尚霄麗,張建鵬,王洪習
(濮陽職業技術學院,河南 濮陽 457000)
植物組織培養是指在無菌條件和人工控制的環境條件下,利用適當的培養基,對離體的植物器官、組織、細胞或原生質體等進行培養,使其生長、分化并再生成完整植株的技術。[1]植物組織培養是近代生物科學發展起來的一門新技術,已滲透到生物科學的各個領域,成為生物工程技術中的一個重要組成部分和基本研究手段之一,為快速繁殖作物優良品種、培育無病毒苗木、植物工廠化生產、種質資源保存和基因庫建立等方面開辟了新途徑,廣泛應用于農業、林業、醫藥業,產生了巨大的經濟效益和社會效益[2,3]。因此,《植物組織培養技術》是高職院校園藝技術專業的必修課,同時也是一門核心技能課程。
目前,該課程在講授過程中存在以下幾方面問題:①教師講授理論課程較多,學生聽不懂、記不住、不會用;②理論與實踐脫節,例如學生理論掌握了植物生長調節物質的種類,但設計培養基配方時不會靈活運用;③學生操作能力、分析問題能力差等。
針對教學過程中的問題,同時也為了讓學生更好地掌握植物組織培養技術,本人在教學過程中嘗試項目教學法,項目教學法是在老師的指導下,學生通過項目的進行,了解并掌握組織培養整個過程及每一個環節中的技術要點。
《植物組織培養技術》課程內容很多,近幾年,理論教學不斷縮減,把內容縮減為主要有三部分:一是植物組織培養室的建立與基本操作,主要介紹實驗室的布局安排、所需的主要工具及儀器設備,該項目安排在實驗室進行現場教學,加深了學生對儀器設備的印象;二是植物離體培養體系的建立,使學生明確各種藥品的作用和培養基配制方法,外植體的選擇和消毒方法;三是組培技術的生產應用,主要講授脫毒技術、快繁技術、花藥培養技術等。
根據教學任務進行項目教學,該課程以項目為導向,以工作任務驅動為中心組織課程內容,并讓學生在完成任務具體項目的過程中獲得相關理論知識,進而掌握基本技術。舉例說明項目教學的設計思路:例“黃瓜(或其他植物)再生體系的建立”項目,該項目以種子為外植體,打破了植物組織培養課程教學過程中在外植體取材方面受季節、時間的限制。通過該項目的實施,學生熟練掌握植物組培過程中的核心技能即:培養基的配制與滅菌、外植體的選擇與培養等技術;而且將《植物組織培養技術》課程與《田間試驗統計與分析》課程結合在一起,讓學生掌握黃瓜再生體系建立過程中外植體的選擇、適宜培養基的篩選方法等技術,培養了學生的分析問題、解決問題的綜合能力。
教師通過多媒體教學、講授法、討論法等教學方法讓學生掌握主要儀器(高壓滅菌鍋、超凈工作等)的使用方法;并讓學生對培養基的組成部分、培養基的類型及篩選技術、外植體的消毒與接種技術等理論知識有初步了解。
通過給學生講授該項目“黃瓜(或其他植物)再生體系的建立”的試驗流程,啟發引導學生討論確定項目任務,明確項目的目的及評價標準。
2.2.1 分組。將園藝技術專業學生分組,每組4名學生(包括一名項目組組長),每小組選擇完成某種植物組織培養體系建立的試驗項目。
2.2.2 查閱資料。學生通過學院網站提供的數據平臺即萬方數據庫、維普期刊網等查閱資料,撰寫黃瓜(或其他植物)再生體系的建立試驗方案,試驗方案應包括試驗材料、試驗具體方法、試驗設計等內容;并采用 PPT形式分組答辯論述方案的可行性。根據試驗方案讓學生準備項目所需的藥品、材料及儀器設備等。
2.2.3 具體操作。項目以黃瓜再生體系的建立為例,試驗方案:以黃瓜為植物材料,種子萌發培養基的配制— —種子的消毒與接種——子葉的獲得——以再生率及每個外植體出芽數為指標子葉再生培養基的篩選——以生根率為指標不定芽生根培養基的篩選——煉苗移栽;通過該項目的具體實施讓學生掌握母液的配制、培養基的配制和滅菌、種子消毒使用藥劑和消毒時間篩選、無菌操作技術、煉苗移栽等技術;此外需掌握運用正交試驗方法設計試驗篩選適宜的芽再生培養基、生根培養基。
2.2.4 考核階段。考核內容分為三部分:第一部分, 每組撰寫一篇“黃瓜(或其他植物)再生體系的建立”論文,論文嚴格按照發表論文格式撰寫,包括摘要、關鍵詞、試驗材料與方法、結果與分析、結論與討論;第二部分:在試驗過程中收集每個操作過程,種子萌發、子葉再生不定芽等相關照片,項目組長以 PPT形式進行答辯論述試驗過程、試驗結論及在試驗過程中存在的問題;第三部分,黃瓜子葉再生體系建立過程中的每個階段的組培苗。
項目成績評分標準:試驗方案合理性 10%、項目完成時間及進度情況10%、試驗操作規范 10%、論文20%、PPT匯報 20%、黃瓜(其他植物)子葉再生芽的數量 30%等。通過小組自評、小組互評、教師評價的形式進行評價,并且最后展示健壯的組培苗、優秀的論文、優秀的PPT。
植物組織培養課程是一門應用性、技術性強的課程,該課程通過采用項目教學法,將實際工作的真實場景引入到教學中,教師全程跟蹤,指導學生操作,激發了學生學習興趣,培養了學生大膽動手、改革創新的能力,也提高了學生的基本能力、職業能力、崗位能力,為培養技能型綜合性人才奠定了基礎。
[1]劉振祥,廖旭輝.植物組織培養技術[M].北京:化學工業出版社,2010.
[2]何素芬,張玲,何建平,等.植物組織培養實踐教學改革初探[J].中國科教創新導刊,2009,(22).
[3]李永文,李紅.植物組織培養課程的改革與實踐[J].保定職業技術學院學報,2005,(1).