《林木育種學》課程建設報告

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1、《林木育種學》課程建設報告 現(xiàn)代的林木育種學是在生物遺傳變異與進化理論指導下，借助一切有效的傳統(tǒng)和現(xiàn)代技 術手段，為提高樹木的經(jīng)濟性狀和多種效益，在研究樹木遺傳變異規(guī)律的基礎上，探索關于 選育和繁殖林木良種的理論和技術性的科學。是現(xiàn)代林學的前沿性骨干課程，是現(xiàn)代生物技 術在林業(yè)中應用的主要學科領域，該學科的理論和技術方法對促進林分的高效培育和現(xiàn)有林 的科學管理有十分重要的意義。 一、課程發(fā)展的歷史沿革 北京林業(yè)大學林木遺傳育種學科為國家級重點學科，是我國第一個林木遺傳育種碩士點 和博士點。自 1954 年起，我校開始開設林木育種學課程，主要授課對象是林學、森林保護、 水土保持等專業(yè)的本、

2、?？茖W生，近年為生物科學、生物技術專業(yè)學生也開設了相關的選修 課程。50 年來，隨著林木遺傳育種學的發(fā)展，我們不斷調(diào)整、充實該課程的內(nèi)容，特別是近 五年來，通過更新教育觀念，以教學內(nèi)容和方法改革為重點，深入開展了林木育種課程的教 學改革，課程特色更加鮮明，教學效果明顯提高，已成為我校的優(yōu)質(zhì)品牌課程。 我校林木育種學課程的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：第一個階段是上世紀 50 年初到 60 年代中 期，為我國林木育種科研起步階段，沒有經(jīng)驗，教學內(nèi)容主要學前蘇聯(lián)，即在米丘林和達爾 文學術思想的指導下的林木育種。后來證實，有不少理論是不正確的。第二階段是70 年代中 期到 80 年代中期，為前蘇聯(lián)林木遺傳育

3、種學向現(xiàn)代林木遺傳育種學轉(zhuǎn)變時期。此期間，我國 于 1978 年召開了第一次全國林木遺傳育種學術大會，大會總結和交流了國內(nèi)外林木遺傳育種 的成就和發(fā)展趨勢。本學科前輩朱之悌院士和沈熙環(huán)教授根據(jù)自己的研究，并查閱大量國內(nèi) 外資料，按照“選”、“引”、“育”、“測”、“繁”五個字，重新編寫了林木遺傳育種學講義（油 印稿），至此現(xiàn)代林木育種課程體系有了雛形。第三個階段是 80 年代初到 90 年代末，國內(nèi)外 林木育種發(fā)展很快，林木育種理論日趨成熟，技術也有很大提高，特別是國際林木遺傳育種 學術交流比較頻繁，由此推動國內(nèi)林木育種課程的再次調(diào)整。1988 年，本學科沈熙環(huán)教授等 在多年林木育種教學實踐的

4、基礎上，受林業(yè)部教育司的委托，主編了全國統(tǒng)編教材《林木遺 傳育種》，教材注重理論聯(lián)系實際，重視國內(nèi)外林木育種研究及實踐經(jīng)驗介紹等，受到普遍的 歡迎，我國絕大多數(shù)農(nóng)林院校林學專業(yè)本科教學使用該教材，多次翻印，曾獲得林業(yè)部優(yōu)秀 教材一等獎。 第四個階段是進入 21 世紀以來。近些年來，隨著現(xiàn)代生物技術向林木育種的滲入以及相 關研究的不斷深入，林木育種學取得了長足的進展。為使學生及時了解學科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢， 任課教師通過參加國內(nèi)外學術會議、從事科研活動、聘請國內(nèi)外著名學者做學術報告、閱讀 文獻資料等途徑，及時將林木育種理論與技術最新研究成果引入教學之中。從而對教學內(nèi)容 作出相應的調(diào)整，刪減陳舊、落

5、后的內(nèi)容。例如，結合我國西部地區(qū)林業(yè)與生態(tài)環(huán)境建設對 抗逆林木材料的迫切需求，增加了林木材性遺傳改良以及抗逆性育種等內(nèi)容；針對國內(nèi)外生 物技術的迅猛發(fā)展現(xiàn)狀，增加了細胞工程、基因工程、分子標記輔助育種在林木育種種應用 的進展等內(nèi)容；鑒于林木多倍體育種途徑的解決以及在楊樹等樹種品種選育方面技術優(yōu)勢的 展現(xiàn)，增添了林木倍性育種教學等。 2002 年，課程負責人陳曉陽教授主編的《林木育種學》新教材被列入北京市高等教育精 品教材建設計劃， 2005 年 9 月由高等教育出版社出版，目前該教材的有關內(nèi)容已經(jīng)在教學中 使用。該教材充分反映了林木育種學科的最新進展，并通過適合林木特點的育種目標、育種 策略

