新農(nóng)科建設(shè)背景下園藝植物育種學(xué)課程改革與實(shí)踐

陳國(guó)戶，郝福玲，孫俊，唐小燕，馬福利，李仁杰，汪承剛

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，安徽省園藝作物育種工程實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥）

一 引言

為了適應(yīng)我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化需要，黨的十九大以來(lái)，國(guó)家開(kāi)始實(shí)施“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”計(jì)劃，全面推動(dòng)“新農(nóng)科”建設(shè)[1]，并促使我國(guó)由高等農(nóng)業(yè)教育大國(guó)向高等農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變[2]。在此背景下，迫切需要?jiǎng)?chuàng)新人才培養(yǎng)生態(tài)鏈，加快高素質(zhì)農(nóng)林類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才供給側(cè)改革。新時(shí)期如何培養(yǎng)面向新農(nóng)業(yè)、新農(nóng)村、新農(nóng)民、新生態(tài)的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)人才，提升針對(duì)人才培養(yǎng)的雙創(chuàng)屬性，成為了當(dāng)前高校培養(yǎng)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)人才的重要研究方向[3-4]。

二 課程概述

（一） 課程簡(jiǎn)介

園藝植物育種學(xué)課程是一門(mén)以遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)的高等農(nóng)業(yè)院校專(zhuān)業(yè)核心課程之一，融合了果樹(shù)、蔬菜、花卉三個(gè)學(xué)科育種理論和方法，具有很強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性[5]。該課程是我校國(guó)家一流建設(shè)專(zhuān)業(yè)——園藝專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，共3個(gè)學(xué)分，48個(gè)學(xué)時(shí)；是我校新農(nóng)科園藝人才知識(shí)素質(zhì)能力培養(yǎng)中，不可替代的核心基礎(chǔ)課程，每年學(xué)習(xí)人數(shù)接近200人。

（二） 課程發(fā)展歷程

在“九五”之前，園藝植物育種學(xué)相關(guān)課程主要是按果樹(shù)、蔬菜、花卉等專(zhuān)業(yè)進(jìn)行分類(lèi)授課。但由于專(zhuān)業(yè)劃分過(guò)細(xì)，存在諸多不利因素，該課程于1999年調(diào)整為“四大基本育種途徑和三種雜交育種方式”為主干的內(nèi)容體系。到2007年，為了適應(yīng)專(zhuān)業(yè)面拓寬后教育改革的需要，按“寬專(zhuān)業(yè)、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用”的改革方向，建立了新的課程體系結(jié)構(gòu)，但仍然以“四大基本育種途徑和三種雜交育種方式”為主干內(nèi)容[4]。該課程體系一直沿用至最近。從2019年開(kāi)始，為了適應(yīng)新農(nóng)科建設(shè)形勢(shì)下的園藝人才培養(yǎng)需求，并結(jié)合我校辦學(xué)理念，按照“寬專(zhuān)業(yè)、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、助就業(yè)”六大新要求，改革該課程體系與考核方法，形成“五大基本途徑、四種雜交育種方式、三種現(xiàn)代生物育種技術(shù)”（五四三）為主干的內(nèi)容體系，加大現(xiàn)代生物育種技術(shù)的內(nèi)容講授；同時(shí)開(kāi)展教學(xué)模式與考核方式改革與創(chuàng)新，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)分層次培養(yǎng)。

（三） 課程目標(biāo)

本課程目標(biāo)是要求掌握?qǐng)@藝植物種質(zhì)資源搜集、保存、研究及開(kāi)發(fā)利用的原理；掌握?qǐng)@藝植物引種、選擇育種、雜交育種、誘變育種、倍性育種與良種繁育等的基本理論和技術(shù)，弄清現(xiàn)代生物技術(shù)育種的基本原理。畢業(yè)后，可熟練地從事園藝作物育種實(shí)踐和研究工作，并最終成為我國(guó)園藝現(xiàn)代化的領(lǐng)跑者、鄉(xiāng)村振興的引領(lǐng)者、美麗中國(guó)的建設(shè)者。

三 課程的痛點(diǎn)問(wèn)題

主要有三個(gè)方面：如何整合課程內(nèi)涵，以適應(yīng)新農(nóng)科的發(fā)展要求；如何轉(zhuǎn)變教考模式，豐富教學(xué)方法與優(yōu)化考核方法，提高學(xué)習(xí)效果；如何提升學(xué)生能力，特別是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

