高職植物組織培養(yǎng)課程教改探索與實踐

朱國兵　敖愛艷

【摘 要】本文以教育思想與觀念改革為先導(dǎo)，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才為目標(biāo)，通過編寫出版最新教材，調(diào)整課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)；引入現(xiàn)代教育技術(shù)，改革傳統(tǒng)教學(xué)方法；組建實訓(xùn)教學(xué)團隊，優(yōu)化實驗實訓(xùn)內(nèi)容；教學(xué)和科研生產(chǎn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生良好職業(yè)素質(zhì)，初步探索了植物組織培養(yǎng)課程在高職院校教學(xué)改革的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】植物組織培養(yǎng) 教學(xué)改革 高職教育

植物組織培養(yǎng)是20世紀(jì)初以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一項技術(shù)，經(jīng)過四十多年發(fā)展已成為現(xiàn)代生物工程技術(shù)中的一個重要組成部分，為優(yōu)良品種的快速繁殖、培育脫毒苗木、進(jìn)行突變體篩選培育、遺傳育種、藥用植物工廠化生產(chǎn)、種質(zhì)資源保存和植物基因庫建立等方面開辟了有效的新途徑。植物組織培養(yǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，尤其是快速繁殖和脫毒苗培育技術(shù)，在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中具有重大的實踐意義，因此它成為當(dāng)代生物科學(xué)中最富有生命活力的領(lǐng)域之一。植物組織培養(yǎng)技術(shù)滲透到生物學(xué)科的各個領(lǐng)域，為細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)等方面的科學(xué)研究提供了一個極為重要的手段。因此，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在社會生產(chǎn)上和理論研究上都有十分重要的意義。

植物組織培養(yǎng)課程在許多高職高專院校，尤其是農(nóng)林院校，都作為一門重要職業(yè)能力核心課程或拓展課程開設(shè)。這對于擴大學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，增加畢業(yè)生就業(yè)機會，提高就業(yè)質(zhì)量都大有益處。多年來，我們在教學(xué)過程中結(jié)合高職院校的自身特點，對植物組織培養(yǎng)課程教材建設(shè)和教學(xué)改革進(jìn)行探索和實踐，獲得了良好效果。

一、編寫出版最新教材，調(diào)整課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.編寫并出版新的《植物組織培養(yǎng)》教材

筆者在教學(xué)和科研工作中發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)雖然出版了不少關(guān)于植物組織培養(yǎng)方面的教材（或?qū)Ｖ@些教材若應(yīng)用在高職高專院校的教學(xué)上，則不同程度地感覺到存在以下缺憾：有的教材定位不準(zhǔn)確，不能體現(xiàn)職業(yè)特色；有的偏重應(yīng)用、欠缺必要的理論；有的缺少圖表、可讀性差和不易理解；有的過多地加入其它學(xué)科的內(nèi)容（如細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等）而不重視基本的技術(shù)和技能；有的書籍由于出版年代較早而內(nèi)容過于陳舊，所以適合高職高專教學(xué)使用的教材極少。因此，我們聯(lián)合濰坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院、黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等5所職業(yè)技術(shù)學(xué)院的部分專家學(xué)者合作編寫和出版了《植物組織培養(yǎng)》一書，本教材的編寫突出職業(yè)教育特點，具有顯著的特色，主要表現(xiàn)在以下兩方面：第一，將實驗室的實驗技術(shù)、操作技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)，將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)效益；第二，著眼于植物組織培養(yǎng)快速繁殖生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和指導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)掌握30多種經(jīng)濟作物的組培快繁生產(chǎn)技術(shù)和管理，加強學(xué)生的實踐技能和操作技能。此外，在教材編寫過程中特別注重植物細(xì)胞培養(yǎng)、遺傳轉(zhuǎn)化、脫毒等重要領(lǐng)域，并反映其最新研究與應(yīng)用的進(jìn)展，既可供生物領(lǐng)域科技企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)與管理的第一線應(yīng)用型技術(shù)人才的學(xué)習(xí)和實踐，又能給研究者提供有益的參考，更為重要的是它十分適合高職高專院校對高素質(zhì)技能型專門人才的培養(yǎng)。目前，這本教材已經(jīng)被一批高職高專院校所采用，反饋給予了較高的評價。

