种子实验技术
发布时间: 2022-11-30 浏览次数: 1

《种子实验技术》教学大纲

一、基本信息

课程名称

种子实验技术

课程代码

BK008005

课程类型

专业核心课

课程性质

必修

考核方式

闭卷

    

2.0

    

64

适用对象

种子科学与工程

授课方

常规

开课学院

农学院

课程负责人

陈燕红

二、课程简介

种子实验技术课程是在种子生物学、种子加工与贮藏、种子生产学和种子检验学等理论基础上开设的面向种子科学与工程专业的专业核心课。课程内容涵盖种子外部形态和内部结构以及不同发育时期特征的观察、种子物理特性的测定、种子加工设备应用、玉米制种田父母本花期预测、种子扦样、种子净度分析、种子标准发芽实验、种子生活力和活力测定、种子纯度测定、种子水分测定和小麦种子生产田去杂去劣等内容。

三、课程目标

课程目标1形成良好的实验习惯学习习惯实事求是,具有严谨的科学态度;能够理论联系实践,学以致用具备团队合作精神和求实创新精神

课程目标2理解种子质量对农业发展的重要性、种发展保障粮食安全的重要性,具有知农、爱农的“大国三农”情怀,提高服务农业农村现代化、服务乡村振兴的使命感和责任感。

课程目标3掌握各个实验项目基本原理、操作步骤和结果分析方法,具备扎实的理论基础和较强的动手能力。

课程目标4能够综合运用所学内容提出问题分析问题解决问题,并能进行实验设计展示;具备较强科学思维能力实验设计能力沟通表达能力

四、课程目标对毕业要求的支撑关系

       毕业要

课程目标

目标1

目标2

目标3

目标4

要求1

 

 

 

要求2

 

 

 

要求3

 

 

 

要求4

 

 

要求5

 

 

 

 

要求6

 

要求7

 

 

要求8

 

 

 

 

要求9

 

 

 

要求10

 

 

 

 

要求11

 

 

 

五、先修课程

种子实验技术课程是一门综合性实验课程,要求掌握种子生物学、种子加工贮藏、种子检验学种子生产等课程相关理论知识同时具备植物学、遗传学和实验统计方法学习基础

六、教学内容

1.实验项目:种子形态构造观察(        3学时

1.1实验类型:验证性实验

1.2实验目的:通过对水稻、小麦、玉米、大麦种子外部形态和内部结构的观察,学会区分不同禾本科作物种子的科别、果实类型和种子分类,掌握各种子的主要特征,并运用这些特征进行种子鉴别。

1.3实验内容:

1.3.1观察不同禾本科种子的外部形态和内部构造特征,并绘图,用文字标明种子各部分构造的名称;

1.3.2确定种子的种子科别、果实类型和种子种类

1.3.3测定种子的长、宽、厚

1.3.4测定水稻种子的角质率

1.3.5测定小麦种子的硬度

1.4教学目标:

掌握所观察种子的外部形态和内部结构特征,并能根据外部形态和内部结构区分各种子的科别、果实类型、种子分类。

掌握水稻种子角质率、小麦种子硬度的测定程序。了解水稻种子角质率、小麦种子硬度在谷物品质中的重要意义。

2.实验项目:种子形态构造观察(二)        3学时

2.1实验类型:验证性实验

2.2实验目的:通过对大豆、花生、棉花、向日葵、蓖麻、油菜、荞麦、银杏等作物种子外部形态、内部结构的观察,进一步学会区分各种子的科别、果实类型、种子分类,掌握各种子的主要特征,并运用这些特征进行种子鉴别。

2.3实验内容:

2.3.1不同作物种子的外部形态观察

2.3.2不同作物种子的内部构造观察

2.3.3根据观察结果,确定种子科别、果实类型和种子种类

2.3.4测定不同作物种子的长、宽、厚(单位:mm/粒)

2.4教学目标:

掌握所观察种子的外部形态和内部结构特征,并能根据外部形态和内部结构特征,区分各种子的科别、果实类型和种子分类。

3.实验项目:种子发育过程观察              3学时

3.1实验类型:验证性实验

3.2实验目的:通过对不同作物种子发育过程中一系列变化的观察,掌握种子各个发育时期的特点、种子外形和内部构造的相关性。

3.3实验内容:

