关于林木育种学课程实践教学的改革探索

　　实践教学是巩固理论知识的有效手段，是全面实施素质教育，培养具有高素质人才的重要途径，是本科教学过程中不可或缺的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。林木育种学是以遗传进化理论为指导，研究林木选育和良种繁育原理和技术的科学，其主要任务是选育和大量繁育遗传品质得到不同程度改良的林木繁殖材料、选育适合市场需求的林木优良品种。林木育种学是一门实践性很强的科学，林木育种学是林学专业的必修课程。近年来，北京林业大学采取校地联合的模式，大力加强教学科研实习基地的建设，为相关专业课程的实践教学提供了条件。为加强林木育种学课程的教学效果，学校也将林木育种学的实践教学单独列为必修课程。笔者依托实习基地河北省承德市平泉县七沟林场国家油松良种基地现有的油松种子园及子代测定林等资源，对林木育种学课程的实践教学进行了改革。
　　一、林木育种学实践教学存在的问题
　　(一)缺乏适宜的实习基地长期以来，由于缺乏合适的实习基地，北京林业大学林木育种学课程的实践教学附属于林木育种学实验，主要依靠校园内固有的资源进行，如利用校园的银杏、油松等树种开展优树选择等，但是这些材料的起源模糊，部分树种甚至可能是同一无性系、且生长过程人为干预明显，使实习过程仅仅是一种模拟状态，与野外实际环境相距甚远，实习效果较差。因此，加强实习基地的建设是林木育种学实践教学的当务之急。
　　(二)实习内容单一原有的林木育种学课程实践教学内容单一，仅包括模拟优树选择和树木遗传变异观察两个方面，难以调动学生实习的积极性，同时，实习内容对于课程内容的覆盖面小，有关种源试验、苗期试验、子代测定、种子园的营建与管理、无性繁殖技术等实践内容学生无法亲身参与，造成学生对课堂理论知识的理解不到位，实际应用能力不足等问题。因此，丰富并完善实践教学内容是林木育种学课程实践教学改革的重要方面。
　　(三)缺乏完备的实践教学指导教材长期以来，因为缺少正式出版的林木育种学实验与实习指导教材，学生只能使用任课教师根据实验内容整理的实验指导手册，并据此开展林木育种学的实验。由于将模拟优树选择和树木遗传变异观察等内容也纳入其中，实习指导手册内容凌乱，缺少针对性。这样的指导手册不利于学生学习了解林木育种学研究内容的具体实践过程，且对学生实际应用能力的培养也缺少帮助。
　　(四)实践教学体系的结构不平衡实践教学体系通常应包括实验、实习、科学研究3个不同的层次。其中课程实验和野外实习的均衡设置对于课堂知识的理解和强化起着非常重要的作用。在实验教学方面，部分教师将花粉染色体加倍技术等部分林木育种科研成果整合入实验教学内容，形成了开放性实验教学体系，充分体现了育种过程的系统性和连续性，提高了学生的综合素质和科研能力，教学效果得到明显改善。但在实验室内完成的实践训练无法让学生真正接触到林木育种的一线生产实践，对林木育种学的研究内容和研究目的认识得不够深刻，难以激发学生的专业兴趣。因此，需要加强林木育种学的野外教学实习，完善实践教学体系，提高学生实践技能，强化理论知识与生产实际的结合。
　　二、林木育种学实践教学改革的措施
　　(一)选择适宜的实习基地北京林业大学林木育种学实践教学基地选在河北省承德市平泉县七沟林场国家油松良种基地。该油松良种基地始建于1984年，2009年晋升为国家重点林木良种基地。基地建设总规模达2595亩，包括油松初级无性系种子园、1.5代种子园、母树林、优树收集圃、子代测定林、示范林、育苗圃等较为完善的种子园良种繁育与生产群体，为林木育种学实习内容的设计提供了较丰富的选择。同时，北京林业大学林木遗传育种学科的部分老师与该油松良种基地开展了多年的科研合作，选择该基地开展实践教学也使教学与科研项目的联结成为可能。此外，该基地紧邻101国道，距北京林业大学北方综合实习基地约25km，交通便利，基地建有职工食堂，可为学生实习提供餐饮服务，这些都为实践教学的开展提供了便利条件。
　　(二)设计有针对性的实习内容目前，北京林业大学林学专业林木育种学课程实验教学包含了林木开发授粉习性观察、林木花粉染色体加倍、林木花粉变异及生活力测定、杨树切枝水培有性杂交等内容，同时还在校园内模拟进行优树选择等。因此，在实习内容的设计方面，按照避免重复、注重结合的原则，充分考虑实习基地的具体条件以及实习时间，设计了如下的实习内容，包括油松天然林分优树选择，参观优树收集圃;母树林生长、结实及病虫害调查;油松初级无性系种子园遗传变异观察和产量估算;子代测定林调查及遗传参数估算;无性系嫁接及繁殖技术操作;针叶树控制授粉操作;油松花粉传播距离调查;油松、高山松和云南松种源试验苗期调查等。通过以上实习内容的设置，可以引导学生分析比较如何在天然异龄林份中具体开展优树选择，母树林和种子园的差异以及两者在油松遗传改良中的作用，结合种子园无性系间性状差异及子代测定的遗传参数如何为去劣疏伐或改建种子园的营建提供指导，利用花粉传播距离的规律如何规划种子园不同育种群体的位置以及设置隔离带等问题，从而提高学生解决实际问题的能力。其中，种源试验的设计更是与真实科研项目相结合，引导学生探讨高山松的起源及生态适应性等科学问题。
