能力型課程《植物組織培養(yǎng)》教學(xué)改革探討

許遠(yuǎn)

摘 要：《植物組織培養(yǎng)》課程經(jīng)過不斷的創(chuàng)新改革，執(zhí)行全實(shí)驗(yàn)教學(xué)、自行選材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、小班教學(xué)、以實(shí)際產(chǎn)品為考核標(biāo)準(zhǔn)等特色教學(xué)模式，大大提高了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）06-137-03

Teaching Reform on the Competence-oriented Course of Plant Tissue Culture

Xu Yuan

（College of Life Science，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）

Abstract：The competence-oriented course of Plant Tissue Culture had a series of characteristic measures on teaching reform studies，e.g.，the teaching content were all experiments，the students should design an experiment project by themselves，a class had fewer students，they should offer some regenerated plantlets as the results of the appraisal，which effectively improved both the practical and innovation ability of the students，and achieved good results.

Key words：Plant tissue culture；Experimental teaching；Reform

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)體系的重要組成部分，直接涉及到學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、科學(xué)思維能力以及科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)揮[1]。生命科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，尤其注重學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)是20世紀(jì)初發(fā)展起來的一門技術(shù)，經(jīng)過近30a的快速發(fā)展，組培技術(shù)已滲透到生命學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域，成為生物學(xué)的重要研究技術(shù)與手段。利用組織培養(yǎng)進(jìn)行快速繁殖及無病毒苗培育，已成為當(dāng)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益[2]。許多教學(xué)科研單位和農(nóng)業(yè)企業(yè)、生物工程公司都需要熟練掌握植物組培技術(shù)的人才[3]。因此，安慶師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院將《植物組織培養(yǎng)》作為第一批能力型課程于2007年首次開課，目前該課程已成為生物科學(xué)、生物技術(shù)、園林3個(gè)專業(yè)的專業(yè)拓展課，著力于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和就業(yè)能力等綜合能力的培養(yǎng)。幾年來，學(xué)生對(duì)于本課程的評(píng)價(jià)均為優(yōu)秀，尤其針對(duì)改革后特殊的全實(shí)驗(yàn)特色表示肯定，認(rèn)為經(jīng)過本課程的培訓(xùn)，其自身的動(dòng)手操作和主動(dòng)思考解決問題的能力有所提高，并切實(shí)掌握了生物領(lǐng)域一項(xiàng)有用的技能，教學(xué)效果良好。根據(jù)本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合多年教學(xué)實(shí)際情況，筆者對(duì)《植物組織培養(yǎng)》課程教學(xué)改革前后模式和效果進(jìn)行了梳理，以期為該課程的進(jìn)一步教改提供信息，也為兄弟院校的相關(guān)課程教學(xué)模式提供參考。

1 課程教改過程中曾出現(xiàn)的問題

《植物組織培養(yǎng)》課程要求學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本理論和基本實(shí)驗(yàn)技能完成較為復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)具有連續(xù)性、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。首次開課時(shí)，按照傳統(tǒng)教學(xué)模式將理論學(xué)時(shí)安排較多，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，學(xué)生缺少操作時(shí)間，操作過程不熟練、不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)低，導(dǎo)致無菌體系建立困難，難于觀察到激素對(duì)于植物分化形態(tài)的影響，無法完成進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，最終得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于教學(xué)場(chǎng)地和設(shè)備有限，面對(duì)人數(shù)較多的學(xué)生，采取大組授課和教師演示操作的教學(xué)方式，使得許多學(xué)生無法親自動(dòng)手試驗(yàn)，因而學(xué)習(xí)缺乏激情，嚴(yán)重制約了課程教學(xué)的效果。課程考核方式在初期采用期末閉卷考試，這使得很多學(xué)生采取考前突擊式學(xué)習(xí)，死記知識(shí)點(diǎn)應(yīng)付考試。這種方法不能充分反映學(xué)生對(duì)于一門對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力要求高的課程的掌握和應(yīng)用情況，不能客觀地反映學(xué)生的綜合能力。