6、、育種資源、育種方法、良種繁育以及遺傳測定等內(nèi)容的論述，使學生系統(tǒng)掌握創(chuàng)造與 利用多種遺傳變異的理論與技術方法。 二、教學改革與教學研究 （一）指導思想 瞄準未來林業(yè)的發(fā)展方向和國家林業(yè)建設對相關人才的質(zhì)量需求，深化林木育種學的教 學改革和教學研究，構建在教學內(nèi)容、教學方法和手段以及實踐教學等符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)要 求的新教學體系和以學生為主體的有利于個性化成長的自主性、研究性教學模式；強化師資 隊伍的建設和教學基本條件的建設，特別注重實習基地建設，在教學中博采眾長，發(fā)揮自身 特色和優(yōu)勢，從而達到開發(fā)智力、啟迪思想、激發(fā)創(chuàng)造的現(xiàn)代教育目的，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造 性的林業(yè)創(chuàng)新人才。 （二） 教研

7、活動的主要領域 1 課程內(nèi)容體系研究與建設：組織老中青教師開展討論，確定課程基本的知識點、理論 體系和基本技術與原理，探討現(xiàn)代林木育種課程內(nèi)容的建設和發(fā)展，結合課程的基本要求及 時補充反映學科的最新研究成果和發(fā)展動態(tài)的信息，從而對教學內(nèi)容做出相應的調(diào)整，編寫 高水平林木育種學教材。 2 現(xiàn)代教學技術手段利用研究：研討利用多媒體等手段來提高教學組織效率和效果的途 徑及形式，發(fā)揮多媒體教學形象、直觀等特點，克服林木育種教學時限及地點的限制，通過 圖片使一些難以親臨現(xiàn)場或雖有現(xiàn)場但不能觀察整個過程的教學環(huán)節(jié)得到展示，使同學加深 對各個育種技術環(huán)節(jié)的認識。 3 促進學生自主學習和研究性教學方法研

8、究：如研討如何結合學科的科研成果進行有關 章節(jié)授課，在課堂授課時怎樣應用設疑、解疑等教學方法，如何有效開展開放式實驗教學， 以及研究激勵學生自主學習和開展課題設計與研究的研究性學習的方法等。 4 學生實踐能力的培養(yǎng)方面的研究：主要涉及教學實驗實習、課程與畢業(yè)論文以及課外 活動等培養(yǎng)環(huán)節(jié)的研討。如開放式實驗教學的教學內(nèi)容設置、教學組織形式與保障措施等； 如何有效利用學科科研優(yōu)勢促進教學；課程論文的設計與過程控制等。 （三） 課程體系研究 1 理論教學：在教材的理論體系建設中，針對林木育種學科發(fā)展改革教學內(nèi)容，增加了 有關抗逆性育種、木材品質(zhì)改良、分子標記輔助育種、倍性育種、細胞工程、基因工

9、程育種 等內(nèi)容的講授，緊跟學科發(fā)展步伐，開闊同學的視野；在教學中注重結合最新科研成果進行 有關章節(jié)授課，使教學、科研更緊密地結合起來。 2 實踐教學：理論與實踐結合緊密是本課程的一個突出特點。以往的實驗一直是按課程 進展組織教學，突出理論與實踐相互印證。為體現(xiàn)林木育種的課程特點，提高學生的學習興 趣，近年就開放式實驗教學進行了實踐和研討。如若干孤立實驗內(nèi)容的整合與銜接，如何體 現(xiàn)育種過程的系統(tǒng)性、連續(xù)性和整體性；如何增強實驗的吸引力，調(diào)動學生參與實驗的主動 性和積極性等。 3 基地建設：基地建設的關鍵是正確處理林木育種理論教學、實踐教學與科學研究的關 系，研究如何根據(jù)林木育種的地域性、樹種

10、多樣性等特點，結合科研建立和完善基地。 （四）教學改革項目與措施 提出的教改項目與措施主要有: （1） 使用北京市高等教育精品教材； （2） 實驗教學指導書的編寫； （3） 多媒體課件的制作； （4） 試題庫的建立； （5） 教學觀摩與評比； （6） 理論和實驗教學組織形式與保障措施； （7） 實驗教學實驗室、溫室以及教學實習基地建設。 通過以上教改措施的實施,取得了明顯的效果,較好解決了課程內(nèi)容陳舊滯后，教學實踐 環(huán)節(jié)脫離實際，學習的主動性和解決實際問題能力較差等問題,達到了預期的教研改革的目 的。 三、教學內(nèi)容 （一） 課程內(nèi)容體系結構 在林木育種學課程內(nèi)容體系結