3.3.1幻灯演示几种代表性种子从胚珠受精到种子形成的各阶段特征

3.3.2显微镜观察不同作物种子各个发育时期的永久制片

3.3.3根据显微镜观察结果,绘制简图

3.4教学目标:

掌握不同种子各个发育时期的特点。

4.实验项目:种子物理特性测定              3学时

4.1实验类型:验证性实验

4.2实验目的:通过对种子静止角、自流角、密度、孔隙度、比重和容重的测定,加深对其概念的理解,掌握其测定方法和影响测定结果的多种因素。

4.3实验内容:

4.3.1小麦种子静止角的测定(玻璃缸法、自然散落法)

4.3.2几种作物种子自流角的测定(小麦、玉米、水稻、大豆、荞麦)

4.3.3小麦种子堆密度和孔隙度的测定

4.3.4种子比重的测定(量筒法、比重瓶法)

4.3.5种子容重的测定(玉米、小麦)

4.4教学目标:

掌握涉及种子物理特性的测定方法;

能根据不同种子物理特性的不同,分析加工和贮藏技术的差异;

进一步理解种子物理特性对种子加工与贮藏的重要性。

5.实验项目:玉米制种田父母本花期预测      3学时

5.1实验类型:综合设计性实验

5.2实验目的:通过该实验使学生掌握玉米制种田父母本花期预测的基本方法,并通过父母本花期预测结果分析父母本花期相遇是否良好,明确是否需要进行花期调节。

5.3实验内容:

5.3.1选择1-3个当前大面积推广的玉米品种的亲本

5.3.2按品种制种技术要求进行种植和管理

5.3.3 了解不同亲本自交系植株性状和生长发育特点,

5.3.4 观察父母本行比,测量父母本的行距、株距,计算各自密度。对生长不一致的单株进行观察判断引起性状差异的原因,区分遗传变异还是环境或个体发育的非遗传变异结果。

5.3.5大口期至抽雄前进行父母本生育进程观察

5.3.6判断双亲花期是否相遇

5.3.7如双亲花期不遇,提出相应调控措施或处理意见

5.4教学目标:

了解父母本自交系的生长发育特点及制种田父母本的田间种植情况;

学会利用父母本未展开叶片数推算制种田父母本花期是否相遇。

6.实验项目:扦样                          3学时

6.1实验类型:验证性实验

6.2实验目的:通过对小麦袋装种子批的扦样,学会正确使用单管扦样器,掌握袋装种子扦样过程中的注意事项和扦样步骤。

6.3 实验内容:

6.3.1 选取合适的扦样器具

6.3.2 了解种子批的相关信息并进行检查和划分

6.3.3 扦取初次样品

6.3.4 配制混合样品

6.3.5 分取送验样品并正确处理

6.4教学目标:

掌握单管扦样器对小麦袋装种子批进行扦样的技术;

具备独立扦取到有代表性送验样品的能力

7.实验项目:种子净度分析                  3学时

7.1实验类型:验证性实验

7.2实验目的:通过对小麦样品中净种子、其他植物种子和杂质的分析,熟悉种子净度分析过程和净种子、其他植物种子和杂质的鉴定标准,掌握结果计算与处理方法。

7.3.实验内容:

7.3.1.称取送验样品

7.3.2.检查重型混杂物

7.3.3.分取试验样品

7.3.4.试样的筛理与分析

7.3.5.各种成分称重

7.3.6.结果计算与处理

7.3.7.填写种子净度分析结果报告

7.4教学目标:

通过种子的净度分析操作,熟悉操作和结果处理过程,掌握净种子鉴定标准。

8.实验项目:苯酚染色法测定小麦种子纯度    3学时

8.1实验类型:验证性实验

8.2实验目的:通过苯酚染色快速法测定小麦种子的纯度,掌握测定原理和程序,学会染色结果的鉴定和计算。

8.3实验内容:

8.3.1数取种子

8.3.2浸泡种子

8.3.3染色处理种子

8.3.4观察染色结果

8.3.5结果计算与处理

8.4教学目标:

通过苯酚染色测定小麦种子的纯度,掌握染色结果的观察和处理。

9.实验项目:四唑染色法测定玉米种子生活力   3学时

9.1实验类型:验证性实验

9.2实验目的:通过四唑染色法测定玉米种子的生活力,学习测定过程,掌握玉米种子生活力的鉴定标准。

9.3实验内容:

9.3.1种子浸泡

9.3.2种子预处理

9.3.3四唑染色处理

9.3.4观察鉴定

9.3.5结果计算与处理

9.4教学目标:

掌握四唑染色法测定种子生活力的原理,能正确判断染色后种子是否具有生活力。

10.实验项目:种子标准发芽试验            3学时

10.1实验类型:验证性实验

10.2实验目的:通过对小麦、玉米、棉花、西瓜、油菜种子进行标准发芽试验,熟悉不同作物种子的发芽条件,掌握实验操作技术、幼苗鉴定标准及结果计算方法。

10.3实验内容:

10.3.1制备发芽床

10.3.2数取试验样品

10.3.3置床

10.3.4贴(写)标签

10.3.5入箱培养 

10.3.6检查管理

10.3.7观察记载

10.3.8结果计算与核对容许差距

10.3.9填写种子发芽试验记载表

10.4教学目标:

掌握沙中和纸上的标准发芽实验操作技术,能准确进行幼苗鉴定。

11.实验项目:逆境法测定种子活力           3学时

11.1实验类型:验证性实验

11.2实验目的:通过人工加速老化法测定小麦种子活力、冷浸法测定玉米种子活力,加深理解逆境法测定种子活力的原理,掌握测定方法和结果计算方法。

11.3实验内容:

11.3.1逆境处理种子

11.3.2按种子标准发芽试验规定进行发芽

11.3.3计算种子活力指标

11.3.4对比对照和逆境处理的活力,总结逆境处理对种子活力的影响

11.4教学目标:

理解逆境处理测定种子活力的实际意义,掌握逆境处理条件和操作技术。

12.实验项目:蛋白质电泳法测定种子纯度     6学时

12.1实验类型:综合设计性实验

12.2实验目的:通过对玉米杂交种种子贮藏蛋白的电泳,学会贮藏蛋白的提取及电泳技术,掌握谱带观察方法和纯度结果计算方法。

12.3实验内容:

12.3.1蛋白质提取

12.3.2聚丙烯酰胺凝胶电泳

12.3.3谱带观察分析

12.3.4结果计算

12.4教学目标:

学会蛋白电泳操作技术,掌握蛋白谱带观察和纯度计算方法。

13.实验项目:SSR标记法鉴定玉米种子的真实性和纯度    6学时

13.1实验类型:综合设计性实验

13.2实验目的:通过SSR标记法鉴定玉米杂交种种子的真实性纯度,掌握SSR标记法测定种子纯度的原理和程序,学会SSR标记结果分析方法。

13.3实验内容:

13.3.1 DNA快速提取

13.3.2 PCR反应

13.3.3 PAGE电泳

13.3.4结果分析与处理

13.4教学目标:

理解SSR标记法鉴定种子真实性和纯度的原理;

掌握DNA提取、PCR、PAGE的原理和方法;

能够正确分析实验结果,并根据结果对种子纯度和真实性进行评价。

14.实验项目:种子水分测定                 3学时

14.1实验类型:验证性实验

14.2实验目的:通过高温烘干法和电子仪器法测定小麦或玉米种子的水分,掌握测定程序,明确影响种子水分测定结果的因素。

14.3实验内容:

14.3.1高温烘干法测定种子水分

14.3.1.1样品处理

14.3.1.2称样

14.3.1.3烘干

14.3.1.4结果计算

14.3.2电子仪器法

14.3.2.1电容式水分测定仪(Kett PM8188A水分测定仪)

14.3.2.2电阻式水分测定仪(TL-4型智能水分测试仪)

14.4教学目标:

掌握高温烘干法和PM8188A水分测定仪测定种子水分含量的操作步骤和注意事项。

15.实验项目:种子加工设备认知与操作       3学时

15.1实验类型:综合设计实验

15.2实验目的:认识并掌握各种子加工设备的基本构造工作原理和工作流程,并能独立熟练操作各设备。

15.3实验内容:

15.3.1 通过设备工作视频的观看和指导老师操作,认识各种子加工设备;

15.3.2 独立操作各种子加工设备:5XS-50型种子筛选机、5X-50型种子风筛选、5XW-50型种子窝眼选、5XZ-50型种子重力选、种子包衣机、种子丸粒化机、5X-0.7型风筛清选机、5XZ-2.0型比重清选机和M1型杂粮色选机

15.4教学目标:

进一步了解我国种子加工发展现状;

掌握各种子加工设备的工作原理和工作流程;

能独立熟练操作各加工设备;

具备较强的实践动手能力。

16.实验项目:种子加工方案的设计和应用     6学时

16.1实验类型:研究创新性实验

16.2实验目的:掌握不同作物种子加工方案设计原则;深刻理解不同种子加工方案的差异性。

16.3实验内容:

16.3.1 分析待加工材料特征特性

16.3.2 根据原材料分析结果选择加工设备,形成完成的加工流程,进行实践加工,并根据加工结果判断是否需要进一步调整和优化

16.3.3详细表述各自加工方案并展示加工前后效果差异,提出加工过程遇到的问题及其解决方法

16.4教学目标:

学会分析待加工种子特征;

根据种子特征和加工要求,设计加工效果良好的种子加工方案;

具备团队合作精神和较强的实践动手能力、分析解决问题的能力和表达能力

17.实验项目:小麦种子生产田的去杂去劣     3学时

17.1实验类型:综合设计性实验

17.2实验目的:理解种子生产过程中品种混杂、品种退化、种子纯度降低、种性变劣等产生的原因,掌握小麦种子生产田的去杂去劣方法。

17.3实验内容:

17.3.1在小麦的抽穗期至成熟期根据品种本身形态特征和生理特性进行反复去杂去劣工作,严格剔除杂、劣、病虫株。

17.3.2说明可能造成该品种混杂退化的原因。

17.4教学目标:

深入理解种子生产过程对提高和保持种子质量的重要性;

掌握去杂去劣的操作细节;

能够将理论知识与实践环节内容结合起来;

具备从事相关工作的能力。

18.实验项目:小麦种子生产田的田间检验     4学时

18.1实验类型:综合设计性实验

18.2实验目的:在小麦种子生产过程中,对品种真实性进行验证,对品种纯度进行评估,同时对作物的生长状况、异作物、杂草等进行调查,根据调查结果给予恰当的建议和意见。

18.3实验内容:

18.3.1调查种子田的基本情况,包括品种特征特性、面积、种子来源、种子世代、栽培管理情况、制种技术、隔离情况、品种真实性和生产状况等。

18.3.2检验品种纯度及杂株率,包括取样点的确定和逐株鉴定过程。

18.3.3确定种子田的保留与淘汰。

18.3.4填写检验结果报告单。

18.4教学目标:

掌握田间检验的操作细节;

能够将理论知识与实践环节内容结合起来;

具备从事相关工作的能力。

七、课程教学内容对课程教学目标的支撑关系

     课程目标

教学内容

目标1

目标2

目标3

目标4

项目1

项目2

项目3

项目4

项目5

项目6

项目7

项目8

项目9

项目10

项目11

项目12

项目13

项目14

项目15

项目16

项目17

项目18

八、考核评价

实验项目

考核内容

评分标准

占例(%)

合计(%)