2 課程改革后試行模式的特色及效果

2.1 全實(shí)驗(yàn)教學(xué) 植物組織培養(yǎng)的過程是一個(gè)細(xì)節(jié)紛雜、相對(duì)龐大的實(shí)驗(yàn)操作體系，涉及到諸多的動(dòng)手操作環(huán)節(jié)。在具體實(shí)驗(yàn)過程中，從各種母液的配制、激素的配制、培養(yǎng)基的制備、培養(yǎng)基的分裝、高壓蒸汽滅菌、外植體的表面消毒、無菌接種、材料挽救、繼代培養(yǎng)等一系列操作過程，均需要學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手操作完成。改革之前，曾有同行提出疑義，完全沒有理論課教授，是否會(huì)讓學(xué)生不能全面系統(tǒng)地掌握課程教學(xué)內(nèi)容。教研室對(duì)此進(jìn)行深刻討論，認(rèn)為：第一，該課程開課時(shí)間為大三下學(xué)期和大四上學(xué)期，大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課均已修完，在許多專業(yè)課的教學(xué)過程中都或多或少對(duì)本課程的理論進(jìn)行了講解，從實(shí)際情況看，大多選修本課程的學(xué)生均表示在開課前就已經(jīng)在其他課程中獲悉了相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作流程、應(yīng)用范圍等；第二，為使得學(xué)生能更加系統(tǒng)的掌握本課程教學(xué)內(nèi)容，教研室調(diào)整課程每個(gè)學(xué)期第3周后開課，第1、2周由授課教師通過各類型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布課程相關(guān)課件、講義、視頻等資料，并布置作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際可取的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)試劑、教學(xué)資源等，查閱文獻(xiàn)資料，寫出一篇植物組織培養(yǎng)預(yù)案，這就促使學(xué)生主動(dòng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)課程理論知識(shí)。近幾年的實(shí)際教學(xué)效果驗(yàn)證，全實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色使得學(xué)生將有限課時(shí)內(nèi)的更多時(shí)間分配給實(shí)驗(yàn)操作，切實(shí)強(qiáng)化了學(xué)生動(dòng)手操作能力，并提升了生物基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，充分體現(xiàn)了能力型課程的教學(xué)目標(biāo)。

2.2 自行選材并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 由于許多組培課程教科書和研究論文中所采用的植物實(shí)驗(yàn)材料存在培養(yǎng)周期較長(zhǎng)或受地域和季節(jié)限制等問題而無法采用，這給組培開設(shè)造成了諸多不便，也影響了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理安排和學(xué)生綜合技能的培養(yǎng)。因此，在長(zhǎng)期從事教學(xué)實(shí)踐的過程中，課組結(jié)合教改目標(biāo)決定讓學(xué)生自行選材。學(xué)生可因地制宜就地選擇校園內(nèi)、安慶市內(nèi)乃至周邊方便取得的任何具備操作可行性的植物材料，并根據(jù)自己所選擇的材料查閱查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)案提交給授課教師審閱是否可行，通過的方案將在教師的引導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)研究。這一舉措旨在轉(zhuǎn)變教師學(xué)生角色，使大學(xué)生由“單純的學(xué)習(xí)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺此夹詫W(xué)習(xí)者”，而教師的角色更多的是指導(dǎo)者、協(xié)助者、參與者，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和科研熱情，同時(shí)促使了學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合，對(duì)學(xué)生深刻理解所學(xué)的理論知識(shí)，提高主動(dòng)學(xué)習(xí)與獨(dú)立思考能力，強(qiáng)化鍛煉綜合實(shí)踐能力等起到了極其重要的作用。

2.3 小班教學(xué) 結(jié)合我院實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)施的規(guī)模，將每個(gè)教學(xué)班容量由原來的幾十人大班分拆為10～11名學(xué)生組成的小班，師生比例大大增加，每位授課教師能切實(shí)關(guān)注到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，手把手教導(dǎo)操作流程，大大增加了學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果顯著提升。在同一次實(shí)驗(yàn)課中，教師將實(shí)驗(yàn)任務(wù)合理分解，組內(nèi)學(xué)生輪流承擔(dān)不同任務(wù)，保證每名學(xué)生都能經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)操作流程，提高了有限時(shí)間內(nèi)的課堂教學(xué)效率。

2.4 發(fā)揮“傳幫帶”作用 在選修該課程的學(xué)生中，有相當(dāng)一批學(xué)生已經(jīng)在大一至大三期間參與過教師應(yīng)用組培開展的科研活動(dòng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作流程早已熟悉，且對(duì)于組培的應(yīng)用領(lǐng)域、前沿進(jìn)展等有了更深的理解，授課教師將這批學(xué)生分派到每個(gè)教學(xué)班任組長(zhǎng)等角色，輔助教師指導(dǎo)每個(gè)組員的實(shí)驗(yàn)操作技能，幫助組員把握實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)，帶領(lǐng)全組完成自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程，在團(tuán)隊(duì)中起到傳幫帶的重要作用，也大大減輕了因分拆多個(gè)小班造成的教師教學(xué)任務(wù)增重的問題。