11、構的改革與創(chuàng)新中，注意體現(xiàn)課程建設與國民經(jīng)濟發(fā)展需 求相結合，常規(guī)育種與生物技術相結合，生長性狀改良與木材品質(zhì)和抗逆性遺傳改良相結合， 經(jīng)典理論和實例與最新研究成果相結合的原則。如結合國內(nèi)外短周期工業(yè)用材以及抗逆植物 材料的迫切需求，增加了林木材性遺傳改良以及抗逆性育種等內(nèi)容；針對國內(nèi)外生物技術的 迅猛發(fā)展現(xiàn)狀，增加了林木細胞工程、基因工程、分子標記輔助育種研究進展、發(fā)展前景以 及問題等內(nèi)容；鑒于林木多倍體育種途徑的解決以及在楊樹等樹種品種選育方面技術優(yōu)勢的 展現(xiàn)，增添了林木倍性育種教學等。此外，在注重林木育種經(jīng)典案例分析的同時，增設了近 年來的最新研究成果。如“毛白楊三倍體育種”、“毛白楊多

12、圃配套系列育苗技術”、“種子園 促進開花結實技術”等若干案例，通過問題的提出及解決，提高了學生的自主思考、分析和 解決問題的能力。 （二） 教學內(nèi)容組織方式與目的 圍繞提高學生能力培養(yǎng)，改革教學內(nèi)容傳授的組織方式，達到了預期的目的： 1 理論教學（ 70%的學時）：由主講教師按照教學大綱和教學日歷的要求，借助多媒體課 件的優(yōu)勢加大課堂教學信息量，提高教學效率與效果，完成課程主要內(nèi)容的學習。在教學過 程中，主講教師針對多媒體教學信息量大，學生聽講與記筆記容易發(fā)生沖突的問題，在開課 之前打印出與課堂授課相關的教學內(nèi)容提綱發(fā)給學生，鼓勵學生課前預習，使學生上課可以 跟隨教師的思路專心致志地聽講

13、，重點記錄教師展開的、引申的內(nèi)容。這種只發(fā)給教學內(nèi)容 提綱而不是整個教案的教學方法，要求學生在課后必須閱讀參考書并整理筆記，吃透教師的 授課內(nèi)容，既解決了學生因埋頭記筆記而難以專心聽講的問題，也相對避免了學生因獲得整 個教案而放松學習的弊端，利于發(fā)揮學生在學習過程中的主動性和積極性。在教學中注重結 合本學科科研成果進行有關章節(jié)授課，如結合三倍體毛白楊新品種選育講授多倍體育種部分； 結合多圃配套系列育苗技術講授林木無性繁殖等，通過研究中一個一個科學問題的提出與解 決，激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣，引導創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。對雜交育種、優(yōu)樹選擇等部 分章節(jié)采取現(xiàn)場教學方式，將課堂授課與實踐教學相結合，

14、加強同學實際動手能力培養(yǎng)。此 外，課堂授課注重應用設疑、解疑等教學方法，形成教與學的互動，鼓勵同學提問及參與討 論，尤其重視問題的提出，并引導同學參與尋求解決問題的途徑，努力營造寬松的的教學環(huán) 境，給同學以更多的思維空間等，激發(fā)學生的學習欲望等。 2實踐教學（30%的學時）：在林木育種實驗教學中實行了開放式實驗教學，包括：以實 驗小組為基本單位，突出團隊協(xié)作；實驗提早啟動且不固定實驗時間，尊重實驗材料與環(huán)境 互作的客觀規(guī)律；學生要按教師的要求自己設計并完成實驗，改變以往對實驗指導教師的過 分依賴狀況；為保證實驗能夠在植物生長發(fā)育的有效時期內(nèi)完成，開放實驗期間內(nèi)教師、實 驗員與研究生輪流值班，

15、保證及時提供服務；對于在實驗方案設計以及具體實施過程中學生 提出的各種各樣問題，指導教師也主要回答學生提出的為什么，而盡可能不回答該怎樣做， 鼓勵學生通過查閱文獻資料以及反復實驗自己總結規(guī)律，尋求解決問題的方案與方法；從利 于學生能力培養(yǎng)出發(fā)，實行以實驗小組為單位，撰寫綜合實驗報告并結合多媒體答辯的一種 與開放式實驗課教學相配套的考核方式和方法等?？己藞F成員包括指導教師與各實驗小組組 長，考核團成員根據(jù)該實驗小組參加人數(shù)、實驗設計與進展、文字實驗報告、多媒體形式與 時間、報告人講解情況、回答問題情況等進行評分，其平均分數(shù)即為該組每位成員的實驗課 成績。最后實驗指導教師還要對實驗完成情況進行總結

