藥用植物育種學(xué)教學(xué)方法探討

王豐青 杜家方 黃 勇 郝四平 李 娟

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002

藥用植物育種學(xué)教學(xué)方法探討

王豐青 杜家方 黃 勇 郝四平 李 娟

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002

《 藥用植物育種學(xué)》是高等農(nóng)業(yè)院校中藥學(xué)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，列入我校中藥學(xué)專業(yè)核心課程建設(shè)。本文結(jié)合主講教師在本課程教學(xué)中的一些體會，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面進(jìn)行分析，旨在為提高本課程的教學(xué)效果提供參考，為培養(yǎng)中藥材生產(chǎn)管理人才和專業(yè)技術(shù)人才服務(wù)。教師在教學(xué)內(nèi)容上要與時俱進(jìn)，把握學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展，了解行業(yè)發(fā)展對中藥材育種人才的需求目標(biāo)，結(jié)合教師科研成果，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。在教學(xué)方法上要遵循教學(xué)規(guī)律，重視理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。

藥用植物育種學(xué)；教學(xué)方法；教學(xué)內(nèi)容；探討

R9-4

A

2095-0616（2018）01-53-04

Discussion on teaching methods of medicinal plant breeding

WANG Fengqing DU Jiafang HUANG Yong HAO Siping LI Juan
College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China

《Medicinal Plant Breeding》is an important specialized course in the specialty of Chinese medicine in Higher Agricultural Colleges and universities,which is included in the core curriculum construction of Chinese pharmacy major.This article combines the experience of the instructor in the teaching of this course,from the teaching content and methods of teaching two aspects to analyze,in order to provide reference for improving the teaching effect of the course,and to cultivate Chinese medicinal herbs production management talents and professional technical personnel.Teachers should keep pace with the times in the teaching content,grasp the latest progress in the field,understand the objective demand of the breeding talent development of the industry,combined with the scientific research of teachers,constantly update the teaching contents,optimize the structure of knowledge.In teaching methods,we should follow the teaching rules,pay attention to the combination of theoretical teaching and practical teaching,and use flexible and diverse teaching methods to improve teaching effectiveness.

Medicinal plant breeding;Teaching method;Teaching content;Discussion

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和認(rèn)可的增長，中藥材的需求量將繼續(xù)加大，中藥資源面臨更加嚴(yán)峻的調(diào)整[1]。近年來，中藥材的種植面積不斷擴(kuò)大，中藥材種植的從業(yè)人員也逐年增加。為了順應(yīng)中醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的需要，全國多所中醫(yī)藥院校、農(nóng)業(yè)院校中藥學(xué)專業(yè)、中藥資源學(xué)專業(yè)開設(shè)了《藥用植物育種學(xué)》或《藥用植物遺傳育種學(xué)》。2002年，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)了中藥學(xué)專業(yè)，《藥用植物育種學(xué)》為主要的專業(yè)課，并于2011年把《藥用植物育種學(xué)》列入核心課程建設(shè)計劃。根據(jù)多年的教學(xué)體會，分別從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩個方面對提高《藥用植物育種學(xué)》的教學(xué)效果進(jìn)行探討與交流。

1 教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的《藥用植物育種學(xué)》的理論課教學(xué)內(nèi)容主要包括：藥用植物育種學(xué)緒論、育種目標(biāo)與途徑、種質(zhì)資源、引種馴化、選擇育種、雜交育種、雜種優(yōu)勢利用、倍性育種、誘變育種、生物技術(shù)育種、品種育種、抗病蟲育種、品種審定與種子生產(chǎn)、各論等[2]。實踐教學(xué)內(nèi)容主要包括：育種計劃書的制定、種質(zhì)資源表型差異性觀察、藥用植物花粉活力檢測、有性雜交技術(shù)、品種識別與拷種、組織培養(yǎng)技術(shù)等。隨著植物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、植物生理生態(tài)學(xué)、栽培學(xué)與耕作學(xué)等相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展，植物生產(chǎn)領(lǐng)域的理論和技術(shù)不斷更新，而教材內(nèi)容更新相對滯后，因此，需要授課教師根據(jù)《藥用植物育種學(xué)》學(xué)科前沿的知識體系、生產(chǎn)實踐一線的技術(shù)需求，不斷在授課內(nèi)容中補(bǔ)充新的理論、和生產(chǎn)技術(shù)。