2.5 實(shí)驗(yàn)過程高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求 實(shí)驗(yàn)室不僅是實(shí)踐教學(xué)的重要場(chǎng)所，也是進(jìn)行科學(xué)研究的基地，是師生進(jìn)行科技創(chuàng)新的重要平臺(tái)[4]，它對(duì)于任何進(jìn)出的人員都是高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的。作為能力型課程，《植物組織培養(yǎng)》課程對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)室素養(yǎng)的培養(yǎng)尤為重視。由于組培實(shí)驗(yàn)過程中最關(guān)鍵、最核心的宗旨是保證“無菌性”，這就對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)操作要求更加嚴(yán)格與規(guī)范。為此，本課程授課期間，實(shí)驗(yàn)教師及實(shí)驗(yàn)室管理人員首先要事事處處以身作則，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化要求，使其養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)。如進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室需更換實(shí)驗(yàn)服；實(shí)驗(yàn)服需保持整潔，并經(jīng)常紫外照射殺菌，尤其是用于進(jìn)出無菌培養(yǎng)室的；接種操作人員需保持手部皮膚清潔，不留長(zhǎng)指甲；配制各類型試劑，按照規(guī)范嚴(yán)格操作，不得持有“大差不差”的心態(tài)；升汞、酒精等藥品的使用處理皆須參照安全管理規(guī)定進(jìn)行，要求學(xué)生避免“豪放化”操作，避免造成事故或環(huán)境污染；離開實(shí)驗(yàn)室之前，檢查并關(guān)掉室內(nèi)水、電等閥門。經(jīng)過本課程的系統(tǒng)化訓(xùn)練，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室素養(yǎng)得到了提高，從各屆畢業(yè)生讀研的高校及其他用人單位的信息反饋顯示，我院學(xué)生在此方面均獲得肯定。

2.6 以實(shí)際產(chǎn)品為考核標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案特色，本課程考核體系要求：課程結(jié)束時(shí)，每組須提交從實(shí)驗(yàn)中獲得的一株再生植物作為考核的最重要模塊，占總分的50%；開課前每位學(xué)生需提交一份設(shè)計(jì)預(yù)案，評(píng)定結(jié)果占總分的15%；小班教學(xué)促使教師能實(shí)際觀察到每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中的表現(xiàn)并予以評(píng)定，占總分的20%；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需按照實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果上交一份實(shí)驗(yàn)大報(bào)告，報(bào)告格式按照正規(guī)期刊論文的格式要求進(jìn)行撰寫，評(píng)定結(jié)果占總分的15%。新的考核體系既排除了傳統(tǒng)考卷計(jì)分忽視真正有操作能力的學(xué)生的可能性，又排除了學(xué)生混學(xué)分的嫌疑，將知識(shí)的獲取程度體現(xiàn)在產(chǎn)品中，以實(shí)際產(chǎn)品表現(xiàn)教學(xué)效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過多年的教學(xué)改革探索，能力型課程《植物組織培養(yǎng)》創(chuàng)新了教學(xué)模式，在提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力方面取得了顯著效果：學(xué)生結(jié)合在組培課中所學(xué)積極參加大學(xué)生科技作品大賽、“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生科研立項(xiàng)等課外活動(dòng)，并獲得了多個(gè)省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)；以組培為實(shí)驗(yàn)手段的畢業(yè)論文選題大受學(xué)生青睞，并發(fā)表了多篇相關(guān)論文；課程新模式極大的激發(fā)了學(xué)生的科研熱情，也引發(fā)更多學(xué)生積極參與教師科研活動(dòng)，反過來促進(jìn)了教師的科研水平，教學(xué)相長(zhǎng)。

總之，該課程全新的教學(xué)特色——全實(shí)驗(yàn)教學(xué)、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、小班教學(xué)等，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究鉆研的能力，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力，提升學(xué)生科學(xué)思維與創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)化綜合創(chuàng)新能力具有不可替代的作用，為學(xué)生今后的職業(yè)定位和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）