基于項目式的“藥用植物再生體系建立”實踐教學(xué)探究

王輝　肖小君

摘 ?要：“應(yīng)用技術(shù)型人才”培養(yǎng)是當前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向，課程是人才培養(yǎng)的載體，文章以課程《藥用植物組織培養(yǎng)》中綜合性實驗“藥用植物再生體系建立”為例，從項目設(shè)置、項目實施、交流討論、拓展延伸和教學(xué)反思 5個方面分析探討了項目式教學(xué)在“藥用植物再生體系建立”實驗中的具體應(yīng)用，旨在為提高課程實踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)行業(yè)“應(yīng)用技術(shù)型人才”提供參考。

關(guān)鍵詞：項目式;“藥用植物再生體系建立”;實踐教學(xué);應(yīng)用技術(shù)型人才

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）13-0100-04

Abstract： The training of applied technical talents is the main direction of the transformation and development of local undergraduate colleges and universities， and the curriculum is the carrier of talent training. The paper takes the comprehensive experiment of "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants" in the course "Medicinal Plant Tissue Culture" as an example， analyzes the application of project teaching in the experiment of "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants" from five aspects including project setting， project implementation， exchange discussion， extension and teaching reflection， in order to provide reference for improving the quality of practical teaching and training applied technical talents in the industry.

Keywords： project type; "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants"; practical teaching; applied technical talents

2014年以來，各級政府相繼出臺了《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》《教育部 國家發(fā)展改革委 財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》[1]《四川省深化高等教育綜合改革方案》《四川省關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實施意見》等一系列重要文件，對我國地方本科院校中應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)指明了方向。課程是人才培養(yǎng)的載體，《藥用植物組織培養(yǎng)》課程即是在培養(yǎng)地方“應(yīng)用技術(shù)型”人才的背景下，針對內(nèi)江師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)就業(yè)導(dǎo)向，開設(shè)的具有專業(yè)特色和行業(yè)背景的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程之一。本課程傳統(tǒng)教學(xué)中多偏重理論知識傳授，對學(xué)生實踐操作技能的訓(xùn)練和重視程度不夠[2];綜合性、設(shè)計性實驗相對較少，一體化程度低，使得多數(shù)學(xué)生對課程理論理解不深，動手能力差。尤其是招生生源發(fā)生轉(zhuǎn)變的情況下（學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)自2012年開始招收高職類畢業(yè)生），問題更是凸顯出來：1. 所培養(yǎng)的學(xué)生進入相關(guān)企業(yè)時，在實踐操作和創(chuàng)新能力上顯得經(jīng)驗不足，動手能力較差，不能很好地滿足企業(yè)需求;2. 自主創(chuàng)業(yè)時存在能力不夠、信心不足等諸多問題。

為緩解上述矛盾，深化產(chǎn)教融合，課程自2016年開始實施教學(xué)改革，優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，強化項目式實踐教學(xué)，尤其是針對企業(yè)需求來設(shè)置課程實驗，其中學(xué)生自主設(shè)計性實驗——“藥用植物再生體系建立”成為課程項目式實踐教學(xué)中的代表（占整個實驗學(xué)分5/8），該實驗涵蓋了課程的主要理論核心知識和操作技能，將原來分散的驗證性、操作性小實驗串聯(lián)成應(yīng)用研究型綜合實驗項目，學(xué)生熟練掌握后，能很快勝任組培企業(yè)的崗位需求，也能在開展藥用植物種苗快速繁育時提供技術(shù)支撐，因此具有很強的針對性和應(yīng)用價值。鑒于此，本文以“藥用植物再生體系建立”實驗為例，從項目設(shè)置、項目實施、交流討論、拓展延伸和教學(xué)反思5個方面探討了項目式教學(xué)在“藥用植物再生體系建立”實驗中的具體應(yīng)用，旨在將傳統(tǒng)實踐教學(xué)中課內(nèi)教師知識傳授過程翻轉(zhuǎn)為課內(nèi)討論答疑+課外自主探究過程，提高課程實踐教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)“應(yīng)用技術(shù)型人才”提供參考。

