植物組織培養(yǎng)教學改革探究

張海濤 宋遠輝

摘要：該文以安徽農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院開設(shè)的植物組織培養(yǎng)課程為例，總結(jié)教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題與不足，闡述了植物組織培養(yǎng)理論教學與實驗教學的改革思路，對教學內(nèi)容、教學方法及考核體系進行了改革探索，以期激發(fā)學生學習的積極性和主動性，促使學生系統(tǒng)學習和掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)學生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng);教學改革;教學質(zhì)量;考核體系

Abstract： This paper takes the plant tissue culture course set up by the Agricultural College of Anhui Agricultural University as an example，summarizes the problems and deficiencies found in the teaching practice，expounds the ideas of the teaching reform of plant tissue culture theory and experimental teaching，and carries out the teaching content，method and assessment system.The exploration of curriculum construction and teaching reform aims to stimulate students' enthusiasm and initiative in learning，and encourage students to systematically learn and master plant tissue culture techniques and cultivate students' comprehensive abilities.

Key words：Tissue culture in horticultural plants;Teaching reform;Teaching Quality;Assessment system

植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科研工作者持續(xù)多年的不懈努力和創(chuàng)新發(fā)展下，現(xiàn)已成為現(xiàn)代生物學技術(shù)中運用最為廣泛的技術(shù)之一。植物細胞的全能性作為該項技術(shù)的理論核心，指導(dǎo)著人們將植物材料從高度分化的離體器官培育成新的完整植株成為可能?，F(xiàn)今，植物組織培養(yǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等與生命科學相關(guān)的多個行業(yè)，成為了許多基礎(chǔ)理論深入研究的必要手段和方法[1]。隨著植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，以及離體培養(yǎng)環(huán)境和容器的探索和開發(fā)，使得離體組織的生長和發(fā)育得到了更加有效的調(diào)控，離體培養(yǎng)材料的生長和繁殖變得更為經(jīng)濟、有效和快捷。

然而，隨著植物組織培養(yǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及對專業(yè)人才的需求，專業(yè)性和實踐性強的綜合性人才日漸短缺，為此，許多農(nóng)業(yè)院校相繼開設(shè)了《植物組織培養(yǎng)》課程，內(nèi)容涉及脫毒種苗培養(yǎng)、離體快速繁殖、培育新品種、次生代謝物的生產(chǎn)、種植資源的離體保存和人工種子等[1]，其教學目的是幫助學生系統(tǒng)學習和掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)。但是在教學實踐中，也發(fā)現(xiàn)了該課程存在課程枯燥、課堂效果不佳、實踐教學匱乏以及考核制度不健全等問題。為了促使教學一體化，更好地培養(yǎng)學生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，使其適應(yīng)現(xiàn)代組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的需求，突出應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，本文以安徽農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院開設(shè)的《植物組織培養(yǎng)》課程為例，總結(jié)教學實踐中發(fā)現(xiàn)的問題與不足，探討了該課程的教學改革與創(chuàng)新模式，為促進植物組織培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)教學提供參考借鑒。

1 植物組織培養(yǎng)教學中存在的主要問題

1.1 教學內(nèi)容匱乏，課程相對枯燥 植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為生物學科基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的基本操作技術(shù)之一，課程教學任務(wù)量和信息量都很大，主要包括：植物組織培養(yǎng)基本原理與實驗室基本操作、離體培養(yǎng)體系的建立、植物組織培養(yǎng)各論，以及該領(lǐng)域的新技術(shù)及其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用等。但根據(jù)安徽農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院對《植物組織培養(yǎng)》的教學安排，理論教學24課時，實踐課只有12課時，教師為了在有限的時間內(nèi)完成既定的教學大綱，往往只對內(nèi)容重點或技術(shù)要點進行講解，而對該技術(shù)的實用案例和學生們真正感興趣的案例過程則無法深入講解，導(dǎo)致教學內(nèi)容匱乏，課程枯燥，學生的興趣度不高。

1.2 教學工具運用不當，課堂效果不佳 課堂教學是學生將書本知識與教師講解的內(nèi)容相互印證，對知識點和實用技能進一步理解吸收加深的過程。因此，教師的教學方法和課堂效果的好與壞，與學生對知識的汲取程度和應(yīng)用能力有著直接的關(guān)系。近些年來，隨著數(shù)字化校園進程的加快，傳統(tǒng)板書的單調(diào)文字教學，變成了文字與圖片、視頻相結(jié)合的多媒體教學，圖文并茂的課堂將知識點以動態(tài)的形式展現(xiàn)，從而大幅度地提高了課堂的趣味性和學生學習的積極性[2]。但另一方面，多媒體教學的運用也為教師完成課程進度提供了捷徑，教師將板書縮減的時間用于以教師為中心的“填塞式”教學方式灌輸大量知識點，而學生長期處于一種被動接受的學習狀態(tài)，往往難以對上課內(nèi)容重、難點的把握和課程的綜合理解，并且對存在疑惑的知識點無法及時解決。長此以往，學生會產(chǎn)生厭學情緒，學習的主動性和積極性下降，使得多媒體教學的初衷發(fā)生偏離。并且多媒體課件主要從教材配套或由教師自己制作，教材配發(fā)課件內(nèi)容往往更新不及時，不能滿足教學需求。教師自己制作課件由于教學內(nèi)容巨大而時間精力有限，課件內(nèi)容因教師對該領(lǐng)域的了解程度而局限性較大，使得學生得到的信息片面性和滯后性。

