基于應(yīng)用復(fù)合型人才培養(yǎng)的園林植物遺傳育種學(xué)課程教學(xué)改革與探索

劉紅利 申玉曉 李永華

摘 要：園林植物遺傳育種學(xué)作為高校園林專業(yè)的骨干課程，承擔(dān)著培養(yǎng)園林植物新品種繁育技術(shù)人員的重任。針對(duì)課程教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，本研究從課程思政、實(shí)驗(yàn)體系、科教融合、成績(jī)考核等方面進(jìn)行了改革與探索，著力增強(qiáng)課程內(nèi)容的連貫性、系統(tǒng)性，以教學(xué)的高質(zhì)量促進(jìn)人才培養(yǎng)的高質(zhì)量，為園林行業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才的培養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：園林植物遺傳育種學(xué)；實(shí)驗(yàn)體系；教學(xué)改革

為了適應(yīng)新時(shí)代高等教育教學(xué)改革，園林專業(yè)面向國(guó)家生態(tài)環(huán)境改善和美麗中國(guó)建設(shè)需求，致力于把學(xué)生培養(yǎng)成為服務(wù)現(xiàn)代園林產(chǎn)業(yè)發(fā)展的骨干力量和具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用復(fù)合型人才。園林植物是提升人居環(huán)境水平的重要因素，具有較高觀賞性的園林植物新品種無(wú)疑承擔(dān)了關(guān)鍵的功能。園林植物遺傳育種學(xué)要求學(xué)生掌握?qǐng)@林植物主要觀賞性狀遺傳和變異的基本規(guī)律，學(xué)會(huì)利用傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)培育園林植物新品種，增強(qiáng)學(xué)生文化自信。目前高校園林植物遺傳育種學(xué)課程教學(xué)普遍存在著理論知識(shí)教學(xué)集中、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較分散、教學(xué)模式單一等問(wèn)題。鑒于此，課題組以河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林專業(yè)園林植物遺傳育種學(xué)課程為例，重點(diǎn)探討了該課程在實(shí)踐內(nèi)容、課程思政、教學(xué)措施等方面的改革，有利于學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)園林行業(yè)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用復(fù)合型人才的需求。

一、園林植物遺傳育種學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）課程思政融入力度不夠

課程思政要求結(jié)合專業(yè)特色，將思政教育融入人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)并與專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中卻存在脫節(jié)問(wèn)題。如部分授課教師沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到課程思政的育人功能，往往以知識(shí)與技能傳授為主；由于思政教學(xué)內(nèi)容較為分散，部分教師沒(méi)有充分挖掘課程中的思政元素，與專業(yè)知識(shí)融合度不高，思想價(jià)值引領(lǐng)不到位。課程思政評(píng)價(jià)體系不健全、不合理，在職稱評(píng)審、評(píng)優(yōu)評(píng)先等方面沒(méi)有充分體現(xiàn)；部分教師只是簡(jiǎn)單地完成教學(xué)任務(wù)，對(duì)課程思政建設(shè)不夠重視，課程思政教學(xué)建設(shè)成果也沒(méi)有得到有效檢驗(yàn)。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有待提高

園林植物遺傳育種學(xué)一般在大三下學(xué)期開(kāi)設(shè)，雖然是園林專業(yè)的核心課程，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并不高。主要原因在于學(xué)生對(duì)專業(yè)課程認(rèn)識(shí)不清晰，沒(méi)有理解課程的重要性，認(rèn)為園林專業(yè)是以規(guī)劃設(shè)計(jì)為主，只要學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)就可以，學(xué)習(xí)時(shí)沒(méi)有必要掌握高深的理論知識(shí)。由于該課程理論性較強(qiáng)，遺傳學(xué)部分涉及大量的計(jì)算內(nèi)容，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)知識(shí)和生物學(xué)知識(shí)。但是部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，對(duì)于要求較高的計(jì)算內(nèi)容不感興趣，如連鎖遺傳、染色體數(shù)目的改變等。同時(shí)還有一些實(shí)踐操作環(huán)節(jié)需要在田間進(jìn)行，部分女生不愿意參與田間的實(shí)踐活動(dòng)。綜上，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性不高，部分學(xué)生“身在曹營(yíng)心在漢”，不能靈活把握課堂學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)習(xí)效果不理想，更遑論開(kāi)展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。

