高師“植物組織培養(yǎng)”課程改革探討

武愛龍

(湛江師范學院 基礎(chǔ)教育學院，廣東 湛江 524037)

高師“植物組織培養(yǎng)”課程改革探討

武愛龍

(湛江師范學院 基礎(chǔ)教育學院，廣東 湛江 524037)

針對高校師范類生物教育專業(yè)“植物組織培養(yǎng)”教學中存在的問題，嘗試對“植物組織培養(yǎng)”教材的選用、教學內(nèi)容、教學方法，教學手段以及考核等進行了改革探索，提高學生的理論水平和動手能力，更好地促進教學質(zhì)量的提高.

高等師范院校；植物組織培養(yǎng)；課程改革；教學質(zhì)量

植物組織培養(yǎng)是20世紀初以植物生理學為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一門新技術(shù)，其基本內(nèi)容是指在無菌條件下，將植物的任何器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適當?shù)呐囵B(yǎng)條件，使其生長分化形成完整植株的過程[1].是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的一個重要組成部分，已經(jīng)廣泛地應用于各類珍稀、名貴植物的良種快速繁殖與無病毒種苗的生產(chǎn)，并取得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益.同時，植物組織培養(yǎng)是中學生物學教學的重要內(nèi)容，在培養(yǎng)學生對生物學基礎(chǔ)知識的理解，了解生物技術(shù)在實踐中的應用等方面具有重要作用.

基于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要性，目前，各個大學植物生產(chǎn)類專業(yè)(生物學、農(nóng)學、林學等)都積極開設(shè)了植物組織培養(yǎng)課程，尤其是農(nóng)林院校，都是作為一門重要職業(yè)能力核心課程或職業(yè)能力拓展課程開設(shè)，因此，關(guān)于“植物組織培養(yǎng)”課程教材建設(shè)以及教學改革方面的研究比較多[2-7]，而對于高等師范院校關(guān)于“植物組織培養(yǎng)”這門課程改革的研究卻未見報道.根據(jù)在教學過程中結(jié)合師范院校的自身特點，筆者對“植物組織培養(yǎng)”課程在教學目的、教材的選擇、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、考核的方式等方面進行了一些探討和實踐，取得了一定的效果.

1 突出教學目的

“植物組織培養(yǎng)”是一門理論要求較高、實踐性較強的專業(yè)任選課程，該課程教學目標是讓學生明確植物組織培養(yǎng)的基本概念和基本原理，掌握植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)和實用性技術(shù)，了解植物組織培養(yǎng)的前沿知識和研究性技術(shù)，具備組建應用型組織培養(yǎng)實驗室、應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行花卉、果樹、蔬菜等良種快繁與無毒苗生產(chǎn)及繼續(xù)學習與持續(xù)發(fā)展的能力[8].而且，現(xiàn)在在高中生物的新課程改革中倡導探究性學習，強調(diào)自主性學習.力圖促進學生學習方式的變革，培養(yǎng)學生主動參與探究過程，培養(yǎng)學生對生物學基礎(chǔ)知識的理解，了解生物技術(shù)在實踐中的應用等方面具有重要作用，為此，人教版的高中生物學新教材中加入了植物組織培養(yǎng)實驗[9]，比如高中生物選修1教學參考中就有專門的一節(jié)是講解植物組織培養(yǎng)技術(shù).

2 建立完善且符合師范教育特點的課程體系

“植物組織培養(yǎng)”是一門內(nèi)容覆蓋面廣、發(fā)展快，且與其他學科的交叉滲透廣泛，涉及生物化學、植物生理學、生物化學、細胞學、分子生物學、病理學、遺傳學等內(nèi)容，但課時卻非常有限，根據(jù)教學大綱，總課時只有36學時，其中理論教學是27學時，實驗教學9學時.在較短的授課時數(shù)中容易出現(xiàn)一系列問題，如體系不嚴密、層次不分明、內(nèi)容多.所以要提高教學質(zhì)量，必須圍繞著教學大綱，確定好課堂授課內(nèi)容，既要重視課程本身的完整性與系統(tǒng)性，又要根據(jù)師范教育對學生需求的特點(尤其是中學生物新課程改革的特點)，因地制宜、突出重點.抓住重難點進行講解.