1.3 實踐教學匱乏 組織培養(yǎng)學作為一門以實用性技術(shù)為主的課程，其教學質(zhì)量主要取決于實踐教學的質(zhì)量，學生通過在實踐教學中對實驗材料的直接接觸，可以加深抽象理論教學內(nèi)容理解和運用，這也是學生切實掌握該專業(yè)技術(shù)的重要途徑[3]。教學過程中若忽略了實踐操作的重要性，將會直接加大學生對理論教學內(nèi)容理解的難度。然而，由于實驗室和實驗器材的原因，不僅課時少而且上課時間固定，這與組織培養(yǎng)實驗的系統(tǒng)性相矛盾，導(dǎo)致實驗的前期準備和中間銜接步驟都由教師來完成，課堂上學生只需在教師指導(dǎo)下“依葫蘆畫瓢”完成幾個不會影響整體實驗結(jié)果的簡單步驟，然后將課件上實驗內(nèi)容抄到實驗記錄本上。由于實驗的大部分過程都由教師完成，學生們對既定的實驗步驟和結(jié)果進行觀察記錄，導(dǎo)致學生的實驗報告內(nèi)容也是大同小異。這種機械的模式不利于學生對整體實驗流程的把控，也影響了學生對實驗的理解和總結(jié)，達不到培養(yǎng)學生實驗技能和創(chuàng)新能力的目的。

1.4 考核制度不健全 一個優(yōu)良的考核制度不僅可以作為檢驗對學生對知識的掌握程度和教師教學效果的手段，而且還可以調(diào)動學生學習的積極性和活躍課堂氛圍，讓學生課堂效率事半功倍[4]。傳統(tǒng)的考核方式一般簡單地以出勤率和期末考試成績?yōu)閰⒖家罁?jù)，這種方式雖然能提高學生的出勤率，但課堂活躍度不高，臨考前將考試重點突擊死記硬背的“應(yīng)試教育”現(xiàn)象，不利于綜合反映學生對該課程知識點的掌握和實際運用的能力。實驗課程的考核制度雖然比課堂教學考核更加多樣、細致，但是考查指標最終仍然以實驗報告完成度和出勤結(jié)果為主要依據(jù)，并且由教師主觀判定。然而，由于整個實驗流程都在教師的把控之下，導(dǎo)致學生的實驗結(jié)果大同小異，很難通過其分辨出成績差異，最終認真的同學不一定可以得到高分，從而嚴重打擊了學生的自主創(chuàng)新能力和課堂參與度。

2 植物組織培養(yǎng)教學改革的對策措施

2.1 整合教學內(nèi)容，優(yōu)化課程體系 目前，很多高校雖然都開設(shè)了植物組織培養(yǎng)課程，但該課程的教學目標和教學系統(tǒng)方面還不夠完善，需要進一步優(yōu)化[5]。今后，首先應(yīng)明確教學目的，針對學生在專業(yè)的培養(yǎng)方案合理安排。其次，協(xié)調(diào)好理論課與實踐操作課程，以及實踐課上課時間固定的矛盾。例如，對于組織培養(yǎng)基本原理、基本技術(shù)、技術(shù)發(fā)展熱點，以及產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用情況等內(nèi)容，可安排在課堂上系統(tǒng)學習;實驗室基本操作、培養(yǎng)基的成分與制備和離體繁殖技術(shù)等以實際操作為目的的教學內(nèi)容，融合到實驗教學中，邊講邊做，節(jié)省理論教學的課時，同時能加強理論與實踐的有機結(jié)合。實踐課上課時間由教師根據(jù)材料生長狀況和生長特性，有計劃性地安排學生上課。

