基于应用复合型人才培养的园林植物遗传育种学课程教学改革与探索

刘红利 申玉晓 李永华

摘 要：园林植物遗传育种学作为高校园林专业的骨干课程，承担着培养园林植物新品种繁育技术人员的重任。针对课程教学模式中存在的问题，本研究从课程思政、实验体系、科教融合、成绩考核等方面进行了改革与探索，着力增强课程内容的连贯性、系统性，以教学的高质量促进人才培养的高质量，为园林行业应用复合型人才的培养提供理论基础。

关键词：园林植物遗传育种学；实验体系；教学改革

为了适应新时代高等教育教学改革，园林专业面向国家生态环境改善和美丽中国建设需求，致力于把学生培养成为服务现代园林产业发展的骨干力量和具有较强实践能力的应用复合型人才。园林植物是提升人居环境水平的重要因素，具有较高观赏性的园林植物新品种无疑承担了关键的功能。园林植物遗传育种学要求学生掌握园林植物主要观赏性状遗传和变异的基本规律，学会利用传统技术和现代生物技术培育园林植物新品种，增强学生文化自信。目前高校园林植物遗传育种学课程教学普遍存在着理论知识教学集中、实验内容比较分散、教学模式单一等问题。鉴于此，课题组以河南农业大学园林专业园林植物遗传育种学课程为例，重点探讨了该课程在实践内容、课程思政、教学措施等方面的改革，有利于学生系统掌握知识，提高学生的实践操作能力，满足当前社会对园林行业、产业应用复合型人才的需求。

一、园林植物遗传育种学教学存在的问题

（一）课程思政融入力度不够

课程思政要求结合专业特色，将思政教育融入人才培养的各个环节并与专业教育有机结合，但在实际教学过程中却存在脱节问题。如部分授课教师没有充分认识到课程思政的育人功能，往往以知识与技能传授为主；由于思政教学内容较为分散，部分教师没有充分挖掘课程中的思政元素，与专业知识融合度不高，思想价值引领不到位。课程思政评价体系不健全、不合理，在职称评审、评优评先等方面没有充分体现；部分教师只是简单地完成教学任务，对课程思政建设不够重视，课程思政教学建设成果也没有得到有效检验。

（二）学生学习积极性有待提高

园林植物遗传育种学一般在大三下学期开设，虽然是园林专业的核心课程，但是学生的学习积极性并不高。主要原因在于学生对专业课程认识不清晰，没有理解课程的重要性，认为园林专业是以规划设计为主，只要学会如何设计就可以，学习时没有必要掌握高深的理论知识。由于该课程理论性较强，遗传学部分涉及大量的计算内容，需要学生具备一定的数学知识和生物学知识。但是部分学生数学基础比较薄弱，对于要求较高的计算内容不感兴趣，如连锁遗传、染色体数目的改变等。同时还有一些实践操作环节需要在田间进行，部分女生不愿意参与田间的实践活动。综上，由于学生的学习主动性、积极性不高，部分学生“身在曹营心在汉”，不能灵活把握课堂学习时间，学习效果不理想，更遑论开展创新性学习。

（三）实践教学缺乏系统性

构建切实可行的实践教学体系是当前高校面临的重要课题。该课程实验教学共有16个学时，一般安排8个实验，包含遗传学与育种学两个部分，教学任务分别由专门的教师负责。由于大部分高校缺乏实践教学基地，不能提供充足、稳定的实验材料和资源，造成部分实验教学只能就地取材。实验教学内容也没有进行系统安排，各个教师分别讲授自身熟悉或擅长的内容，没有与学生进行有效的沟通和交流。此外，实验材料之间的不统一造成实验各个环节之间缺乏系统性与连续性，资源调查和品种分类的实验材料可能为萱草，性状遗传变异部分采用月季，杂交育种的材料为百合，良种优选的实验材料会选用白玉兰，等等。实验内容不成体系，导致学生掌握的知识点比较分散，不方便理解和记忆，自身实践应用能力較差。