2.1 選擇合適的教材

筆者選用了王清連等主編的“植物組織培養(yǎng)”及其他教科書、期刊和學報等為參考書進行教學.該書比較詳細地介紹了實驗室的構(gòu)建和操作技術(shù)、胚胎培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交、種植資源保存等內(nèi)容，對于在植物組織培養(yǎng)過程中，會出現(xiàn)的幾個問題如污染、玻璃化、褐變都有著詳細的分析，體系完善、內(nèi)容豐富，理論知識講解透徹，比較適合于初次學習植物組織培養(yǎng)的人使用，當然，其本身存在一些缺陷，首先，教材陳舊，至今已有近7年，很多內(nèi)容沒有更新變化，與實際的工廠化組織培養(yǎng)生產(chǎn)脫節(jié)，尤其是沒有反映國家職業(yè)資格考試中植物組織培養(yǎng)高級工所需知識的要求，再次，這本教材的編寫使用主要是針對職業(yè)技術(shù)類的學生而言的，沒有反映出師范類教育的特點.

2.2 調(diào)整課程內(nèi)容

植物組織培養(yǎng)的基本理論、基本知識、基本技能是整個課程體系的根本，因此，把植物組織培養(yǎng)的理論依據(jù)、激素理論；組織培養(yǎng)實驗室的設(shè)計；培養(yǎng)基基本配方及其特點，組織培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的三大難題及其判斷標準等基礎(chǔ)知識的學習放在了主要的位置，并兼顧植物組織培養(yǎng)的實踐操作技術(shù).在具體的教學過程中，按照四大模塊進行教學：第一是講授植物組織培養(yǎng)的概論，突出其理論依據(jù)和發(fā)展歷史；第二是講授組織培養(yǎng)實驗室的構(gòu)建及其無菌操作技術(shù)，重點講授組培實驗室的構(gòu)建，包括家庭式的組織培養(yǎng)室的構(gòu)建，因為很多學生從事的是條件不是很好的農(nóng)村中小學學校的生物教學，這就需要學生能夠?qū)σ恍┖唵谓M織培養(yǎng)實驗室進行設(shè)計和建造；第三是具體的一些成熟的組織培養(yǎng)品種以及高檔花卉的品種組織培養(yǎng)進行理論講解；第四是組織培養(yǎng)工廠商業(yè)化生產(chǎn)的核算.

3 改進教學方法，提高教學效果

根據(jù)植物組織培養(yǎng)實踐操作性強、所涉及到的環(huán)節(jié)也很多，更為重要的是每個環(huán)節(jié)之間相關(guān)性強，出來的結(jié)果周期長等特點，可以分別采取以下方法教學.

1) 理論與實踐相結(jié)合.先通過理論講授關(guān)于主要儀器設(shè)備、母液的配制、培養(yǎng)基的配制與滅菌、外植體的選擇、無菌操作技術(shù)、試管苗移栽等內(nèi)容，再通過現(xiàn)場演示法，將理論講授與實踐操作有機結(jié)合起來，使得學生基本熟悉組織培養(yǎng)全過程，效果甚好.

2) 講授、操作與討論相結(jié)合.在講到植物組織培養(yǎng)中的三大難題：污染、褐變、玻璃化以及試管苗的移栽等內(nèi)容，先由老師講解理論知識及其發(fā)生的原因，再由同學操作，然后學生根據(jù)自己的操作體會，對自己的結(jié)果進行分析討論，提出解決措施，最后教師總結(jié).這樣，一可以加深對所學知識的理解，二可以使得學生能夠正確對待教學實踐.

3) 啟發(fā)與互動相結(jié)合.因為在涉及植物組織培養(yǎng)中的理論性知識中，有很多來自于其他課程的知識，在課堂上有時會提出較專業(yè)或生產(chǎn)實踐中大眾關(guān)心的問題，這些問題的提出無疑會把學生帶入一個主動思考的課堂，創(chuàng)造自主學習的氛圍.這要求教師在授課過程中，充分調(diào)動學生的積極性，綜合采用啟發(fā)式、互動式多種教學方式，實現(xiàn)學生對理論知識的更好理解.例如，在講述組織培養(yǎng)的基本原理時，采用提問法和啟發(fā)法，使學生能聯(lián)想到植物生理學課堂中講過的細胞全能性；在講到污染的原因時，可以提到同學們進行微生物培養(yǎng)的時候會出現(xiàn)哪些問題等等.