1.1 教學(xué)內(nèi)容隨學(xué)科發(fā)展不斷更新

隨著生命科學(xué)理論和技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前植物遺傳學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)日新月異，要求教師授課內(nèi)容要與時俱進(jìn)，及時補(bǔ)充新的理論和技術(shù)知識到課堂中去。10多年以前，功能基因克隆與功能研究僅僅局限于個別模式植物如擬南芥和水稻。而隨著高通量測序技術(shù)的不斷更新，許多藥用植物都開展了功能基因組學(xué)研究，獲得了丹參、人參、地黃、三七、忍冬、枸杞、石斛、博落回等近40種藥用植物的轉(zhuǎn)錄組[3]，為藥用植物基因工程、分子標(biāo)記輔助育種奠定了基礎(chǔ)，在課堂內(nèi)容中補(bǔ)充分子生物技術(shù)在常用大宗藥材中應(yīng)用的最新進(jìn)展。近年來，由于破壞性的采挖，多種野生藥用植物蘊(yùn)藏量急劇下降，甚至成了瀕危物種。國家中醫(yī)藥管理局牽頭于2011年8月組織開展了中藥資源普查試點工作。在摸清家底的情況下，如何進(jìn)行野生藥用植物的引種馴化，實現(xiàn)人工栽培成功，且藥材品質(zhì)沒有顯著下降[4]。這為新時代的藥用植物育種工作提出了新的課題、新的挑戰(zhàn)。此外，分子標(biāo)記輔助選擇、航天育種等方面在藥用植物育種方面的應(yīng)用也不斷加強(qiáng)。這些新的理論與知識的講解，能夠激發(fā)對本學(xué)科發(fā)展的濃厚興趣。

1.2 教學(xué)內(nèi)容結(jié)合教師的最新科研成果

《藥用植物育種學(xué)》是一門專業(yè)性較強(qiáng)的課程，主講教師一般由承擔(dān)科研任務(wù)的一線教學(xué)科研人員擔(dān)任。有報道認(rèn)為，大學(xué)教師的科研成果和教學(xué)效果呈正相關(guān)[5]。本教學(xué)團(tuán)隊承擔(dān)多項國家級、省部級科研項目，均為學(xué)科的骨干教師。任課教師結(jié)合教師最新的科研成果，把課堂內(nèi)容講解的更詳細(xì)、更深入，也更生動[6]。如作為4倍體的地黃，倍性的繼續(xù)增加并不能使地黃塊根產(chǎn)量提高，但雄性育性明顯降低。通過這個研究告訴學(xué)生，每個植物物種均有一個較適宜的倍性水平，植物的多倍體化是一個長期的進(jìn)化過程。地黃（4X）作為母本與裂葉地黃（2X）雜交較易獲得種子，且種子飽滿；裂葉地黃作為母本雖能夠獲得種子，但種子瘦小，發(fā)育不良。通過這個例子告訴學(xué)生，屬內(nèi)遠(yuǎn)緣雜交有時能夠獲得雜交種，但以倍性高的物種作為母本更易成功。毛蕊花糖苷是地黃的指標(biāo)性藥效成分，但部分品種的毛蕊花糖苷含量低于藥典標(biāo)準(zhǔn)，課題組篩選出一個毛蕊花糖苷含量超過藥典標(biāo)準(zhǔn)3 ～ 5倍的株系，通過毛蕊花糖苷含量高的株系與含量低的品種雜交，雜種后代可以出現(xiàn)毛蕊花糖苷含量比兩個親本都高的個體。因此，把教師的最新科學(xué)研究結(jié)果補(bǔ)充課堂上去，能夠加深學(xué)生對課堂知識的理解，提高課堂教學(xué)效果。