项目1

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目2

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目3

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目4

出勤

按时出勤,不迟到不早退,

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目5

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目6

出勤

按时出勤,不迟到不早退,

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目7

出勤

按时出勤,不迟到不早退

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目8

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目9

出勤

按时出勤,不迟到不早退

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目10

出勤

按时出勤,不迟到不早退

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目11

出勤

按时出勤,不迟到不早退

5

5

遵守实验室制度

严格遵守实验室制度

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目12

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

8

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目13

遵守实验室制度

按时出勤,不迟到不早退,严格遵守实验室制度

5

8

课前预习情况

了解相关知识基础

5

课堂表现

认真听讲记录、学习积极性高、课堂参与度高

10

动手操作

操作规范

20

课堂互动

积极参与师生、生生互动

5

团队合作

分工明确、团结协作

5

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目14

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,试验完毕整理好试验用具;实验台面整洁有序

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目15

遵守规则制度

不迟到不早退,规范使用设备,实验结束清理好设备

10

5

课堂表现

态度端正,观察仔细,能主动思考提出问题分析问题

10

操作

积极参与,能熟练操作,并能说出各原理和流程

25

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目16

遵守规则制度

不迟到不早退,规范使用设备,实验结束清理好设备

10

8

课堂表现

态度端正,观察仔细,能主动思考提出问题分析问题有良好的的团队合作精神

10

操作

积极参与团队讨论与操作,操作熟练,并能对过程的问题进行分析,提出解决方法

20

方案展示

表述思路清晰,问题分析得当,结果展示到位

10

实验报告

书写清楚、规范结果分析准确、有个人思考

50

项目17

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,实验结束整理好所用物品

10

5

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

项目18

遵守规则制度

不迟到不早退,规范取用试验材料,实验结束整理好所用物品

10

6

课堂表现

积极认真听讲,积极主动完成试验项目

10

动手操作

按照相关要求,进行规范动手操作

20

课堂互动

及时发现问题,提出意见;回应老师的要求和指导

5

团队合作

每个小组成员互相配合,有问题及时交流沟通

5

实验报告

书写清楚,规范,如实反应实验情况,有分析有总结

50

总计

100

九、思政德育教学案例

案例1

名称:学以致用

人目标:学以致用

结合实验:SSR标记法鉴定玉米种子的真实性和纯度

案例内容:利用SSR标记法鉴定玉米种子的真实性和纯度实验过程中,电泳结束后进行银染,有的同学配制的硝酸银溶液呈现浑浊而不澄清,但是找不出原因而继续进行实验,最后银染失败。当授课教师告诉他们的问题在于使用自来水配制溶液时,同学们恍然大悟,原来是自来水中的氯离子和银离子形成了氯化银沉淀才导致溶液变浑浊。

这反映了一个现在教育普遍存在的问题,学生虽然学习并掌握了一定的基础知识,但是并不能将知识应用到实际生活中去,做不到学以致用。作为一名教师,要下功夫在提高学生理论联系实际的能力,而不能单纯的教授知识;作为一名学生,要学会将所学知识与实际生活联系起来,真正做到学以致用。 

案例2

名称:细节决定成败

人目标:细节见真章

结合实验:SSR标记法鉴定玉米种子的真实性和纯度、种子水分测定、种子净度分析

案例内容:在以往的教学过程中,出现过很多细节导致实验失败或实验结果与实际不符,比如在SSR标记法中配制聚丙烯酰胺凝胶溶液时个别同学使用移液器前没有观察其量程而将375μL的过硫酸铵加成了37.5μL致使凝胶溶液长时间不能凝固;种子水分测定时由于样品未及时装入磨口瓶中加盖而长时间暴露在空气中致使水分测定结果偏高;种子净度分析和水分测定时徒手触碰种子样品导致结果出现偏差等等。

这些告诉我们不论做什么事情,都要重视细节,把小事做细、做透、做精,细中见精,小中见大。只有把握生活中的细节,酝酿过程中的细节,才会取得成功。

案例3

名称:透过现象看本质

人目标:透过现象看本质,三后行

结合实验:种子标准发芽试验

案例内容:种子标准发芽试验进行幼苗鉴定时,次生感染的幼苗属于正常幼苗,而初生感染的幼苗属于不正常幼苗。两者在表象上都表现为细菌或真菌感染,但是幼苗鉴定结果截然不同,原因就是导致感染的病原本质上来源不同,初生感染来自种子本身,而次生感染并不来自于种子本身。

这告诉我们看待事物要透过现象看本质,就是在看待问题时,能够抓住这个事件背后的“根本性”运作逻辑,能够理解它真正的前因后果,而不是被这个事件的表象、无关要素、感性偏见等影响了判断。