（三）實(shí)踐教學(xué)缺乏系統(tǒng)性

構(gòu)建切實(shí)可行的實(shí)踐教學(xué)體系是當(dāng)前高校面臨的重要課題。該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)共有16個(gè)學(xué)時(shí)，一般安排8個(gè)實(shí)驗(yàn)，包含遺傳學(xué)與育種學(xué)兩個(gè)部分，教學(xué)任務(wù)分別由專門(mén)的教師負(fù)責(zé)。由于大部分高校缺乏實(shí)踐教學(xué)基地，不能提供充足、穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)材料和資源，造成部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能就地取材。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)安排，各個(gè)教師分別講授自身熟悉或擅長(zhǎng)的內(nèi)容，沒(méi)有與學(xué)生進(jìn)行有效的溝通和交流。此外，實(shí)驗(yàn)材料之間的不統(tǒng)一造成實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間缺乏系統(tǒng)性與連續(xù)性，資源調(diào)查和品種分類的實(shí)驗(yàn)材料可能為萱草，性狀遺傳變異部分采用月季，雜交育種的材料為百合，良種優(yōu)選的實(shí)驗(yàn)材料會(huì)選用白玉蘭，等等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不成體系，導(dǎo)致學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)比較分散，不方便理解和記憶，自身實(shí)踐應(yīng)用能力較差。

（四）科教融合程度有待深化

科教融合的本質(zhì)是通過(guò)科教協(xié)同，整合科研與教育資源，促進(jìn)高等教育高質(zhì)量發(fā)展。園林植物遺傳育種學(xué)是創(chuàng)新先行、理論與實(shí)踐并重的課程，理論可以有效指導(dǎo)實(shí)踐。比如，在孟德?tīng)栠z傳分析的基礎(chǔ)上，了解花色及花發(fā)育的遺傳調(diào)控機(jī)理，選擇合適的親本，通過(guò)雜交育種進(jìn)行新品種的培育。在授課過(guò)程中，青年教師雖然對(duì)遺傳學(xué)理論有著深入的理解，但沒(méi)有掌握合適的授課技巧，不能系統(tǒng)地把科學(xué)知識(shí)、最新的研究成果與教學(xué)有機(jī)結(jié)合，在后期的雜交育種、基因遺傳轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有起到有效的指導(dǎo)作用。青年教師具有較強(qiáng)的科研能力，承擔(dān)著重要的研究項(xiàng)目，具有一定的創(chuàng)新理念，卻不能在課堂上通俗易懂地講授出來(lái)，起不到較好的引領(lǐng)作用，造成科學(xué)研究與教育教學(xué)的融合效果不理想。

二 園林植物遺傳育種學(xué)教學(xué)改革措施

（一）融入課程思政元素

園林植物遺傳育種學(xué)是園林專業(yè)的核心課程，課題組從實(shí)踐出發(fā)，結(jié)合課程內(nèi)容有機(jī)融入思政元素。在種質(zhì)資源部分，英國(guó)博物學(xué)家威爾遜曾寫(xiě)過(guò)一本書(shū)China，Mother of Gardens，書(shū)中提到了“中國(guó)乃世界園林之母”的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了中國(guó)植物對(duì)世界園林的貢獻(xiàn)。中國(guó)植物資源豐富，為世界園林植物育種工作提供了大量的優(yōu)質(zhì)遺傳資源，同時(shí)部分原產(chǎn)中國(guó)的園林植物已經(jīng)成功移栽到世界各地的園林中。但我們也應(yīng)該清醒地意識(shí)到，中國(guó)雖然是種質(zhì)資源大國(guó)，但在新品種培育方面技術(shù)還比較落后，很多園林植物新品種都是國(guó)外植物學(xué)家利用中國(guó)的優(yōu)質(zhì)植物資源作為親本培育而成的，如“現(xiàn)代月季”。中國(guó)的古老月季于18世紀(jì)中期被西方“植物獵人”先后移栽到歐洲，并與當(dāng)?shù)氐墓爬纤N薇雜交，出現(xiàn)了歐洲早期能夠四季開(kāi)花的月季，并于1867年培育了“現(xiàn)代月季”。習(xí)近平總書(shū)記指出，種子是農(nóng)業(yè)“芯片”，種源安全關(guān)系到國(guó)家安全，必須下決心把我國(guó)種業(yè)搞上去，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控，這是植物育種工作者的歷史使命。在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師要激勵(lì)學(xué)生理解和掌握遺傳育種學(xué)相關(guān)知識(shí)，迎接園林植物育種行業(yè)面臨的困難和挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)榮譽(yù)感和使命感。

