藥用植物育種學教學方法探討

王豐青 杜家方 黃 勇 郝四平 李 娟

河南農業大學農學院，河南鄭州 450002

藥用植物育種學教學方法探討

王豐青 杜家方 黃 勇 郝四平 李 娟

河南農業大學農學院，河南鄭州 450002

《 藥用植物育種學》是高等農業院校中藥學等專業的一門重要的專業課，列入我校中藥學專業核心課程建設。本文結合主講教師在本課程教學中的一些體會，從教學內容和教學方法兩個方面進行分析，旨在為提高本課程的教學效果提供參考，為培養中藥材生產管理人才和專業技術人才服務。教師在教學內容上要與時俱進，把握學科領域最新進展，了解行業發展對中藥材育種人才的需求目標，結合教師科研成果，不斷更新教學內容，優化知識結構。在教學方法上要遵循教學規律，重視理論教學與實踐教學相結合，運用靈活多樣的教學方式，提高教學效果。

藥用植物育種學；教學方法；教學內容；探討

R9-4

A

2095-0616（2018）01-53-04

Discussion on teaching methods of medicinal plant breeding

WANG Fengqing DU Jiafang HUANG Yong HAO Siping LI Juan
College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China

《Medicinal Plant Breeding》is an important specialized course in the specialty of Chinese medicine in Higher Agricultural Colleges and universities,which is included in the core curriculum construction of Chinese pharmacy major.This article combines the experience of the instructor in the teaching of this course,from the teaching content and methods of teaching two aspects to analyze,in order to provide reference for improving the teaching effect of the course,and to cultivate Chinese medicinal herbs production management talents and professional technical personnel.Teachers should keep pace with the times in the teaching content,grasp the latest progress in the field,understand the objective demand of the breeding talent development of the industry,combined with the scientific research of teachers,constantly update the teaching contents,optimize the structure of knowledge.In teaching methods,we should follow the teaching rules,pay attention to the combination of theoretical teaching and practical teaching,and use flexible and diverse teaching methods to improve teaching effectiveness.

Medicinal plant breeding;Teaching method;Teaching content;Discussion

隨著國民經濟的發展和認可的增長，中藥材的需求量將繼續加大，中藥資源面臨更加嚴峻的調整[1]。近年來，中藥材的種植面積不斷擴大，中藥材種植的從業人員也逐年增加。為了順應中醫藥行業發展的需要，全國多所中醫藥院校、農業院校中藥學專業、中藥資源學專業開設了《藥用植物育種學》或《藥用植物遺傳育種學》。2002年，河南農業大學開設了中藥學專業，《藥用植物育種學》為主要的專業課，并于2011年把《藥用植物育種學》列入核心課程建設計劃。根據多年的教學體會，分別從教學內容和教學方法兩個方面對提高《藥用植物育種學》的教學效果進行探討與交流。

1 教學內容

傳統的《藥用植物育種學》的理論課教學內容主要包括：藥用植物育種學緒論、育種目標與途徑、種質資源、引種馴化、選擇育種、雜交育種、雜種優勢利用、倍性育種、誘變育種、生物技術育種、品種育種、抗病蟲育種、品種審定與種子生產、各論等[2]。實踐教學內容主要包括：育種計劃書的制定、種質資源表型差異性觀察、藥用植物花粉活力檢測、有性雜交技術、品種識別與拷種、組織培養技術等。隨著植物學、遺傳學、分子生物學、植物生理生態學、栽培學與耕作學等相關學科的快速發展，植物生產領域的理論和技術不斷更新，而教材內容更新相對滯后，因此，需要授課教師根據《藥用植物育種學》學科前沿的知識體系、生產實踐一線的技術需求，不斷在授課內容中補充新的理論、和生產技術。

1.1 教學內容隨學科發展不斷更新

隨著生命科學理論和技術的迅猛發展，當前植物遺傳學和分子生物學技術日新月異，要求教師授課內容要與時俱進，及時補充新的理論和技術知識到課堂中去。10多年以前，功能基因克隆與功能研究僅僅局限于個別模式植物如擬南芥和水稻。而隨著高通量測序技術的不斷更新，許多藥用植物都開展了功能基因組學研究，獲得了丹參、人參、地黃、三七、忍冬、枸杞、石斛、博落回等近40種藥用植物的轉錄組[3]，為藥用植物基因工程、分子標記輔助育種奠定了基礎，在課堂內容中補充分子生物技術在常用大宗藥材中應用的最新進展。近年來，由于破壞性的采挖，多種野生藥用植物蘊藏量急劇下降，甚至成了瀕危物種。國家中醫藥管理局牽頭于2011年8月組織開展了中藥資源普查試點工作。在摸清家底的情況下，如何進行野生藥用植物的引種馴化，實現人工栽培成功，且藥材品質沒有顯著下降[4]。這為新時代的藥用植物育種工作提出了新的課題、新的挑戰。此外，分子標記輔助選擇、航天育種等方面在藥用植物育種方面的應用也不斷加強。這些新的理論與知識的講解，能夠激發對本學科發展的濃厚興趣。