2.調(diào)整課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)

本教材內(nèi)容的編寫是緊密圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)技能型性專門人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以必需、夠用為度來組織實施，理論與實踐內(nèi)容結(jié)合。在課程內(nèi)容體系上，我們將該書劃分為十二章。第一章為植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識，介紹植物組織培養(yǎng)概念與類型、植物細(xì)胞的全能性、脫分化、植物形態(tài)建成、增殖系數(shù)等基礎(chǔ)知識。第二章為植物組織培養(yǎng)快速繁殖，主要包括組培工廠的設(shè)計；植物組織培養(yǎng)的設(shè)備、儀器及使用方法；組培快繁的工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)以及在生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)的問題和解決措施四方面內(nèi)容。第三章為植物脫毒，介紹了脫毒的原理與方法、如何鑒定脫毒苗和脫毒苗的保存與繁殖。第四章為組培快繁技術(shù)在花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用，闡述了若干種具有代表性的花卉的工廠化生產(chǎn)技術(shù)。第五章為組培脫毒快繁在果蔬生產(chǎn)上的應(yīng)用，主要介紹了若干種重要的果蔬作物的脫毒快繁生產(chǎn)技術(shù)。第六章為組培快繁在藥用植物生產(chǎn)上的應(yīng)用，主要是關(guān)于中草藥植物的組培快繁。第七章為組培快繁在林木生產(chǎn)上的應(yīng)用，介紹了若干種經(jīng)濟林木和觀賞林木的工廠化育苗生產(chǎn)技術(shù)。第八章為植物組培快繁生產(chǎn)與經(jīng)營管理，論述了植物組培工廠在經(jīng)營、管理和生產(chǎn)方面的相關(guān)知識。第九章為生殖器官培養(yǎng)，包括花藥和花粉培養(yǎng)、胚胎與子房培養(yǎng)兩大部分內(nèi)容。第十章為細(xì)胞培養(yǎng)，內(nèi)容主要涉及單細(xì)胞和懸浮細(xì)胞培養(yǎng)。第十一章為原生質(zhì)體培養(yǎng)，介紹了原生質(zhì)體的分離與純化以及細(xì)胞融合知識。第十二章為植物遺傳轉(zhuǎn)化，主要對植物遺傳轉(zhuǎn)化的基本知識進(jìn)行相關(guān)的闡述。教材除了在文字上強調(diào)實踐外，增加了實踐操作的教學(xué)內(nèi)容部分，編寫了15個獨立性的實驗實訓(xùn)項目和10個綜合性的實訓(xùn)項目，目的在于培養(yǎng)學(xué)生全面的職業(yè)能力。重構(gòu)課程內(nèi)容體系脈絡(luò)明了清晰、循序漸進(jìn)，具有更好的針對性和實用性。

二、引入現(xiàn)代教育技術(shù)，改革傳統(tǒng)教學(xué)方式

植物組織培養(yǎng)是生物科學(xué)中多種基礎(chǔ)學(xué)科相互結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物，與它們關(guān)系密切。一方面，植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于植物學(xué)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、病理學(xué)、(比較)胚胎學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的研究，為解決這些學(xué)科中的有關(guān)理論問題作出了不可替代的貢獻(xiàn)；另一方面，這些學(xué)科也對植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了理論背景，開拓了新的應(yīng)用方向。此外，隨著生命科學(xué)的發(fā)展，植物組織培養(yǎng)將不斷的有新知識、新工藝、新方法、新技術(shù)的更新，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中日益發(fā)揮著越來越重要的作用，并有著巨大的應(yīng)用前景。因此，“植物組織培養(yǎng)”課程在教育技術(shù)和教學(xué)手段上有其自身的優(yōu)點和特色，在教學(xué)中，筆者力求將教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體地位相結(jié)合，采用現(xiàn)代科技手段和新穎的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和趣味性，從而有利地促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

