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。針對課程教學(xué)模式中存在的問題，本研究從課程思政、實驗體系、科教融合、成績考核等方面進行了改革與探索，著力增強課程內(nèi)容的連貫性、系統(tǒng)性，以教學(xué)的高質(zhì)量促進人才培養(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)；實驗體系；教學(xué)改革

為了適應(yīng)新時代高等教育教學(xué)改革，園林專業(yè)面向國家生態(tài)環(huán)境改善和美麗中國建設(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實踐能力的應(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)生掌握園林植物主要觀賞性狀遺傳和變異的基本規(guī)律，學(xué)會利用傳統(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教學(xué)集中、實驗內(nèi)容比較分散、教學(xué)模式單一等問題。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，重點探討了該課程在實踐內(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，提高學(xué)生的實踐操作能力，滿足當前社會對園林行業(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)的各個環(huán)節(jié)并與專業(yè)教育有機結(jié)合，但在實際教學(xué)過程中卻存在脫節(jié)問題。如部分授課教師沒有充分認識到課程思政的育人功能，往往以知識與技能傳授為主；由于思政教學(xué)內(nèi)容較為分散，部分教師沒有充分挖掘課程中的思政元素，與專業(yè)知識融合度不高，思想價值引領(lǐng)不到位。課程思政評價體系不健全、不合理，在職稱評審、評優(yōu)評先等方面沒有充分體現(xiàn)；部分教師只是簡單地完成教學(xué)任務(wù)，對課程思政建設(shè)不夠重視，課程思政教學(xué)建設(shè)成果也沒有得到有效檢驗。

（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)生對專業(yè)課程認識不清晰，沒有理解課程的重要性，認為園林專業(yè)是以規(guī)劃設(shè)計為主，只要學(xué)會如何設(shè)計就可以，學(xué)習(xí)時沒有必要掌握高深的理論知識。由于該課程理論性較強，遺傳學(xué)部分涉及大量的計算內(nèi)容，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)知識和生物學(xué)知識。但是部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱，對于要求較高的計算內(nèi)容不感興趣，如連鎖遺傳、染色體數(shù)目的改變等。同時還有一些實踐操作環(huán)節(jié)需要在田間進行，部分女生不愿意參與田間的實踐活動。綜上，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性不高，部分學(xué)生“身在曹營心在漢”，不能靈活把握課堂學(xué)習(xí)時間，學(xué)習(xí)效果不理想，更遑論開展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。