四 教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)以上問(wèn)題，在教學(xué)設(shè)計(jì)上，我們以“建構(gòu)主義”理論為基礎(chǔ)[6]，融合“分層教學(xué)”理論[7]、金字塔理論[8]，使教學(xué)科學(xué)化（圖1）。

圖1 園藝植物育種學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)理論模型

（一） 加強(qiáng)課程內(nèi)容的邏輯性和整體性

以園藝作物特點(diǎn)及育種對(duì)象和目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，以種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，形成“五四三”課程體系（圖2）：五大基本途徑（引種、選擇育種、雜交育種、倍性育種、誘變育種）、四種雜交育種方式（常規(guī)雜交、優(yōu)勢(shì)雜交、營(yíng)養(yǎng)系雜交、遠(yuǎn)緣雜交）、三種現(xiàn)代生物育種技術(shù)（細(xì)胞工程與育種、基因工程與育種、分子標(biāo)記與育種）。同時(shí)，通過(guò)凝練課程的“三核”（問(wèn)題、思想、內(nèi)容）與“兩點(diǎn)”（重點(diǎn)、難點(diǎn)），進(jìn)一步加強(qiáng)課程內(nèi)容的邏輯性和整體性。調(diào)整后的課程，突出體系主干、拓展現(xiàn)代育種技術(shù)、提高知識(shí)階性。

圖2 園藝植物育種學(xué)“五四三”課程體系

特別是在現(xiàn)代生物育種技術(shù)中，在講授三項(xiàng)生物技術(shù)時(shí)，將高新內(nèi)容融入課堂，如基因編輯技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)、分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)等育種前沿技術(shù)，提高教學(xué)內(nèi)容高階性、新穎性。此外，將課程思政融入教學(xué)內(nèi)容，在每一章中設(shè)計(jì)多個(gè)思政元素，與內(nèi)容緊密結(jié)合，做到潤(rùn)德無(wú)聲、育人無(wú)形。

（二） 豐富教學(xué)方法

利用現(xiàn)代教學(xué)手段，根據(jù)重構(gòu)的知識(shí)體系，開(kāi)發(fā)SPOC微課并建立課程網(wǎng)絡(luò)門(mén)戶，將學(xué)習(xí)資料全部上網(wǎng)；強(qiáng)力營(yíng)造以學(xué)生為中心、全時(shí)空、泛在式的學(xué)習(xí)環(huán)境[9]（圖3）；學(xué)生在課程網(wǎng)站預(yù)習(xí)與自學(xué)，達(dá)到學(xué)習(xí)前移的目的。

圖3 園藝植物育種學(xué)“以學(xué)生為中心、全時(shí)空、泛在式”學(xué)習(xí)環(huán)境

課中以“學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的原則，營(yíng)造師生互動(dòng)、生生互動(dòng)等教學(xué)環(huán)境；根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容，采取不同教學(xué)方式。比如，低階內(nèi)容自主學(xué)習(xí)、中階內(nèi)容自助學(xué)習(xí)、高階內(nèi)容互動(dòng)學(xué)習(xí)，等等；課堂中完成疑難突破、知識(shí)檢測(cè)、歸納總結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)與學(xué)生的情感交流和價(jià)值引領(lǐng)。

課后，采用小結(jié)測(cè)試、課程論文等形式，進(jìn)一步反思、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，另開(kāi)設(shè)《園藝植物育種學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，開(kāi)展以學(xué)生為主體、以能力培養(yǎng)為目的的課程實(shí)驗(yàn)。

（三） 課后延伸方面

理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，針對(duì)不同層次學(xué)生及其發(fā)展意愿，成立不同的興趣小組，開(kāi)展第二課堂教學(xué)，并基于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目平臺(tái)，進(jìn)行分類(lèi)、分層次培養(yǎng)（圖4），注重園藝植物育種學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與提升；著重鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力、培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提升學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

圖4 園藝植物育種學(xué)第二課堂：分類(lèi)、分層次培養(yǎng)模式

（四） 優(yōu)化考核模式

改革原有單一終結(jié)性評(píng)價(jià)模式向過(guò)程性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，在課前、課中、課后等環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，特別是課中環(huán)節(jié)采用自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)等方式；通過(guò)多維評(píng)價(jià)，增強(qiáng)評(píng)價(jià)的科學(xué)性、客觀性、多元性、動(dòng)態(tài)性、可操作性等，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。

