《園藝植物育種學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)改革與探索

譚彬 孫守如 吳國良 李建吾 賈芝琪 劉東明

摘要：實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要環(huán)節(jié)。本文以園藝專業(yè)《園藝植物育種學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革為切入點(diǎn)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)興趣和專業(yè)技能為目標(biāo)，通過成立育種學(xué)興趣小組（以學(xué)生為主體），以《園藝植物育種學(xué)》課程為紐帶與其他課程聯(lián)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)和以教師科研項(xiàng)目為載體，鼓勵(lì)學(xué)生通過積極參與教師科研項(xiàng)目的方式，形成“三位一體”的《園藝植物育種學(xué)》實(shí)踐教學(xué)模式，對(duì)于增強(qiáng)課程間的融合性，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的主動(dòng)性，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和科研能力具有重要作用。

關(guān)鍵詞：《園藝植物育種學(xué)》；實(shí)踐教學(xué)；改革與探索

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）25-0153-03

一、引言

《園藝植物育種學(xué)》是園藝專業(yè)本科教學(xué)計(jì)劃中的主干課和核心課之一，是培養(yǎng)從事園藝植物種質(zhì)資源收集與研究、品種選育及審定和良種繁育相關(guān)人才的重要課程[1]。教學(xué)主要內(nèi)容為園藝植物種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)和保存，不同育種途徑（引種、選擇育種、雜交育種、誘變育種、倍性育種及生物技術(shù)輔助育種）。良種繁育的原理、方法涉及育種手段多，知識(shí)點(diǎn)繁多，僅靠課堂講述學(xué)生們理解記憶較難，而實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的能力，并很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新性，從而提高理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和能力[1]。因此，對(duì)該課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革和探索具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

二、現(xiàn)狀及存在的問題

《園藝植物育種學(xué)》課程既有抽象、難以理解的理論性知識(shí)，也有操作性很強(qiáng)的技術(shù)性知識(shí)，是一門理論性、實(shí)踐性和技術(shù)性都很強(qiáng)的課程[2]。尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，關(guān)系到整個(gè)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。上世紀(jì)80年代以來，我國的園藝植物育種技術(shù)和水平得到了飛速發(fā)展，科研工作者培育出大量的符合市場(chǎng)和消費(fèi)者需求的園藝植物新優(yōu)品種，為我國園藝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。隨著市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求不斷發(fā)生變化，園藝植物新品種的更新速度已無法滿足市場(chǎng)的需求，因此培養(yǎng)園藝植物育種方面的專業(yè)人才顯得尤為迫切。此外，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)，生物技術(shù)在園藝植物育種中嶄露頭角。在此形勢(shì)下，積極探索適合農(nóng)業(yè)院校發(fā)展的《園藝植物育種學(xué)》實(shí)踐教學(xué)的新模式成為當(dāng)前《園藝植物育種學(xué)》改革的重要方向。

《園藝植物育種學(xué)》的實(shí)踐環(huán)節(jié)包括兩個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)實(shí)習(xí)。其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的普遍問題如下：（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少且簡(jiǎn)單，形式單一，如園藝植物的有性雜交通常都只進(jìn)行單一園藝植物的雜交授粉實(shí)驗(yàn)[3]；（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不完善；（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率較低。此外，由于園藝植物的生產(chǎn)季節(jié)性很強(qiáng)，很多專業(yè)課的實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)都很難保質(zhì)保量的完成，總體效果差強(qiáng)人意。很多學(xué)校在《園藝植物育種學(xué)》的教學(xué)大綱中將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)分學(xué)期進(jìn)行，即理論課在大二的上學(xué)期（秋季學(xué)期），而實(shí)踐教學(xué)在大二的下學(xué)期（春季學(xué)期），造成學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中理論與實(shí)踐的脫節(jié)。因此，非常有必要對(duì)《園藝植物育種學(xué)》課程的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行全面創(chuàng)新改革。而實(shí)踐教學(xué)作為《園藝植物育種學(xué)》的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[4]，其改革和創(chuàng)新勢(shì)在必行。

