种质资源创新利用下的园林植物遗传育种学课程教学改革的探索与实践

宋雪彬，李伟，郝青，刘庆超，王海

（青岛农业大学 园林与林学院，山东青岛 266109）

园林植物遗传育种学课程是园林专业的必修课：遗传学部分主要讲授园林植物的遗传物质、遗传特性以及人工干涉等内容，涉及遗传学的三大遗传规律、数量性状遗传、近亲繁殖和杂种优势、染色体的数目变异和结构变异、细胞质遗传、遗传的细胞学基础、群体与进化等遗传学基本知识和内容；育种学部分主要讲授常见园林植物育种技术等多方面的知识，包括引种、选择育种、杂交育种、诱变育种、分子育种等相关内容。园林植物遗传育种学课程是学生在学习了植物学、园林树木学和园林花卉学等课程的基础上开展的，学生通过对遗传育种学基本原理和基本方法的学习，获得能够运用遗传育种学基本理论知识，说明和解决研究实践中遇到的遗传育种学问题的基本能力，从而为从事园林植物遗传育种工作和科学研究打下基础。但是，随着遗传育种学的不断发展，新理论、新技术、新品种的不断产生以及国家对种质资源保存与利用的重视，该课程的知识体系和教学方法都面临巨大的挑战[1]。教师怎样将传统知识与前沿知识有机结合，怎样将理论知识与种质资源创新实践结合，采用怎样的教学方法讲授该课程，是对该课程授课教师授课能力的考验。

1 园林植物遗传育种学课程传统教学现状及存在的问题

1.1 教学方法单一，知识点掌握处在浅层次阶段

传统课程教学采用教师讲授为主的线下教学，以知识点讲解为主。教师能够充分利用多媒体的表现能力，将书本的知识点用PPT 讲授，教学形式和教学方法较为单一[2]。虽然课堂中传递的知识信息量较大，但学生难以达到对教学内容及知识点的深入理解、融会贯通等要求，师生互动性差，学生学习积极性不高。学生对于知识点的掌握处于记忆、理解阶段，为浅层次的认知，未开展深层次学习，达不到高阶思维和知识创新能力的要求，不利于对所学知识的充分理解和消化吸收[3]。同时，年复一年的重复课程教学，也容易使教师产生固化的教学思维模式，过多依赖教材。采用这样的教学方法，往往限制学生的发散思维，学生过多依赖教材和教师讲解，对知识的掌握比较单一。并且，在传统课程教学实施过程中，教师与学生交流过少，学生主体作用没有充分发挥，不符合认知心理学和“以人为本”的教育理念[4-5]。

1.2 信息技术与教学的有效融合不足

一方面，传统课程教学多采用多媒体授课和板书结合的方式，采用叙事式、讨论式、基于问题学习（Problem Based Learning，PBL）等多元教学方法。但应用方式单一，达不到良好的教学效果。传统的教学形态已经难以满足学生对于知识的学习需求[6-8]。另一方面，虽然有些高校应用新的辅助教学信息技术，如微信、微课、雨课堂等，但在实际应用过程中，教师和学生的二元关系往往变成了教师、机器、学生三元关系，师生之间缺少有效交流，学生更无法直接感受教师的情感、态度，信息技术与教学的有效融合不足[9]。另外，信息技术与教学的融合也仅限在课堂多样化方面，对于增加课堂知识的直观性以及学生对知识接受和掌握程度的方法并没有提高。因此，信息技术不仅仅要运用到学习方法上，还要通过动画、视频等更加精细的手段，增加学生对知识的直观认识。

1.3 实验实习教学未能与理论教学有效结合

园林植物遗传育种学课程实践教学存在的困难较多。首先，园林植物品种较多，遗传育种过程中亲缘关系混乱，商品名与种名往往不能对应，这就导致在实践教学过程中学生不能快速准确地获得课程所需要的植物材料。另外，由于很多园林植物的生长周期较长，因此要完成一个完整的实验就需要很长时间。而这种长周期的实验在高校教学中会存在很大困难。因此，高校课程安排时间有限，在实践教学中就需要精简、压缩大部分实践内容，这样不利于提高学生理论结合实践解决问题的能力和创新能力。其次，园林植物遗传育种技术处于快速发展阶段，且随着园林植物分子生物学基础的发展，园林植物基因组信息不断公布和更新，传统的遗传育种学课程教学已经无法紧跟现代快速发展的技术，会影响学生的创新能力。最后，由于观赏植物种类多、遗传背景复杂，很多遗传育种学问题未得到解决，会大大增加遗传育种学理论结合实践的难度[10]。

