2025年依托虚拟仿真平台作物育种学课程实验教学改革探索——以马铃薯育种技术为例.pdfVIP

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

依托虚拟仿真平台作物育种学课程实验教学

改革探索——以马铃薯育种技术为例

信息时代的到来，对高校传统的实验课程教学提出了新的挑战。虚拟仿真实

验技术是指通过计算机构建出仿真的实验场景，突破原有实验条件限制，不受时

间和空间的制约[1-2]而进行实验。教育部非常重视虚拟仿真实验教学项目的开发

····2025年7月，教育部办公厅印发《2025—2020年开展示范性

虚拟仿真实验教学项目建设的通知》，提出：以完整的实验教学项目为基础，建

设示范性虚拟仿真实验教学项目，形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享

有效的高等教育信息化实验教学项目示范新体系，支撑高等教育教学质量全面提

高[3]。以虚拟仿真实验教学项目为载体，加快虚拟工厂、智能实验室等的建设，

并利用信息技术来发展实验教学，能够以实验教学的信息化促进高等教育的发展

[4-6]。

乡村振兴工作的重点包括加快农业农村大数据应用，推进智慧农业发展，推

动数字化应用场景研发推广，现代农业将以全新的方式推动传统农业的转型与升

级[4-5]。作物学作为现代农业不可或缺的一部分，越来越受到社会的重视。农学

专业培养体系的特点是理论与实践紧密结合，培养学生可持续发展的意识及使学

生掌握农业生产的技能与方法，实践教学在专业人才培养方面有重要作用[6-7]。

需将现代农业生产技术、新一代信息技术等多门学科融合，着力提升农学专业人

才的创新意识、创新能力与科研素养，培养农学专业学生的综合实践能力[8-10]。

黑龙江八一农垦大学农学专业是首批国家级卓越复合应用型人才培养模式

改革试点专业和国家一流本科专业建设点。该校紧紧围绕建设特色鲜明的高水平

现代农业大学的办学定位，立足服务垦区和龙江区域经济发展，面向现代化大农

业产业人才需求，培养德智体美劳全面发展，掌握现代作物栽培和育种基本理论、

基本知识和实践技能，富有创新创业意识和能力的拔尖创新型和复合应用型农业

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

技术人才。拔尖创新型人才注重科研创新能力培养，复合应用型人才注重综合应

用技能培养[11-13]。

1作物育种学实验课程实验教学现状

作物育种学是黑龙江八一农垦大学农学专业的必修课，课程针对作物育种理

论知识安排了相应的实验内容。由于作物育种是一个漫长而又复杂的过程，该课

程在本科三年级上学期开课，此时为北方的秋冬季节，学生参与田间育种实验也

只能看到秋收的过程，对于前期准备工作、播种、杂交授粉、田间管理等环节难

以参与其中，学生对所学育种理论的理解浮于表面。

1.1知识点缺乏连贯性

由于马铃薯育种技术知识点分散，马铃薯属于无性繁殖作物，理论与实践之

间跨度较大。图像处理涉及理论知识点多，不同章节的理论没有必然的学习次序，

由于课时有限，学生与教师之间互动较少，学生接受知识较被动，且与实践环节

脱节，学习效率较低。

1.2实验资源有限

马铃薯育种技术实验需要多个环节，从播种到收获每个环节都需要准备大量

种子材料及实验用品，课堂上教师讲授仅限于书本和课件中的理论知识，马铃薯

育种所需相关设备及材料不能满足实验教学需要，学生凭观看课件理解实验内容，

知识掌握程度各异，实验效果也不甚理想。

1.3学生动手能力的差异使得教学效果不理想

马铃薯育种需要较强的动手能力，而学生的实践能力不同，大部分学生把时

间用在认知材料和掌握仪器操作环节，无法投入更多精力去理解和整合整个育种

过程