16、與點評，包括共性問題、各實驗小組 的特點、創(chuàng)新點以及不足或尚未注意到的問題等。在實驗考核目標的驅(qū)動下，學生會自覺或 不自覺地主動查找資料，向相關老師請教，圍繞實驗目的思考，形成技術路線和實施方案， 自己動腦、動手完成一個相對完整的育種過程，并體會其中的艱辛與收獲成果的快樂。這種 開放實驗中解決問題、展示成果的過程十分貼近現(xiàn)實工作，不僅加深了學生對林木育種理論 和技術的系統(tǒng)認識，使其切身體會知識與成果的產(chǎn)生與發(fā)展過程，既有益于學生綜合素質(zhì)的 提高，也為學生走出校門后盡快適應社會工作打下了一定的基礎。 3作業(yè)與考核：在考核方式上也進行改革，包括：針對已完成的教學內(nèi)容，不定期組織一 些小測驗，以考

17、察學生前一階段甚至前一節(jié)課學習的掌握情況，以便教師能及時調(diào)節(jié)教學進 程和教學方式等；加大開放式實驗教學成績的比重，占期末總評的 30%，促使學生積極參與 實驗教學，重視綜合實驗報告撰寫與多媒體答辯，加深對林木育種的理解；此外，在期末試 卷中設置一道與開放式實驗相關的綜合論述題，激勵學生查閱有關文獻資料，結合樹種生物 學特性進一步理解、掌握林木育種的基本原則、原理與技術方法等。通過這種考核方式、方 法改革，達到促進公平競爭、激勵自主學習、培養(yǎng)創(chuàng)新能力之目的。教學組織采取首席教授 負責制，由首席教授主持制訂教改方案，并親自授課，進行教學觀摩。每個學期定期召開兩 次教學研討會，討論教學實踐中的問題、

18、學生的意見和學科發(fā)展對課程的影響，修改調(diào)整教 改方案，保證教學內(nèi)容組織和改革的順利高效進行。 （三）實踐性教學的設計思想與效果 林木育種學是運用遺傳學原理，研究林木優(yōu)良品種選育與繁殖理論及技術的科學。作為 一門實踐性很強的綜合性應用型專業(yè)課程，實驗課教學有著重要地位。有關林木育種實驗課 教學的設計思想與效果如下： 1創(chuàng)造全面開放且利于學生個性發(fā)揮的實驗教學環(huán)境 從每年 3 月開學的第一周開始，教師就提出林木育種開放式實驗的基本內(nèi)容和要求，讓 學生在 1-2 周內(nèi)，以類似研究生開題的方式，圍繞實驗中的理論和技術問題查閱文獻資料， 并對收集到的資料進行綜合分析，選取適宜的實驗材料，形成具體

19、實驗方案。并從爭取時間 角度考慮，建議學生在進行實驗設計的同時，提前展開實驗材料生物學特性和遺傳學規(guī)律觀 察相關的預備性實驗。在預備實驗的基礎上，各小組按自己的設計方案展開實驗，并通過按 時間梯次培養(yǎng)實驗材料和控制培養(yǎng)條件等調(diào)控實驗時間，爭取將耗時長且時間性強的實驗環(huán) 節(jié)安排在雙休日進行，而其它耗時短或時間性不強的實驗觀察則利用早、中、晚等無課時間 進行。為保證實驗能夠在植物生長發(fā)育的有效時期內(nèi)完成，開放實驗期間內(nèi)教師、實驗員與 研究生輪流值班，保證及時提供服務。對于在實驗方案設計以及具體實施過程中學生提出的 各種各樣問題，指導教師也主要回答學生提出的為什么，而盡可能不回答該怎樣做，鼓勵學 生

20、通過查閱文獻資料以及反復實驗自己總結規(guī)律，尋求解決問題的方案與方法等?？傊?是盡可能保證給學生提供相對獨立的實驗學習空間，為充分開發(fā)學生自身潛能創(chuàng)造了一種寬 松的環(huán)境。 2調(diào)整、更新實驗內(nèi)容，適應開放式實驗教學的要求 林木育種實驗課為 10 學時，如果教學時間固定，也只能按傳統(tǒng)的驗證性實驗教學模式安 排實驗內(nèi)容。而確定采取開放式實驗教學后，實驗內(nèi)容的選擇、安排有了充分的空間。具體 根據(jù)林木育種教學內(nèi)容、實驗學時數(shù)，并結合指導教師的專業(yè)特長，設計了1 個綜合性實驗 即“楊樹花粉染色體加倍與雜種后代性狀變異觀察”。該綜合實驗實際包括了“楊樹花粉母細 胞減數(shù)分裂進程觀察”、“楊樹花粉染色體加

