林木遗传育种学课程线上+线下混合式教学模式研究与实践

摘  要：林木遗传育种学是为林学本科学生开设的一门专业基础核心课程。由于林学专业缺少遗传学的专业基础课，学生专业基础薄弱，再加上近年来课程设置的改革，林木遗传育种学的课时被大大压缩，这门课程已成为林学专业学生公认的最难核心课程。因此，原有的教学方式已难适宜新的教学要求。该文根据课程特点，探索以学生为中心的线上线下混合式教学新模式，对教学实践、经验和体会进行总结，以期充分发挥学生的主体作用和为相关教师的教学改革提供参考。

关键词：林木遗传育种学；线上线下混合式教学；教学改革；教学实践；教学模式

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）23-0１２６-0４

Abstract： Forest Tree Genetics and Breeding is a professional basic core course for undergraduate students of forestry major. Due to the lack of the professional basic course genetics in forestry major， students' professional foundation is weak. In addition， in recent years， the reform of curriculum setting has greatly reduced the class hours of the course Forest Tree Genetics and Breeding. So， this course has become the most difficult core course recognized by the students of forestry major. Therefore， the original teaching method has been difficult to meet the new teaching requirement. According to the characteristics of the course， this study explored a new model of student-centered online and offline mixed teaching， and summarized the teaching practice， experience and understanding， in order to give full play to the main role of students and provide reference for the teaching reform of relevant teachers.

Keywords： Forest Tree Genetics and Breeding; online and offline mixed teaching; teaching reform; teaching practice; teaching mode

林木遗传育种学课程是林学专业核心课，是以遗传学为理论指导，研究林木性状遗传与变异的规律，并利用林学、生态学、数学、化学和经济学等多学科的理论和技术，按照育种目标，对树种进行遗传改良的一门应用科学，是现代生物技术在林业中应用的主要学科领域[1]。本课程是由林学专业的遗传学和林木育种学２门课程整合而成的，知识内容广泛且不断更新以及课时数的限制，原来的林木遗传育种学课程教学已不能完全满足适应时代发展需求的林学类创新型人才培养的需求，因此，林木遗传育种学课程教学改革势在必行。

一  研究背景和思路

林木遗传育种学（以下简称“本课程”）是研究林木遗传与变异，研究林木优良品种选育与繁育的理论及技术的科学[1]。本课程是为林学本科学生开设的一门专业基础核心课程。由于林学专业缺少遗传学的专业基础课，学生专业基础薄弱，再加上近年来，课程设置的改革，由原来林学专业的遗传学和林木育种学２门课程，被整合为林木遗传育种学课程，课时被大大压缩，从而导致这门课程成为林学专业学生公认的最难核心课程。因此，如何通过优化课程的设计、融合优秀在线教学资源、合理利用教学手段、高效利用课堂时间，提高本课程的教学质量和教学水平，使林学专业的学生扎实掌握本课程的理论知识，为将来从事林业相关研究和工作奠定坚实的基础，已成为目前本课程教学改革和创新的方向。

林木遗传育种学是结合了植物生物化学、遗传学、细胞生物学和生物技术等相关内容形成的一门独立课程，该课程与植物学、植物生理学、森林培育学以及生态学等课程相互联系、相互渗透，内容涉及面广，理论知识深，且兼具实操性。对于这样一门实操性无法在课堂上展现的课程，学生不易掌握，单纯以课堂讲授的方式教学收效甚微，首先理论知识讲述往往比较枯燥，对学生没有吸引力，难引起学生的兴趣；再者，该门课程内容涉及范围广，很多知识点需要多方面的联结，再加上学生相关知识点的基础薄弱，很容易就会跟不上思路；最后，课程内容与实际生产有紧密的联系，学生对实际的生产接触少，课堂上讲的内容没有得到有效的接受[1]。总之，林木遗传育种学课程教学中面临着3个矛盾：一是教师“填鸭式”单向灌输理论知识与以学生为主体的教学需求，二是教学内容丰富与课时偏少，三是课程的实践性高与学生缺乏生产实践经验。因此，开展本课程教学改革和探索很有必要。

处于信息化高速发展的时代，如何利用网络信息的综合性、互动性、及时更新性和便捷性等优势，变革大学传统的教学模式，将学生拉回课堂，参与课堂教学成为摆在高校教师面前迫切需要解决的问题。自2011年慕课（MOOC）创立以来，线上教学平台和线上课程如雨后春笋般不断涌现[2-3]。在防控期间，教育部就组织了22个在线课程平台免费开放在线课程达2.4万余门[4]。线上教学平台除了传统课堂上惯用的录像资料、阅读材料和练习题，还可为师生提供互动的交流平台，实现一对一、一对多、多对多的信息交流，为课程的学习提供一种自由便捷的途径。在这种教学模式下，学生课下可通过网络课程学习，课上能在老师的协助下，拥有更多自主学习与交流的机会，充分利用课堂上宝贵时间，从而达到对课程更深层次的理解[5-9]。

因此，我们开展了林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式探索，利用网络化信息技术构建新型的多维学习模式，通过学校在线教育综合平台进行管理，线上优秀教学资源的整合利用，课堂上学生演讲、提问，教师重点难点的讲解以及考核方式改变等开展本课程的教学改革，探索一种以探究分析问题为导向的教与学互动的教学模式。笔者总结了近年来教学实践、经验和体会，以期改变传统教育过程中满堂灌、以教师为主导的教学模式，使学生通过网络学习、课堂提问和演讲等多样性的学习方式，充分调动和发挥学生学习的积极性，从而构建以学生为主体的自主学习，切实提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，不断提高教学质量，最终为培养适应时代发展需求的林学类创新型人才提供参考。

