药用植物育种学教学方法探讨

王丰青 杜家方 黄 勇 郝四平 李 娟

河南农业大学农学院，河南郑州 450002

药用植物育种学教学方法探讨

王丰青 杜家方 黄 勇 郝四平 李 娟

河南农业大学农学院，河南郑州 450002

《 药用植物育种学》是高等农业院校中药学等专业的一门重要的专业课，列入我校中药学专业核心课程建设。本文结合主讲教师在本课程教学中的一些体会，从教学内容和教学方法两个方面进行分析，旨在为提高本课程的教学效果提供参考，为培养中药材生产管理人才和专业技术人才服务。教师在教学内容上要与时俱进，把握学科领域最新进展，了解行业发展对中药材育种人才的需求目标，结合教师科研成果，不断更新教学内容，优化知识结构。在教学方法上要遵循教学规律，重视理论教学与实践教学相结合，运用灵活多样的教学方式，提高教学效果。

药用植物育种学；教学方法；教学内容；探讨

R9-4

A

2095-0616（2018）01-53-04

Discussion on teaching methods of medicinal plant breeding

WANG Fengqing DU Jiafang HUANG Yong HAO Siping LI Juan
College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China

《Medicinal Plant Breeding》is an important specialized course in the specialty of Chinese medicine in Higher Agricultural Colleges and universities,which is included in the core curriculum construction of Chinese pharmacy major.This article combines the experience of the instructor in the teaching of this course,from the teaching content and methods of teaching two aspects to analyze,in order to provide reference for improving the teaching effect of the course,and to cultivate Chinese medicinal herbs production management talents and professional technical personnel.Teachers should keep pace with the times in the teaching content,grasp the latest progress in the field,understand the objective demand of the breeding talent development of the industry,combined with the scientific research of teachers,constantly update the teaching contents,optimize the structure of knowledge.In teaching methods,we should follow the teaching rules,pay attention to the combination of theoretical teaching and practical teaching,and use flexible and diverse teaching methods to improve teaching effectiveness.

Medicinal plant breeding;Teaching method;Teaching content;Discussion

随着国民经济的发展和认可的增长，中药材的需求量将继续加大，中药资源面临更加严峻的调整[1]。近年来，中药材的种植面积不断扩大，中药材种植的从业人员也逐年增加。为了顺应中医药行业发展的需要，全国多所中医药院校、农业院校中药学专业、中药资源学专业开设了《药用植物育种学》或《药用植物遗传育种学》。2002年，河南农业大学开设了中药学专业，《药用植物育种学》为主要的专业课，并于2011年把《药用植物育种学》列入核心课程建设计划。根据多年的教学体会，分别从教学内容和教学方法两个方面对提高《药用植物育种学》的教学效果进行探讨与交流。

1 教学内容

传统的《药用植物育种学》的理论课教学内容主要包括：药用植物育种学绪论、育种目标与途径、种质资源、引种驯化、选择育种、杂交育种、杂种优势利用、倍性育种、诱变育种、生物技术育种、品种育种、抗病虫育种、品种审定与种子生产、各论等[2]。实践教学内容主要包括：育种计划书的制定、种质资源表型差异性观察、药用植物花粉活力检测、有性杂交技术、品种识别与拷种、组织培养技术等。随着植物学、遗传学、分子生物学、植物生理生态学、栽培学与耕作学等相关学科的快速发展，植物生产领域的理论和技术不断更新，而教材内容更新相对滞后，因此，需要授课教师根据《药用植物育种学》学科前沿的知识体系、生产实践一线的技术需求，不断在授课内容中补充新的理论、和生产技术。

1.1 教学内容随学科发展不断更新

随着生命科学理论和技术的迅猛发展，当前植物遗传学和分子生物学技术日新月异，要求教师授课内容要与时俱进，及时补充新的理论和技术知识到课堂中去。10多年以前，功能基因克隆与功能研究仅仅局限于个别模式植物如拟南芥和水稻。而随着高通量测序技术的不断更新，许多药用植物都开展了功能基因组学研究，获得了丹参、人参、地黄、三七、忍冬、枸杞、石斛、博落回等近40种药用植物的转录组[3]，为药用植物基因工程、分子标记辅助育种奠定了基础，在课堂内容中补充分子生物技术在常用大宗药材中应用的最新进展。近年来，由于破坏性的采挖，多种野生药用植物蕴藏量急剧下降，甚至成了濒危物种。国家中医药管理局牵头于2011年8月组织开展了中药资源普查试点工作。在摸清家底的情况下，如何进行野生药用植物的引种驯化，实现人工栽培成功，且药材品质没有显著下降[4]。这为新时代的药用植物育种工作提出了新的课题、新的挑战。此外，分子标记辅助选择、航天育种等方面在药用植物育种方面的应用也不断加强。这些新的理论与知识的讲解，能够激发对本学科发展的浓厚兴趣。