21、倍與鑒定”、“楊樹花粉生活力測定與萌發(fā)特征觀 察”、“楊樹有性雜交”、“楊樹雜交后代性狀變異觀察”等內(nèi)容。要求是以 2 種以上楊樹為材 料，完成諸如楊樹雜交親本選配；水培雌、雄花枝選擇與培養(yǎng)；花粉母細胞減數(shù)分裂進程與 花芽形態(tài)變化的相關性觀察；花粉染色體加倍有效處理時期確定與2n花粉秋水仙堿誘導；2n 花粉收集、保存與統(tǒng)計； 2n 花粉生命力測定與萌發(fā)特征觀察；雜交授粉技術與雌花枝管理； 種子采收與播種育苗方法；以及雜交子代形態(tài)變異觀察等技術環(huán)節(jié)。 這些具體實驗內(nèi)容在以往的植物育種實驗中也多有出現(xiàn)，而本實驗課程只不過是將其中 的體細胞加倍改為2n花粉誘導，并將可能涉及多種植物材料的實驗統(tǒng)一為

22、單純以1-2種植物 為材料，從而形成以某種樹木遺傳改良為主線的綜合性實驗。顯然，實驗教學內(nèi)容經(jīng)過這樣 的改造、整合后，目的性更為明確，各實驗環(huán)節(jié)的聯(lián)系也大大增強，育種實驗的系統(tǒng)性、連 續(xù)性和整體性得到體現(xiàn)；某些實驗內(nèi)容既具有驗證性，同時還具有一定的探索性和研究性。 由于各小組選擇的具體植物種不同，采取的技術路線、實驗方法和時間以及外部環(huán)境條件存 在差異等，其實驗結果也各有特點，形成相互補充；而實驗成功與否不但與實驗小組每位成 員的積極性相關，更取決于實驗小組內(nèi)各成員間的密切協(xié)作；此外，要保證實驗成功，除需 要掌握相關育種知識與技術外，還需要遺傳學、植物學、生態(tài)學、種苗與造林學、試驗設計 與生物

23、統(tǒng)計等多門課程的基本知識與研究方法，尤其是需要熟悉研究對象的生物學特性以及 遺傳學規(guī)律等。通過實驗內(nèi)容變革，著力體現(xiàn)林木育種的課程特點，適應實驗開放的要求， 增強實驗的吸引力，調(diào)動學生參與實驗的主動性和積極性。 3 實行與研究性實驗教學相配套的綜合考核方法 考核的目的是評價實驗教學效果，調(diào)動學生主動參與實驗的積極性。以往的實驗課考核 主要是看是否參加實驗以及有無實驗報告等，因?qū)嶒瀮?nèi)容和結果一致，實驗報告也大同小異， 評價很難作到客觀、準確，更不能反映學生的創(chuàng)新意識和能力，當然也就難以起到激勵學習 的作用。為此，根據(jù)育種開放式實驗教學的特點，從利于學生能力培養(yǎng)出發(fā)，課程組列出一 些研究課題，

24、由同學選擇，以實驗小組為單位，開展實驗，撰寫報告并答辯，據(jù)此對學生進 行考核。 在實驗過程中，要求學生作好原始記錄，及時完成實驗數(shù)據(jù)整理等工作。在 5 月底、6 月初全部實驗結束后，要求各實驗小組經(jīng)過充分的討論，完成綜合實驗報告撰寫。實驗報告 以類似科研論文的形式，具體包括實驗的目的與原理、材料與方法、結果與分析、問題討論 和小結等內(nèi)容，并應附必要的圖、表甚至照片等。在完成書面實驗報告的基礎上，各小組進 一步完成限時 15 分鐘的多媒體報告制作，并于教學實習周內(nèi)抽出一天的時間，以實驗組為單 位進行多媒體報告與答辯，鼓勵各組所有成員分工依次陳述實驗結果。隨后每實驗小組各有 10 分鐘左右的回答

25、問題時間，并規(guī)定各成員按順序輪流回答一個問題。提問所涉及的問題既 可以是要求解答、說明有關實驗基本原理、材料與方法、實驗設計以及結果分析中的不明晰 之處，也可以是對實驗結果或分析、討論中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象或特殊問題的質(zhì)疑等。包括指導 教師與各實驗小組組長在內(nèi)的考核團成員，以及其它實驗小組成員均可以提問。考核團成員 根據(jù)該實驗小組參加人數(shù)、實驗設計與進展、文字實驗報告、多媒體形式與時間、報告人講 解情況、回答問題情況等進行評分，其平均分數(shù)即為該組每位成員的實驗課成績。最后指導 教師還要對實驗進行總結與點評，包括共性問題、各實驗小組的特點與創(chuàng)新點以及不足或尚 未注意到的問題等。通過考核方式、方法改革，