　　(三)编写完备的实习指导手册为增强野外实习的可操作性，保障实习的安全、顺利进行，课程组根据实习内容和实习基地的实际情况，编写了相应的实习指导手册。实习指导手册的内容包括实习安排与要求、实习内容及操作步骤、实习基地基本情况及种子园平面区划图、实习报告的格式模板等。通过实习前指导教师的讲解，学生可以了解到实习的时间安排、注意事项、实习目的、成绩评定原则、指导教师的联系方式及具体操作步骤、基地信息等，各实习小组可以提前进行工作分配，以提高实习效率。同时，在实习指导手册中还包含了野外数据调查所需的必要表格和计算公式，一方面可以保证数据收集的完整性，另一方面也为学生将来开展科研工作提供借鉴。提供实习报告的格式模板的目的在于保证最终提交实习报告的一致性和规范性，便于存档。林木育种学实验与实习指导手册，经过进一步的补充和完善，有望成为正式出版的教材，以期为全国林学专业学生开展林木育种学实践提供参考和指导。
　　(四)科学考核实习结果实习结果采用百分制进行评定，成绩除由传统的实习出勤及态度、实习报告质量组成外，还增加了多媒体汇报的环节，以引导学生在实习过程中注意收集各种照片并保存与重要结果相关的证据。根据权重，各环节占据不同的分值，其中实习态度占40分，主要考核学生参与实习调查的认真态度以及是否严格遵守野外实习纪律;实习报告的质量占40分，主要考核外业数据的整理是否科学准确、报告撰写是否认真规范，是否对采集的数据进行了深入分析与讨论并对种子园的营建提出了合理的建议，同时还包括实习的心得体会及相关建议;多媒体汇报环节占20分，由每小组推举1名代表完成，主要考核学生对实习过程的熟悉程度及语言的表达能力。多媒体制作应美观、大方，汇报中要能体现团队协作的精神。实习结果考核的目的是为了督促学生全身心投入到实习过程，培养严谨、求真的科学精神和团结协作的意识。
　　三、林木育种学实践教学改革效果的分析与评价
　　(一)学生问卷调查结果的分析实习结束后，笔者对参与实习的2012级林学专业61名学生进行了问卷调查，共发出问卷61份，收回问卷61份，有效问卷为61份。调查的内容及结果见表1。从学生问卷调查的结果可以看出，对本次实习的内容设计，有95.09%的学生认为满意和非常满意，认为实习内容反映了我国林木良种选育与生产、遗传测定等主要技术环节和现实水平，是理论课程的重要补充;90.17%的学生认为实习指导手册编写完善、内容合 理，对操作步 骤 等有详细的介绍;93 45%的学生认为在实习过程中，指导教师准备充分、认真 耐 心，能根据 学生 提问作出准确回答;93 44%的学生认为，本次实习的考核方式合理，利于综合评价实习效果和学生的综合能力;95.08%的学生认为实习增强了对课堂知识的理解和认识，提高了实践动手能力，增强了团队协作精神;85.25%的学生认为本次实习增强了对林木育种学研究和林学工作的兴趣。然而，尽管绝大部分同学对实习的出行、住宿、饮食等安排表示满意，但也有3.28%的学生认为这些方面有待提高。
　　(二)带队教师对实习效果的评价
　　1.学生对我国林木良种有了真切的感性认识实习前的大二学生，对我国林业发展的认识大多停留在书本和课堂教学中给出的一些数据、例子上面。通过实习，学生深入到林木良种生产一线，真切地感受到我国林木良种生产和林业发展的现状，理解了林木良种对于林业生产的重要性，了解林业基层单位的工作环境和工作作风。除此之外，更重要的是用自己的眼睛发现了我国林木良种生产中存在的一些现实问题，有同学提出与美国火炬松种子园相比，我国油松种子园园址的选择主要在山地，不利于经营管理，也不利于种子的生产;有些同学通过调查发现种子园内存在较为严重的病虫害现象，但是无性系间在病虫危害程度上存在着差异。可见，本次实习对于加深学生对林学专业的理解和认识有很大的帮助。
　　2.增强了学生对课堂理论知识的理解在实习过程中，学生需要通过调查、交流、查阅资料、独立思考等一系列环节，获取实习数据，并对其进行综合分析，发现当前种子园营建和生产中的问题，并运用所学的知识、查阅大量文献资料，提出相应的解决方案，为种子园的进一步发展提出自己的建议。所以，林木育种学实习增强了学生对课堂知识的理解，培养了学生发现问题、分析问题并解决问题的综合能力，提高了创新思维的能力。
　　3.培养了学生的团队协作意识野外实习要求学生以小组为单位，分工合作、相互配合，安全、高效地完成实习内容。在整个实习过程中，教师发现每个小组的成员均有合理的分工，并且相互帮助，说明学生在实习前就有了充足的准备，而在内业整理、多媒体制作过程中，又可以看到他们在热烈讨论、积极投入，无形中增强了学生团队协作的意识。
　　4.提高了教师的责任感和业务水平安全是野外实习的首要保障。为了实习的顺利进行，带队教师必须先行对实习地点和路线进行踏查，对食、住、行等都要做好充分的准备。在实习过程中，教师要与学生联系，在各小组间进行不断巡查，对存在的问题要及时解答。实习过程中存在的问题具有综合性，不单纯是一个学科的问题，部分年轻教师从事实验室内的科研工作较多，对林业生产中的实际问题了解有限，因此，需要努力学习，掌握本学科和相关学科的知识动态，不断提高自身的业务水平，才能对实习进行正确的引导。
　　林木育种学实践教学的改革促进了实习基地的建设，丰富了实习教学内容，形成了较为完备的实习指导手册，完善了实践教学体系，促进了学生对专业知识技能的掌握，激发了学生专业学习的兴趣，提高了学生综合分析、解决问题的能力，增强了团队意识。同时林木育种学实践教学的改革对提升任课教师的责任感和业务水平也有着积极的影响。