2 种质资源创新利用背景下园林植物遗传育种学课程教学改革措施

2.1 改进教学方法

采用线上教学和线下教学相结合的模式进行混合式教学。教师与学生进行角色转换，前者负责提供园林行业中的各类案例，进行问题引入，学生则负责案例剖析，进行研讨、辩论及讲授。创建合作参与型课堂，促使学生思考与分析总结，从而提高学习效率。广泛采用诸如雨课堂、F-BOPPPS 课程设计等方法与理念，主动融入教学过程[11]。近年来，在基于云班课的课程教学改革方面进行了探索。云班课虽然具备电脑PC 端和手机App 端，能够实现师生之间对于课程资源的有效推送、实时互动，具备完善的激励和评价体系，激发学生的学习参与感和学习主动性，并具备对班课的全过程课程学习行为进行记录的功能，但是云班课的运用却远远达不到教学的预期目的。教学要求深入浅出，根据高校教育要求，要能够培养学生的兴趣、思维和动手能力。所以，仅仅云班课的激励和互动是远远不够的，还需要更加完善的教学体系建设。怎样建立完善的、深入浅出的、能够激发学生兴趣的教学体系，需要教师利用多媒体等多种技术才能够实现。

混合式教学又称混合学习，主要强调课堂学习和数字化、信息化学习的有机结合，易于实现深度学习[12]。目前，随着互联网和信息技术的不断发展，特别是信息技术的广泛应用，学生学情发生了根本性的变化，传统的以课堂讲授为主的单一教学模式已不能够适应现代教学的发展，逐渐形成线上线下相结合的混合式教学模式[13]。教师能够充分利用多种线上教学资源，依托互联网平台技术，激发学生学习的主观能动性，逐渐实现从以教师为中心转变为以学生为中心的教学模式，最终达到期望的教学目标。

2.2 加强团队式教学建设

园林植物遗传育种学是一门十分重要的必修课程，课程中理论与遗传育种实践有着密切的联系，而且课程目标是提升学生对遗传育种知识和相关技术的掌握[14]。所以遗传育种学的实验都是偏向于遗传育种实验的设计和验证。在具体的实验过程中，学生加强对理论知识的掌握，并熟练掌握遗传育种技术。但是，现阶段园林植物遗传育种学仅开设了实验性的操作，比如：花粉母细胞减数分裂观察、花粉贮藏及其生活力的测定、有性杂交等，而对于实践方面很少涉及。这主要是因为遗传育种实验一般需要一定的材料基础，并且实验周期较长。因此，加强遗传育种学教学团队的建设就显得尤为重要，团队成员通过分工合作，管理实验材料和实验过程，才能让遗传育种学的实践课程顺利开展下去。

2.3 加强遗传育种课程实践基础建设

园林植物遗传育种学的实践课程需要相当完善的实验基础，用于保存和按时种植实验材料，这对于一门学科来说要求可能过高，但是可以通过“产学研”相结合的方法来实现。企业具有较大的场地和较完善的生产基础，而高校具有知识和科研优势，二者相结合，让学生走进企业做实验和开展实践，在增强实践能力的同时，实现“专业建设与地方产业的对接、教学内容与职业需求的对接、教学方式与工作情景的对接”。在此过程中，学生提升了动手能力，增强了解决问题的能力，也有可能创造出新的种质资源，增加就业选择。

2.4 改革授课方式及课时安排

园林植物遗传育种学课程综合性、设计性及创新性实践教学的开展，需要根据实验材料的生长周期设定，传统的课时安排对于实践课程来说限制性较大，因此需要根据实验内容进行课时安排，或者由实践课程教师进行随机安排，这样更为合适。如在园林植物的杂交育种中，育苗—开花—去雄—套袋—杂交—收种—杂交种播种等一系列步骤，任课教师系统地指导学生完成，并让学生参与育种材料的养护管理、杂交材料的准备，同时将原本的花粉活力观察、杂种优势观察等实验融合到遗传育种实践中，让学生对于杂交育种的整个流程以及注意事项有整体的了解，有助于学生更好地掌握理论知识，提高实践能力，同时对于学生未来的研究方向和工作方向选择具有重要的指导作用。该方法同样适用于种质资源调查等实践内容。

3 结语

随着国家和社会对种业以及种质资源的重视，园林植物遗传育种学需要紧跟社会发展的步伐，优化园林植物遗传学的教学内容，提升教学质量，提高学生的实践能力，让学生参与生产，了解生产实际情况，丰富实践知识，开拓思路，同时坚定专业思想，为国家种质资源计划培养高质量遗传育种人才。