新農科建設背景下園藝植物育種學課程改革與實踐

陳國戶，郝福玲，孫俊，唐小燕，馬福利，李仁杰，汪承剛

（安徽農業大學 園藝學院，安徽省園藝作物育種工程實驗室，安徽 合肥）

一 引言

為了適應我國農業農村現代化需要，黨的十九大以來，國家開始實施“鄉村振興戰略”計劃，全面推動“新農科”建設[1]，并促使我國由高等農業教育大國向高等農業強國轉變[2]。在此背景下，迫切需要創新人才培養生態鏈，加快高素質農林類專業人才供給側改革。新時期如何培養面向新農業、新農村、新農民、新生態的新型農業技術人才，提升針對人才培養的雙創屬性，成為了當前高校培養高質量農業人才的重要研究方向[3-4]。

二 課程概述

（一） 課程簡介

園藝植物育種學課程是一門以遺傳學為理論基礎的高等農業院校專業核心課程之一，融合了果樹、蔬菜、花卉三個學科育種理論和方法，具有很強的理論性、實踐性和應用性[5]。該課程是我校國家一流建設專業——園藝專業的核心課程之一，共3個學分，48個學時；是我校新農科園藝人才知識素質能力培養中，不可替代的核心基礎課程，每年學習人數接近200人。

（二） 課程發展歷程

在“九五”之前，園藝植物育種學相關課程主要是按果樹、蔬菜、花卉等專業進行分類授課。但由于專業劃分過細，存在諸多不利因素，該課程于1999年調整為“四大基本育種途徑和三種雜交育種方式”為主干的內容體系。到2007年，為了適應專業面拓寬后教育改革的需要，按“寬專業、厚基礎、重應用”的改革方向，建立了新的課程體系結構，但仍然以“四大基本育種途徑和三種雜交育種方式”為主干內容[4]。該課程體系一直沿用至最近。從2019年開始，為了適應新農科建設形勢下的園藝人才培養需求，并結合我校辦學理念，按照“寬專業、厚基礎、重應用、高素質、強能力、助就業”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、三種現代生物育種技術”（五四三）為主干的內容體系，加大現代生物育種技術的內容講授；同時開展教學模式與考核方式改革與創新，并對學生進行分類分層次培養。

（三） 課程目標

本課程目標是要求掌握園藝植物種質資源搜集、保存、研究及開發利用的原理；掌握園藝植物引種、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，弄清現代生物技術育種的基本原理。畢業后，可熟練地從事園藝作物育種實踐和研究工作，并最終成為我國園藝現代化的領跑者、鄉村振興的引領者、美麗中國的建設者。

三 課程的痛點問題

主要有三個方面：如何整合課程內涵，以適應新農科的發展要求；如何轉變教考模式，豐富教學方法與優化考核方法，提高學習效果；如何提升學生能力，特別是創新創業能力。

四 教學設計

針對以上問題，在教學設計上，我們以“建構主義”理論為基礎[6]，融合“分層教學”理論[7]、金字塔理論[8]，使教學科學化（圖1）。

圖1 園藝植物育種學教學設計理論模型

（一） 加強課程內容的邏輯性和整體性

以園藝作物特點及育種對象和目標為出發點，以種質資源為基礎，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（常規雜交、優勢雜交、營養系雜交、遠緣雜交）、三種現代生物育種技術（細胞工程與育種、基因工程與育種、分子標記與育種）。同時，通過凝練課程的“三核”（問題、思想、內容）與“兩點”（重點、難點），進一步加強課程內容的邏輯性和整體性。調整后的課程，突出體系主干、拓展現代育種技術、提高知識階性。

圖2 園藝植物育種學“五四三”課程體系

特別是在現代生物育種技術中，在講授三項生物技術時，將高新內容融入課堂，如基因編輯技術、生物信息學技術、分子設計育種技術等育種前沿技術，提高教學內容高階性、新穎性。此外，將課程思政融入教學內容，在每一章中設計多個思政元素，與內容緊密結合，做到潤德無聲、育人無形。

（二） 豐富教學方法

利用現代教學手段，根據重構的知識體系，開發SPOC微課并建立課程網絡門戶，將學習資料全部上網；強力營造以學生為中心、全時空、泛在式的學習環境[9]（圖3）；學生在課程網站預習與自學，達到學習前移的目的。

