《植物組織培養(yǎng)》教學(xué)改革的探索和實(shí)踐

通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法及考核方式等方式，對(duì)《植物組織培養(yǎng)》課程教學(xué)進(jìn)行改革。提高了教學(xué)質(zhì)量，全面培養(yǎng)了學(xué)生的能力。

植物組織培養(yǎng) 教學(xué)改革 教學(xué)方法 考核方式

植物組織培養(yǎng)技術(shù)是一項(xiàng)以細(xì)胞全能性為理論基礎(chǔ)的無性繁殖技術(shù)。經(jīng)過100多年的辛勤探索，該技術(shù)得到了迅速發(fā)展，成為當(dāng)代生物科學(xué)中最有生命力的學(xué)科之一。目前各個(gè)大學(xué)植物生產(chǎn)類專業(yè)(生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等)都積極開設(shè)了《植物組織培養(yǎng)》課程。

《植物組織培養(yǎng)》是一門專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)類課程，要求學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本理論知識(shí)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)。同時(shí)該課程又是一門要求具有《植物學(xué)》《生理生化》等綜合知識(shí)的課程。我校生物技術(shù)專業(yè)于2007年開始開設(shè)該課程，課程性質(zhì)是為期兩周的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)。開課時(shí)間為第三學(xué)期末，學(xué)生之前的先修相關(guān)課程僅為《植物學(xué)》，許多相關(guān)的專業(yè)知識(shí)還沒有學(xué)到；在以往的課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍存在著重理論、輕實(shí)踐的傾向，而且以往實(shí)驗(yàn)課時(shí)比例小，學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)少，基本的實(shí)驗(yàn)技能比較欠缺。因而，如何在學(xué)生專業(yè)知識(shí)背景不豐富，基本實(shí)驗(yàn)技能比較欠缺的情況下，開設(shè)好《植物組織培養(yǎng)》就需要進(jìn)行大量的嘗試和改革。結(jié)合本專業(yè)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的背景、該課程性質(zhì)以及本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的條件，幾年來，從以下幾方面進(jìn)行了教學(xué)改革和實(shí)踐，探索出了適宜于本專業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)體系。

一、編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

目前，國(guó)內(nèi)有幾本很好的有關(guān)組培技術(shù)的書，如《植物細(xì)胞工程》（林順權(quán)編）、《園藝植物組織培養(yǎng)》（裘文達(dá)編）、《園藝植物離體培養(yǎng)學(xué)》（陳振光編）、《植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)》（孫敬之、桂耀林編）等，但由于本實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備條件及課程時(shí)間的限制，以上書本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并不適合本專業(yè)的實(shí)際。因而我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)切合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，自編了《植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，為學(xué)生提供一個(gè)清晰而又簡(jiǎn)明扼要的實(shí)驗(yàn)指南。

《植物組織培養(yǎng)》的教學(xué)內(nèi)容以器官培養(yǎng)為主線，僅選取了一些用最少的設(shè)備就能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而一些實(shí)驗(yàn)條件要求比較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H做理論講述，而不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，如植物脫毒技術(shù)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交技術(shù)等。同時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目又分為“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”和“綜合性實(shí)驗(yàn)”兩部分。“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”主要是讓學(xué)生掌握植物組培的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對(duì)植物組織培養(yǎng)的整個(gè)過程有一個(gè)清晰的思路。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建（基本結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)備、常用儀器、必要器皿的使用），洗滌和滅菌（組培實(shí)驗(yàn)室的滅菌消毒、培養(yǎng)用具及器皿的洗滌滅菌），培養(yǎng)基的配制和滅菌（母液的配置、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的添加和滅菌）以及無菌操作技術(shù)。“綜合性實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容包括外植體的初代培養(yǎng)（外植體的選擇、剪取、預(yù)處理和滅菌以及接種）、愈傷組織繼代、分化成苗培養(yǎng)、生根培養(yǎng)以及組培苗的馴化移栽。其中“外植體的選擇與培養(yǎng)”根據(jù)組織器官不同又可分為根、莖、葉、種胚、花的培養(yǎng)。要求學(xué)生查閱參考資料，選擇要組培的植物種類，自己準(zhǔn)備材料（組培植物的器官或組織），根據(jù)參考資料在教師的指導(dǎo)下自行設(shè)計(jì)具體試驗(yàn)方案。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，采用多種方式進(jìn)行教學(xué)