案例4

名称:烈火试真金,逆境试强者

人目标:打铁还需自身硬

结合实验:种子标准发芽试验、逆境法测定种子活力

案例内容:逆境法测定种子活力时首先让种子在逆境(高温高湿、低温冷浸)中一段时间后再进行标准发芽试验,由于种子经历了逆境,活力低的种子不能抵抗逆境对它的影响而表现出发芽势、发芽率或苗重降低,而活力高的种子能够抵抗逆境的影响而不影响其本身的正常发芽和生长。

这告诉我们,要具备迎难而上的能力必须要不断提高自身的综合素质,包括知识储备、心理素质和身体素质等方面,只有这样才能战胜逆境,获得成功,成为强者。

案例5

名称:内因和外因的辩证关系

人目标:引导学生多从自身找原因,激发自身动力,才能达到更好的效果。

结合实验:四唑染色法测定玉米种子生活力

案例内容:TTC法测定种子生活力的染色时间因种子种类、样品准备方法、本身生活力的强弱、四唑溶液浓度、pH和温度等因素的不同而有差异。规定的最适宜染色时间不是绝对的,可能随着种子条件和外界条件而发生变化。有些物种的种子染色时间长,有些物种的种子染色时间短。同一物种,生活力高的种子染色时间短,生活力低的种子染色时间长,如果一批种子生活力很低,即使到达规定的最长染色时间仍然有很多种子没有染色。就同一批种子而言,在20 ~ 45 ℃,每增加5 ~ 10 ℃,染色时间减少一半。本案例旨在引导学生运用内因和外因的辩证关系理解日常生活中遇到的问题,事物的发展是内外因共同起作用的结果,内因是事物发展的基础,它是第一位的,决定着事物发展的基本趋向;外因是事物发展的外部条件,它是第二位的,对事物的发展起着加速或延缓的作用,外因必须通过内因而起作用。此外,在学习和做事方面,引导学生多从自身找原因,激发自身动力,才能达到更好的效果。

案例6

名称:团队合作

目标:具备团队合作精神

结合教学内容:种子加工流程方案的设计与操作

案例简要:实践教学过程中要求同学们根据种子的物理特性和加工要求选择恰当的种子加工设备组成加工生产线完成加工流程,例如要求小麦种子加工后种子大小均匀一致、千粒重一致、颜色一致,要达到以上要求,单靠一台加工设备是无法完成的,需要依赖多台设备的共同加工才能完成,这是设备团队合作。

同样有很多事情,单靠一个人的力量无法完成,对于加工流程方案的设计与操作需要多名同学协作完成,需要团队成员为了实现同一目标而努力,发挥团队合作精神,充分调动团队成员的资源和才智,最终实现共同目标。其他事情亦然。

案例7

名称:农业机械化助力实现乡村振兴

目标:深刻理解农业机械化对现代农业发展的重要性,增强服务农业农村现代化、服务乡村振兴的使命感和责任感。

结合教学内容:种子加工设备

案例简要:农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础,是实施乡村振兴战略的重要支撑。没有农业机械化,就没有农业农村现代化。近年来,我国农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力,进入了机械化为主导的新阶段。但农机科技创新能力不强、部分农机装备有效供给不足、农机农艺结合不够紧密、农机作业基础设施建设滞后等问题亟待解决。作为新时代的农学人,不仅要了解当前农业发展形势,更要紧密结合农业产业发展需求,提高实践操作能力和创新能力,做懂农业、爱农村、爱农民的农学人。

案例8

名称:航天技术助力太空育种

育人目标:走在世界前列的太空育种

结合教学内容:种子加工设备

案例简要:种子包衣是种子处理的一种形式。种子处理可分为化学处理、物理处理生物处理。物理处理就是对种子进行光、电、磁、热、射线等处理,从而达到防治病虫、解除种子休眠、促进种子萌发和幼苗生长、提高种子活力的目的。太空育种就是将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的物理环境(高真空,宇宙高能离子辐射,宇宙磁场、高洁净)的诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术

太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的农业育种新途径,是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一。世界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星技术,在这方面,中国走在世界前列。

2022年5月19日,中国载人航天工程网公布了神舟十二号和神舟十三号载人飞船航天育种实验项目清单。据介绍,在空间站关键技术验证阶段历次飞行任务中,均安排了航天育种实验项目,并通过神舟十二号和神舟十三号载人飞船返回舱带回88家单位上千件(份)作物种子、微生物菌种等航天育种材料。