（四）科教融合程度有待深化

科教融合的本质是通过科教协同，整合科研与教育资源，促进高等教育高质量发展。园林植物遗传育种学是创新先行、理论与实践并重的课程，理论可以有效指导实践。比如，在孟德尔遗传分析的基础上，了解花色及花发育的遗传调控机理，选择合适的亲本，通过杂交育种进行新品种的培育。在授课过程中，青年教师虽然对遗传学理论有着深入的理解，但没有掌握合适的授课技巧，不能系统地把科学知识、最新的研究成果与教学有机结合，在后期的杂交育种、基因遗传转化等实验中并没有起到有效的指导作用。青年教师具有较强的科研能力，承担着重要的研究项目，具有一定的创新理念，却不能在课堂上通俗易懂地讲授出来，起不到较好的引领作用，造成科学研究与教育教学的融合效果不理想。

二 园林植物遗传育种学教学改革措施

（一）融入课程思政元素

园林植物遗传育种学是园林专业的核心课程，课题组从实践出发，结合课程内容有机融入思政元素。在种质资源部分，英国博物学家威尔逊曾写过一本书China，Mother of Gardens，书中提到了“中国乃世界园林之母”的观点，强调了中国植物对世界园林的贡献。中国植物资源丰富，为世界园林植物育种工作提供了大量的优质遗传资源，同时部分原产中国的园林植物已经成功移栽到世界各地的园林中。但我们也应该清醒地意识到，中国虽然是种质资源大国，但在新品种培育方面技术还比较落后，很多园林植物新品种都是国外植物学家利用中国的优质植物资源作为亲本培育而成的，如“现代月季”。中国的古老月季于18世纪中期被西方“植物猎人”先后移栽到欧洲，并与当地的古老蔷薇杂交，出现了欧洲早期能够四季开花的月季，并于1867年培育了“现代月季”。习近平总书记指出，种子是农业“芯片”，种源安全关系到国家安全，必须下决心把我国种业搞上去，实现种业科技自立自强、种源自主可控，这是植物育种工作者的历史使命。在课程学习的过程中，教师要激励学生理解和掌握遗传育种学相关知识，迎接园林植物育种行业面临的困难和挑战，培养学生的职业荣誉感和使命感。

（二）聚焦优势物种构成实践体系

月季是世界四大切花之一，也是中国传统名花，更是河南省优势花卉。为了保证课程实验内容的连续性和系统性，教师应结合本课程的教学目标，以月季为教学主体，构建实践教学体系。园林植物遗传育种学的主要实验环节包括月季的育种目标和行业背景、月季种质资源与品种分类、月季的色素种类和呈色机理、不同月季品种表型差异分析、月季授粉机理和杂交育种途径、月季的花色育种与抗性育种、月季花瓣芳香物质挥发物的分子合成路径等，各个实验环节紧密联系、特色鲜明。根据授课内容制定相应的实验方案，理论与实践有机结合。例如，在讲授观赏性状遗传中的花色遗传时，每种花色选择一个具有代表性的月季品种，利用色差仪对花瓣进行色差分析，阐述粉色花、黄色花、橙色花、红色花、柠檬色花的色素种类和呈色机理，并解析分子调控途径。在进行转基因育种授课时，结合色素生物合成途径中的关键基因，构建表达载体，以月季叶片为外植体，进行月季的遗传转化，了解相关的分子实验技术。这些实验环节的有机结合，可以让学生进一步巩固花卉学的理论知识，懂得“花儿为什么这样红”的道理，并学会运用基因工程技术改良花色，提高学习的主观能动性。

（三）课程内容与创新创业项目相结合

为进一步提高学生的科研能力，教师应鼓励和支持学生自由组成团队，以该课程为主自选课题，以实际生产中遇到的问题作为研究对象，在教师的指导下自主撰写项目申报书，申请大学生创新创业项目。例如，在课题组教师的指导下，依托该课程成功申请了2021年国家级大学生创新创业训练计划项目“葡萄风信子呈色关键DFR基因上游调控蛋白MYBs的筛选及功能研究”，以正蓝色葡萄风信子“黑眼睛”为实验研究材料，找出调控蓝色花色形成的关键核心元件及其特异结合的上游转录调控蛋白，为利用工程技术手段定向改良花色提供理论依据及特异基因资源。在项目实施的过程中，学生对葡萄风信子的生物学特性、品种类型有了深入地了解，从研究方案设计、实验材料的栽培到分子生物学实验技术操作、结项报告的撰写，都是在教师的指导下独立完成。通过参与大学生创新创业项目，增强学生的创新创业能力，了解学科发展前沿，解决生产实践中遇到的问题。通过科研项目，培养了学生的团队合作意识、独立思考的能力，促进了学生综合素养的提升。