（三）實踐教學(xué)缺乏系統(tǒng)性

構(gòu)建切實可行的實踐教學(xué)體系是當前高校面臨的重要課題。該課程實驗教學(xué)共有16個學(xué)時，一般安排8個實驗，包含遺傳學(xué)與育種學(xué)兩個部分，教學(xué)任務(wù)分別由專門的教師負責(zé)。由于大部分高校缺乏實踐教學(xué)基地，不能提供充足、穩(wěn)定的實驗材料和資源，造成部分實驗教學(xué)只能就地取材。實驗教學(xué)內(nèi)容也沒有進行系統(tǒng)安排，各個教師分別講授自身熟悉或擅長的內(nèi)容，沒有與學(xué)生進行有效的溝通和交流。此外，實驗材料之間的不統(tǒng)一造成實驗各個環(huán)節(jié)之間缺乏系統(tǒng)性與連續(xù)性，資源調(diào)查和品種分類的實驗材料可能為萱草，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)選的實驗材料會選用白玉蘭，等等。實驗內(nèi)容不成體系，導(dǎo)致學(xué)生掌握的知識點比較分散，不方便理解和記憶，自身實踐應(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)是通過科教協(xié)同，整合科研與教育資源，促進高等教育高質(zhì)量發(fā)展。園林植物遺傳育種學(xué)是創(chuàng)新先行、理論與實踐并重的課程，理論可以有效指導(dǎo)實踐。比如，在孟德爾遺傳分析的基礎(chǔ)上，了解花色及花發(fā)育的遺傳調(diào)控機理，選擇合適的親本，通過雜交育種進行新品種的培育。在授課過程中，青年教師雖然對遺傳學(xué)理論有著深入的理解，但沒有掌握合適的授課技巧，不能系統(tǒng)地把科學(xué)知識、最新的研究成果與教學(xué)有機結(jié)合，在后期的雜交育種、基因遺傳轉(zhuǎn)化等實驗中并沒有起到有效的指導(dǎo)作用。青年教師具有較強的科研能力，承擔(dān)著重要的研究項目，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，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，課題組從實踐出發(fā)，結(jié)合課程內(nèi)容有機融入思政元素。在種質(zhì)資源部分，英國博物學(xué)家威爾遜曾寫過一本書China，Mother of Gardens，書中提到了“中國乃世界園林之母”的觀點，強調(diào)了中國植物對世界園林的貢獻。中國植物資源豐富，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，同時部分原產(chǎn)中國的園林植物已經(jīng)成功移栽到世界各地的園林中。但我們也應(yīng)該清醒地意識到，中國雖然是種質(zhì)資源大國，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外植物學(xué)家利用中國的優(yōu)質(zhì)植物資源作為親本培育而成的，如“現(xiàn)代月季”。中國的古老月季于18世紀中期被西方“植物獵人”先后移栽到歐洲，并與當?shù)氐墓爬纤N薇雜交，出現(xiàn)了歐洲早期能夠四季開花的月季，并于1867年培育了“現(xiàn)代月季”。習(xí)近平總書記指出，種子是農(nóng)業(yè)“芯片”，種源安全關(guān)系到國家安全，必須下決心把我國種業(yè)搞上去，實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強、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)的過程中，教師要激勵學(xué)生理解和掌握遺傳育種學(xué)相關(guān)知識，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)榮譽感和使命感。

（二）聚焦優(yōu)勢物種構(gòu)成實踐體系

月季是世界四大切花之一，也是中國傳統(tǒng)名花，更是河南省優(yōu)勢花卉。為了保證課程實驗內(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，以月季為教學(xué)主體，構(gòu)建實踐教學(xué)體系。園林植物遺傳育種學(xué)的主要實驗環(huán)節(jié)包括月季的育種目標和行業(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理、不同月季品種表型差異分析、月季授粉機理和雜交育種途徑、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，各個實驗環(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)的實驗方案，理論與實踐有機結(jié)合。例如，在講授觀賞性狀遺傳中的花色遺傳時，每種花色選擇一個具有代表性的月季品種，利用色差儀對花瓣進行色差分析，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理，并解析分子調(diào)控途徑。在進行轉(zhuǎn)基因育種授課時，結(jié)合色素生物合成途徑中的關(guān)鍵基因，構(gòu)建表達載體，以月季葉片為外植體，進行月季的遺傳轉(zhuǎn)化，了解相關(guān)的分子實驗技術(shù)。這些實驗環(huán)節(jié)的有機結(jié)合，可以讓學(xué)生進一步鞏固花卉學(xué)的理論知識，懂得“花兒為什么這樣紅”的道理，并學(xué)會運用基因工程技術(shù)改良花色，提高學(xué)習(xí)的主觀能動性。

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

為進一步提高學(xué)生的科研能力，教師應(yīng)鼓勵和支持學(xué)生自由組成團隊，以該課程為主自選課題，以實際生產(chǎn)中遇到的問題作為研究對象，在教師的指導(dǎo)下自主撰寫項目申報書，申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。例如，在課題組教師的指導(dǎo)下，依托該課程成功申請了2021年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“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”，以正藍色葡萄風(fēng)信子“黑眼睛”為實驗研究材料，找出調(diào)控藍色花色形成的關(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。在項目實施的過程中，學(xué)生對葡萄風(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、實驗材料的栽培到分子生物學(xué)實驗技術(shù)操作、結(jié)項報告的撰寫，都是在教師的指導(dǎo)下獨立完成。通過參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，增強學(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)實踐中遇到的問題。通過科研項目，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作意識、獨立思考的能力，促進了學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。