26、達到促進競爭、激勵學習之目的。 4 林木育種研究性實驗教學的實踐效果 在林木育種研究性實驗教學結束時，學生們普遍反映：“從準備實驗材料、設計方案到 完成實驗，我們自主思考、動手，在團結協(xié)作中學到了很多東西，已經(jīng)超出了這一實驗課的 范圍”。通過這種開放式實驗教學，不僅加深了學生對林木育種相關理論與技術的系統(tǒng)認識， 使其能切身體會知識與成果的產(chǎn)生與發(fā)展過程，而且還培養(yǎng)了學生收集處理信息能力、獲取 新知識能力、分析和解決問題能力、語言文字表達能力以及團結協(xié)作能力等。 （1） 尊重自然規(guī)律，突出育種特點，調(diào)動了學生學習興趣，提高了實驗課效果。 林木育種由一系列聯(lián)系緊密的技術環(huán)節(jié)構成，其操作對象

27、生長發(fā)育具有一定的規(guī)律性且 受環(huán)境因素影響大。采取開放式實驗教學，可以方便材料選取以及具體實驗內(nèi)容安排，從而 使孤立的實驗相互聯(lián)結為一個較為系統(tǒng)的育種過程，保證育種實驗的系統(tǒng)性和完整性，并通 過實驗過程中相繼產(chǎn)生的一系列問題增強了實驗吸引力。如從什么途徑可以獲得實驗所必需 的文獻資料；為什么可以對花粉進行染色體加倍并能夠獲得三倍體；怎樣才能適時監(jiān)控楊樹 減數(shù)分裂進程；為什么說減數(shù)分裂粗線期施加秋水仙堿處理誘導2n花粉的效果是最好的，不 在粗線期前后處理能否獲得二倍性花粉；為什么采用高比率2n花粉授粉誘導三倍體的得率仍 然比較低；為什么活體授粉實驗不能用來統(tǒng)計普通花粉萌發(fā)率；柱頭什么形態(tài)時雜交授

28、粉最 好；楊樹等小粒種子如何播種育苗；雜種苗個體之間有差異嗎；利用2n花粉授粉的雜種后代 中會得到三倍體嗎；育種的實質(zhì)究竟是什么等。這些系列問題，可以保證學生在完成一個實 驗技術環(huán)節(jié)后仍能保持較高的探求興趣，如一些實驗小組在實驗結果不理想時多次重復實驗， 甚至還積極主動擴展實驗內(nèi)容等，從而增進了實驗教學效果。此外，由于采取非集中實驗方 式，各實驗小組的材料處理時間不同步導致實驗時間分散，也提高了實驗室及其相關儀器設 備的利用效率。 （2） 促進了學生自主性和研究性學習，培養(yǎng)了學生理論與實踐結合能力以及創(chuàng)新能力 自主性和研究性學習是專業(yè)興趣與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關鍵。由于開放實驗沒有提供具體實 驗

29、操作步驟，有關技術環(huán)節(jié)，包括藥品的配制都需要從資料中去查找。因此，在實驗考核目 標的驅(qū)動下，學生會自覺或不自覺地主動查找資料，向相關老師請教，圍繞實驗目的思考、 形成技術路線和實施方案，自己動腦、動手完成一個相對完整的育種過程，并體會其中的艱 辛與收獲成果的快樂。如為了使減數(shù)分裂粗線期控制在自己實驗小組時間最充裕的那一天早 晨，方便對雄花芽施加秋水仙堿處理，各小組學會利用生物的生長發(fā)育規(guī)律，通過控制花枝 水培開始時間以及環(huán)境溫度等調(diào)整楊樹花粉母細胞減數(shù)分裂進程。有的實驗小組對花粉在培 養(yǎng)基上的萌發(fā)時間進行了觀察統(tǒng)計，從新的途徑驗證了有關2n花粉與正常花粉相比萌發(fā)遲緩 的特性。有的小組為了直接獲

30、得減數(shù)分裂進程、大花粉、花粉萌發(fā)照片，嘗試將數(shù)碼相機與 顯微鏡相連接拍照，及時保留了實驗證據(jù)等。通過這樣的自主學習與鍛煉，使學生驗證了書 本所學，加深了理解，同時還對于激發(fā)學生創(chuàng)造思維、鍛煉理論聯(lián)系實際能力起到了積極的 作用。 (3) 培養(yǎng)學生競爭意識與協(xié)作精神，提高了學生綜合素質(zhì)以及適應社會工作能力 由于實驗考核是采取實驗報告與多媒體答辯相結合的現(xiàn)場評分方式，答辯涉及實驗小組 的每位學生，是否參與實驗，是否掌握實驗的主要內(nèi)容，能否準確闡述實驗結果，回答問題 是否正確等，不但影響個人的成績，還會影響集體榮譽，這無形中會使學生受到一種激勵， 促進實驗小組的競爭意識，同時也增強了組內(nèi)成員的團隊