2.2 充分利用現(xiàn)代教學方法與手段，提升課堂教學效果 要想達到理想的課堂教學效果，首先要明確以“以學生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學理念[6]，靈活運用多種現(xiàn)代教學方法與手段，增加課堂互動，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望，提高學生學習的主動性和積極性。比如，在課堂上充分現(xiàn)代化數(shù)字教育手段，將單調(diào)的文字通過圖片、動畫、視頻等方式直觀、生動地展現(xiàn)出來，讓學生容易接受和理解的同時，更能吸引學生聽課的注意力，提高學習興趣。其次，在授課過程中注重理論知識與實際生產(chǎn)的有效結(jié)合，及時補充和更新教學內(nèi)容，確保教學的先進性和前沿性;還可以通過向?qū)W生推薦權(quán)威前沿文獻、輔助教材及專業(yè)網(wǎng)站等。這樣不僅可以拓展學生的視野，培養(yǎng)其科學素養(yǎng)和創(chuàng)新意識，而且能培養(yǎng)學生自學的能力，從而提高教學質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學生的綜合能力。

2.3 營造彈性課堂空間，提高實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng) 針對實驗教學過程中發(fā)現(xiàn)課時少和上課時間固定的問題，從以下3個方面進行了優(yōu)化和改革：（1）考慮到組培材料生長發(fā)育是一個較為漫長的過程，而且實驗具體操作過程中包含大量的間隔期，例如，培養(yǎng)基、供試材料準備和滅菌等過程。因此，可以向?qū)W院和學校建議將實踐教學與理論教學相結(jié)合，讓教師在實踐課中靈活安排教學內(nèi)容。（2）根據(jù)組培材料的發(fā)育階段，確定上課時間及相關(guān)教學內(nèi)容。例如，愈傷組織產(chǎn)生之后，安排愈傷組織的分化實驗，叢生芽產(chǎn)生之后進行試管苗生根實驗。（3）在教學大綱不變的前提下，由學生們分小組自主參與設(shè)計探索性實驗，教師從旁協(xié)助學生通過相關(guān)查閱文獻和資料，確定實驗材料、實驗操作流程和技術(shù)要點，制定切實可行的實驗方案。然后，學生根據(jù)材料生長特性自由安排時間，并獨立完成組織培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)的操作并分析結(jié)果，遇到問題時，教師以點撥的方式幫助學生找出問題出現(xiàn)的原因，讓學生對方案及時做出調(diào)整與優(yōu)化。在實驗結(jié)束后，讓學生對自己團隊的實驗結(jié)果以PPT形式在班級里展示，教師和同學們組成評審團，對每個小組的實驗操作與結(jié)果進行點評，并提出意見和建議。這一教學方式不僅可以增加課堂的趣味性，加快學生熟悉植物組織培養(yǎng)的整個操作流程，促進學生對課程內(nèi)容和知識的理解和吸收，而且還能培養(yǎng)學生主動思考問題、探索問題的能力，為其在今后的就業(yè)上打下不良好的實踐和創(chuàng)新基礎(chǔ)。

2.4 優(yōu)化教學評價機制，提升教學質(zhì)量 在教學評價中，不僅要隨時注重學生對知識技能的掌握情況，更要有針對性和有效性地客觀評價學生的成長，進一步提高其對該課程學習的主動性與積極性。例如，將理論課考評的期末考試成績和出勤率成績比重降低，增加平時成績的占比。平時成績可由教師在授課過程中或課堂結(jié)束時布置1～2個開放式的問題組成，問題涉及對上節(jié)課的復(fù)習以及對下一課程的學習內(nèi)容，由學生課后自由查閱資料和討論，并在下堂課時老師隨機抽取學生作答，或者由學生自由發(fā)言和討論，提出自己的觀點和看法，并提出理論依據(jù)，最后由教師做出總結(jié)和點評。通過這種方式，不僅可以讓學生主動參與到課堂教學活動中，激發(fā)學生學習和教師教學的積極性，活躍課堂氣氛，而且可以以此為依據(jù)將學生回答問題的準確性、討論問題的積極性等作為考評依據(jù)。實驗課程中主要存在實驗報告同質(zhì)性較大的問題，因此，實驗報告應(yīng)對傳統(tǒng)的實驗原理、步驟、結(jié)果分析評價比重降低，增加學生對實驗的創(chuàng)新能力和總結(jié)歸納，以及當實驗結(jié)果和預(yù)期不一致時學生對于不理想結(jié)果的處理方式的評價。對于完成較好的實驗報告，在課堂上公開表揚，以此促進學生們實驗積極性，鍛煉其分析問題和解決問題的能力，以利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

3 結(jié)語

隨著植物組織培養(yǎng)技術(shù)的快速發(fā)展及其在生物科學領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，社會對組織培養(yǎng)學的復(fù)合型人需求日益增大。因此，在教學過程中，要對該課程深入研究和探索，根據(jù)每屆學生的群體差異，整合教學內(nèi)容，優(yōu)化課程體系;充分利用現(xiàn)代教學方法與手段，提升課堂教學效果;營造彈性課堂空間，提高實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng);優(yōu)化教學評價機制，提升教學質(zhì)量。提高學生學習的主動性和積極性，才能全面提升學生的專業(yè)技能和綜合能力，以適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展對復(fù)合型和創(chuàng)新型人才的需求。

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