（四）优化成绩考核模式

成绩评定是对学生学习效果的检验和评价。园林植物遗传育种学课程考核评价包括过程性评价和期末考试评价。在过程性评价中，将课堂提问、小组讨论结果、课后思考题、随堂作业、实验报告以不同权重计入过程性评价中，占比40%。课后思考题多是对相关知识点的延伸，让学生对课堂知识学习深入了解。教师会安排学生在课后学习社会遗传学的相关知识，让学生充分认识到遗传学在人们生活中的作用。在期末考试评价中，增加实验技术、课程经典案例等内容，引导学生平时注重理论知识积累，注重实践技能训练，做到理论联系实际。

三、园林植物遗传育种学教学成效与反思

园林植物遗传育种学的理论性与研究性较强，为了提高学生的实践操作能力，只有从教学理念、授课内容、课件制作、科研意识等方面出发，才能保障人才培养的质量。课题组经过多次的课程教学改革，在实验体系、课程思政、课程考核等方面取得了一定成效。

（一）塑造良好的价值观念

在进行课程教学时，要结合课程特色挖掘思政元素，加强顶层设计，在传授专业知识同时，聚焦家国情怀，加强农耕文化与专业知识的融合，帮助学生增强文化自信。探索体验式教学与思政教育的融合，在专业课程教学中坚定理想信念。高校是人才培养的主阵地，只有让教师的科学研究与学生的创新学习相结合，帮助学生了解国内外研究现状，将思政教育融入传道授业解惑的教学过程中，才能培养“一懂两爱”的新型乡村振兴人才。

（二）打造有效的实践训练体系

根据授课内容，教师可以通过室内实验、基地调研、野外考察等形式进行实践训练，同时利用抖音、B站等平台的视频资源强化认知，鼓励学生录制实践操作视频进行分享，提高實践训练的主动性。充分利用实践学时，做好实验内容的统筹规划，结合郑州市植物园、郑州市月季公园等校外教学实践基地，以优势园林植物月季为主体设计实验内容，做好遗传学、育种学知识的合理衔接，开展课程实验，增强学生学习的整体性与系统性，达到培养应用复合型人才的目标。

（三）注重创新人才培养模式

科研工作既需要深入思考、谨慎执行，又离不开对实际生产问题的洞悉，注重将前沿理论知识与解决生产实际问题相结合。在高等教育体系中，教学和科研都是重要的育人途径，全方位育人更加注重创新创业意识的培养，园林植物遗传育种学课程内容与教师的科研项目、教学改革项目及“大学生创新创业训练计划项目”的有机衔接，能够实现科教深度融合，能够有力提升学生科学研究的兴趣，有助于培养学生科学严谨的研究态度和团结协作的团队意识。

（四）注重课程过程性考核方法

科学合理的考核体系有利于激发学生的学习兴趣。过程性考核应包括学习过程的各个环节，学生的每一份努力都能在成绩中得到体现。期末考试成绩、实验操作结果不再作为成绩评定的唯一标准，平时成绩也不应该只关注出勤率；相反，对理论知识的掌握程度、实验过程、创新意识都可以纳入最终的成绩考核中，这样才有助于提升学生分析问题、解决问题的能力。合理的课程评价是教育教学活动的导向和动力源泉，课程建设应为学生的成长成才提供有力保障。

园林植物遗传育种学对学生理论知识与实验技能的掌握有着较高的要求，从教学理念、实验体系、课程考核等方面出发的教学改革与探索，激发了学生自主学习的兴趣，增强了知识学习的整体性与系统性，提升了学生科研创新与实践操作能力。

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责编：勉 耘