（二）聚焦優(yōu)勢(shì)物種構(gòu)成實(shí)踐體系

月季是世界四大切花之一，也是中國(guó)傳統(tǒng)名花，更是河南省優(yōu)勢(shì)花卉。為了保證課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性和系統(tǒng)性，教師應(yīng)結(jié)合本課程的教學(xué)目標(biāo)，以月季為教學(xué)主體，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。園林植物遺傳育種學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括月季的育種目標(biāo)和行業(yè)背景、月季種質(zhì)資源與品種分類、月季的色素種類和呈色機(jī)理、不同月季品種表型差異分析、月季授粉機(jī)理和雜交育種途徑、月季的花色育種與抗性育種、月季花瓣芳香物質(zhì)揮發(fā)物的分子合成路徑等，各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系、特色鮮明。根據(jù)授課內(nèi)容制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。例如，在講授觀賞性狀遺傳中的花色遺傳時(shí)，每種花色選擇一個(gè)具有代表性的月季品種，利用色差儀對(duì)花瓣進(jìn)行色差分析，闡述粉色花、黃色花、橙色花、紅色花、檸檬色花的色素種類和呈色機(jī)理，并解析分子調(diào)控途徑。在進(jìn)行轉(zhuǎn)基因育種授課時(shí)，結(jié)合色素生物合成途徑中的關(guān)鍵基因，構(gòu)建表達(dá)載體，以月季葉片為外植體，進(jìn)行月季的遺傳轉(zhuǎn)化，了解相關(guān)的分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這些實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，可以讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固花卉學(xué)的理論知識(shí)，懂得“花兒為什么這樣紅”的道理，并學(xué)會(huì)運(yùn)用基因工程技術(shù)改良花色，提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

（三）課程內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目相結(jié)合

為進(jìn)一步提高學(xué)生的科研能力，教師應(yīng)鼓勵(lì)和支持學(xué)生自由組成團(tuán)隊(duì)，以該課程為主自選課題，以實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題作為研究對(duì)象，在教師的指導(dǎo)下自主撰寫(xiě)項(xiàng)目申報(bào)書(shū)，申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。例如，在課題組教師的指導(dǎo)下，依托該課程成功申請(qǐng)了2021年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“葡萄風(fēng)信子呈色關(guān)鍵DFR基因上游調(diào)控蛋白MYBs的篩選及功能研究”，以正藍(lán)色葡萄風(fēng)信子“黑眼睛”為實(shí)驗(yàn)研究材料，找出調(diào)控藍(lán)色花色形成的關(guān)鍵核心元件及其特異結(jié)合的上游轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白，為利用工程技術(shù)手段定向改良花色提供理論依據(jù)及特異基因資源。在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)葡萄風(fēng)信子的生物學(xué)特性、品種類型有了深入地了解，從研究方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料的栽培到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作、結(jié)項(xiàng)報(bào)告的撰寫(xiě)，都是在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成。通過(guò)參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，了解學(xué)科發(fā)展前沿，解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。通過(guò)科研項(xiàng)目，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、獨(dú)立思考的能力，促進(jìn)了學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。

（四）優(yōu)化成績(jī)考核模式

成績(jī)?cè)u(píng)定是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。園林植物遺傳育種學(xué)課程考核評(píng)價(jià)包括過(guò)程性評(píng)價(jià)和期末考試評(píng)價(jià)。在過(guò)程性評(píng)價(jià)中，將課堂提問(wèn)、小組討論結(jié)果、課后思考題、隨堂作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以不同權(quán)重計(jì)入過(guò)程性評(píng)價(jià)中，占比40%。課后思考題多是對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的延伸，讓學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)學(xué)習(xí)深入了解。教師會(huì)安排學(xué)生在課后學(xué)習(xí)社會(huì)遺傳學(xué)的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到遺傳學(xué)在人們生活中的作用。在期末考試評(píng)價(jià)中，增加實(shí)驗(yàn)技術(shù)、課程經(jīng)典案例等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生平時(shí)注重理論知識(shí)積累，注重實(shí)踐技能訓(xùn)練，做到理論聯(lián)系實(shí)際。

