基于創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的開放式教學(xué)模式在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程中的探索與應(yīng)用

林英，黃路標(biāo)，司春燦，葉水英

摘? 要：創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是地方性本科院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)和導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)，開放式教學(xué)模式被認(rèn)為是培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的良好途徑。文章對(duì)植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)的課程性質(zhì)和特點(diǎn)、該課程實(shí)施開放式教學(xué)模式的基礎(chǔ)、實(shí)施開放式教學(xué)模式的舉措、取得的初步成效和存在的問(wèn)題以及改進(jìn)之處進(jìn)行了概述，以期為地方應(yīng)用型本科院校創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新性;應(yīng)用型;人才培養(yǎng);開放式教學(xué);植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）32-0046-04

Abstract： The cultivation of innovative and applied talents is the goal and orientation of talent training in local application-oriented colleges. Experimental and practical teaching is an important link in cultivating innovative and applied talents. Open teaching mode is a good way to cultivate innovative and applied talents. This paper discussed the nature and characteristics， the basis for the implementation of the open teaching model， the measures to implement the open teaching model， the preliminary results achieved， the existing problems and the improvements in the course of "Plant tissue training" in the hope of providing some reference for the cultivation of innovative applied talents local application-oriented colleges.

Keywords： innovative; application-oriented; talent training; open teaching; plant tissue cultivation training

教學(xué)模式是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序，不僅反映了課程設(shè)計(jì)者與實(shí)施者對(duì)待“學(xué)”與“教”的態(tài)度，還直接影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效[1]。因此，在教學(xué)改革中，教學(xué)模式的改革是關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，近年來(lái)，針對(duì)教學(xué)模式開展的教學(xué)改革研究也較多，各種新型的教學(xué)模式在日常教學(xué)中被構(gòu)建和實(shí)踐。如案例式問(wèn)題式學(xué)習(xí)教學(xué)模式被認(rèn)為在臨床帶教工作中具有良好的教學(xué)效果，在醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生授課過(guò)程中被廣泛應(yīng)用[2];雙元互動(dòng)教學(xué)模式被認(rèn)為在積極心理學(xué)的教學(xué)過(guò)程中具有較好的效果，可以實(shí)現(xiàn)大學(xué)積極心理學(xué)學(xué)科教育和情感培養(yǎng)的雙目標(biāo)[3];清華大學(xué)針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出并構(gòu)建的貫通式項(xiàng)目制研究型綜合實(shí)踐教學(xué)模式為新工科建設(shè)提供了一種新思路[4];MOOC、SPOC等作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，使得基于MOOC或SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂早已成為很多高校進(jìn)行教學(xué)模式改革時(shí)關(guān)注的熱點(diǎn)，突如其來(lái)的疫情更是推動(dòng)了線上線下混合式教學(xué)模式在各學(xué)科中的應(yīng)用[5-7]。然而不管是采用哪種形式的課堂教學(xué)，對(duì)課堂教學(xué)模式改革的目標(biāo)就是要改變其學(xué)習(xí)主體缺位的狀況，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高課堂效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)師生的共同提高[8]。這就要求任課教師在進(jìn)行教學(xué)模式改革的過(guò)程中能密切結(jié)合人才培養(yǎng)的總體目標(biāo)，根據(jù)課程的性質(zhì)和特點(diǎn)、課程所具備的基本條件等，通過(guò)對(duì)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，采取吸收的方式進(jìn)行教學(xué)改革。

開放式教學(xué)模式是在教師指導(dǎo)下學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的探究活動(dòng)。它是一種以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、思維為主線的教學(xué)模式。其構(gòu)成要素主要包括：教學(xué)理念開放、教學(xué)內(nèi)容開放、教學(xué)形式開放和教學(xué)評(píng)價(jià)開放四個(gè)方面[9]。培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才是地方性本科院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)和導(dǎo)向，開放式教學(xué)模式為學(xué)生提供了激活創(chuàng)新思維的環(huán)境和創(chuàng)造性的訓(xùn)練，被認(rèn)為是培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的良好途徑[10]。