1.2 教学内容结合教师的最新科研成果

《药用植物育种学》是一门专业性较强的课程，主讲教师一般由承担科研任务的一线教学科研人员担任。有报道认为，大学教师的科研成果和教学效果呈正相关[5]。本教学团队承担多项国家级、省部级科研项目，均为学科的骨干教师。任课教师结合教师最新的科研成果，把课堂内容讲解的更详细、更深入，也更生动[6]。如作为4倍体的地黄，倍性的继续增加并不能使地黄块根产量提高，但雄性育性明显降低。通过这个研究告诉学生，每个植物物种均有一个较适宜的倍性水平，植物的多倍体化是一个长期的进化过程。地黄（4X）作为母本与裂叶地黄（2X）杂交较易获得种子，且种子饱满；裂叶地黄作为母本虽能够获得种子，但种子瘦小，发育不良。通过这个例子告诉学生，属内远缘杂交有时能够获得杂交种，但以倍性高的物种作为母本更易成功。毛蕊花糖苷是地黄的指标性药效成分，但部分品种的毛蕊花糖苷含量低于药典标准，课题组筛选出一个毛蕊花糖苷含量超过药典标准3 ～ 5倍的株系，通过毛蕊花糖苷含量高的株系与含量低的品种杂交，杂种后代可以出现毛蕊花糖苷含量比两个亲本都高的个体。因此，把教师的最新科学研究结果补充课堂上去，能够加深学生对课堂知识的理解，提高课堂教学效果。

1.3 教学内容对接行业发展需求

近年来，随着中药生产行业的不断发展，为了瞒住中药质量的安全、有效、稳定和可控，多数中药生产企业建立了大规模的药用植物种植基地，一些非中药生产相关企业和个人也不断把资金注入到药用植物生产，建立了一大批的药用植物种植基地和农业合作社，药用植物种植呈现规范化、规模化、机械化和集约化的趋势，亟需补充大量的专业人才队伍。因此，需根据药用植物生产过程中遇到的关键性问题，增加如何利用育种手段对现有药用植物群体进行改良，增强学生学以致用的能力。如针对现在多数药用植物栽培群体遗传基础较为复杂，个体之间的一致性差，明确利用混合选择手段能够尽快育成优良品种。对于地黄、桔梗、丹参、牛膝等以块根为入药部位的药材，为了提高收获效率，应培育适宜机械收获的品种。对于金银花、菊花等花类药材，应选育花期尽可能集中的品种，以节约人工成本。基于中药生产过程中对农药施用具有较为严格的要求，生态农业成为中药农业的必由之路[7]，为了减少农药的施用量，提倡培育该类药用植物主要病虫害的抗性品种。通过这些内容的重点学习，学生大学毕业后能够尽快在药用植物生产一线发挥业务骨干作用。

2 教学方法

2.1 重视理论与实践相结合

《药用植物育种学》是在植物遗传学、药用植物生态学、药用植物栽培学等课程理论和方法基础上的一门应用性较强的课程[8]，实践教学在本课程的学习过程中非常重要。遗传和变异是药用植物育种的基础。在某一植物群体中有了新的变异植株或组织（器官），通过选择、纯合形成表型一致、性状稳定、与该物种其它群体显著不同的优良群体，形成新的品种。在实践教学中安排“药用植物种质资源调查”、“药用植物品种类型及考种特性”、“药用植物栽培品种的识别”等实验，让学生对药用植物栽培品种和野生类型的表型性状加深认识，明确某一药用植物新品种的育种目标。植物群体自然变异率较低，而有益的变异则更少。为了提高药用植物有益变异率，安排“药用植物花粉的生活力检测”、“药用植物有性杂交技术”、“药用植物组织培养技术”、“药用植物诱变技术”等实验，让学生了解创造药用植物变异的各种技术及其诱变效率，掌握这些育种改良技术的操作要点。通过强化实践教学，提高学生对理论知识的理解。

