林木遺傳育種學課程線上+線下混合式教學模式研究與實踐

摘 要：林木遺傳育種學是為林學本科學生開設的一門專業基礎核心課程。由于林學專業缺少遺傳學的專業基礎課，學生專業基礎薄弱，再加上近年來課程設置的改革，林木遺傳育種學的課時被大大壓縮，這門課程已成為林學專業學生公認的最難核心課程。因此，原有的教學方式已難適宜新的教學要求。該文根據課程特點，探索以學生為中心的線上線下混合式教學新模式，對教學實踐、經驗和體會進行總結，以期充分發揮學生的主體作用和為相關教師的教學改革提供參考。

關鍵詞：林木遺傳育種學；線上線下混合式教學；教學改革；教學實踐；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）23-0１２６-0４

Abstract： Forest Tree Genetics and Breeding is a professional basic core course for undergraduate students of forestry major. Due to the lack of the professional basic course genetics in forestry major， students' professional foundation is weak. In addition， in recent years， the reform of curriculum setting has greatly reduced the class hours of the course Forest Tree Genetics and Breeding. So， this course has become the most difficult core course recognized by the students of forestry major. Therefore， the original teaching method has been difficult to meet the new teaching requirement. According to the characteristics of the course， this study explored a new model of student-centered online and offline mixed teaching， and summarized the teaching practice， experience and understanding， in order to give full play to the main role of students and provide reference for the teaching reform of relevant teachers.

Keywords： Forest Tree Genetics and Breeding; online and offline mixed teaching; teaching reform; teaching practice; teaching mode

林木遺傳育種學課程是林學專業核心課，是以遺傳學為理論指導，研究林木性狀遺傳與變異的規律，并利用林學、生態學、數學、化學和經濟學等多學科的理論和技術，按照育種目標，對樹種進行遺傳改良的一門應用科學，是現代生物技術在林業中應用的主要學科領域[1]。本課程是由林學專業的遺傳學和林木育種學２門課程整合而成的，知識內容廣泛且不斷更新以及課時數的限制，原來的林木遺傳育種學課程教學已不能完全滿足適應時代發展需求的林學類創新型人才培養的需求，因此，林木遺傳育種學課程教學改革勢在必行。

一 研究背景和思路

林木遺傳育種學（以下簡稱“本課程”）是研究林木遺傳與變異，研究林木優良品種選育與繁育的理論及技術的科學[1]。本課程是為林學本科學生開設的一門專業基礎核心課程。由于林學專業缺少遺傳學的專業基礎課，學生專業基礎薄弱，再加上近年來，課程設置的改革，由原來林學專業的遺傳學和林木育種學２門課程，被整合為林木遺傳育種學課程，課時被大大壓縮，從而導致這門課程成為林學專業學生公認的最難核心課程。因此，如何通過優化課程的設計、融合優秀在線教學資源、合理利用教學手段、高效利用課堂時間，提高本課程的教學質量和教學水平，使林學專業的學生扎實掌握本課程的理論知識，為將來從事林業相關研究和工作奠定堅實的基礎，已成為目前本課程教學改革和創新的方向。

林木遺傳育種學是結合了植物生物化學、遺傳學、細胞生物學和生物技術等相關內容形成的一門獨立課程，該課程與植物學、植物生理學、森林培育學以及生態學等課程相互聯系、相互滲透，內容涉及面廣，理論知識深，且兼具實操性。對于這樣一門實操性無法在課堂上展現的課程，學生不易掌握，單純以課堂講授的方式教學收效甚微，首先理論知識講述往往比較枯燥，對學生沒有吸引力，難引起學生的興趣；再者，該門課程內容涉及范圍廣，很多知識點需要多方面的聯結，再加上學生相關知識點的基礎薄弱，很容易就會跟不上思路；最后，課程內容與實際生產有緊密的聯系，學生對實際的生產接觸少，課堂上講的內容沒有得到有效的接受[1]?？傊?，林木遺傳育種學課程教學中面臨著3個矛盾：一是教師“填鴨式”單向灌輸理論知識與以學生為主體的教學需求，二是教學內容豐富與課時偏少，三是課程的實踐性高與學生缺乏生產實踐經驗。因此，開展本課程教學改革和探索很有必要。