十、应用型教学案例

案例1

名称:自动考种仪分析种子外部形态

人目标:了解科研育种过程中种子相关参数的获得

结合实验:项目一、项目

案例内容:实验过程中,利用游标卡尺对多种植物种子的长度、宽度和厚度进行测量。这种方法能够让学生更加直观地感受到不同植物种子的大小差异。

在科学研究过程中,为了快速地测量大量种子的大小,可以利用自动考种仪。例如在玉米考种过程中,使用万深SC-G考种及千粒重自动分析仪可以快速地获得籽粒的长、宽、长宽比、面积、等效直径、周长等以及其平均值、果穗的穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗等以及各自平均值,还可自动测出各玉米截面上的平均粒长、平均粒宽等参数。另外,分析图像可以保存,按大小性状排列输出数据,自动形成总报表,统计分析结果直接输出至Excel表,以及按照宽度、长度、面积等输出的排列图和测量图。 

案例2

名称:唯一差异原则

人目标:实验设计的唯一差异原则

结合实验:项目4

案例内容:种子容重受多个因素的影响,除了种子本身的特性外,混杂物种类数量、自动分级现象和孔隙度对最终结果也会产生很大影响。利用容重器进行容重的测定务必要消除这些影响因素,一是测量前剔除混杂物,二是通过谷物筒的漏斗式出口消除种子的自动分级现象保证不同部位的均匀性,再者通过排气砣的牵引运动保证不同重复种子经历相同的运动,这样就可以保证不同重复之间只有唯一差异---种子本身特性。在进行任何实验设计时必须要遵循唯一差异原则,保证除了试验处理因素不同外,其他所有条件应当尽量一致或相同,才能使处理间的比较结果真实可靠。

案例3

名称:种子水分测定在测产中的重要性

人目标:作物的产量比较

结合实验:项目14

案例内容:2019年夏,山东农业大学农学院李斯深教授主持培育的小麦品种“山农29”和“山农30”分别达到了亩产835.2kg和828.7kg的高产。这个产量是如何计算出来的吗?小麦籽粒中含有水分,不同种植地区、不同收获时间、不同品种等收获时的籽粒含水量不同,那么直接测产获得的产量是不能进行比较的。所以在测产同时我们要测定籽粒的含水量,然后根据实际含水量和实际测产产量换算成国家标准含水量下的产量,才能进行产量比较。一般来说,介绍某一作物品种的产量指的都是国家标准含水量下的产量。

案例4

名称:创作种艺作品

育人目标:应用TTC染色法测定种子生活力相关内容创作一幅种艺作品。

结合实验:项目9 四唑染色法测定玉米种子生活力

案例内容:2019年全国种子解剖大赛作品“生命的迷航”荣获一等奖,该作品主要是由1%TTC染色的玉米种子解剖图、花生种子解剖图、番茄种子解剖图和未解剖的番茄种子组成的一幅创意图。该图主要是描述人类与宇宙的一幅图,宇宙是无尽的生命、丰富的动力,但它同时是严整的秩序、圆满的和谐。这也是种子世界的奇妙和哲学,无数颗星球就像一粒粒会发光的种子,我们要像探索浩瀚的宇宙般去探索广阔的种子世界里的生机勃勃、千变万化和精妙之美。该案例旨在鼓励学生应用本章TTC染色法测定种子生活力相关内容创作一幅种艺作品。

案例5

名称:山东中农天泰种业有限公司种子加工生产线

目标:结合参观学习的企业种子加工生产线,亲手实践加工过程,知识从书面参观到实践动手

结合教学内容:种子加工方案的设计操作

案例简要:本实践教学过程涉及的种子加工设备可完成的种子加工工序包括种子清选、精选和处理(包衣和丸化),是组成种子加工基本流程的重要工序。实际应用中,以山东中农天泰种业有限公司种子加工生产线为例,玉米加工生产线包括种子清选、精选、处理和包装,种子干燥和预清在各种子生产基地收获后已完成。具体工作流程:经过干燥和预清的种子运至公司常温平房仓暂存,然后进入加工生产线进行加工,首先通过风筛式清选机利用种子空气动力学特性和尺寸特性淘汰轻杂、极大极小杂质,然后通过重力式清选机利用比重差异获得饱满充实的种子,接下来通过种子包衣机将种衣剂包裹在种子表面以提高其发芽能力和抗性等,最后通过卷膜式全自动包装设备进行定量或定粒包装。生成产线还配有多种辅助设备,如除尘设备、消噪设备、电控设备、运输设备、暂存设备、安装检修台等。 