一、項目設(shè)置

本實驗設(shè)置了3個項目，分別是實驗方案擬定，實驗操作過程和實驗報告撰寫，各項目均布置對應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)目標、教學(xué)手段和學(xué)時分配（表1），從項目設(shè)置可以看出，整個項目主線為：文獻資料收集-題目擬定-方案撰寫-項目實施-實驗報告，項目實施后可在一定程度上將課程驗證性、操作性小實驗進行系統(tǒng)串聯(lián)整合，形成一個以“藥用植物再生體系建立”為主線的應(yīng)用研究型綜合實驗項目。項目教學(xué)中也一改傳統(tǒng)的課堂知識傳授形式，結(jié)合了課程已建立的在線平臺，開展翻轉(zhuǎn)課堂+線上線下混合式教學(xué)模式。

二、項目實施

項目實施過程就是學(xué)生自主探究項目、完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程[3]。在項目設(shè)置完成后教師需要先引導(dǎo)學(xué)生完成項目相關(guān)演示視頻的在線學(xué)習(xí)，然后再組織、指導(dǎo)學(xué)生對項目展開實施。

（一）實驗方案的擬定

該項目在實施前，教師根據(jù)學(xué)生興趣方向提前對班級學(xué)生進行分組，要求每組4～6人。項目實施中，要求學(xué)生完成2個任務(wù)：一是學(xué)生根據(jù)教師擬定“藥用植物再生體系建立”這一宏觀題目，每個小組初步討論擬定3～5種藥用植物，然后每位同學(xué)自行查找相關(guān)文獻資料，再小組討論所選材料的可行性、應(yīng)用價值和難易程度，最后形成統(tǒng)一意見，確定題目“**再生體系建立”。二是根據(jù)擬定題目撰寫實驗方案，指導(dǎo)各小組學(xué)生在撰寫方案時要有參考資料，同時具備可行性和一定的創(chuàng)新性。方案完成后小組先討論修改，再提交老師評閱，提出修改意見，最后定稿方案。

（二）實驗操作過程

該項目要求學(xué)生自主探究完成4個任務(wù)：一是根據(jù)實驗方案計算實驗所需各種藥品材料的需求量，然后在前期基礎(chǔ)性實驗（實驗1：培養(yǎng)基母液的配制;實驗2：培養(yǎng)基制作）上進一步根據(jù)實驗方案進行各種配方的培養(yǎng)基制作，滅菌備用。二是選取合適外植體，去除多余部分，然后在自來水下洗凈表面雜質(zhì)和污染物后，轉(zhuǎn)移至超凈工作臺上，進行外植體表面消毒處理，然后再轉(zhuǎn)接至無菌培養(yǎng)基中，進行預(yù)培養(yǎng)。三是提醒學(xué)生適時觀察和處理污染的外植體材料，此過程要求學(xué)生在接種后2～10d內(nèi)完成，每天每個小組輪流派1～2人觀察接種后的外植體是否出現(xiàn)污染？發(fā)現(xiàn)污染后應(yīng)立即對污染材料再次消毒，轉(zhuǎn)接新的無菌培養(yǎng)基中，避免材料交叉污染，保持培養(yǎng)室無菌環(huán)境。四是無菌外植體培養(yǎng)期間，適期進行繼代增殖和生根培養(yǎng)，并定期觀察統(tǒng)計各處理生長情況，對比形成各繁殖階段的優(yōu)勢配方，建立該藥用植物再生體系。

（三）實驗報告撰寫

該項目要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，結(jié)合實驗方案和參考文獻，完成實驗報告撰寫工作，具體要求學(xué)生自主完成2個任務(wù)：一是運用Excel和SPSS等軟件對實驗數(shù)據(jù)進行標準偏差和方差分析，并以圖表形式直觀顯示結(jié)果。二是將實驗結(jié)果插入方案中，并進行結(jié)果分析和討論，形成完整的實驗報告。

三、交流討論

（一）交流討論一：實驗材料的選定

實驗材料是本實驗?zāi)芊耥樌麑嵤┑那疤帷１緦嶒炇蔷C合性大實驗，實驗周期長（預(yù)計3個月完成），中途任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致整個實驗無法順利完成。因此，在擬定實驗題目前，就要求小組內(nèi)討論，初步擬定3～5種藥用植物，然后再分別查閱這幾種藥用植物再生體系建立的相關(guān)文獻資料，充分論證其可行性（實驗進行時是否有充足的外植體材料？以選定材料開展實驗，能否在3個月內(nèi)構(gòu)建其再生體系？等）、應(yīng)用價值（建立此藥用植物再生體系是否能為進一步開展相關(guān)研究和生產(chǎn)提供參考？等）和難易程度（該藥用植物再生體系建立過程是否難易適中？等），最后小組內(nèi)交流討論，商定選用其中1種作為本次實驗材料，即確定實驗題目“**再生體系建立”。