處于信息化高速發展的時代，如何利用網絡信息的綜合性、互動性、及時更新性和便捷性等優勢，變革大學傳統的教學模式，將學生拉回課堂，參與課堂教學成為擺在高校教師面前迫切需要解決的問題。自2011年慕課（MOOC）創立以來，線上教學平臺和線上課程如雨后春筍般不斷涌現[2-3]。在防控期間，教育部就組織了22個在線課程平臺免費開放在線課程達2.4萬余門[4]。線上教學平臺除了傳統課堂上慣用的錄像資料、閱讀材料和練習題，還可為師生提供互動的交流平臺，實現一對一、一對多、多對多的信息交流，為課程的學習提供一種自由便捷的途徑。在這種教學模式下，學生課下可通過網絡課程學習，課上能在老師的協助下，擁有更多自主學習與交流的機會，充分利用課堂上寶貴時間，從而達到對課程更深層次的理解[5-9]。

因此，我們開展了林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式探索，利用網絡化信息技術構建新型的多維學習模式，通過學校在線教育綜合平臺進行管理，線上優秀教學資源的整合利用，課堂上學生演講、提問，教師重點難點的講解以及考核方式改變等開展本課程的教學改革，探索一種以探究分析問題為導向的教與學互動的教學模式。筆者總結了近年來教學實踐、經驗和體會，以期改變傳統教育過程中滿堂灌、以教師為主導的教學模式，使學生通過網絡學習、課堂提問和演講等多樣性的學習方式，充分調動和發揮學生學習的積極性，從而構建以學生為主體的自主學習，切實提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，不斷提高教學質量，最終為培養適應時代發展需求的林學類創新型人才提供參考。

二 研究的實施方案

（一） 調查研究

對已開展林木遺傳育種學課程線上+線下混合教學的相關農林高校進行問卷調研，了解林木遺傳育種學課程開展混合式教學過程中的實際情況、設計方法和內容、實施過程中遇到的問題、實施效果和問卷反饋等，吸取和借鑒經驗。在華南農業大學（以下簡稱“我校”）其他課程線上線下混合式實際教學過程中，在學生中開展問卷調查，了解學生知識學習的效果和混合式教學模式在培養自身綜合能力方面的作用。

另外通過文獻查閱，對林木遺傳育種學或其他遺傳學、育種學等相關課程開展混合式教學的現狀進行研究，了解相關課程非標準答案試題庫建設等情況，總結相關課程混合式教學的經驗和不足，在此基礎上，優化混合式教學的相關環節，為本項目的開展提供理論基礎和經驗參考。

（二） 教學改革實踐探索

在前期調研的基礎上，在林木遺傳育種學課程教學中有針對性地開展線上+線下混合式教學。采用啟發式教學，引導學生開展自主學習；以生產中遇到的實際問題，建立以解決問題為導向的教學模式；建立互助學習平臺，延伸和補充課堂教學；通過對課堂展示和部分命題實施非標準答案的考核，改變考核和評價方式。

利用優秀的線上教學資源，采用慕課平臺上中國農業大學劉慶昌教授主講的遺傳學是國家精品資源共享課，已有4 206人參與學習；我們教學團隊開發的智慧樹平臺上的林木育種學課程，全國有13所高校的23位教師參與課程建設，在2020年1月1日上線，截至2022年12月就有2 037人參與學習。利用線上互助學習平臺，提前介紹學習相關內容的目的與意義，提高學生學習的興趣和自主學習的積極性，布置知識內容范圍、重點和難點的預習，各自總結預習后的理解程度，課上提出難點，教師充分利用課上寶貴時間進行重點講解和實踐的列舉，并介紹課程相關內容的研究前沿，既能提高學生對知識的理解程度，又能提高學生對科學研究的向往。

（三） 結果分析和總結

結合調研和教學實踐，邀請主講教師以及學生代表，召開座談會。針對課程實際教學效果開展討論，總結經驗、彌補不足；同時分析收集的調查問卷，總結實踐經驗，構建和優化林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式，并進行推廣應用。