三、實(shí)踐教學(xué)的改革與探索

《園藝植物育種學(xué)》實(shí)踐教學(xué)改革涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)習(xí)兩個(gè)方面的改革，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在近幾年的教學(xué)工作中不斷摸索和嘗試進(jìn)行改革和創(chuàng)新。在2017年學(xué)校組織的教學(xué)大綱修訂過程中，結(jié)合園藝作物季節(jié)性較強(qiáng)這一特點(diǎn)，對(duì)《園藝植物育種學(xué)》教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了修改和修訂：（1）學(xué)時(shí)修改：理論學(xué)時(shí)調(diào)整為44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不變，教學(xué)實(shí)習(xí)調(diào)整為0.5周；（2）上課學(xué)期修改：將《園藝植物育種學(xué)》的理論教學(xué)從大二上學(xué)期（秋季學(xué)期）調(diào)整至大二下學(xué)期（春季學(xué)期），與實(shí)踐教學(xué)在同一學(xué)期；（3）實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化：增加了多倍體材料的觀察和鑒定、到河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院參觀大白菜小孢子離體培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)內(nèi)容。

《園藝植物育種學(xué)》教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的修訂，為本課程組進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的改革和創(chuàng)新提供了便利，一方面解決了原來理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)不在一個(gè)學(xué)期，理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題；另一方面消除了遺傳學(xué)與育種學(xué)在同一學(xué)期的弊端。此外，將《園藝植物育種學(xué)》調(diào)整至大二下學(xué)期（春季學(xué)期）后，與園藝植物的生長周期密切結(jié)合，可以更好地開展《園藝植物育種學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)。在此基礎(chǔ)上，本團(tuán)隊(duì)采用“三位一體”的實(shí)踐教學(xué)模式，從以下三個(gè)方面開展《園藝植物育種學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)改革。

1.以學(xué)生為主體，成立育種學(xué)興趣小組，鼓勵(lì)學(xué)生自主參與試驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性（動(dòng)手能力）。興趣是最好的老師，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性是保證實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)效果的基礎(chǔ)。園藝學(xué)院自2016年開始實(shí)施從在校大二學(xué)生中（大二上學(xué)期）招募“科研助理”的政策，一個(gè)專業(yè)課教師可以招募5個(gè)科研助理。該制度實(shí)施兩年來，報(bào)名本課程組每個(gè)教師科研助理的人數(shù)遠(yuǎn)超于規(guī)定的5個(gè)，且科研助理在每個(gè)教師的科研項(xiàng)目中都學(xué)到了基本的試驗(yàn)技能和方法，并輔助研究生推進(jìn)了科研項(xiàng)目的進(jìn)展。受此啟發(fā)，我們擬在《園藝植物育種學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)中成立“育種學(xué)興趣小組”，具體辦法如下：擬在理論課緒論部分講述完時(shí)成立“育種學(xué)興趣小組”，每個(gè)班成立4—5個(gè)興趣小組，每個(gè)小組的組長由育種學(xué)課程組所有教師的科研助理擔(dān)任，由各個(gè)小組長負(fù)責(zé)招募組員，每組人數(shù)為4—5人。

學(xué)生們通過緒論部分的學(xué)習(xí)已經(jīng)對(duì)《園藝植物育種學(xué)》的基本內(nèi)容和研究進(jìn)展有了一定的了解，此時(shí)成立興趣小組正好順應(yīng)了學(xué)生們想進(jìn)一步深入了解和學(xué)習(xí)本門課程的心態(tài)。而由科研助理擔(dān)任興趣小組組長，主要是因?yàn)榇藭r(shí)大多數(shù)科研助理已經(jīng)有了一個(gè)學(xué)期的跟隨導(dǎo)師進(jìn)行《園藝植物育種學(xué)》相關(guān)科研的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，由科研助理擔(dān)任組長并負(fù)責(zé)招募組員，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的順利實(shí)施提供了保障。此外，科研助理經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的科研培訓(xùn)，其在掌握部分實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)也初步了解了設(shè)計(jì)試驗(yàn)的流程，在成立育種學(xué)興趣小組后，可以鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)擺脫從前實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)課實(shí)驗(yàn)步驟寫在黑板上，教師先講，學(xué)生照做的局面，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性和動(dòng)手能力。