圖5 園藝植物育種學(xué)過(guò)程性評(píng)價(jià)模式

五 教學(xué)實(shí)踐

（一） 課前準(zhǔn)備

教師提前做好學(xué)情分析，將導(dǎo)學(xué)卡、知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖、微課視頻、教學(xué)課件、課前預(yù)習(xí)測(cè)試題等拓展資源上傳學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)生通過(guò)課程網(wǎng)站進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)、預(yù)習(xí)檢測(cè)兩個(gè)環(huán)節(jié)。另外，使用QQ即時(shí)通訊工具，建立課程QQ群，隨時(shí)隨地互動(dòng)、討論、答疑等。

（二） 課堂活動(dòng)

利用超星學(xué)習(xí)通工具，掃碼進(jìn)課堂，并利用該軟件各種教學(xué)工具開(kāi)展智慧課堂教學(xué)活動(dòng)；如投票、點(diǎn)評(píng)、討論、互動(dòng)、辯論、隨堂測(cè)驗(yàn)等等活動(dòng)，豐富的課堂活動(dòng)讓師生、生生主動(dòng)交流，課堂完全動(dòng)起來(lái)了。在活躍的氣氛下，完成疑難突破、知識(shí)檢測(cè)、歸納總結(jié)等環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

（三） 課后提升

主要包括課后小結(jié)與課后延伸兩個(gè)環(huán)節(jié)；課后小結(jié)主要是學(xué)生利用課后測(cè)試、課程論文、課程實(shí)驗(yàn)等形式，進(jìn)一步反思、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容；課后延伸主要是第二課堂的開(kāi)展，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次培養(yǎng)，著重鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提升學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

六 課程創(chuàng)新

（一） 加強(qiáng)課程邏輯性、豐富教學(xué)方法

按照“五四三”脈絡(luò)，凝練課程“三核、兩點(diǎn)”，進(jìn)一步加強(qiáng)課程內(nèi)容的邏輯性、整體性；采用現(xiàn)代信息化技術(shù)教學(xué)手段，建立課程門(mén)戶，并利用多種教學(xué)方式方法，開(kāi)展智慧課堂教學(xué)，讓課堂動(dòng)起來(lái)，提高了學(xué)習(xí)效果。

（二） 開(kāi)展第二課堂、建立分層培育模式

根據(jù)學(xué)生差異性及發(fā)展意愿，探索、開(kāi)展分類(lèi)分層次的高階第二課堂；結(jié)合我省特色園藝作物，成立創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)學(xué)習(xí)小組；并基于校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目平臺(tái)，開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多層次的培養(yǎng)。

（三） 構(gòu)建了多元、動(dòng)態(tài)、全過(guò)程的評(píng)價(jià)體系

對(duì)課前、課中、課后各環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，特別是側(cè)重課堂活動(dòng)，賦予學(xué)生一定的自主評(píng)分權(quán)，全過(guò)程包括自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)等，形成定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元、動(dòng)態(tài)、全過(guò)程考核體系。

七 教學(xué)效果

本次課程改革改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，受到了學(xué)生的普遍歡迎。課程改革后，學(xué)生平均成績(jī)穩(wěn)步提升、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力大幅提高。近年來(lái)，學(xué)生主持省級(jí)及國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目70余項(xiàng)；獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利2件、實(shí)用新型專(zhuān)利6件，制定省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，第一作者發(fā)表二類(lèi)以上期刊論文8篇，學(xué)生考研成功率高達(dá)68.6%；在各類(lèi)競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)38項(xiàng)；獲得校級(jí)以上“優(yōu)秀畢業(yè)生”稱(chēng)號(hào)10余人次；創(chuàng)業(yè)類(lèi)學(xué)生畢業(yè)后直接進(jìn)入種業(yè)公司擔(dān)任技術(shù)骨干，較課程改革前提高了73%。教學(xué)團(tuán)隊(duì)各教師教學(xué)能力也大幅提升，獲得省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)，在院、校級(jí)教學(xué)競(jìng)賽中分別獲得一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)成績(jī)。