1.3 教學(xué)內(nèi)容對接行業(yè)發(fā)展需求

近年來，隨著中藥生產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，為了瞞住中藥質(zhì)量的安全、有效、穩(wěn)定和可控，多數(shù)中藥生產(chǎn)企業(yè)建立了大規(guī)模的藥用植物種植基地，一些非中藥生產(chǎn)相關(guān)企業(yè)和個人也不斷把資金注入到藥用植物生產(chǎn)，建立了一大批的藥用植物種植基地和農(nóng)業(yè)合作社，藥用植物種植呈現(xiàn)規(guī)范化、規(guī)?；?、機(jī)械化和集約化的趨勢，亟需補(bǔ)充大量的專業(yè)人才隊伍。因此，需根據(jù)藥用植物生產(chǎn)過程中遇到的關(guān)鍵性問題，增加如何利用育種手段對現(xiàn)有藥用植物群體進(jìn)行改良，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。如針對現(xiàn)在多數(shù)藥用植物栽培群體遺傳基礎(chǔ)較為復(fù)雜，個體之間的一致性差，明確利用混合選擇手段能夠盡快育成優(yōu)良品種。對于地黃、桔梗、丹參、牛膝等以塊根為入藥部位的藥材，為了提高收獲效率，應(yīng)培育適宜機(jī)械收獲的品種。對于金銀花、菊花等花類藥材，應(yīng)選育花期盡可能集中的品種，以節(jié)約人工成本?；谥兴幧a(chǎn)過程中對農(nóng)藥施用具有較為嚴(yán)格的要求，生態(tài)農(nóng)業(yè)成為中藥農(nóng)業(yè)的必由之路[7]，為了減少農(nóng)藥的施用量，提倡培育該類藥用植物主要病蟲害的抗性品種。通過這些內(nèi)容的重點學(xué)習(xí)，學(xué)生大學(xué)畢業(yè)后能夠盡快在藥用植物生產(chǎn)一線發(fā)揮業(yè)務(wù)骨干作用。

2 教學(xué)方法

2.1 重視理論與實踐相結(jié)合

《藥用植物育種學(xué)》是在植物遺傳學(xué)、藥用植物生態(tài)學(xué)、藥用植物栽培學(xué)等課程理論和方法基礎(chǔ)上的一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程[8]，實踐教學(xué)在本課程的學(xué)習(xí)過程中非常重要。遺傳和變異是藥用植物育種的基礎(chǔ)。在某一植物群體中有了新的變異植株或組織（器官），通過選擇、純合形成表型一致、性狀穩(wěn)定、與該物種其它群體顯著不同的優(yōu)良群體，形成新的品種。在實踐教學(xué)中安排“藥用植物種質(zhì)資源調(diào)查”、“藥用植物品種類型及考種特性”、“藥用植物栽培品種的識別”等實驗，讓學(xué)生對藥用植物栽培品種和野生類型的表型性狀加深認(rèn)識，明確某一藥用植物新品種的育種目標(biāo)。植物群體自然變異率較低，而有益的變異則更少。為了提高藥用植物有益變異率，安排“藥用植物花粉的生活力檢測”、“藥用植物有性雜交技術(shù)”、“藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù)”、“藥用植物誘變技術(shù)”等實驗，讓學(xué)生了解創(chuàng)造藥用植物變異的各種技術(shù)及其誘變效率，掌握這些育種改良技術(shù)的操作要點。通過強(qiáng)化實踐教學(xué)，提高學(xué)生對理論知識的理解。

2.2 重視校內(nèi)實習(xí)實踐基地的應(yīng)用

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐知識、實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)造能力的重要綜合性訓(xùn)練環(huán)節(jié)[9]，是決定本科教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[10]。實習(xí)實踐基地建設(shè)是《藥用植物育種學(xué)》實習(xí)實踐教學(xué)的基礎(chǔ)，設(shè)施完善、經(jīng)費(fèi)充足、制度保證是保證實習(xí)實踐教學(xué)質(zhì)量的前提?！端幱弥参镉N學(xué)》實習(xí)實驗教學(xué)分為室內(nèi)和室外兩部分。室內(nèi)教學(xué)對于實驗設(shè)備和場地有較高的要求，學(xué)校依托“國家2011計劃”-河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心、省部共建小麥玉米作物學(xué)國家重點實驗室、河南省中藥資源與開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心等國家級和省部級科研平臺，為中藥學(xué)室內(nèi)實習(xí)實驗教學(xué)的開展搭建了很好的平臺，保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量。室外實習(xí)實驗對于《藥用植物育種學(xué)》的學(xué)習(xí)同等重要，在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)許昌校區(qū)和文化路校區(qū)，學(xué)校分別劃分不少于500m2的土地供中藥學(xué)學(xué)生開展實踐教學(xué)。由于實踐教學(xué)的場所設(shè)置在學(xué)校里，為師生節(jié)省了大量的時間，而且方便學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)實踐過程中存在的問題，大大提升了教學(xué)效果。同時，在校內(nèi)開展實習(xí)實踐的過程中，部分學(xué)生對本校教師的科研方向產(chǎn)生了濃厚的興趣，部分同學(xué)考取了本校的研究生，為學(xué)科的發(fā)展提供了新生力量。

