科研反哺教学在林木育种学教学中的探索与实践
作者: 任亚超 张军 王进茂 杨敏生
摘要 林木育种学是高等农林院校林学专业的一门骨干课程,是以遗传进化理论为指导,研究林木优良品种选育、繁殖原理和技术的学科。其最高目标是选育林木优良品种,为林业生产提供最基本、最优质、最高效的生产资料,是林业的命脉和促进林业产业发展的原动力,在生态文明和美丽中国建设中发挥着越来越重要的作用。为了使学生更容易理解和掌握林木育种学的理论知识,深化科教融合,推进创新型人才培养,完善协同育人机制,在林木育种学授课过程中,通过将理论知识与生产实践相联系,将科技前沿贯穿于课堂教学,并以科研平台辅助实验教学的方式进行教学改革,不仅丰富了教学内容,激发了学生的学习热情,加深了对理论知识的理解,而且还利于学生良好科研素养的培养及创新能力的提高。
关键词 林木育种学;科研反哺教学;教学改革;科研基地;科技前沿
中图分类号 S-01 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)10-0278-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.060
Exploration and Practice of Scientific Research Naturing Teaching in Forest Tree Breeding Teaching
REN Ya-chao,ZHANG Jun,WANG Jin-mao et al
(Basic Teaching and Research Section of Tree Biology,Forestry College,Hebei Agriculture University,Baoding,Hebei 071000)
Abstract Forest tree breeding is a key course for forestry majors in agricultural and forestry universities.It is a discipline that studies the principles and techniques of selecting and breeding excellent forest varieties under the guidance of genetic evolution theory.Its highest goal is to select excellent varieties of forest trees,provide the most basic,high-quality,and efficient means of production for forestry production,and is the lifeblood of forestry and the driving force for promoting the development of the forestry industry.It is playing an increasingly important role in the construction of ecological civilization and a beautiful China.In order to make it easier for students to understand and master the theoretical knowledge of forest tree breeding,deepen the integration of science and education,promote the cultivation of innovative talents,and improve the collaborative education mechanism,during the teaching process of forest tree breeding,by connecting theoretical knowledge with production practice,integrating the forefront of science and technology into classroom teaching,and carrying out teaching reform using a scientific research platform to assist experimental teaching,not only enriched the teaching content,but also stimulated students’ enthusiasm for learning.It not only deepens the understanding of theoretical knowledge,but also facilitates the cultivation of students’ good scientific research literacy and the improvement of their innovative ability.
Key words Forest tree breeding;Scientific research naturing teaching;Reform in education;Scientific research base;Cutting-edge technology
作者简介 任亚超(1987—),女,河北保定人,讲师,博士,硕士生导师,从事林木育种的教学与研究工作。*通信作者,教授,从事林木遗传育种相关教学与研究工作。