（二）交流討論二：實驗方案的撰寫與修訂

實驗方案是本實驗?zāi)芊耥樌麑嵤┑年P(guān)鍵。在大家擬定實驗題目后，教師為學(xué)生具體介紹實驗方案撰寫的提綱：實驗材料簡介、實驗?zāi)康囊饬x、材料與方法（詳細）、結(jié)果統(tǒng)計、參考文獻等;并引用歷年該實驗范例和實驗室同學(xué)發(fā)表的相關(guān)研究論文供大家參考。小組同學(xué)在該環(huán)節(jié)首先需要完成小組成員分工，然后根據(jù)分工，分別進行文獻資料補充，實驗材料準備和實驗方案撰寫工作。尤其在實驗方案撰寫上，教師要明確提出：實驗方案要盡可能詳盡，包括外植體材料從哪里獲得？什么時候去?。咳』貋砗笤趺幢４?？什么時候進行轉(zhuǎn)接-繼代和生根？外植體污染后該如何處理？整個再生過程需要統(tǒng)計哪些關(guān)鍵指標？等。每個小組完成方案初稿后須交由指導(dǎo)教師評閱修訂，確認可行后方可開展實驗，以確保整個實驗過程順利完成。

（三）交流討論三：實驗實施過程中的細節(jié)問題及注意事項

實驗實施過程是本實驗的核心內(nèi)容，該環(huán)節(jié)直接檢驗了學(xué)生對本課程核心知識的掌握程度、對實踐操作的熟練程度和綜合運用所學(xué)知識分析解決問題的能力。因此，在實驗實施過程中關(guān)于細節(jié)問題及注意事項的交流討論相對較多。首先，小組成員通過觀看教師拍攝的課程實踐演示視頻，結(jié)合本小組實驗材料進一步討論材料預(yù)處理和接種的具體細節(jié)問題：外植體取材部位？取回的外植體如何保持活性？外植體怎么消毒才能降低病菌污染？如何觀察接種材料是否污染？污染后該如何處理？轉(zhuǎn)接后應(yīng)觀察統(tǒng)計哪些指標？等。其次，獲得無菌苗后，需要討論各處理間無菌苗的生長勢和增殖情況，以此來篩選較優(yōu)的繼代配方;并根據(jù)實驗結(jié)果適時修訂實驗方案中的繼代配方。第三，討論無菌苗增殖和生根期間應(yīng)觀察統(tǒng)計的關(guān)鍵指標，如增殖率、生根率等，并做好實時拍照和記錄。整個過程周期長，各小組進度不一致，因此，要求各小組根據(jù)項目進度實時跟進，出現(xiàn)問題及時協(xié)商解決。

（四）交流討論四：實驗報告撰寫與匯報交流

實驗報告撰寫是對整個實驗過程的回顧與總結(jié)。該環(huán)節(jié)主要根據(jù)項目實施中的具體實際操作情況進一步完成實驗方案的修訂、實驗結(jié)果分析和結(jié)論與討論部分，形成一篇較完整的實驗報告。最后，選取具有代表性的實驗小組（成功完成不同種類藥用植物再生體系建立的小組）在全班進行成果匯報，通過不同小組的匯報交流，同學(xué)間可以取長補短，這樣既鍛煉了學(xué)生的ppt制作、口語表達能力，又拓展了學(xué)生科研思維，建立自信心，為將來就業(yè)及創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

上述4個環(huán)節(jié)的交流討論活動，不僅很好地將理論與實踐結(jié)合起來，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，提升了學(xué)生透過現(xiàn)象認識藥用植物再生體系建立的本質(zhì)和規(guī)律的能力，而且激發(fā)了學(xué)生科研興趣和科研思維，培養(yǎng)了學(xué)生團隊協(xié)作、科學(xué)研究和論文撰寫的能力。