案例6

名称:种子丸粒化助力蔬菜机械化精准播种

目标:了解当前种子丸粒化在蔬菜种子上的应用

结合教学内容:种子丸粒化操作

案例简要:种子丸粒化是利用丸粒机在小粒种子表面包裹一层填充物,使其形成一定的形状和大小,提高流动性,有利于机械化精准播种,另外在丸粒化过程中,可加入杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、微肥等生物活性物质,促进种子发芽,使出苗整齐,幼苗生长健壮。目前蔬菜种子丸粒化的种类主要包括生菜、白菜、韭菜、芹菜、萝卜、胡萝卜、洋葱、番茄、辣椒、茄子······

案例7

名称:种子穿衣,助力农业机械化

目标:农业机械化

结合教学内容:种子加工设备的认知与操作种子包衣和丸粒化

案例简要:农业机械化是实施乡村振兴战略的重要支撑之一。近年来,我国农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力,进入了机械化为主导的新阶段。《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》提出到2020年全国农作物耕种收综合机械化率达到70%,到2025年全国农作物耕种收综合机械化率达到75%。

机械化要覆盖精量播种、精准施药、高效施肥、水肥一体化、节水灌溉、机械收获等,尤其机械化薄弱的设施农业等。许多农作物种子,如油菜种子、芹菜、葱种子等,由于种子小、形状不规则等原因,很难实现机械化精量播种,可以利用种子丸粒化,将种衣剂和填充物包裹在种子表面,使其体积增大,并且外形一致,方便进行机械化播种。

案例8

名称:让种子在沙漠中“喝”水

目标:种子包衣的应用

结合教学内容:种子包衣

案例简要:习近平总书记多次强调“绿水青山就是金山银山”。《 “十三五”生态环境保护规划》中提出到2020预期保证新增沙化土地和水土流失治理面积为零,通过重点加强水土流失防治、天然植被保护、防风固沙、植被修复等措施建设“两屏三带”国家生态安全屏障。

那么在水分缺乏地区,如何保证植物播种后能吸收足够的水分保证其正常萌发和生长是一个重要问题,我们可以利用种子包衣技术来回答问题。研究表明利用高吸水性聚合物(SAP)种衣剂对柠条(中国西北、华北、东北西部水土保持和固沙造林的重要树种之一,属于优良固沙和绿化荒山植物。)种子进行包衣处理后,种子吸收水分高出对照数百倍,在毛乌素沙漠中播种后包衣种子的发芽率及成苗率明显提高,其中一种SAP包衣后发芽率可提高244%。

案例9

名称:种子色选助力种子质量提升

目标:种子色选玉米小麦和花生的应用

结合教学内容:种子光电分选原理与技术

案例简要:通过种子色选机的实践操作,完成玉米种子中霉变粒的剔除、麦种子中异色粒的剔除、花生种子中劣变粒和霉变粒的剔除,并通过发芽试验检测色选后成品种子的活力,真实感受种子色选对改善种子品质的重要意义进一步理解种子加工对提种子质量的重要性。

十一、教材及学习资料

(一)选用教材

教材类型:普通高等教育农业农村部十三五规划教材全国高等农林院校十三五规划教材

教材使用情况:自编

教材名称:吴承来、董学会,种子学实验技术,中国农业出版社,202272版

(二)学习资料

[1] 尹燕枰、董学会,种子学实验技术,中国农业出版社,2008年1月1版。

[2]麻浩,种子加工与贮藏,中国农业出版社,2017年2月,第2版。

[3]高荣岐、张春庆,种子生物学,中国农业出版社,2009年1月,第1版。

[4]王建华、张春庆,种子生产学,高等教育出版社,2006年1月,第1版。

[5]张春庆、王建华,种子检验学,高等教育出版社,2006年1月,第1版。