收稿日期 2023-06-15
人才培养、科学研究和社会服务是高等学校的三大职能,三者之间相互联系、相互促进。人才培养即教书育人,不仅是创建大学的根本目的,还是高等学校的首要工作和基本任务[1]。然而,高校教师除了承担教学工作外,还必须进行科学研究,因为科研对促进教师自身发展具有重要作用。教学是科研的基础,指导和推进科研的发展,是科研后备力量储备的必要途径。科研是教学的目的,对教学具有反馈作用。科研有助于完善教学系统,推动教学改革,提高教学质量,有助于让学生更深入地了解科学[2]。正确处理教学与科研的关系,将教学与科研内容相结合,推进科教融合,才能充分实现教学与科研的良好循环和互动。如果只是单纯做科研,不能很好地与教学相结合,就和科研院所没有差别,所以能反哺教学的科研才是高校教师科研的重心所在[3]。早在1920年,德国教育家威廉冯洪堡教授首次提出“研究与教学相统一”的观点[4]。2019年,教育部发布《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》,强调“科研育人”的重要功能,明确提出高校应及时把最新科研成果转化为教学内容,激发学生学习专业知识的兴趣,推动“科研反哺教学”,以此提高学生的创新和实践能力。所谓科研反哺教学,是指将科研成果转化为教学优势,从而促进教学质量的提高[5-7]。科研反哺教学,主要目的是为了将科研精神融入教育理念,让科研成果丰富教学内容,从而激发与提升学生专业学习的兴趣。科研反哺教学是一种能够将科研与教学有机联结起来、在较大程度上缓解高校教研发展不平衡问题的教学方法,利用学科专业的学术前沿有效带动教学活动的开展进行,将理论基础的实践成果生动地展现给学生。加深对科研反哺教学的理解,将其应用于本科教学之中,有利于取得更好的教学效果。近些年来,越来越多的科研反哺教学实践被应用于教学工作。
林以种为本,种以质为先,优质种苗是林业生态建设与产业发展的基石,是现代林业可持续发展的重要战略资源,是我国林业安全的重要保障。林木育种学是以遗传进化理论为指导,研究林木优良品种培育和繁殖的原理和技术的学科。林木育种学的任务是选育和大量繁殖遗传品质得到不同程度改良的林木繁殖材料,其最高目标是选育林木优良品种。因此,林木育种学为林业生产提供最基本、最优质、最高效的生产资料,是林业的命脉和促进林业产业发展的原动力,具有基础性、公益性和战略性地位,在生态文明和美丽中国建设中发挥着越来越重要的作用。林木育种学是高等农林院校林学本科专业的专业核心课程和骨干课程,主要介绍如何应用遗传学的基本原理有效地控制和利用林木的遗传变异进行林木改良。该课程包括理论教学和实验教学两大部分,涵盖绪论、林木选育技术基础、林木遗传资源和林木引种、种源选择与优树选择、杂交与倍性育种、无性繁殖与无性系选育、种子园、遗传测定、分子生物技术在林木育种中的应用等内容。由此衍生出来的林木遗传改良与良种工程成为我校卓越农林人才教育培养计划中林学专业卓越人才培养的骨干课程。
林木育种学理论教学理论性强,内容覆盖面广,知识点多而散,前后内容关联性强。传统的林木育种学教学偏重于理论讲授,学生的参与度不高,师生之间缺乏交流互动,难以激发学生的学习兴趣,长此以往会导致学生失去学习热情和求知欲。实验教学对育种材料和育种试验场所的要求较高,内容难以固定,质量难以保障。为此,笔者及团队成员通过近年来教学改革探索与实践,以理论知识联系育种实践、关注科技前沿和科研平台辅助实验教学3个方面作为切入点,探讨了“科研反哺教学”理念在林木育种学教学中的探索和应用。
1 理论知识联系育种实践:将育种科研基地参观与成果展示融入教学过程
实践是检验真理的唯一标准。在科研工作中,需要真抓实干,求真务实,同样在教学过程中,也需要实事求是,将理论知识与育种实践结合起来,让学生更好地理解理论知识,同时可以了解理论知识应用于实践后的具体体现,增加认同感。此外,利用教学实习或课余时间组织学生到育种科研基地进行实地参观学习,有利于对理论知识的深入理解和掌握。下面是几个具体案例。
案例一:在第二章林木选育技术基础中,个体内变异层次讲授时,结合国内科研单位和本研究团队相关科研成果具体案例进行介绍,不仅充分吸引学生的注意力,激发兴趣,而且易于理解和记忆。比如,中华金叶榆,叶色金黄鲜亮,在万绿丛中十分引人注目,造景效果极好,适合在城市园林绿地、公园、道路两侧、庭院点缀风景,散植于绿地中或栽植成树阵均有良好效果[8]。中华金叶榆是河北省林业科学研究院苗圃一线生产人员发现的芽变品种,发现后采集枝条进行嫁接繁殖,并申报了河北省的林木新品种。由于中华金叶榆不仅色彩鲜艳,而且适应性强,抗旱和抗寒能力强,具有很高的应用价值,是目前应用非常广泛的园林绿化树种。在介绍芽变品种的过程中,使学生了解品种的来源如何,特性如何,应用情况如何等,激发学生的兴趣,便于理解和记忆。再比如,中华红叶杨、全红杨、炫红杨等彩色杨树系列(图1),是由商丘市中兴苗木种植有限公司程相军选育的。程相军看到家乡黄河故道滩区大量沙化土地闲置,种庄稼不能生长,经济效益特别低,风沙严重。他立志为国土绿化和改造生态环境做出贡献,于是从中国林业科学研究院引进了中林2025速生杨种植在承包的地里进行繁殖,并在黄河故道滩区沙化土地上栽植速生杨,3年共栽种200 hm2。他创办的商丘市中兴苗木种植有限公司,不仅进行苗木繁育,而且非常重视新品种的开发与引进。从2025杨中选育出红色叶片的芽变品种,并申报新品种中华红叶杨。中华红叶杨叶片只在春天呈现红色,他继续选育,选育出整个季节均为红紫色的全红杨,由于颜色不是很亮丽,他又继续选育,选育出炫红杨等,叶片鲜红亮丽,观赏价值极高。程相军通过芽变选种选出多个彩色杨树芽变新品种,逐步繁殖应用。在这个例子中,结合芽变品种的选育以及个人的事迹将具体的案例展示给学生,使大家容易理解接受,同时融入了不忘绿化祖国初心、牢记生态建设使命的思政元素,重视课程思政建设和落实立德树人的根本任务。