一、植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的性質(zhì)和特點(diǎn)

伴隨著其他生物技術(shù)的快速發(fā)展，具有百年研究歷史的植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到了生物科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)和醫(yī)藥業(yè)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物技術(shù)領(lǐng)域中最具有生命力和應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一[11]。為了讓學(xué)生進(jìn)一步掌握無(wú)菌操作技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)，使生物工程、園林技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后有一技之長(zhǎng)，為從事農(nóng)林苗木的培育、細(xì)胞培養(yǎng)、培育新物種等相關(guān)的工作增加就業(yè)或創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，也為學(xué)生今后開展細(xì)胞工程、基因工程相關(guān)的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。我校生物工程專業(yè)將植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程列為我校生物工程專業(yè)學(xué)生的集中實(shí)訓(xùn)課程。根據(jù)我校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，該課程總學(xué)分為1個(gè)學(xué)分，安排在第3學(xué)期的第17、18周進(jìn)行，一共為期2周。其先修課程主要有第1、2學(xué)期開設(shè)的有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、普通生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)課的理論課和實(shí)驗(yàn)課，以及第3學(xué)期開設(shè)的植物組織培養(yǎng)理論課和植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課。

二、植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施開放式教學(xué)模式的基礎(chǔ)

植物組織培養(yǎng)的一般流程包括培養(yǎng)器皿的清洗、母液的配制、培養(yǎng)基的配制與滅菌、外植體的選擇和處理、外植體的消毒、外植體的接種、外植體的培養(yǎng)、外植體的馴化和移栽等過(guò)程。植物組織培養(yǎng)過(guò)程涉及到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要有培養(yǎng)基的制備、滅菌及無(wú)菌操作技術(shù)，其中無(wú)菌操作技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的核心和教學(xué)重點(diǎn)。在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)的先修課程植物組織培養(yǎng)理論課程的授課過(guò)程，我們對(duì)學(xué)生重點(diǎn)講授了植物組織培養(yǎng)的基本原理、組培常用儀器設(shè)備及用具的使用方法和原理，組培的基本操作過(guò)程、組培過(guò)程中污染、褐變發(fā)生的原因及控制措施等。

在植物組織培養(yǎng)課程的實(shí)驗(yàn)授課環(huán)節(jié)，我們一共開設(shè)了16個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（見表1），這16個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本包括了植物組織培養(yǎng)過(guò)程的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生能熟練掌握組培相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，將示范操作與學(xué)生動(dòng)手操作相結(jié)合，隨時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范、不正確的操作，反復(fù)強(qiáng)化訓(xùn)練，要求人人過(guò)關(guān)。與此同時(shí)，我們還利用植物組織培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)自建的我校精品在線開放課程植物組織培養(yǎng)MOOC，開展線上線下混合式教學(xué)，加深了學(xué)生對(duì)于植物組織培養(yǎng)課程學(xué)習(xí)的便利性和主動(dòng)性。因此，先修課程植物組織培養(yǎng)的開設(shè)和植物組織培養(yǎng)線上線下混合式教學(xué)模式的開展，使得學(xué)生具備了較好的植物組織培養(yǎng)相關(guān)的理論知識(shí)與基本技能，為植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施開放式教學(xué)模式奠定了一定的基礎(chǔ)。