在教育技術(shù)手段上，筆者除采用主教材《植物組織培養(yǎng)》外，還廣泛采用其它相關(guān)的輔助教材，打破一門功課一本教材的教學(xué)格局；利用PowerPoint制作了配套的課件輔助教學(xué)，課件中充滿了大量豐富而詳實的圖片資料；與此同時，我們正在對植物組織培養(yǎng)進(jìn)行精品課程的建設(shè)。這些措施都是為了更好地適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展趨勢，使得教學(xué)擺脫教師僅靠一本教材進(jìn)行課堂教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，運用多種新型教學(xué)工具，依靠以計算機和網(wǎng)絡(luò)為支撐平臺，提供多種教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

在教學(xué)方式上，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)現(xiàn)場情況而靈活運用多種教學(xué)方法。采用多媒體與板書相結(jié)合式教學(xué)，充分利用幻燈、動畫和錄像等多種多媒體手段來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情；課堂中進(jìn)行提問式教學(xué)，引起學(xué)生注意，活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升；立足課堂，放眼世界，介紹著名科學(xué)家突破一些重大課題的思路和試驗，通過啟發(fā)式的教學(xué)啟迪學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題；采用互動式討論，即每堂課留出5分鐘的時間，鼓勵學(xué)生提問、討論和交流；在復(fù)習(xí)中采用總結(jié)、歸納和分析比較的方法幫助學(xué)生理解和記憶，達(dá)到事半功倍的效果；情境教學(xué)讓學(xué)生親臨工作現(xiàn)場，從工作現(xiàn)場中來掌握理論知識與實踐操作技能，避免了純理論的空洞和抽象；任務(wù)驅(qū)動與觀摩教學(xué)則主要應(yīng)用于實驗實訓(xùn)的教學(xué)中，其基本思路為設(shè)定總體任務(wù)→擬訂各階段目標(biāo)→隨機分組→任務(wù)配置→實施任務(wù)→觀摩點評→總結(jié)提高七個步驟，此教學(xué)方法的采用既鍛煉了學(xué)生的實踐操作技能，又培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神。

三、組建實訓(xùn)教學(xué)團隊，優(yōu)化實驗實訓(xùn)內(nèi)容

1.成立實訓(xùn)教學(xué)團隊，加強教學(xué)團隊建設(shè)

植物組織培養(yǎng)是一門實驗性很強的課程，因此要高度重視實驗實訓(xùn)課的教學(xué)。為了加強實驗教學(xué)，我們組建了實訓(xùn)教學(xué)團隊，在團隊建設(shè)上主要從兩方面下工夫：其一，提高專職教師技能。對于團隊中的專職教師，每年必須到企業(yè)中進(jìn)行不少于兩個月的頂崗實踐鍛煉，積累工作經(jīng)歷，提高實踐教學(xué)能力。其二，改善師資結(jié)構(gòu)。聘請行業(yè)企業(yè)中的專業(yè)人才和能工巧匠作為教學(xué)團隊里的兼職教師，參與到實訓(xùn)教學(xué)中。目前，本實訓(xùn)教學(xué)團隊由7位教師組成，其中專職教師4人，外聘兼職教師3人；高級職稱2人，中級職稱4人，初級職稱1人。本團隊中的成員都是長期從事植物組織培養(yǎng)教學(xué)、科研和生產(chǎn)工作，是一支學(xué)術(shù)水平高,具有豐富理論知識和實踐操作經(jīng)驗的教師組成，為植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革的不斷進(jìn)步與發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.優(yōu)化實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，強調(diào)操作技能訓(xùn)練