31、協(xié)作精神。在開放實驗進行期間， 由于每位組員還有相同或不同的選修課程，同時也不可能要求所有組員將每天的全部時間投 放在一門實驗課之中。而就具體育種實驗而言，植物生長發(fā)育有其節(jié)律性、季節(jié)性限制，可 利用的有效時期比較短暫，時間性強，需要通過對實驗材料的連續(xù)觀察、處理才能掌握等。 如確定最佳加倍處理時期時需要連續(xù)固定制片跟蹤觀察減數(shù)分裂進程；加倍處理后需要監(jiān)測 花序散粉情況并在散粉后定時收集花粉；雜交前需要密切注意雌花柱頭變化以確定授粉時機； 為完成授粉習性實驗需要逐日觀察目標植物花蕾形態(tài)變化以及開花、散粉情況等。因此，各 實驗小組采取了分工協(xié)作的工作方式，組長協(xié)調(diào)組內(nèi)成員課余時間，每位成員輪流值

32、班，承 擔一部分或一段時間的重復性實驗任務；而在實驗的關鍵環(huán)節(jié)，全組成員則全部出動，相互 配合，協(xié)力完成整個實驗過程。實驗完成后，大家又群策群力，精心總結，完成實驗報告撰 寫與多媒體制作。甚至每個實驗小組最后都進行了多次試講，通過模擬答辯找不足并加以改 進，盡可能將自己小組的精華和特色部分展示出來。這種開放實驗中解決問題的過程十分貼 近現(xiàn)實工作，有益于學生綜合素質(zhì)的提高，也為學生走出校門后盡快適應社會工作打下了一 定的基礎。 四、教學條件 1 加強教材與教學資料建設。 1988 年，本學科沈熙環(huán)教授等在多年林木育種教學實踐的基礎上，受林業(yè)部教育司的委 托，主編了全國統(tǒng)編教材《林木育種學》

33、，教材注重理論聯(lián)系實際，重視國內(nèi)外林木育種研 究及實踐經(jīng)驗介紹等，受到普遍的歡迎，在我國推動林木育種科技進步以人才培養(yǎng)等方面發(fā) 揮了極其重要的作用，迄今仍為我國大多農(nóng)林院校林學專業(yè)所采用。 2002 年，課程負責人陳曉陽教授主編的《林木育種學》新教材被列入北京市高等教育精 品教材建設計劃，目前該教材的有關內(nèi)容已經(jīng)在教學中使用。該教材充分反映了林木育種學 科的最新進展，并通過適合林木特點的育種目標、育種策略、育種資源、育種方法、良種繁 育以及遺傳測定等內(nèi)容的論述，使學生系統(tǒng)掌握創(chuàng)造與利用多種遺傳變異的理論與技術方法， 從而能夠結合林木生物學特性以及具體育種目標，采取相應的育種途徑、方法和程序，

34、促進 知識融合，引導創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。 此外，還訂購一定數(shù)量的教材參考書、學術專著和期刊。目前與林木育種學課程相關的 書刊有 5000 余冊，國內(nèi)外學術期刊 30 多種。 2 加強教學實驗室條件以及基地建設。 近年來，利用學校進入“21世紀教育振興行動計劃”等機遇，連續(xù)投入60多萬元用于 改善教學實驗室、教學溫室等條件。目前已作到基本儀器設備人均 1 套，非常用儀器設備每 實驗小組（5-6 人）一套。 林木遺傳育種學科為國家重點學科，科研力量雄厚。目前，學科承擔有國家“973”重大 基礎研究項目、國家科技攻關、國家自然基金、國家“948”農(nóng)業(yè)技術引進、林業(yè)部重點等課 題 17 項

35、，經(jīng)費總計 2000 多萬元?？蒲姓n題的增加以及相關成果的取得，使學科擁有50 多 個校內(nèi)外科研基地，每年結合科研，接收大量學生進行社會實踐以及教學、畢業(yè)實習。此外 本學科又是“林木、花卉育種教育部重點實驗室”掛靠單位，教育部重點實驗室也為本科畢 業(yè)實踐創(chuàng)造了條件。 五、教學方法與教學手段 在教學過程中，本課程組樹立以學生為主體的教育觀念，力求改革傳統(tǒng)的教學模式，采 取靈活多樣的教學方法，積極啟發(fā)和引導學生思考問題、提出問題、研究問題，加強教師與 學生的雙向交流，把教師的角色從以“教”為主逐漸轉(zhuǎn)化為以“導” 為主。促進他們形成積 極的學習態(tài)度和良好的學習策略，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。為此，