2.3 鼓勵學(xué)生積極參與課堂教學(xué)

課堂教學(xué)需要學(xué)生的參與，教師的“獨角戲”會讓課堂沉悶、沒有生機(jī)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)效率降低。課堂教學(xué)的效果很大程度上取決于學(xué)生的參與情況[11]。教師可采取課堂隨機(jī)提問的方式，提高學(xué)生參與課堂的積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)課程知識的效率。提問不但能夠讓學(xué)生在上課時集中精力，而且節(jié)省因課堂考勤浪費(fèi)的大量時間。通過學(xué)生與老師的互動，可以幫助老師了解學(xué)生對課堂知識的理解程度，以便教師調(diào)整教學(xué)進(jìn)度達(dá)到更好的教學(xué)效果。發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的示范作用，對于部分理論性不是很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容可以讓學(xué)生自己準(zhǔn)備課件，根據(jù)自己的理解和文獻(xiàn)查閱的結(jié)果在課堂上給同學(xué)們講解。不僅能夠鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)總結(jié)的能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)和課堂掌控能力，而且可以增加學(xué)生對學(xué)科專業(yè)知識的濃厚興趣。還可以就某個學(xué)科前沿的知識點，讓同學(xué)們根據(jù)查閱的資料和自己的理解，進(jìn)行充分辯論[12]，加深理解提高課堂效果。

2.4 靈活運(yùn)用教學(xué)方式

案例教學(xué)在《藥用植物育種學(xué)》的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用廣泛，可以幫助學(xué)生理解不同育種方法的技術(shù)要點和操作流程。傳統(tǒng)教學(xué)手段靠教師的豐富閱歷和高超的表達(dá)技巧描繪不同藥用植物育種的方法流程及操作要點，也需要學(xué)生注意力集中、想象力豐富才能達(dá)到較好的效果。而隨著多媒體技術(shù)在課堂上的應(yīng)用，制作優(yōu)良的幻燈片和視頻使案例展示形象生動，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的技術(shù)流程，提高教學(xué)質(zhì)量[13]。但同時，也要重視傳統(tǒng)的板書教學(xué)。板書能夠清晰地體現(xiàn)教學(xué)意圖，把教師所講內(nèi)容按順序逐次展開，教學(xué)重點突出、直觀性強(qiáng)，便于學(xué)生進(jìn)行思考和鞏固記憶[14]。理論部分內(nèi)容如單（顯性）隱性基因的回交轉(zhuǎn)育、異源多倍體的產(chǎn)生、胞質(zhì)不育系的“三系配套”方法等較為復(fù)雜，單純的靠PPT展示學(xué)生不宜理解和掌握，需要教師在黑板上書按照先后寫并，邊寫邊講，不斷啟發(fā)，通過與學(xué)生的情感交流，提高學(xué)生對授課內(nèi)容的認(rèn)知程度。適當(dāng)運(yùn)用“比較法”和“討論法”，加深學(xué)生對課堂知識的理解[15]。因此，課堂教學(xué)應(yīng)多種教學(xué)方式相結(jié)合，靈活運(yùn)用多媒體和板書，提高教學(xué)效果。

3 小結(jié)與展望

《藥用植物育種學(xué)》這門課程為培養(yǎng)適應(yīng)中醫(yī)藥快速發(fā)展的專業(yè)技術(shù)人才而設(shè)，課程內(nèi)容基于傳統(tǒng)的育種理論和現(xiàn)代的育種實踐，具備較強(qiáng)的應(yīng)用性。當(dāng)前中醫(yī)藥行業(yè)快速發(fā)展，人民衛(wèi)生健康對植物藥的需求不斷增加，關(guān)于中醫(yī)藥理論和實踐的研究發(fā)展很快，需要藥用植物育種的教學(xué)內(nèi)容不斷更新，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展對人才知識體系的需求。在教學(xué)方法上也要不斷探索，重視實踐教學(xué)的作用，整合資源建立校內(nèi)實習(xí)實踐基地，鼓勵學(xué)生參與課堂教學(xué)，靈活運(yùn)用多媒體技術(shù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)《藥用植物育種學(xué)》的興趣與學(xué)習(xí)效果。

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2017-07-21）