三 實踐的結果

通過林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式的實踐，拓寬了學生的知識面，了解了課程相關內容的前沿信息，提高了學生學習的興趣和對科學的好奇心，充分調動了學生的學習主動性和積極性，提高了學生認識問題、分析問題和解決問題的能力，提高了學生的綜合素質和創新能力。林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式在我校2018級和2019級的林學專業本科生中進行實施，均獲得很好的效果，這兩個年級的學生在林木遺傳育種學課程的期末考試中均未出現不及格的現象，且部分同學達到了優秀（表1），徹底解決了在期末考試中林學本科專業學生的林木遺傳育種學課程每次均會出現多位同學不及格，達到優秀更是寥寥無幾的現象。這充分說明了本課程線上+線下混合式教學模式對林木遺傳育種學課程教學質量的提升起著重要的作用。

林木遺傳育種學課程是林學專業的核心必修課，是一門實踐性很強的課程，是適應時代發展需求的林學類創新型人才培養的基礎課程。通過林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式的實踐，使得學生對知識理解更加扎實，同時也激發了學生對科學實踐的興趣。因此，通過本教學模式的實踐，為相應配套的實踐課程林木遺傳育種學實習的順利進行奠定了知識儲備和科研精神，使得學生對于林木遺傳育種學實習，充滿了期待。在實習的過程中，能很好地將課本中的理論知識與實際中的生產實踐結合起來，通過實習又將理論知識得到進一步鞏固。遺傳測定是林木遺傳育種學的重點和難點，也是林木育種的核心工作，通過林木遺傳育種學課程的線上+線下混合式教學模式的實踐，使得學生能深入理解本知識的應用，并通過實習，使得學生扎實掌握遺傳測定的相關內容，提高學生對理論學習意義的認識，激發學生的林業情懷，為將來從事林業相關研究和工作奠定堅實的基礎。

四 實踐經驗總結

（一） 打破傳統的單一線下課堂教學，融合線上優秀的教學資源，使學習的時間安排靈活且對不理解的知識可重復學習，從而充分利用線下課堂時間

受限于課時安排，根據實際情況對教學內容進行合理調整。遺傳學中的遺傳的細胞基礎、遺傳物質的分子基礎、細菌與病毒的遺傳、細胞質遺傳與雄性不育、遺傳圖譜構建和基因定位、遺傳與發育和林木育種學中的林木種質資源、引種與馴化、抗逆育種和組織培養等指出重點并交給學生通過線上課程自習，匯總學生學習后碰到的難點進行統一重點講解。而遺傳學中的遺傳定律、基因和染色體突變、數量遺傳、群體遺傳以及林木育種學中的選擇育種、雜交育種、林木育種策略、種子園、采穗圃和遺傳測定等是課程的重點內容，學生需要完全掌握其原理及方法，需要安排充足的課時來完成。涉及前沿的技術，如分子育種、基因工程、基因編輯等內容，需要及時查閱文獻，了解研究現狀，將最新的研究成果和動態引入到課堂教學內容中，使學生及時了解前沿信息，提高學生對科學研究的向往，彌補教材內容滯后的狀況。

但同時應高度關注學生學習動力的持續性。由于在線預習和課后的在線學習會占用學生較多的課外時間，雖然大部分學生在線學習的積極性較高，但部分學生對于教師的依賴性還是很強，自我的約束力不夠，因此，容易導致學生難以堅持在線學習，從而產生中斷學習的現象。對于此類問題，教師應重構教學內容，重組教學設計，對于學生可能難于理解的內容進行預判，課前除了布置需主要學習的內容、重點和難點的預習，還需介紹即將學習的知識點在實際生產實踐中的具體應用和創造的價值以及應用知識點解決生產實踐中問題的方法，提高學生自主學習的興趣和積極性。

（二） 打破傳統的單一線下課堂的灌輸式教學，充分調動學生學習的積極性和主動性

傳統的教學方法是“以教師為中心、以課堂為中心、以課本為中心”的三個中心教學方式，經常陷入“單項式灌輸知識”的窘境。盡管其可在短時間內將大部分內容講授給學生，但容易使學生產生惰性、思維僵化，嚴重阻礙學生的積極性、主動性和創新型。將課堂交給學生，開展課堂討論和演講，既能讓學生主動查閱資料，而且課堂的展示還能克服自卑心理，增強自信心，最大限度調動學生自主學習的能動性，啟發創造性思維，塑造良好個性。