1.2 教學內容結合教師的最新科研成果

《藥用植物育種學》是一門專業性較強的課程，主講教師一般由承擔科研任務的一線教學科研人員擔任。有報道認為，大學教師的科研成果和教學效果呈正相關[5]。本教學團隊承擔多項國家級、省部級科研項目，均為學科的骨干教師。任課教師結合教師最新的科研成果，把課堂內容講解的更詳細、更深入，也更生動[6]。如作為4倍體的地黃，倍性的繼續增加并不能使地黃塊根產量提高，但雄性育性明顯降低。通過這個研究告訴學生，每個植物物種均有一個較適宜的倍性水平，植物的多倍體化是一個長期的進化過程。地黃（4X）作為母本與裂葉地黃（2X）雜交較易獲得種子，且種子飽滿；裂葉地黃作為母本雖能夠獲得種子，但種子瘦小，發育不良。通過這個例子告訴學生，屬內遠緣雜交有時能夠獲得雜交種，但以倍性高的物種作為母本更易成功。毛蕊花糖苷是地黃的指標性藥效成分，但部分品種的毛蕊花糖苷含量低于藥典標準，課題組篩選出一個毛蕊花糖苷含量超過藥典標準3 ～ 5倍的株系，通過毛蕊花糖苷含量高的株系與含量低的品種雜交，雜種后代可以出現毛蕊花糖苷含量比兩個親本都高的個體。因此，把教師的最新科學研究結果補充課堂上去，能夠加深學生對課堂知識的理解，提高課堂教學效果。

1.3 教學內容對接行業發展需求

近年來，隨著中藥生產行業的不斷發展，為了瞞住中藥質量的安全、有效、穩定和可控，多數中藥生產企業建立了大規模的藥用植物種植基地，一些非中藥生產相關企業和個人也不斷把資金注入到藥用植物生產，建立了一大批的藥用植物種植基地和農業合作社，藥用植物種植呈現規范化、規模化、機械化和集約化的趨勢，亟需補充大量的專業人才隊伍。因此，需根據藥用植物生產過程中遇到的關鍵性問題，增加如何利用育種手段對現有藥用植物群體進行改良，增強學生學以致用的能力。如針對現在多數藥用植物栽培群體遺傳基礎較為復雜，個體之間的一致性差，明確利用混合選擇手段能夠盡快育成優良品種。對于地黃、桔梗、丹參、牛膝等以塊根為入藥部位的藥材，為了提高收獲效率，應培育適宜機械收獲的品種。對于金銀花、菊花等花類藥材，應選育花期盡可能集中的品種，以節約人工成本。基于中藥生產過程中對農藥施用具有較為嚴格的要求，生態農業成為中藥農業的必由之路[7]，為了減少農藥的施用量，提倡培育該類藥用植物主要病蟲害的抗性品種。通過這些內容的重點學習，學生大學畢業后能夠盡快在藥用植物生產一線發揮業務骨干作用。

2 教學方法

2.1 重視理論與實踐相結合

《藥用植物育種學》是在植物遺傳學、藥用植物生態學、藥用植物栽培學等課程理論和方法基礎上的一門應用性較強的課程[8]，實踐教學在本課程的學習過程中非常重要。遺傳和變異是藥用植物育種的基礎。在某一植物群體中有了新的變異植株或組織（器官），通過選擇、純合形成表型一致、性狀穩定、與該物種其它群體顯著不同的優良群體，形成新的品種。在實踐教學中安排“藥用植物種質資源調查”、“藥用植物品種類型及考種特性”、“藥用植物栽培品種的識別”等實驗，讓學生對藥用植物栽培品種和野生類型的表型性狀加深認識，明確某一藥用植物新品種的育種目標。植物群體自然變異率較低，而有益的變異則更少。為了提高藥用植物有益變異率，安排“藥用植物花粉的生活力檢測”、“藥用植物有性雜交技術”、“藥用植物組織培養技術”、“藥用植物誘變技術”等實驗，讓學生了解創造藥用植物變異的各種技術及其誘變效率，掌握這些育種改良技術的操作要點。通過強化實踐教學，提高學生對理論知識的理解。

