《园艺植物育种学》开放式实验教学模式研究

祁宏英，徐洪国，高美玲，王玉书，付学鹏

（1.齐齐哈尔大学生命科学与农林学院，黑龙江齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省抗性基因工程与寒地生物多样性保护重点实验室，黑龙江齐齐哈尔 161006）

《园艺植物育种学》实验是园艺专业实践教学体系中一门重要的核心课程，在国家全面实施“乡村振兴战略计划”的前提下，结合“新农科”项目的开展，改革育种学实践教学内容，创新实践教学方法，提高学生实践动手操作能力，培养具有创新精神和实践应用能力的高素质应用型人才，具有重要的意义[1-2]。

1 《园艺植物育种学》开放式实验教学的必要性

1.1 课程安排上具有一定的局限性，实验项目选取受限

以往实验课的安排，实行了固定的排课时间、固定的上课地点，一般一个实验项目要在一天内利用2～4 学时完成。教师在课程内容和教学安排上，束缚于传统教学模式中，为了让学生能观察到实验结果，通常要选择一些实验项目能当堂完成的验证性实验，学生在教师的指导下，在规定的时间内完成相应的实验，受制于时间，使得结果观察过程缺乏连续性、系统性[3]。

1.2 学生参与度低，不利于学生创新能力和实践能力培养

受制于课时的安排和植物生长季节，更多选取的是基本操作验证性实验，设计性实验较少[4]。通常实验材料的选择、实验设计、实验处理等实验的前期工作，往往由教师在课前提前完成，学生只是在实验课上对处理的材料进行观察鉴定，教师主导实验过程，在实验指导中给学生设计具体的步骤，要求学生用什么方法做，怎样做，在实验过程中遵循传统教学模式。如“园艺植物多倍体的诱导与鉴定”实验中，教师将实验设计测量好，秋水仙素处理后播种，幼苗培育的操作过程都是教师完成，学生在课上的有限时间内统计气孔器的大小，单位面积的气孔数、保卫细胞内叶绿体数目，花粉的大小、花粉粒萌发孔多少及可育性等结果的观察，缺少发芽情况、出苗情况、幼苗期性状的鉴定过程的观察。学生被动接受知识，缺乏主动思考，对前期准备工作、实验设计、实验条件的筛选不清楚，基本按照教师的要求课上完成实验，课下完成实验报告，学生参与度低，学生知其然，不知其所以然，不利于学生创新能力的培养。

2 《园艺植物育种学》开放式实验教学的具体方法

2.1 优化园艺植物育种学实验内容，开放实验教学场所

实验内容、实验场所、实验对象选取上要给学生提供更多的选择。实验场所不拘泥于固定的实验室，学生实验研究对象可以在实验室、校园内温室、大棚等实践教学基地内任意选取。实验场所和时间上尽可能保证给学生提供相对独立的实验学习空间，为充分开发学生自身潜能创造一种宽松的环境，学生在选课学期内自主选择实验植物，实验实施场所，指导教师分别指导。

2.2 优化开放式实验教学过程，学生全面参与

从开课学期的第1 周开始，教师根据大纲要求提出《园艺植物育种学》开放式实验的基本内容和要求，优化了开放式实验教学过程（图1）。

图1 开放实验实施过程流程

2.2.1 课前准备及课上实验。教师将实验的任务和要求采用问题导向式方式进行布置，如杂交技术实验，本次实验的育种目标是什么？选择哪些植物材料做亲本？杂交方式是什么？哪些材料做母本？哪些材料做父本？父母本花器构造和开花习性有哪些？指导学生自主选择调查植物，根据问题查阅所研究植物的生物学特性、生长发育特征、物候期等相关文献资料，对资料综合分析整理，进行实验方案设计。

围绕实验中的理论和技术问题，教师利用学校课程平台、微信讨论、电话交流、面对面指导等各种途径就方案合理性和可实施性进行修改优化，选取适宜的实验材料，形成具体实验方案。

各组学生按照自己的实验方案进行实验，按照自己的因素和水平（如处理时间、处理浓度、培养条件、贮藏温度等）进行实验预处理，根据自己的课表将耗时长的实验提前安排好具体的时间和地点。预处理实验提早启动且不固定实验时间，遵循植物的生长发育规律，各组实验结果的观察分析能尽量在同一时间段内在课堂内进行。将学生提前预处理的材料，在实验室内进行鉴定分析。

2.2.2 课后分析、总结。教师对于学生在方案设计、材料预处理、方案实施过程中、结果分析中提出的问题，除了回答怎样做，还要回答为什么会出现这样的现象。鼓励学生通过查阅资料，仔细观察，反复实验，分析问题，自己总结规律，寻求解决问题的方案与方法，进而师生共同解决问题。每个实验项目完成后，教师要对实验中出现的共性问题、创新和不足之处进行分析总结，及时反馈给学生。

2.3 提升教师实践能力，细化考核标准

开放式实验对实验指导教师提出更高的要求，一要有长期的坚守。实验期间实验指导教师轮流值班，为各小组学生能够在实验对象生长周期内完成实验，及时提供设备场地和各种实验用品以及技术支持。对于学生在课程平台、微信、电话、面对面等提出问题，及时回复。二是要不断提高自己的实验技能。学生选取实验对象多种多样，试验方法综合运用，对教师实践水平有了更高的要求。固有的实验方法可能满足不了实验教学要求，教师要通过各种平台提升自己的实践技能。三是要注意与学生沟通的技巧。改方案的时候要多鼓励，多表扬，肯定学生的成长，使学生对接下来的实验有兴趣，培养学生专业自信。四是要细化实验课考核标准，从实验材料选取到结果分析总结，根据学生的表现细化打分，注重过程化考核。

3 结语

《园艺植物育种学》是运用遗传学原理，研究园艺植物优良品种选育与繁殖理论及技术的科学[5]。作为一门实践性很强的综合性应用型专业课程，培养的学生要在生产中会实践，应用中善变通[6]。开放式实验教学，从查阅资料进行实验设计到结果分析，学生全程参与，培养自主思考能力，提高了文献收集整理能力，发现问题、分析和解决问题能力。