2.以《園藝植物育種學(xué)》課程為紐帶，與《果樹栽培學(xué)》和《蔬菜栽培學(xué)》課程開展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和參觀實(shí)習(xí)，增強(qiáng)課程間的融合性（綜合能力）。由于教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，《園藝植物育種學(xué)》由原來的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)不在一個(gè)學(xué)期調(diào)整為均在大二下學(xué)期（春季學(xué)期），此次調(diào)整既結(jié)合了園藝作物生長周期的特性，也與相關(guān)課程，如《果樹栽培學(xué)》、《蔬菜栽培學(xué)》在同一個(gè)學(xué)期，且授課對(duì)象均為園藝專業(yè)大二學(xué)生。結(jié)合三門課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)大綱不難發(fā)現(xiàn)，三門課程在實(shí)踐教學(xué)中有相似的部分，且此次教學(xué)大綱將《園藝植物育種學(xué)》的教學(xué)實(shí)習(xí)由原來的1周縮減為0.5周，本著盡量不縮減實(shí)習(xí)內(nèi)容的原則，可以考慮部分實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)三門課程聯(lián)合進(jìn)行。如《園藝植物育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)一的內(nèi)容為“園藝植物開花習(xí)性的觀察”，而《果樹栽培學(xué)》和《蔬菜栽培學(xué)》實(shí)驗(yàn)中均有“果樹（蔬菜）種類識(shí)別及生物學(xué)特性觀察”，其中開花習(xí)性即為生物學(xué)特性中的一個(gè)方面，因此可以考慮將三門課程的此部分實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)聯(lián)合進(jìn)行。如《園藝植物育種學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)三的內(nèi)容為“育種目標(biāo)的制定和有性雜交”，實(shí)驗(yàn)大綱中要求以某一園藝植物為例進(jìn)行雜交授粉實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，教學(xué)計(jì)劃修訂前一般以桃為例進(jìn)行雜交授粉實(shí)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)蔬菜雜交育種的了解僅僅局限在課本和理論知識(shí)的講解上。本次教學(xué)計(jì)劃修訂后，育種學(xué)和《蔬菜栽培學(xué)》在同一學(xué)期，《蔬菜栽培學(xué)》實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)中有某一蔬菜作物從播種育苗到最后果實(shí)采收環(huán)節(jié)，育種學(xué)可結(jié)合《蔬菜栽培學(xué)》進(jìn)行某一蔬菜作物的雜交授粉實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生們掌握不同繁殖習(xí)性園藝植物雜交育種的基本方法，如在《園藝植物育種學(xué)》的參觀實(shí)習(xí)中有到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所桃、葡萄等果樹種質(zhì)資源圃的參觀實(shí)習(xí)，主要是通過參觀果樹和教師的講解了解果樹的主要種質(zhì)資源的保存利用現(xiàn)狀及育種手段，可以結(jié)合《果樹栽培學(xué)》課程中關(guān)于果樹栽培新技術(shù)、新方法的實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)合實(shí)習(xí)。

通過與《果樹栽培學(xué)》和《蔬菜栽培學(xué)》進(jìn)行的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和參觀實(shí)習(xí)，一方面增強(qiáng)了課程間的融合性，加強(qiáng)了課程組間的交流，提高了學(xué)生對(duì)三門課程知識(shí)點(diǎn)的理解和融會(huì)貫通的能力。此外，由于育種和栽培的密不可分，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)設(shè)置中不可避免的會(huì)有些許重復(fù)或聯(lián)系，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的開展避免了課程間的重復(fù)，同時(shí)也在一定程度上節(jié)省了實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)費(fèi)用。

3.以教師的科研項(xiàng)目為載體，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和科研能力?！秷@藝植物育種學(xué)》課程具有很強(qiáng)的理論性和探索性，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)和科研能力的重要方式。本團(tuán)隊(duì)6名教師均從事園藝植物遺傳育種的相關(guān)工作，團(tuán)隊(duì)成員在各自的研究領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用不同育種手段進(jìn)行園藝植物新品種的選育工作，如桃的雜交育種和實(shí)生選種，核桃的選擇育種，番茄的誘變育種，黃瓜的優(yōu)勢(shì)雜交育種以及分子標(biāo)記輔助選擇和轉(zhuǎn)基因育種，等等，這些均可作為設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一。不同興趣小組的學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人興趣參與到團(tuán)隊(duì)教師的科研課題中，通過自身參與課題的每一個(gè)環(huán)節(jié)，逐漸掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，提高了對(duì)較難理論知識(shí)的理解度，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和科研能力。

四、結(jié)語

《園藝植物育種學(xué)》是園藝專業(yè)重要的專業(yè)必修課之一，在創(chuàng)新型園藝高層次人才培養(yǎng)中具有重要地位[2]。實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的重要組成部分，實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容、方法和效果直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的高低。本團(tuán)隊(duì)以園藝專業(yè)《園藝植物育種學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革為切入點(diǎn)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的專業(yè)興趣和專業(yè)技能為目標(biāo)，采用“三位一體”的模式進(jìn)行嘗試和探索，這種探索對(duì)農(nóng)科高等教育實(shí)踐教學(xué)改革發(fā)展具有重要意義。

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