2.2 重視校內實習實踐基地的應用

實踐教學是培養學生實踐知識、實踐能力、綜合素質和創造能力的重要綜合性訓練環節[9]，是決定本科教學質量的關鍵環節之一[10]。實習實踐基地建設是《藥用植物育種學》實習實踐教學的基礎，設施完善、經費充足、制度保證是保證實習實踐教學質量的前提。《藥用植物育種學》實習實驗教學分為室內和室外兩部分。室內教學對于實驗設備和場地有較高的要求，學校依托“國家2011計劃”-河南糧食作物協同創新中心、省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室、河南省中藥資源與開發利用工程技術研究中心等國家級和省部級科研平臺，為中藥學室內實習實驗教學的開展搭建了很好的平臺，保證了實驗教學的質量。室外實習實驗對于《藥用植物育種學》的學習同等重要，在河南農業大學許昌校區和文化路校區，學校分別劃分不少于500m2的土地供中藥學學生開展實踐教學。由于實踐教學的場所設置在學校里，為師生節省了大量的時間，而且方便學生及時發現實踐過程中存在的問題，大大提升了教學效果。同時，在校內開展實習實踐的過程中，部分學生對本校教師的科研方向產生了濃厚的興趣，部分同學考取了本校的研究生，為學科的發展提供了新生力量。

2.3 鼓勵學生積極參與課堂教學

課堂教學需要學生的參與，教師的“獨角戲”會讓課堂沉悶、沒有生機，學生學習的積極性不高，學習效率降低。課堂教學的效果很大程度上取決于學生的參與情況[11]。教師可采取課堂隨機提問的方式，提高學生參與課堂的積極性，提高學生學習課程知識的效率。提問不但能夠讓學生在上課時集中精力，而且節省因課堂考勤浪費的大量時間。通過學生與老師的互動，可以幫助老師了解學生對課堂知識的理解程度，以便教師調整教學進度達到更好的教學效果。發揮優秀學生的示范作用，對于部分理論性不是很強的教學內容可以讓學生自己準備課件，根據自己的理解和文獻查閱的結果在課堂上給同學們講解。不僅能夠鍛煉學生查閱文獻、學習總結的能力，也可以培養學生的語言表達和課堂掌控能力，而且可以增加學生對學科專業知識的濃厚興趣。還可以就某個學科前沿的知識點，讓同學們根據查閱的資料和自己的理解，進行充分辯論[12]，加深理解提高課堂效果。

2.4 靈活運用教學方式

案例教學在《藥用植物育種學》的學習過程中應用廣泛，可以幫助學生理解不同育種方法的技術要點和操作流程。傳統教學手段靠教師的豐富閱歷和高超的表達技巧描繪不同藥用植物育種的方法流程及操作要點，也需要學生注意力集中、想象力豐富才能達到較好的效果。而隨著多媒體技術在課堂上的應用，制作優良的幻燈片和視頻使案例展示形象生動，幫助學生理解復雜的技術流程，提高教學質量[13]。但同時，也要重視傳統的板書教學。板書能夠清晰地體現教學意圖，把教師所講內容按順序逐次展開，教學重點突出、直觀性強，便于學生進行思考和鞏固記憶[14]。理論部分內容如單（顯性）隱性基因的回交轉育、異源多倍體的產生、胞質不育系的“三系配套”方法等較為復雜，單純的靠PPT展示學生不宜理解和掌握，需要教師在黑板上書按照先后寫并，邊寫邊講，不斷啟發，通過與學生的情感交流，提高學生對授課內容的認知程度。適當運用“比較法”和“討論法”，加深學生對課堂知識的理解[15]。因此，課堂教學應多種教學方式相結合，靈活運用多媒體和板書，提高教學效果。

3 小結與展望

《藥用植物育種學》這門課程為培養適應中醫藥快速發展的專業技術人才而設，課程內容基于傳統的育種理論和現代的育種實踐，具備較強的應用性。當前中醫藥行業快速發展，人民衛生健康對植物藥的需求不斷增加，關于中醫藥理論和實踐的研究發展很快，需要藥用植物育種的教學內容不斷更新，適應行業發展對人才知識體系的需求。在教學方法上也要不斷探索，重視實踐教學的作用，整合資源建立校內實習實踐基地，鼓勵學生參與課堂教學，靈活運用多媒體技術，提高學生學習《藥用植物育種學》的興趣與學習效果。

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2017-07-21）