案的修订，“高级种子学”课程的学分和学时均有所减少，导致了重点和难点不突出，同时缺乏紧跟学科发展前沿的新理论、新技术和新方法的内容，降低了学生对该课程的热情，学习效果不理想［15-16］，急需优化课程内容，提高课堂讲授效率。

（二）教学模式单一，学生积极性不高

近年来，多媒体教学图文并茂的特点吸引了学生的注意力，拓宽了学生的知识面，提高了教师的教学效率［17］。然而，也正因广泛运用多媒体辅助教学，导致学生与教师之间互动不足，学生的课堂参与意识不足，不利于学生独立思考与创新能力的培养，教学内容脱节，难以通过优化课堂教学结构提高课堂教学效果［13，18］。

（三）实践课时少，学习积极性不强

“高级种子学”是一门集实践性和应用性为一体的学科，但是由于研究生专业课学时在不同程度上受到了压缩，实践课课时也随之减少，缺乏综合性和探究性实验，多数学生只是被动、机械地完成实验，很难体会种子科学前沿技术应用于农业领域的重要性和广泛性［19］。就现已出版的部分《种子学实验指南》，其内容涉及种子组分、种子检验、种子生理、种子贮藏、种子加工等技术，仅实验项就多达38个［20］。因此，如何确定实践教学的核心内容，合理分配有限的实验课时，并体现实践教学的专业性、前沿性和实用性，是“高级种子学”实践教学的重要挑战之一。

（四）考核方式单一，评价体系不完整

目前，我校研究生“高级种子学”课程的考核方式仍以闭卷笔试为主，试卷以传统题型为主，如名词解释、选择、填空、简答等，注重对概念、原理的考核，缺乏对研究生前沿研究进展了解程度和总结归纳能力的考核，以及对相关种子生产应用问题的科研设计的考核。此外，课程总评成绩主要以期末考试成绩为主，这种方式与本科生教育类似，并未体现出研究生教学的特色。研究生的课堂表现、课后作业等课堂成绩和实践成绩没有得到体现，导致部分研究生不重视平时学习的积累，只在考前进行突击，难以达到理想的学习效果［15-16］。

四、“高级种子学”课程改革方案

针对“高级种子学”课程在教学实践过程中的不足之处，笔者提出了以下教学改革方案。

（一）优化课程内容，贯彻少而精的原则

在我校农学院的课程安排中，有“种子的贮藏与加工”“种子法律法规”和“种子的市场营销”等相关课程，其中有部分内容和“高级种子学”有交叉重复。因此，可优化教学设计，适当删减授课内容，避免内容重叠，增设有关种子学的前沿学术研究进展内容。通过优化课程内容，将课本和大量的前沿科技研究成果结合起来，既秉承少而精练且实践性强的教学理念，又摒弃了冗长乏味的教学内容。此外，我院种子系还邀请相关领域从事种子生产实践的专家走进课堂，比如邀请华南农业大学的蒋志敏副教授，介绍其在光和硝酸盐调控种子休眠与萌发的研究思路、研究成果、心得体会及科研经历；邀请湖南大学的姚瑞枫教授讲述激素对种子休眠和萌发的影响等。通过增设专家讲座，介绍一线科学家亲身研究的课题，培养研究生的科研思维。

（二）应用现代化教学手段，调动学生的积极性

随着网络技术的快速发展，多个网络平台为开展“高级种子学”线上线下混合式教学提供了条件。将网络平台引入教学过程，一方面，教师可以利用网络辅助课堂教学，实现“互联网+教学”，借助学习通、雨课堂、腾讯课堂、智慧树等网络平台开展在线课程建设，激发学生兴趣，减轻学生负担，提高教学效率；另一方面，学生在教师指导下，利用网络教育的特点，以自主学习、研究性学习和协作学习等多种灵活的学习方式达成课程的学习目标。在学习过程中注重发挥学生的主体作用，更有利于培养学生的自主学习能力、创新思维能力和创新实践能力［13，21-22］。

在“高级种子学”教学过程中，通过分配课程任务，尝试让学生带着问题进行小组讨论，通过学习书本知识、课下查阅相关文献，制作PPT课件、课堂讲解（7～10分钟）、师生提问、点评（5分钟）等环节，实现学生独立思考、布置解决方案的目的，这样不仅激发了学生的学习兴趣，还锻炼了学生的综合表达能力，提升其心理素质和自主创新能力，丰富了系统的专业知识，活跃了课堂气氛。

（三）加强实践教学，增加教学时数

针对种子学实践少的问题，在实验教学过程中积极组织学生到种子公司、种子检验部门和科研课题组参观实习，使学生与企业、部门零距离接触，由相关专家介绍种子生产、杂交制种、检验设备和工艺流程。如我校种子专业组织师生参观和体验金健米业股份有限公司种子检验与扦样的流程；去湖南粮安科技股份有限公司体验杂交水稻制种的工艺和流程；去“隆平高科”公司体验水稻种子纯度的鉴定等。这些活动有利于提高学生的实践能力，建立相应的种子学实践成绩综合考评体系。在实验教学环节，采取让学生主动参与实验教学准备、主动设计实验的方法。以小组为单位，教师指导学生参与实验设计、分组合作，在实验开始前1～2周完成实验的初步设计方案（包括处理或者操作的依据、试剂及设备等），提高学生的科研素养、团队协作能力及科研兴趣，更好地理解课上所学的理论知识，让学生学以致用。另外，鼓励学生借助学科科研平台参加或主持学校或省级研究生创新科研项目，以科研项目推动种子学实验教学、开设特色综合型开放实验等改革的内容和方向。同时，结合湖南地方特色，如湖南夏秋的雨季，夏季雨水连续的时期是小麦种子的成熟期，极易出现小麦穗发芽的情况；秋季多雨的气候，极易导致水稻出现大量的穗发芽现象。如2020年秋持续35天的阴雨天气，导致湖南稻区穗发芽现象极为严重，但这也是组织研究生去田间选育休眠性强的品种的大好时机。以上这些实验实践方式，加强了学生对所学知识的理解和应用，为培养高素质科技人才奠定了基础。