新农科建设背景下园艺植物育种学课程改革与实践

陈国户，郝福玲，孙俊，唐小燕，马福利，李仁杰，汪承刚

（安徽农业大学 园艺学院，安徽省园艺作物育种工程实验室，安徽 合肥）

一 引言

为了适应我国农业农村现代化需要，党的十九大以来，国家开始实施“乡村振兴战略”计划，全面推动“新农科”建设[1]，并促使我国由高等农业教育大国向高等农业强国转变[2]。在此背景下，迫切需要创新人才培养生态链，加快高素质农林类专业人才供给侧改革。新时期如何培养面向新农业、新农村、新农民、新生态的新型农业技术人才，提升针对人才培养的双创属性，成为了当前高校培养高质量农业人才的重要研究方向[3-4]。

二 课程概述

（一） 课程简介

园艺植物育种学课程是一门以遗传学为理论基础的高等农业院校专业核心课程之一，融合了果树、蔬菜、花卉三个学科育种理论和方法，具有很强的理论性、实践性和应用性[5]。该课程是我校国家一流建设专业——园艺专业的核心课程之一，共3个学分，48个学时；是我校新农科园艺人才知识素质能力培养中，不可替代的核心基础课程，每年学习人数接近200人。

（二） 课程发展历程

在“九五”之前，园艺植物育种学相关课程主要是按果树、蔬菜、花卉等专业进行分类授课。但由于专业划分过细，存在诸多不利因素，该课程于1999年调整为“四大基本育种途径和三种杂交育种方式”为主干的内容体系。到2007年，为了适应专业面拓宽后教育改革的需要，按“宽专业、厚基础、重应用”的改革方向，建立了新的课程体系结构，但仍然以“四大基本育种途径和三种杂交育种方式”为主干内容[4]。该课程体系一直沿用至最近。从2019年开始，为了适应新农科建设形势下的园艺人才培养需求，并结合我校办学理念，按照“宽专业、厚基础、重应用、高素质、强能力、助就业”六大新要求，改革该课程体系与考核方法，形成“五大基本途径、四种杂交育种方式、三种现代生物育种技术”（五四三）为主干的内容体系，加大现代生物育种技术的内容讲授；同时开展教学模式与考核方式改革与创新，并对学生进行分类分层次培养。

（三） 课程目标

本课程目标是要求掌握园艺植物种质资源搜集、保存、研究及开发利用的原理；掌握园艺植物引种、选择育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种与良种繁育等的基本理论和技术，弄清现代生物技术育种的基本原理。毕业后，可熟练地从事园艺作物育种实践和研究工作，并最终成为我国园艺现代化的领跑者、乡村振兴的引领者、美丽中国的建设者。

三 课程的痛点问题

主要有三个方面：如何整合课程内涵，以适应新农科的发展要求；如何转变教考模式，丰富教学方法与优化考核方法，提高学习效果；如何提升学生能力，特别是创新创业能力。

四 教学设计

针对以上问题，在教学设计上，我们以“建构主义”理论为基础[6]，融合“分层教学”理论[7]、金字塔理论[8]，使教学科学化（图1）。

图1 园艺植物育种学教学设计理论模型

（一） 加强课程内容的逻辑性和整体性

以园艺作物特点及育种对象和目标为出发点，以种质资源为基础，形成“五四三”课程体系（图2）：五大基本途径（引种、选择育种、杂交育种、倍性育种、诱变育种）、四种杂交育种方式（常规杂交、优势杂交、营养系杂交、远缘杂交）、三种现代生物育种技术（细胞工程与育种、基因工程与育种、分子标记与育种）。同时，通过凝练课程的“三核”（问题、思想、内容）与“两点”（重点、难点），进一步加强课程内容的逻辑性和整体性。调整后的课程，突出体系主干、拓展现代育种技术、提高知识阶性。

图2 园艺植物育种学“五四三”课程体系

特别是在现代生物育种技术中，在讲授三项生物技术时，将高新内容融入课堂，如基因编辑技术、生物信息学技术、分子设计育种技术等育种前沿技术，提高教学内容高阶性、新颖性。此外，将课程思政融入教学内容，在每一章中设计多个思政元素，与内容紧密结合，做到润德无声、育人无形。

（二） 丰富教学方法

利用现代教学手段，根据重构的知识体系，开发SPOC微课并建立课程网络门户，将学习资料全部上网；强力营造以学生为中心、全时空、泛在式的学习环境[9]（图3）；学生在课程网站预习与自学，达到学习前移的目的。