4 引入現(xiàn)代教育技術(shù)，改進傳統(tǒng)教育手段

傳統(tǒng)的教育手段，無非是通過口頭講授，并通過板書輔助的方式進行，但是，植物組織培養(yǎng)課程的內(nèi)容比較直觀和具體，動手操作細節(jié)多而且要求高，因此單純采用傳統(tǒng)的課堂講解，達不到理想的效果.比如真菌污染與細菌污染的區(qū)別、玻璃化和褐變的形態(tài)，無菌操作流程，母液的配制，培養(yǎng)基的配制，高壓蒸汽滅菌的過程等，如果不通過收集大量的圖片、影片和實物素材，充分應用多媒體、錄像、實物等先進教學手段，將復雜的內(nèi)容簡單化，使抽象的事物具體化，就無法表達清楚，而且，也不能吸引學生聽課的注意力，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果.因此，一方面自己要從事這方面的研究，拍攝一些植物組織培養(yǎng)的圖片，另一方面，充分利用網(wǎng)絡資源一些視頻和圖片并利用這些圖片和動畫來充實教學課件，同時，將學生帶到組織培養(yǎng)實驗室或者是實習基地，學生一邊參觀，教師一邊講解，一邊解疑答惑.

5 改革考核評分體系

除了教學內(nèi)容、教學方法和手段以外，考核方式也是“植物組織培養(yǎng)”教學改革中的一個重要方面.一個好的考核方式不僅可以避免學生死記硬背，從而造成高分低能現(xiàn)象，而且還能在考查學生基本理論知識掌握情況的基礎(chǔ)上，引導他們由被動接受變?yōu)橹鲃訉W習，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力.在考核方法上采取了理論和實驗課分別考核評分的方式，以綜合提高課程的教學質(zhì)量.目前，植物組織培養(yǎng)考核方式為把考試分為3個部分，第1部分為理論考試，占總成績的40%；第2部分是實驗實訓課考核，占總成績的30%；第3部分為技能考核，占總成績的30%.實驗實訓課考核在上實驗實訓課時即可進行考核；實踐技能考核則安排在實習課上進行，以考查學生對實踐技能的掌握.在實踐考核中也可以引進口試(占10%)，以考查學生的應變能力、知識面和表達能力，強化學生對技能的掌握，提高學生的綜合能力.

期末試卷內(nèi)容經(jīng)授課教師精心研究和討論，采用多樣化題型，包括名詞解釋題、填空題、選擇題、簡答題和設(shè)計題，以檢查學生掌握知識的全面性和系統(tǒng)性.教師命題時不僅要注重教學大綱要求掌握的基本概念和理論的考核，還應適當增大知識面的考核力度和提高成績區(qū)分度的考核難度，最終確定試卷命題.課后作業(yè)由教師在講完每章后根據(jù)課堂教學重點內(nèi)容命題，便于學生對課堂知識的理解和鞏固.平時成績由多個部分組成(如學生的課堂表現(xiàn))，另外，對各種教學方法的參與程度等方面均應納入考核范疇.

6 教學改革的效果

1) 學生的學習興趣增強，課上表現(xiàn)積極活躍，提高了其綜合素質(zhì)和實踐能力.通過這次教學改革，使同學們深刻理會了植物組織培養(yǎng)的基本理論，學會了無菌操作技術(shù)，同時，加強了他們實踐環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性.學生主動思考和科學探索的熱情大大提高，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力.真正做到學有所得、學有所用，達到了師范生物教育設(shè)置此課程的教學目的.

2) 學生的實驗操作技能明顯提高.由于植物組織培養(yǎng)中的母液的配制、培養(yǎng)基的配制和無菌操作技術(shù)三者之間，有著極大的關(guān)聯(lián)性，只要其中一個實驗步驟失敗，都會導致整體實驗的失敗，因此，對于學生來說，就顯得更加謹慎.在這樣的過程中，學生們在加強一般化學儀器的操作方面，就會更加認真、細心，如果有不熟悉的地方，都會先鍛煉熟悉一下，反復多次，就明顯地提高了他們的實驗操作技能.

3) 學生的科研能力得到培養(yǎng)鍛煉.組培實驗不像其他生物實驗(很多都是驗證性的實驗，只要你能夠一步步按照實驗的步驟進行，一般都會有結(jié)果出來，而且，這個結(jié)果早就設(shè)計好了)，它的配方是一定的，它的步驟是一定的，但是，由于大家在取材方面、在培養(yǎng)基的配制方面、無菌操作方面的微小差異，都會帶來結(jié)果的不同，同時，還需要大家廣泛的收集這方面的資料，以期能夠得到一個比較完善的配方資料，這樣，就極大地提高了學生自主學習、自主創(chuàng)新的科研能力.

