新农科背景下园艺植物育种学实验教学改革

张菊平，高文，杨英军，刘保国，王凤华

（河南科技大学 园艺与植物保护学院，河南洛阳 471000）

2022 年12 月，教育部办公厅等四部门联合印发《关于加快新农科建设推进高等农林教育创新发展的意见》，明确提出高校要主动对接农村、林区一二三产业融合发展和行业产业发展新要求，产教融合着力加强对学生实践能力的培养，培养一批适应性强、高素质的复合型农林人才。主动对接乡村人才振兴新要求，校地联动着力提升学生生产技能和经营管理能力，培养一批爱农业、懂技术、善经营的“下得去、用得上、留得住、干得好”的应用型农林人才[1-2]。园艺产业的可持续健康发展关系着社会经济发展，更与人民的生活、健康水平密切相关。园艺植物育种学是园艺专业本科生必须掌握的一门重要的专业必修课程，是在园艺植物遗传学、园艺植物栽培学、园艺植物种质资源学等课程基础上设置的一门具有较强综合性、应用性的课程。园艺植物育种学课程教学分为理论与实验两个部分，实验是掌握园艺植物育种基本原理、知识和操作技能的重要环节。改革和加强实验教学对培养学生的创新意识、创新精神、团队合作意识以及操作能力、创新创业能力具有重要作用[3-5]。

1 优化实验教学内容

传统的园艺植物育种学的实验教学多以简单验证性实验为主，可加强学生对园艺植物育种的基本方法和技术的系统训练，使学生加深对园艺植物育种学基本原理和基本知识的理解。为增强学生创新意识和创新精神，课程组对原有实验内容进行了高度整合，压缩了简单验证性实验内容，增加了综合设计型、创新型项目实验。综合设计型实验以学生自行设计为主、以教师引导为辅，结合学科最新研究成果，增强实验的探究性，使学生可结合理论知识进行思考，综合运用所学的育种理论知识和原理技术自主设计实验，能系统体现学科前沿和研究发展趋势，开阔学生的视野，激发学生参与实验研究的兴趣和动力。如“园艺植物的引种计划制定”“有性繁殖园艺植物的杂交一代育种计划制定”“园艺植物的品种比较试验设计与数据处理”等实验。创新型项目实验由于在实验内容中加入新的变量，学生需要实际探究才能得出实验结果，能够让学生充分理解和认知实验的现象及原理[6-9]。如开展“园艺植物花粉的采集与贮藏”“芍药花粉生活力测定与形态观察”“番茄和西瓜的番茄红素测定与分析”等实验，让学生实现学用结合、知行合一，学生实践操作能力和综合能力大幅提升。同时，把立德树人贯穿实验教学的全过程，实验内容融入思政元素，将甘蓝育种专家方智远院士、辣椒育种专家邹学校院士、西甜瓜育种专家吴明珠院士等的事迹融入实验教学，一方面使学生加深对实验原理的理解，另一方面以“院士成果和事迹”明德、“育种案例”励志，使学生养成吃苦耐劳、坚韧不拔、敢于创新的品德，实事求是、严谨认真的工作作风，尊重科学、真实记载实验数据和客观分析实验结果的科研品质，能够学农知农、爱农为农，为乡村振兴贡献力量[10-16]。推荐学生关注“学习强国”平台，观看电视剧《功勋》《袁隆平》以及纪录片《种子种子》，认识到种质资源是育种的基础，种质资源的创新博弈关系种业振兴、粮食安全以及民族昌盛。