三、植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施開放式教學(xué)模式的舉措

（一）開放式的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)過(guò)程

在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)過(guò)程，我們將項(xiàng)目化教學(xué)導(dǎo)入實(shí)訓(xùn)課堂，即以項(xiàng)目作為載體，將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容項(xiàng)目化、任務(wù)化。為確保實(shí)訓(xùn)的順利開展，教師在實(shí)訓(xùn)開展之前，至少提前1個(gè)月要求學(xué)生根據(jù)認(rèn)知水平、興趣特點(diǎn)等進(jìn)行自由分組。每組成員10-12人左右，分好組后，小組成員之間通過(guò)查閱資料、文獻(xiàn)調(diào)研、討論協(xié)商，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，要求每個(gè)小組至少設(shè)計(jì)出4-6個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案要求學(xué)生務(wù)必寫清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟、文獻(xiàn)出處等。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)好后，交給指導(dǎo)教師進(jìn)行審閱，有問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方案指導(dǎo)老師返回給組長(zhǎng)，組長(zhǎng)組織成員進(jìn)行修改。待實(shí)驗(yàn)方案通過(guò)后，教師給與每個(gè)小組一定的經(jīng)費(fèi)購(gòu)買苗木，學(xué)生可將買回來(lái)的苗木進(jìn)行預(yù)處理，為后續(xù)進(jìn)行組織培養(yǎng)做準(zhǔn)備。

由于不同的實(shí)驗(yàn)方案需要準(zhǔn)備的培養(yǎng)基、消毒劑等不同，在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程正式開展之前，還要求每組組長(zhǎng)根據(jù)自己小組的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，計(jì)劃好每天的實(shí)訓(xùn)任務(wù)和實(shí)訓(xùn)安排。待前期工作準(zhǔn)備好后，在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程正式開展期間，學(xué)生就可以以小組為單位有條不紊地開展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和執(zhí)行過(guò)程始終堅(jiān)持以學(xué)生作為主體，學(xué)生全程以小組為單位自主探究，開展實(shí)訓(xùn)。老師僅僅是指導(dǎo)者、協(xié)助者和引導(dǎo)者。實(shí)訓(xùn)期間，植物組織培養(yǎng)室實(shí)施開放式管理，學(xué)生可根據(jù)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容合理利用時(shí)間，開展實(shí)驗(yàn)工作。實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，要求學(xué)生以小組為單位對(duì)本次實(shí)訓(xùn)的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，匯報(bào)采用PPT的形式進(jìn)行。在匯報(bào)的過(guò)程中，教師會(huì)對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和解答，師生共同總結(jié)實(shí)訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)（見圖1）。

（二）開放式的考核體系

植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的考核也采用開放式的考核方式，即采取將實(shí)訓(xùn)過(guò)程和實(shí)訓(xùn)結(jié)果相結(jié)合的方式。該課程最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（占30%）和期末成績(jī)（占70%）兩部分組成，其中平時(shí)成績(jī)由課堂考勤、線上自主學(xué)習(xí)完成度及測(cè)試、實(shí)訓(xùn)期間表現(xiàn)三部分組成，期末成績(jī)由實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)和組培成果兩部分組成（見表2）。線上自主學(xué)習(xí)完成度及測(cè)試成績(jī)是指學(xué)生在本學(xué)期完成我們自建的線上課程植物組織培養(yǎng)MOOC學(xué)習(xí)及測(cè)試的成績(jī)。組培成果成績(jī)是由教師根據(jù)學(xué)生組培的最終成效跟撰寫的實(shí)驗(yàn)方案要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡奈呛隙冉o出分?jǐn)?shù)。需要特別說(shuō)明的是實(shí)訓(xùn)期間的表現(xiàn)分，采用教師評(píng)分和學(xué)生評(píng)分相結(jié)合的方式。以19生物工程為例，指導(dǎo)教師根據(jù)該班同學(xué)4個(gè)小組在實(shí)訓(xùn)期間學(xué)生的整體表現(xiàn)如實(shí)訓(xùn)的積極性、操作的規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等，對(duì)這4個(gè)小組實(shí)訓(xùn)期間進(jìn)行了評(píng)分，第一小組得分為88，第二小組得分為82，第三小組得分為85，第四小組得分為88。然后小組成員之間進(jìn)行互評(píng)，每位同學(xué)都要對(duì)除自己以外的其他小組成員進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分要求學(xué)生根據(jù)小組成員在實(shí)訓(xùn)期間的表現(xiàn)，實(shí)事求是地給出分?jǐn)?shù)，每位成員的分?jǐn)?shù)盡量不相同，小組成員的平均分分?jǐn)?shù)必須為老師評(píng)分的分?jǐn)?shù)，如第一小組最終11位小組成員的平時(shí)表現(xiàn)分必須為88，第二小組成員的平時(shí)表現(xiàn)得分必須為82，每位學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)的最終分?jǐn)?shù)為小組成員除自己之外的11位同學(xué)給出分?jǐn)?shù)的平均值。