二  研究的实施方案

（一）  调查研究

对已开展林木遗传育种学课程线上+线下混合教学的相关农林高校进行问卷调研，了解林木遗传育种学课程开展混合式教学过程中的实际情况、设计方法和内容、实施过程中遇到的问题、实施效果和问卷反馈等，吸取和借鉴经验。在华南农业大学（以下简称“我校”）其他课程线上线下混合式实际教学过程中，在学生中开展问卷调查，了解学生知识学习的效果和混合式教学模式在培养自身综合能力方面的作用。

另外通过文献查阅，对林木遗传育种学或其他遗传学、育种学等相关课程开展混合式教学的现状进行研究，了解相关课程非标准答案试题库建设等情况，总结相关课程混合式教学的经验和不足，在此基础上，优化混合式教学的相关环节，为本项目的开展提供理论基础和经验参考。

（二）  教学改革实践探索

在前期调研的基础上，在林木遗传育种学课程教学中有针对性地开展线上+线下混合式教学。采用启发式教学，引导学生开展自主学习；以生产中遇到的实际问题，建立以解决问题为导向的教学模式；建立互助学习平台，延伸和补充课堂教学；通过对课堂展示和部分命题实施非标准答案的考核，改变考核和评价方式。

利用优秀的线上教学资源，采用慕课平台上中国农业大学刘庆昌教授主讲的遗传学是国家精品资源共享课，已有4 206人参与学习；我们教学团队开发的智慧树平台上的林木育种学课程，全国有13所高校的23位教师参与课程建设，在2020年1月1日上线，截至2022年12月就有2 037人参与学习。利用线上互助学习平台，提前介绍学习相关内容的目的与意义，提高学生学习的兴趣和自主学习的积极性，布置知识内容范围、重点和难点的预习，各自总结预习后的理解程度，课上提出难点，教师充分利用课上宝贵时间进行重点讲解和实践的列举，并介绍课程相关内容的研究前沿，既能提高学生对知识的理解程度，又能提高学生对科学研究的向往。

（三）  结果分析和总结

结合调研和教学实践，邀请主讲教师以及学生代表，召开座谈会。针对课程实际教学效果开展讨论，总结经验、弥补不足；同时分析收集的调查问卷，总结实践经验，构建和优化林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式，并进行推广应用。

三  实践的结果

通过林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式的实践，拓宽了学生的知识面，了解了课程相关内容的前沿信息，提高了学生学习的兴趣和对科学的好奇心，充分调动了学生的学习主动性和积极性，提高了学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，提高了学生的综合素质和创新能力。林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式在我校2018级和2019级的林学专业本科生中进行实施，均获得很好的效果，这两个年级的学生在林木遗传育种学课程的期末考试中均未出现不及格的现象，且部分同学达到了优秀（表1），彻底解决了在期末考试中林学本科专业学生的林木遗传育种学课程每次均会出现多位同学不及格，达到优秀更是寥寥无几的现象。这充分说明了本课程线上+线下混合式教学模式对林木遗传育种学课程教学质量的提升起着重要的作用。

林木遗传育种学课程是林学专业的核心必修课，是一门实践性很强的课程，是适应时代发展需求的林学类创新型人才培养的基础课程。通过林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式的实践，使得学生对知识理解更加扎实，同时也激发了学生对科学实践的兴趣。因此，通过本教学模式的实践，为相应配套的实践课程林木遗传育种学实习的顺利进行奠定了知识储备和科研精神，使得学生对于林木遗传育种学实习，充满了期待。在实习的过程中，能很好地将课本中的理论知识与实际中的生产实践结合起来，通过实习又将理论知识得到进一步巩固。遗传测定是林木遗传育种学的重点和难点，也是林木育种的核心工作，通过林木遗传育种学课程的线上+线下混合式教学模式的实践，使得学生能深入理解本知识的应用，并通过实习，使得学生扎实掌握遗传测定的相关内容，提高学生对理论学习意义的认识，激发学生的林业情怀，为将来从事林业相关研究和工作奠定坚实的基础。

四  实践经验总结

（一）  打破传统的单一线下课堂教学，融合线上优秀的教学资源，使学习的时间安排灵活且对不理解的知识可重复学习，从而充分利用线下课堂时间

受限于课时安排，根据实际情况对教学内容进行合理调整。遗传学中的遗传的细胞基础、遗传物质的分子基础、细菌与病毒的遗传、细胞质遗传与雄性不育、遗传图谱构建和基因定位、遗传与发育和林木育种学中的林木种质资源、引种与驯化、抗逆育种和组织培养等指出重点并交给学生通过线上课程自习，汇总学生学习后碰到的难点进行统一重点讲解。而遗传学中的遗传定律、基因和染色体突变、数量遗传、群体遗传以及林木育种学中的选择育种、杂交育种、林木育种策略、种子园、采穗圃和遗传测定等是课程的重点内容，学生需要完全掌握其原理及方法，需要安排充足的课时来完成。涉及前沿的技术，如分子育种、基因工程、基因编辑等内容，需要及时查阅文献，了解研究现状，将最新的研究成果和动态引入到课堂教学内容中，使学生及时了解前沿信息，提高学生对科学研究的向往，弥补教材内容滞后的状况。