36、在教學中突出以下幾點： （1） 提問式教學：在課堂上，注重設疑、解疑等教學方法的應用，培養(yǎng)學生自主思考能 力，鼓勵同學提問及參與討論，并引導同學參與尋求解決問題的途徑，努力營造寬松的教學 環(huán)境，給同學以更多的思維空間等，激發(fā)學生的學習欲望等。 （2） 現(xiàn)場教學：對雜交育種、優(yōu)樹選擇等部分章節(jié)采取現(xiàn)場教學方式，將課堂授課與實 踐教學相結合，加深同學對書本理論知識的理解，加強同學實際動手能力培養(yǎng)。 （3） 開放性實驗教學：近年來在林木育種實驗教學中實行了開放式教學。由教師提出綜 合性實驗題目和內(nèi)容、要求，學生運用多學科的知識解決實踐中的問題，絕大多數(shù)內(nèi)容要靠 學生自己查閱資料，請教相關他課程

37、的老師。通過學習的開放性，提高學生學習能力、交流 能力及其合作研究等能力。 （4） 促進自主學習：通過課程論文形式和方法，安排學生可以根據(jù)自己的興趣、愛好、 特長自主選擇林木育種方面的課題，收集資料、撰寫報告、并進行課堂交流。鼓勵學生通過 查閱文獻資料找到解決問題的方案與方法。這樣做，學生可以真正展示自信、自立、自強的 精神風貌，充分體現(xiàn)學生自主的原則。 六、教學效果 學生對本課程教師的教學評價一直很好。認為：教師授課態(tài)度端正、語言邏輯嚴謹、聲 音清晰、充滿激情，課堂教學氣氛活躍；教學內(nèi)容既有科學性又有很好的針對性和時效性， 能及時將林木育種相關領域最新成果介紹給學生；授課重點突出、詳略

38、得當、層次清晰，課 程信息量大；授課旁征博引，把書本上的理論知識和生動的科研例證緊密地結合起來，通俗 易懂；采用啟發(fā)式教學，實現(xiàn)師生互動，調(diào)動學生的積極性；多媒體課件內(nèi)容設計合理，版 面設計規(guī)范統(tǒng)一，清晰直觀；以圖文并茂的教學形式，增大了教學信息量，增強了教學的感 染力，學生學習態(tài)度積極認真。每年林木育種學課程學生評價分數(shù)均在 90分以上。 通過課程學習，許多學生對林木育種學產(chǎn)生了濃厚的興趣，不少同學表示將來要像水稻 雜交之父袁隆平院士、三倍體毛白楊之父朱之悌院士那樣，在植物和林木育種上耕耘一輩子， 選育出更多、更優(yōu)良的新品種，為振興我國農(nóng)業(yè)和林業(yè)貢獻畢生的力量，有的學生甚至當年 就報考了林

39、木遺傳育種碩士研究生。 七、本課程的主要特色 （1） 知識與素質(zhì)結合，將林木育種課程教學納入學生素質(zhì)教育之中，形成既教書，又育 人的教育氛圍； （2） 理論教學與開放實踐教學相結合，強化課程教學的實踐環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學生實踐能力 和創(chuàng)新能力； （3） 實驗室與野外基地教學實踐相結合，使學生在野外工作能力和生活能力得到應有的 鍛煉； （4） 教學與研究相結合，引導學生自主性、研究性學習； （5） 常規(guī)育種與現(xiàn)代生物技術育種相結合，使學生在掌握常規(guī)育種理論和技術的基礎上， 了解生物技術在林木育種中的應用，引導學生跟蹤學科前沿； （6） 生長性狀改良與抗逆性和木材品質(zhì)多目標改良相結合，培養(yǎng)學生具有廣博的知識面。 八、課程建設規(guī)劃 北京林業(yè)大學已經(jīng)將本課程列為精品課程建設計劃， 具體建設規(guī)劃如下： 1 加強師資隊伍建設，優(yōu)化課程教師梯隊； 2 進一步轉(zhuǎn)變教學觀念，加強林木育種學教學內(nèi)容與教學環(huán)節(jié)建設； 3 加強開放實驗教學研究，不斷優(yōu)化實驗教學條件； 4 實現(xiàn)課程課 件 、習題 、講座 、參考 書等 上網(wǎng) ，并及時優(yōu)化課程網(wǎng)絡教學環(huán)境，注重 課件的新穎性和實效性； 5實現(xiàn)網(wǎng)上提交作業(yè)以及答疑等。