四、植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施開放式教學(xué)模式教學(xué)效果評(píng)價(jià)

到目前為止，開放式教學(xué)模式在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程中已經(jīng)應(yīng)用了兩個(gè)學(xué)年，實(shí)踐證明該開放式教學(xué)模式的實(shí)施促進(jìn)了植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)改革，取得了一定的教學(xué)效果。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）開放式教學(xué)模式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新思維，提升了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、相互溝通的能力和動(dòng)手能力。（2）學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)高：通過(guò)對(duì)19生物工程專業(yè)48名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)90%以上的學(xué)生對(duì)開放式教學(xué)在自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、科學(xué)探究等方面表示滿意。（3）學(xué)生組培實(shí)踐成效顯著：經(jīng)過(guò)兩期的開放式教學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生已成功繁育出了亞洲百合、白玉蘭、蟹爪蘭、前胡、綠蘿、銅錢草、馬鈴薯、康乃馨、香椿、金線蓮、鐵皮石斛、千佛手等近20種組培苗，取得了顯著的實(shí)踐成效（見圖2）。

五、存在的問(wèn)題及改進(jìn)之處

開放式教學(xué)模式在植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程中已經(jīng)應(yīng)用了兩期，我們結(jié)合這兩年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將與學(xué)生的交流、問(wèn)卷調(diào)查的反饋意見進(jìn)行總結(jié)，認(rèn)為在后續(xù)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和提高：（1）增設(shè)超凈工作臺(tái)臺(tái)數(shù)，增加分組數(shù)，減少小組人數(shù)。由于現(xiàn)有接種室只有4臺(tái)超凈工作臺(tái)，我們一般將實(shí)訓(xùn)的班級(jí)分為4個(gè)小組，小組人數(shù)為10-12人左右。由于組培操作的特殊性，在接種過(guò)程，如果頻繁換人，容易導(dǎo)致染菌，因此在接種的很多時(shí)候不是每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手。在后續(xù)可適當(dāng)增加超凈工作臺(tái)的臺(tái)數(shù)，便于學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行操作。（2）在植物材料的選擇方面，在后續(xù)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生更多地選用地方特色農(nóng)林業(yè)或中草藥植物進(jìn)行組培，體現(xiàn)地方特色、助力地方農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，彰顯地方性本科院?！暗胤叫?、應(yīng)用型”的辦學(xué)定位。

總之，集中實(shí)訓(xùn)是提升學(xué)生實(shí)踐水平，保證應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。我們根據(jù)學(xué)生的實(shí)踐情況和植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)的課程特點(diǎn)，采取以學(xué)生作為主體，以小組為單位，以項(xiàng)目為載體，教師全程指導(dǎo)的開放式教學(xué)模式為學(xué)生進(jìn)行植物組織培養(yǎng)集中實(shí)訓(xùn)提供了一個(gè)寬松和自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維，為創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。在后續(xù)，我們應(yīng)不斷地進(jìn)行探索和嘗試，對(duì)開展開放式教學(xué)模式存在的問(wèn)題進(jìn)行完善，進(jìn)一步完善植物組織培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)的掌握以及實(shí)踐能力的提高，更好地服務(wù)于地方農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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