三、園林植物遺傳育種學(xué)教學(xué)成效與反思

園林植物遺傳育種學(xué)的理論性與研究性較強(qiáng)，為了提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，只有從教學(xué)理念、授課內(nèi)容、課件制作、科研意識(shí)等方面出發(fā)，才能保障人才培養(yǎng)的質(zhì)量。課題組經(jīng)過(guò)多次的課程教學(xué)改革，在實(shí)驗(yàn)體系、課程思政、課程考核等方面取得了一定成效。

（一）塑造良好的價(jià)值觀念

在進(jìn)行課程教學(xué)時(shí)，要結(jié)合課程特色挖掘思政元素，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，在傳授專業(yè)知識(shí)同時(shí)，聚焦家國(guó)情懷，加強(qiáng)農(nóng)耕文化與專業(yè)知識(shí)的融合，幫助學(xué)生增強(qiáng)文化自信。探索體驗(yàn)式教學(xué)與思政教育的融合，在專業(yè)課程教學(xué)中堅(jiān)定理想信念。高校是人才培養(yǎng)的主陣地，只有讓教師的科學(xué)研究與學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)相結(jié)合，幫助學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，將思政教育融入傳道授業(yè)解惑的教學(xué)過(guò)程中，才能培養(yǎng)“一懂兩愛(ài)”的新型鄉(xiāng)村振興人才。

（二）打造有效的實(shí)踐訓(xùn)練體系

根據(jù)授課內(nèi)容，教師可以通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、基地調(diào)研、野外考察等形式進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，同時(shí)利用抖音、B站等平臺(tái)的視頻資源強(qiáng)化認(rèn)知，鼓勵(lì)學(xué)生錄制實(shí)踐操作視頻進(jìn)行分享，提高實(shí)踐訓(xùn)練的主動(dòng)性。充分利用實(shí)踐學(xué)時(shí)，做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合鄭州市植物園、鄭州市月季公園等校外教學(xué)實(shí)踐基地，以優(yōu)勢(shì)園林植物月季為主體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做好遺傳學(xué)、育種學(xué)知識(shí)的合理銜接，開(kāi)展課程實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的整體性與系統(tǒng)性，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型人才的目標(biāo)。

（三）注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

科研工作既需要深入思考、謹(jǐn)慎執(zhí)行，又離不開(kāi)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的洞悉，注重將前沿理論知識(shí)與解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合。在高等教育體系中，教學(xué)和科研都是重要的育人途徑，全方位育人更加注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)，園林植物遺傳育種學(xué)課程內(nèi)容與教師的科研項(xiàng)目、教學(xué)改革項(xiàng)目及“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”的有機(jī)銜接，能夠?qū)崿F(xiàn)科教深度融合，能夠有力提升學(xué)生科學(xué)研究的興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（四）注重課程過(guò)程性考核方法

科學(xué)合理的考核體系有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。過(guò)程性考核應(yīng)包括學(xué)習(xí)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生的每一份努力都能在成績(jī)中得到體現(xiàn)。期末考試成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果不再作為成績(jī)?cè)u(píng)定的唯一標(biāo)準(zhǔn)，平時(shí)成績(jī)也不應(yīng)該只關(guān)注出勤率；相反，對(duì)理論知識(shí)的掌握程度、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、創(chuàng)新意識(shí)都可以納入最終的成績(jī)考核中，這樣才有助于提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。合理的課程評(píng)價(jià)是教育教學(xué)活動(dòng)的導(dǎo)向和動(dòng)力源泉，課程建設(shè)應(yīng)為學(xué)生的成長(zhǎng)成才提供有力保障。

園林植物遺傳育種學(xué)對(duì)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能的掌握有著較高的要求，從教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)體系、課程考核等方面出發(fā)的教學(xué)改革與探索，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)了知識(shí)學(xué)習(xí)的整體性與系統(tǒng)性，提升了學(xué)生科研創(chuàng)新與實(shí)踐操作能力。

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責(zé)編：勉 耘