四、拓展延伸

在課堂交流討論后，要對本項目進行拓展延伸，這是學(xué)生已獲得知識和技能的應(yīng)用階段[4-5]。本項目拓展主要是通過學(xué)生完成所選藥用植物再生體系建立的實踐模式，可以舉一反三，將已掌握的基本原理、設(shè)計思路、操作流程嫁接到其他藥用植物再生體系構(gòu)建上，但需要根據(jù)所選外植體材料種類、取材部位的不同，適當修改調(diào)整消毒方式和培養(yǎng)配方。同時學(xué)生也可以很好地將實踐與理論有機結(jié)合起來，深刻理解不同外植體的消毒方式和培養(yǎng)基配方產(chǎn)生的影響。

五、教學(xué)反思

“藥用植物再生體系構(gòu)建”自列入《藥用植物組織培養(yǎng)》的綜合性實驗以來，在我院已有4個班級200余人參與，取得了良好的效果，學(xué)生普遍反映本實驗很好地融合了理論與實踐生產(chǎn)，具有可操作性強、應(yīng)用價值高等特點。但在具體實施過程中需要注意以下兩個細節(jié)問題：

（一）項目設(shè)置時要充分考慮項目范圍大小和實施難易程度

由于本項目屬于課程綜合性實驗，因此要求學(xué)生在學(xué)期末結(jié)束前拿到實驗結(jié)果，并完成實驗報告，因此，在項目設(shè)置時舍去了“外植體-愈傷組織（胚狀體）-叢生芽-繼代增殖-生根-馴化移栽”這一完整再生體系建立流程，采用了“外植體-叢生芽-繼代增殖-生根”，這樣既縮短了繁殖周期，確保實驗順利完成，又一定程度降低了實驗難度，讓學(xué)生獲得實驗成就感。同時項目考慮在獲得叢生芽后，可根據(jù)叢生芽數(shù)量，同時開展其增殖和生根兩個環(huán)節(jié)的實驗，也能在一定程度上節(jié)省時間（圖1）。

（二）項目實施過程中，教師應(yīng)注意掌握指導(dǎo)分寸

課程教師應(yīng)以此項目為例，在指導(dǎo)時做到及時、有度、留有余地。首先，整個項目實施過程一定是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，文獻資料收集-題目擬定-方案撰寫-項目實施-實驗報告撰寫的整個過程，都需要學(xué)生以團隊形式獨立完成，教師需密切關(guān)注項目實施的動向，不斷引導(dǎo)學(xué)生修訂和完善項目實施過程，使項目朝著預(yù)定方向發(fā)展。其次，教師在實驗各個環(huán)節(jié)需掌握時間進度，發(fā)現(xiàn)問題及時提醒學(xué)生解決，如在外植體接種后的最初一周內(nèi)，教師深入培養(yǎng)室，與各個小組交流接種材料的生長情況，及時為學(xué)生提供相關(guān)指導(dǎo)。第三，在實驗報告撰寫環(huán)節(jié)，教師需對數(shù)據(jù)分析處理、寫作思路和報告格式上提供適當指導(dǎo)，讓學(xué)生形成固定的論文寫作模式，但對結(jié)果分析和討論部分，則應(yīng)留足空間，讓學(xué)生自由發(fā)揮。

總之，“藥用植物再生體系構(gòu)建”是《藥用植物組織培養(yǎng)》課程的綜合性核心實驗，其完成的好壞不僅直接檢驗學(xué)生對課程主要核心理論知識和實踐操作的掌握程度，而且對學(xué)生從事相關(guān)科研項目研究、畢業(yè)論文設(shè)計，以及畢業(yè)后從事組培行業(yè)工作均有較大的參考價值。

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基金項目：四川省2018-2020年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目“基于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標的課程教學(xué)改革——以《藥用植物組織培養(yǎng)》為例”（編號：SJJG2018-13-60，主持人：王輝）;四川省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范課程“藥用植物組織培養(yǎng)”（編號：ck201801，主持人：王輝）

作者簡介：王輝（1982-），男，漢族，四川成都人，碩士研究生，副研究員，研究方向：藥用植物組織培養(yǎng)教學(xué)和科研;肖小君（1982-），女，漢族，四川廣安人，碩士研究生，實驗師，研究方向：藥用植物組織培養(yǎng)教學(xué)和科研。