林木遺傳育種學課程內容廣泛，學時少、課堂上的時間有限，每個章節的內容往往無法完全展開，這就需要利用線上優秀的課程資源，引導學生發揮自主性，開展自學、互助學習。建立課程學習群，將挑選好的學習內容公布在學習群中，督促學生學習。同時，學生通過學習群相互提問，教師隨時解答，突破課堂教學的時間、空間限制，有利于教師和學生交流。

林木遺傳育種學是理論與實踐并重的一門課程，但由于條件的限制，無法使學生親自開展所有的育種實踐，因此需要大量的生產實例充實教學內容。每個新品種的產生是多種技術綜合使用的結果，而這些技術之間又是密切相關、相互促進的。要培育一個林木新品種，需要解決什么問題、使用什么方法、采用什么技術，在課堂上用這些問題引起學生思考，使學生認真分析問題，并在解決問題的過程中把知識點串聯起來。

設立適宜的問題是以問題為導向的教學模式的關鍵。問題是學生構建知識的學習動力，因此，如何將綜合理論知識設置在適宜的問題中，讓學生通過以解決問題為目標的學習，對于調動和發揮學生學習的主動性和積極性極為重要。這就要求“以問題為導向的教學”所需要的問題應該是現實中客觀存在的，具有真實性、復雜性和綜合性，而不是簡單的問題。要達到這樣的要求，問題的設計必須情境化、案例化，設計合理的開放性問題。

（三） 打破傳統的單一線下課堂教學過程管理，費時費力且教學質量反饋時間滯后的問題，改變平時成績的考核方式

利用學校在線教育綜合平臺進行教學過程管理，包括課前、課中和課后，實時更新，及時了解學生的學習動態和質量，督促學生及時完成和跟進，在線上進行教學全過程的管理和數據統計，方便快捷，解決了線下統計平時成績費時費力的問題，并且開展無紙化作業提交和批改，綠色環保。建立線上線下混合式教學多樣化的考核形式和對學生學習效果的客觀正確評價，在平時成績考核中，積極采用多樣性的考核方式。針對淺顯易懂的章節內容，讓學生通過線上課程學習并完成課前和課后小測，對學生發現問題、分析問題和解決問題的能力等方面做出定量評價；同時以小組為單位，收集相關資料，制作PPT，在課堂上演示和討論，由全班同學進行評比，從而做出定性的評價。這樣就有利于培養學生的自學能力、團隊協作能力，有利于培養適應時代發展需求的林學類創新型人才。另一方面實施部分命題非標準答案考核，采用靈活性、探究性和開放性的考核命題，激發學生的學習興趣和學習的積極性、思維的創造性，培養學生的綜合素質和創新能力。同時結合調研獲得的用人單位對用人標準等方面的意見和建議，培養出更具競爭力的林業人才。

總之，以培養林學學生的綜合素質和創新能力為出發點，將傳統林木遺傳育種學課堂教學與在線學習有機結合，采用混合式課堂教學模式，改革教學方式、考核方式和課程過程管理方式，充分發揮兩者的優勢，提高學生學習的積極性和主動性，提高課程教學質量，培育高素質創新型林業人才，滿足林業行業發展和企業需求。

五 實踐經驗應用范圍

本教學實踐經驗可面向本校林學專業學生，并可向森林保護、中藥資源開發與利用、野生動植物保護、園林和草學等開設遺傳育種專業選修課相關的專業推廣。亦可向設置林學等相關專業的廣東省內外院校推廣。并且此教學實踐經驗為其他應用性強的專業基礎課程的教學改革提供了參考，也將有利于結構合理、素質良好的教師隊伍建設。

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基金項目：2020年國家教育部新型農林人才培養改革實踐項目“多學科交叉融合的新林科人才培養研究與實踐”（教高廳函〔2020〕20號）；華南農業大學教學研究與改革項目“‘林木遺傳育種學’課程的‘線上’+‘線下’混合式教學模式研究與實踐”（JG20063）

第一作者簡介：歐陽昆唏（1983-），男，漢族，浙江蒼南人，博士，副教授。研究方向為林木遺傳育種。

*通信作者：黃小玲（1985-），女，漢族，湖北恩施人，碩士，實驗員。研究方向為林木遺傳育種與生物技術實踐教學。