图3 园艺植物育种学“以学生为中心、全时空、泛在式”学习环境

课中以“学生为中心、教师为主导”的原则，营造师生互动、生生互动等教学环境；根据不同教学内容，采取不同教学方式。比如，低阶内容自主学习、中阶内容自助学习、高阶内容互动学习，等等；课堂中完成疑难突破、知识检测、归纳总结三个环节，激发了学习兴趣，提高了学习效果。同时，在教学过程中加强与学生的情感交流和价值引领。

课后，采用小结测试、课程论文等形式，进一步反思、巩固课堂教学内容。同时，另开设《园艺植物育种学实验》课程，将理论教学与实验教学相结合，开展以学生为主体、以能力培养为目的的课程实验。

（三） 课后延伸方面

理论教学与实践教学相结合，针对不同层次学生及其发展意愿，成立不同的兴趣小组，开展第二课堂教学，并基于大学生创新创业项目平台，进行分类、分层次培养（图4），注重园艺植物育种学知识的应用与提升；着重锻炼学生的实践能力、培育学生科学素养与团队协作精神，提升学生创新、创业能力。

图4 园艺植物育种学第二课堂：分类、分层次培养模式

（四） 优化考核模式

改革原有单一终结性评价模式向过程性评价转变，在课前、课中、课后等环节进行评价，特别是课中环节采用自评、互评、师评等方式；通过多维评价，增强评价的科学性、客观性、多元性、动态性、可操作性等，对学生学习全过程进行成绩评定。

图5 园艺植物育种学过程性评价模式

五 教学实践

（一） 课前准备

教师提前做好学情分析，将导学卡、知识点思维导图、微课视频、教学课件、课前预习测试题等拓展资源上传学习网站，学生通过课程网站进行自主学习，完成预习导学、预习检测两个环节。另外，使用QQ即时通讯工具，建立课程QQ群，随时随地互动、讨论、答疑等。

（二） 课堂活动

利用超星学习通工具，扫码进课堂，并利用该软件各种教学工具开展智慧课堂教学活动；如投票、点评、讨论、互动、辩论、随堂测验等等活动，丰富的课堂活动让师生、生生主动交流，课堂完全动起来了。在活跃的气氛下，完成疑难突破、知识检测、归纳总结等环节，提高了学生学习效果。

（三） 课后提升

主要包括课后小结与课后延伸两个环节；课后小结主要是学生利用课后测试、课程论文、课程实验等形式，进一步反思、巩固课堂教学内容；课后延伸主要是第二课堂的开展，对学生进行分层次培养，着重锻炼学生实践能力、培育学生科学素养与团队协作精神，提升学生创新、创业能力。

六 课程创新

（一） 加强课程逻辑性、丰富教学方法

按照“五四三”脉络，凝练课程“三核、两点”，进一步加强课程内容的逻辑性、整体性；采用现代信息化技术教学手段，建立课程门户，并利用多种教学方式方法，开展智慧课堂教学，让课堂动起来，提高了学习效果。

（二） 开展第二课堂、建立分层培育模式

根据学生差异性及发展意愿，探索、开展分类分层次的高阶第二课堂；结合我省特色园艺作物，成立创新、创业学习小组；并基于校级、省级、国家级大学生创新创业项目平台，开展创新创业训练，实现个性化、多层次的培养。

（三） 构建了多元、动态、全过程的评价体系

对课前、课中、课后各环节进行评价，特别是侧重课堂活动，赋予学生一定的自主评分权，全过程包括自评、互评、师评等，形成定性评价与定量评价相结合的多元、动态、全过程考核体系。

七 教学效果

本次课程改革改变了传统教学模式，受到了学生的普遍欢迎。课程改革后，学生平均成绩稳步提升、创新创业能力大幅提高。近年来，学生主持省级及国家级创新创业项目70余项；获得国家发明专利2件、实用新型专利6件，制定省级地方标准1项，第一作者发表二类以上期刊论文8篇，学生考研成功率高达68.6%；在各类竞赛中获奖38项；获得校级以上“优秀毕业生”称号10余人次；创业类学生毕业后直接进入种业公司担任技术骨干，较课程改革前提高了73%。教学团队各教师教学能力也大幅提升，获得省级教学成果奖2项，在院、校级教学竞赛中分别获得一等奖、二等奖成绩。