植物組織培養(yǎng)實訓(xùn)教學(xué)的特點是既注重學(xué)生基本實驗技能的訓(xùn)練，又要在充分發(fā)揮學(xué)生自主性的基礎(chǔ)上結(jié)合實踐進(jìn)行教學(xué)。根據(jù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的這個特點，調(diào)整優(yōu)化了實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，其由八項基礎(chǔ)性技能實訓(xùn)和四項綜合性技能實訓(xùn)構(gòu)成（見表1）。學(xué)生在完成基礎(chǔ)實訓(xùn)任務(wù)并牢固掌握基本操作技能后才可以進(jìn)行綜合實訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)生自行選定綜合實訓(xùn)項目，查閱文獻(xiàn)資料，擬定和實施實訓(xùn)方案，培養(yǎng)學(xué)生獨立實踐能力。通過基礎(chǔ)性和綜合性的實訓(xùn)共同開展，學(xué)生的操作技能水平獲得顯著的提高，近四年來，報考植物組織培養(yǎng)工種的通過率高達(dá)92.5%。

四、教學(xué)與科研生產(chǎn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)

在強化基本實驗操作技能的同時，還應(yīng)兼顧教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)研究、生產(chǎn)實踐的相互結(jié)合?？蒲?、生產(chǎn)和教學(xué)的有機結(jié)合，不但有利于提高教學(xué)工作的效率，而且更有利于學(xué)生的綜合實踐能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這門課程的教學(xué)中，主要采取以下措施來達(dá)到教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。第一，讓學(xué)生參加教師的相關(guān)科研項目。如園藝、園林類專業(yè)方向的學(xué)生參與“桉樹的離體快繁”、“寒蘭組織培養(yǎng)”、“麝香百合的脫毒與快速繁殖技術(shù)”等課題；現(xiàn)代農(nóng)藝專業(yè)的學(xué)生參與“羅漢果組織培養(yǎng)研究”和“桂林馬蹄組織培養(yǎng)技術(shù)研究”；生物技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生參與“優(yōu)質(zhì)網(wǎng)紋甜瓜組織培養(yǎng)研究”、“香蕉的組織培養(yǎng)研究”和“云南甜龍竹的快速繁殖技術(shù)研究”等項目。學(xué)生通過親自參加科研活動，掌握了科學(xué)研究的基本方法，開拓了科研思路，樹立起正確的科研理念。與此同時，學(xué)生也從教師身上學(xué)到實事求是、一絲不茍的科研作風(fēng)，懂得從事科學(xué)研究自身應(yīng)具備的素質(zhì)，為今后從事組培新產(chǎn)品的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。第二，組織學(xué)生到專業(yè)化、規(guī)?；慕M培工廠參觀考察，作為植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)的一頂重要內(nèi)容。一方面，學(xué)生感受到組培技術(shù)的廣闊市場化前景，激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，另一方面，還可以了解到組培生產(chǎn)中的主要環(huán)節(jié)以及存在的問題，了解到理論與實踐的距離，使學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性增強，并且聯(lián)系實踐來學(xué)習(xí)理論。第三，與相關(guān)的組培公司簽訂共同培養(yǎng)專業(yè)人才的協(xié)議，安排學(xué)生定期參與生產(chǎn)實踐。本地區(qū)的公司，如廣西農(nóng)科院組培中心、金光農(nóng)場、三塘苗木基地等，主要是安排大一和大二學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)；外省的廣州花卉研究中心、深圳科苗園藝寶業(yè)有限公司等，主要是負(fù)責(zé)大三學(xué)生的畢業(yè)實習(xí)，并且實習(xí)時間一般不少于半年。第四，教師通過參與各種國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流會議和國內(nèi)組培苗圃、溫室和人工林地的實地考察，帶回來大量相關(guān)行業(yè)內(nèi)的最新信息。

當(dāng)今是科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的年代，植物組織培養(yǎng)技術(shù)不斷發(fā)展而日趨完善?？萍嫉倪M(jìn)步與實踐水平的提高，使得植物組織培養(yǎng)課程中的理論、方法、技術(shù)、工藝日新月異，因此，只有不斷地進(jìn)行課程建設(shè)和改革，才能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，真正培養(yǎng)出適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的德、智、體、美全面發(fā)展的高素質(zhì)技能型性專門人才。

基金項目：（1）廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物技術(shù)及應(yīng)用重點專業(yè)建設(shè) 桂農(nóng)職院發(fā)［2005］29 ；（2）廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院重點課程建設(shè) YZK0604 。