圖3 園藝植物育種學“以學生為中心、全時空、泛在式”學習環境

課中以“學生為中心、教師為主導”的原則，營造師生互動、生生互動等教學環境；根據不同教學內容，采取不同教學方式。比如，低階內容自主學習、中階內容自助學習、高階內容互動學習，等等；課堂中完成疑難突破、知識檢測、歸納總結三個環節，激發了學習興趣，提高了學習效果。同時，在教學過程中加強與學生的情感交流和價值引領。

課后，采用小結測試、課程論文等形式，進一步反思、鞏固課堂教學內容。同時，另開設《園藝植物育種學實驗》課程，將理論教學與實驗教學相結合，開展以學生為主體、以能力培養為目的的課程實驗。

（三） 課后延伸方面

理論教學與實踐教學相結合，針對不同層次學生及其發展意愿，成立不同的興趣小組，開展第二課堂教學，并基于大學生創新創業項目平臺，進行分類、分層次培養（圖4），注重園藝植物育種學知識的應用與提升；著重鍛煉學生的實踐能力、培育學生科學素養與團隊協作精神，提升學生創新、創業能力。

圖4 園藝植物育種學第二課堂：分類、分層次培養模式

（四） 優化考核模式

改革原有單一終結性評價模式向過程性評價轉變，在課前、課中、課后等環節進行評價，特別是課中環節采用自評、互評、師評等方式；通過多維評價，增強評價的科學性、客觀性、多元性、動態性、可操作性等，對學生學習全過程進行成績評定。

圖5 園藝植物育種學過程性評價模式

五 教學實踐

（一） 課前準備

教師提前做好學情分析，將導學卡、知識點思維導圖、微課視頻、教學課件、課前預習測試題等拓展資源上傳學習網站，學生通過課程網站進行自主學習，完成預習導學、預習檢測兩個環節。另外，使用QQ即時通訊工具，建立課程QQ群，隨時隨地互動、討論、答疑等。

（二） 課堂活動

利用超星學習通工具，掃碼進課堂，并利用該軟件各種教學工具開展智慧課堂教學活動；如投票、點評、討論、互動、辯論、隨堂測驗等等活動，豐富的課堂活動讓師生、生生主動交流，課堂完全動起來了。在活躍的氣氛下，完成疑難突破、知識檢測、歸納總結等環節，提高了學生學習效果。

（三） 課后提升

主要包括課后小結與課后延伸兩個環節；課后小結主要是學生利用課后測試、課程論文、課程實驗等形式，進一步反思、鞏固課堂教學內容；課后延伸主要是第二課堂的開展，對學生進行分層次培養，著重鍛煉學生實踐能力、培育學生科學素養與團隊協作精神，提升學生創新、創業能力。

六 課程創新

（一） 加強課程邏輯性、豐富教學方法

按照“五四三”脈絡，凝練課程“三核、兩點”，進一步加強課程內容的邏輯性、整體性；采用現代信息化技術教學手段，建立課程門戶，并利用多種教學方式方法，開展智慧課堂教學，讓課堂動起來，提高了學習效果。

（二） 開展第二課堂、建立分層培育模式

根據學生差異性及發展意愿，探索、開展分類分層次的高階第二課堂；結合我省特色園藝作物，成立創新、創業學習小組；并基于校級、省級、國家級大學生創新創業項目平臺，開展創新創業訓練，實現個性化、多層次的培養。

（三） 構建了多元、動態、全過程的評價體系

對課前、課中、課后各環節進行評價，特別是側重課堂活動，賦予學生一定的自主評分權，全過程包括自評、互評、師評等，形成定性評價與定量評價相結合的多元、動態、全過程考核體系。

七 教學效果

本次課程改革改變了傳統教學模式，受到了學生的普遍歡迎。課程改革后，學生平均成績穩步提升、創新創業能力大幅提高。近年來，學生主持省級及國家級創新創業項目70余項；獲得國家發明專利2件、實用新型專利6件，制定省級地方標準1項，第一作者發表二類以上期刊論文8篇，學生考研成功率高達68.6%；在各類競賽中獲獎38項；獲得校級以上“優秀畢業生”稱號10余人次；創業類學生畢業后直接進入種業公司擔任技術骨干，較課程改革前提高了73%。教學團隊各教師教學能力也大幅提升，獲得省級教學成果獎2項，在院、校級教學競賽中分別獲得一等獎、二等獎成績。