4) 通過不斷地教學改革，植物組織培養(yǎng)課程，在2007-2010年的3年的教學測驗中，學生的成績考核從平均63分到82分，補考人數(shù)從3人降低到0人，達到了良好的教學效果.

5) 促進了教師自身技術(shù)水平的提高.實驗教學成功的關(guān)鍵在于如何用 “試驗”這條線把若干的實驗點串成一個有機的統(tǒng)一體，這勢必對教師素質(zhì)提出更高的要求.這必然使得教師對于這方面的技術(shù)水平要有過硬的本領(lǐng).

7 存在的問題

高師“植物組織培養(yǎng)”課程教學改革是一個漫長而艱巨的過程，需要不斷探索，逐漸積累經(jīng)驗，本人認為在今后的工作中還要注意以下三點：

1) 進一步優(yōu)化“植物組織培養(yǎng)”課程.從教學方法、教學課時數(shù)、學校對植物組織培養(yǎng)課程的重視度等方面，進一步宣傳和推廣，使得學校加大投資力度，擴大植物組織培養(yǎng)實驗室規(guī)模，增建專用的溫室大棚，添置教學設(shè)備和儀器，為組織培養(yǎng)教學改革提供良好的物質(zhì)條件.同時，將學生帶到田間地頭，進行觀察和學習.

2) 積極探索“產(chǎn)學研”結(jié)合的途徑，實現(xiàn)產(chǎn)學“雙贏”.因為植物組織培養(yǎng)有著很好的實用和市場前景，而且，這方面的公司越來越多，尤其是在高檔花卉組織培養(yǎng)、香蕉組織培養(yǎng)、速生桉的組織培養(yǎng)等方面都有著極大的優(yōu)勢.因此，可以加強與當?shù)亟M織培養(yǎng)公司的合作與開發(fā)，充分利用我系的人才和資源優(yōu)勢，開展社會服務，把本校的組織培養(yǎng)實驗室建設(shè)成為集教學、科研、開發(fā)、服務、示范為一體的規(guī)?；F(xiàn)代化的教學實訓基地，以其典型性、先進性和實用性，較好地實現(xiàn)培養(yǎng)人才、服務 “三農(nóng)”的目標.

3) 與當?shù)匾恍┲袑W建立“植物組織培養(yǎng)”課程實驗教學基地.目前，中學的生物課程改革，已經(jīng)由原來的教師主導性學習轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主導、探究性的學習，所以，其內(nèi)容也加入了很多實驗性的內(nèi)容，比如在初中階段，生物課本就引入了克隆的概念，而在人教版的高中生物學新教材中就正式加入了植物組織培養(yǎng)實驗.同時，由于植物組織培養(yǎng)實驗，所使用的儀器設(shè)備也不是那么復雜，價格也不很昂貴.很多中學都能夠建立起一些簡單的組織培養(yǎng)實驗室.因此，本校可以通過與當?shù)匾恍┲袑W合作，建立植物組織培養(yǎng)實驗教學基地，這樣，既能夠提高高師學生對這門課程的重要性，又能夠知道現(xiàn)在的中學對于植物組織培養(yǎng)實驗需要什么東西.

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[9]鄒永梅，黃雪方. 高中新教材的組織培養(yǎng)實驗[J]. 生物學通報，2007，42(12)：47-48.

Discussion on Course Reform of Plant Tissue Culture in Higher Normal Colleges

WU Ai-long

(College of Basic Education，Zhanjiang Normal University，Zhanjiang 524037，China)

To solve problems arising from the teaching of Plant Tissue Culture in Biological Education in Normal Institute，We explore the choice of teaching materials，teaching content，teaching methods，means and evaluation of a reform in this course so as to improve students’theoretical level and practical ability and the quality of teaching.

higher normal colleges；plant tissue culture；course reform；teaching quality

Q943.1-4

A

1008-5475(2012)04-0098-04

2012-08-13；

2012-09-10

武愛龍(1978-)，男，江西新干人，講師，碩士，主要從事花卉育種與組織培養(yǎng)方向的研究.

(責任編輯：李 華)