2 创新实验教学方法

教师要采用启发式、案例式、研讨式、项目式等教学方法，激发学生学习实验的主动性，提高学习兴趣；合理设计多样式、多层次的实验，增加实践环节，成立科研兴趣小组和SRTP 团队，培养团队合作精神和企业管理理念[14]。在创新性、研究性实验教学过程中，实验指导教师要指导学生写作科研小论文，把先进的企业经营管理理念融入实验教学，如洛阳四新农业科技有限公司“新种子、新种苗、新技术、新设备”的理念保证了蔬菜产量高、品质优、效益好，汝阳县甜牛牧场农业开发有限公司的“甜瓜种在牛粪上”打造高品质甜瓜品牌等。产教研融合，实验指导教师将园艺系教师的科研成果或科研项目转化为实验项目，以项目为导向[10-13]，以学生为主体，为学生提供实践平台；科研实验室、省级重点实验室对学生开放，本科生在大一第二学期或大二第一学期根据教师的课题项目自主申请，教师审批同意后，学生可进入实验室进行SRTP 项目的研发或研究，锻炼和培养实操能力和科研基础能力，形成创新意识，激发创新潜能，培养科研创新能力。例如将葡萄胚挽救技术和科研成果引入“园艺植物胚培养”实验中，开设“胚培养影响因素研究”实验。实验指导教师在实验前召开动员会，讲授理论知识，学生查阅相关文献资料，自拟实验项目，制定具体实验方案；学生在实践环节按实验设计方案进行操作、观察，小组成员分工协作、团结合作，实验指导教师对学生实验过程加以指导和引导；实验课后总结包括学生对实验数据处理分析、结果评定与分析、调整实验方案，教师审核评定实验报告。在整个实验过程中，指导教师引导学生积极主动参与、认真思考和反复实践操作，针对实验出现的问题，引导学生认真分析并提出解决问题的办法，使学生明白“是什么、为什么、怎么做”，提升学生的创新思维和创新创业能力。

3 革新实验考核办法

园艺植物育种学共64 学时，其中理论教学40 学时，实验教学24 学时，以综合性、设计性实验为主，增加了学生独立设计实验研究方案的环节，灵活性、弹性都较大，探究性强。在实验过程中每一个因素以及操作步骤的变化都可能导致实验数据、实验结果发生变化。因此，在实验成绩评定上，要根据学生的实验操作，重点考查学生实验态度，实验设计、实验操作、实验记录、数据整理与分析能力，文献查阅与整理能力，以及在方案设计中与师生的互动情况、团队合作精神、科研态度、实验报告写作能力等[17-19]，使实验成绩更真实、准确地反映学生的创新能力与水平，调动学生参与实验的积极性、主动性，提高学生的实践和创新能力。

4 加强课程考核管理

课程教学团队由5 名教师组成，1 名具有教授职称的教师为课程总负责人且为主讲教师，负责理论教学；另1 名具有教授职称的教师为辅助主讲理论教师和实验教学负责人，1 名具有副教授职称、2 名具有讲师职称的教师分别辅助理论和实验教学。团队教师老中青梯队结构合理，教学理念先进，教学技术过硬，互相听课（每学期每位教师不少于4 次），取长补短，定期、不定期集中探讨教学内容、教学方法、课程思政的优势和需要改进的地方。课程总负责人负责组织教学团队成员讨论和编写实验大纲、实验教案、实验授课PPT 以及评定实验成绩，督促实验按进度计划保质保量开展。实验教学负责人协调实验，解答学生的疑惑，跟踪实验进展以及实验材料、试剂、仪器设备的使用情况，确保实验安全而有序地进行。园艺专业有4 个自然班级，每班30 人左右，实验时每班分6 个小组，各实验项目均重复4 次。为更好地掌握实验项目的开展情况，理论课教师必须对每个实验项目至少听课1 次，并提出具体、可行的建议。课程考核要根据学校、学院两级督导教师的评价结果和学生网上评价结果综合核定，主要考查教学团队的教学态度、课堂状态、教学效果以及学生的实验态度、实践收获、完成实验报告情况等，加强过程管理[20]。课程组根据评价结果及时反馈，并修改完善课程考核方案。

5 结语

在新农科背景下，大学本科园艺专业的基础课程——园艺植物育种学实验教学改革创新，以设计性、综合性实验为主，着重提升学生独立设计实验能力、操作能力以及创新创业能力。教学团队在教学内容、教学方法、教学环境以及考核办法和考核管理上进行了改革和创新，改革后的教学模式使学生增强了对园艺植物育种学理论的理解、实际应用，培养了学生的创新创业能力，提高了学生的综合素质。实验课程教学融入思政教育，一方面，教师要提升德育意识和能力；另一方面，以学科专业为依托，使思政教育融入实验教学。改革后的实验教学，为培养爱农业、懂技术、善经营的“下得去、用得上、留得住、干得好”的应用型农林人才奠定了基础。