（四）優(yōu)化成績考核模式

成績評定是對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗和評價。園林植物遺傳育種學(xué)課程考核評價包括過程性評價和期末考試評價。在過程性評價中，將課堂提問、小組討論結(jié)果、課后思考題、隨堂作業(yè)、實驗報告以不同權(quán)重計入過程性評價中，占比40%。課后思考題多是對相關(guān)知識點的延伸，讓學(xué)生對課堂知識學(xué)習(xí)深入了解。教師會安排學(xué)生在課后學(xué)習(xí)社會遺傳學(xué)的相關(guān)知識，讓學(xué)生充分認識到遺傳學(xué)在人們生活中的作用。在期末考試評價中，增加實驗技術(shù)、課程經(jīng)典案例等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生平時注重理論知識積累，注重實踐技能訓(xùn)練，做到理論聯(lián)系實際。

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，為了提高學(xué)生的實踐操作能力，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)過多次的課程教學(xué)改革，在實驗體系、課程思政、課程考核等方面取得了一定成效。

（一）塑造良好的價值觀念

在進行課程教學(xué)時，要結(jié)合課程特色挖掘思政元素，加強頂層設(shè)計，在傳授專業(yè)知識同時，聚焦家國情懷，加強農(nóng)耕文化與專業(yè)知識的融合，幫助學(xué)生增強文化自信。探索體驗式教學(xué)與思政教育的融合，在專業(yè)課程教學(xué)中堅定理想信念。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)過程中，才能培養(yǎng)“一懂兩愛”的新型鄉(xiāng)村振興人才。

（二）打造有效的實踐訓(xùn)練體系

根據(jù)授課內(nèi)容，教師可以通過室內(nèi)實驗、基地調(diào)研、野外考察等形式進行實踐訓(xùn)練，同時利用抖音、B站等平臺的視頻資源強化認知，鼓勵學(xué)生錄制實踐操作視頻進行分享，提高實踐訓(xùn)練的主動性。充分利用實踐學(xué)時，做好實驗內(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)實踐基地，以優(yōu)勢園林植物月季為主體設(shè)計實驗內(nèi)容，做好遺傳學(xué)、育種學(xué)知識的合理銜接，開展課程實驗，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的整體性與系統(tǒng)性，達到培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型人才的目標。

（三）注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

科研工作既需要深入思考、謹慎執(zhí)行，又離不開對實際生產(chǎn)問題的洞悉，注重將前沿理論知識與解決生產(chǎn)實際問題相結(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)容與教師的科研項目、教學(xué)改革項目及“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”的有機銜接，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)嚴謹?shù)难芯繎B(tài)度和團結(jié)協(xié)作的團隊意識。

（四）注重課程過程性考核方法

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。過程性考核應(yīng)包括學(xué)習(xí)過程的各個環(huán)節(jié)，學(xué)生的每一份努力都能在成績中得到體現(xiàn)。期末考試成績、實驗操作結(jié)果不再作為成績評定的唯一標準，平時成績也不應(yīng)該只關(guān)注出勤率；相反，對理論知識的掌握程度、實驗過程、創(chuàng)新意識都可以納入最終的成績考核中，這樣才有助于提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。合理的課程評價是教育教學(xué)活動的導(dǎo)向和動力源泉，課程建設(shè)應(yīng)為學(xué)生的成長成才提供有力保障。

園林植物遺傳育種學(xué)對學(xué)生理論知識與實驗技能的掌握有著較高的要求，從教學(xué)理念、實驗體系、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，增強了知識學(xué)習(xí)的整體性與系統(tǒng)性，提升了學(xué)生科研創(chuàng)新與實踐操作能力。

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責(zé)編：勉 耘