2.2 重视校内实习实践基地的应用

实践教学是培养学生实践知识、实践能力、综合素质和创造能力的重要综合性训练环节[9]，是决定本科教学质量的关键环节之一[10]。实习实践基地建设是《药用植物育种学》实习实践教学的基础，设施完善、经费充足、制度保证是保证实习实践教学质量的前提。《药用植物育种学》实习实验教学分为室内和室外两部分。室内教学对于实验设备和场地有较高的要求，学校依托“国家2011计划”-河南粮食作物协同创新中心、省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室、河南省中药资源与开发利用工程技术研究中心等国家级和省部级科研平台，为中药学室内实习实验教学的开展搭建了很好的平台，保证了实验教学的质量。室外实习实验对于《药用植物育种学》的学习同等重要，在河南农业大学许昌校区和文化路校区，学校分别划分不少于500m2的土地供中药学学生开展实践教学。由于实践教学的场所设置在学校里，为师生节省了大量的时间，而且方便学生及时发现实践过程中存在的问题，大大提升了教学效果。同时，在校内开展实习实践的过程中，部分学生对本校教师的科研方向产生了浓厚的兴趣，部分同学考取了本校的研究生，为学科的发展提供了新生力量。

2.3 鼓励学生积极参与课堂教学

课堂教学需要学生的参与，教师的“独角戏”会让课堂沉闷、没有生机，学生学习的积极性不高，学习效率降低。课堂教学的效果很大程度上取决于学生的参与情况[11]。教师可采取课堂随机提问的方式，提高学生参与课堂的积极性，提高学生学习课程知识的效率。提问不但能够让学生在上课时集中精力，而且节省因课堂考勤浪费的大量时间。通过学生与老师的互动，可以帮助老师了解学生对课堂知识的理解程度，以便教师调整教学进度达到更好的教学效果。发挥优秀学生的示范作用，对于部分理论性不是很强的教学内容可以让学生自己准备课件，根据自己的理解和文献查阅的结果在课堂上给同学们讲解。不仅能够锻炼学生查阅文献、学习总结的能力，也可以培养学生的语言表达和课堂掌控能力，而且可以增加学生对学科专业知识的浓厚兴趣。还可以就某个学科前沿的知识点，让同学们根据查阅的资料和自己的理解，进行充分辩论[12]，加深理解提高课堂效果。

2.4 灵活运用教学方式

案例教学在《药用植物育种学》的学习过程中应用广泛，可以帮助学生理解不同育种方法的技术要点和操作流程。传统教学手段靠教师的丰富阅历和高超的表达技巧描绘不同药用植物育种的方法流程及操作要点，也需要学生注意力集中、想象力丰富才能达到较好的效果。而随着多媒体技术在课堂上的应用，制作优良的幻灯片和视频使案例展示形象生动，帮助学生理解复杂的技术流程，提高教学质量[13]。但同时，也要重视传统的板书教学。板书能够清晰地体现教学意图，把教师所讲内容按顺序逐次展开，教学重点突出、直观性强，便于学生进行思考和巩固记忆[14]。理论部分内容如单（显性）隐性基因的回交转育、异源多倍体的产生、胞质不育系的“三系配套”方法等较为复杂，单纯的靠PPT展示学生不宜理解和掌握，需要教师在黑板上书按照先后写并，边写边讲，不断启发，通过与学生的情感交流，提高学生对授课内容的认知程度。适当运用“比较法”和“讨论法”，加深学生对课堂知识的理解[15]。因此，课堂教学应多种教学方式相结合，灵活运用多媒体和板书，提高教学效果。

3 小结与展望

《药用植物育种学》这门课程为培养适应中医药快速发展的专业技术人才而设，课程内容基于传统的育种理论和现代的育种实践，具备较强的应用性。当前中医药行业快速发展，人民卫生健康对植物药的需求不断增加，关于中医药理论和实践的研究发展很快，需要药用植物育种的教学内容不断更新，适应行业发展对人才知识体系的需求。在教学方法上也要不断探索，重视实践教学的作用，整合资源建立校内实习实践基地，鼓励学生参与课堂教学，灵活运用多媒体技术，提高学生学习《药用植物育种学》的兴趣与学习效果。

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2017-07-21）