目前，大多數(shù)高校植物組培課程的教學(xué)方式都是先進(jìn)行理論講授再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該方式顯然不適合我專業(yè)課程總時(shí)間僅為兩周的實(shí)際。因而如何在有限的時(shí)間內(nèi)，既完成基本理論的教學(xué)又進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，就需要我們改進(jìn)教學(xué)方法。

(1)采用“雙教一體”教學(xué)法（即邊講，邊學(xué)，邊做，三位一體）、討論法、自主性學(xué)習(xí)法、“項(xiàng)目引導(dǎo)”學(xué)習(xí)法等多種教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。

①理論與實(shí)踐相結(jié)合。對(duì)組培實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與主要儀器設(shè)備，培養(yǎng)基的配制與滅菌，外植體的選擇與滅菌，無菌操作，組培苗移栽等內(nèi)容，采取現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法，將理論講授與實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合起來。既節(jié)省了理論教學(xué)的時(shí)間，又加深了同學(xué)對(duì)理論的理解。

②講授、操作與討論相結(jié)合。對(duì)于污染的原因及預(yù)防措施、外植體褐變及防止措施、組培苗的馴化移栽等內(nèi)容，先由老師講解，再同學(xué)操作，然后同學(xué)根據(jù)自己的操作體會(huì)，對(duì)自己的結(jié)果進(jìn)行分析討論，提出解決措施，最后老師總結(jié)。這樣讓學(xué)生真正參與其中，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，也提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。同時(shí)通過討論，有利于學(xué)生相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

（2）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)組織法，提高教學(xué)質(zhì)量

無菌操作技術(shù)是植物組培實(shí)驗(yàn)技術(shù)的核心和教學(xué)重點(diǎn)，該實(shí)驗(yàn)操作必須在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，而我專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的超凈工作臺(tái)臺(tái)數(shù)少與學(xué)生人數(shù)多的矛盾比較突出，為確保教學(xué)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)采用了分組進(jìn)行。本專業(yè)有學(xué)生40～55人，將學(xué)生分為5個(gè)大組，每大組再分成2～3人一小組。教師首先對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)大組進(jìn)行無菌操作的示范，并在學(xué)生操作的同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，隨時(shí)答疑，糾正不正確的操作，使學(xué)生操作規(guī)范化。由于學(xué)生以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都由教師指定內(nèi)容，這樣學(xué)生往往會(huì)墨守成規(guī)，沒有創(chuàng)新意識(shí)，因而在“外植體的初代培養(yǎng)”中，根據(jù)組織器官不同，要求每大組選用不同的植物種類，自己參閱文獻(xiàn)并準(zhǔn)備材料（組培植物的器官或組織）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每大組中的每小組采用不同培養(yǎng)基成分（主要是不同激素濃度及配比）或培養(yǎng)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以觀察、比較得到最適于此種材料愈傷發(fā)生的培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件，這也在無形中深化了學(xué)生對(duì)“植物激素影響植物愈傷組織分化”的理解。具體的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃由每個(gè)小組自定，實(shí)驗(yàn)由學(xué)生獨(dú)立完成。在學(xué)生獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放式管理機(jī)制，教師起指導(dǎo)、檢查、協(xié)調(diào)的作用；并與學(xué)生一起觀察、分析、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

三、采取多種方式考核，以考促訓(xùn)

考試制度是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一項(xiàng)制度。為了使每位同學(xué)能熟練掌握組培技術(shù)，使課程成績(jī)?nèi)鐚?shí)地反映出學(xué)生的客觀實(shí)際，我們改變了以往以評(píng)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為課程成績(jī)的方式，采取了多種方式考核，以考促訓(xùn)。將實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)表現(xiàn)、集中考核三者結(jié)合起來評(píng)定，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)的40%、平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)占20%、集中考核成績(jī)占40%。其中集中考核包括理論知識(shí)及技能考核，將組織培養(yǎng)的一些基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為技能考核內(nèi)容，如各種器皿的洗滌、培養(yǎng)基的制備和滅菌、外植體的滅菌、無菌操作技術(shù)等。這種考核方式不僅考查了學(xué)生理論知識(shí)的掌握情況，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作技能的檢驗(yàn)。

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基金項(xiàng)目：江蘇大學(xué)教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“《植物組織培養(yǎng)》教學(xué)改革和實(shí)踐研究”(1201360009)，江蘇大學(xué)教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“生物技術(shù)專業(yè)主干課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”（JGZD2009029）。