能力型課程《植物組織培養》教學改革探討

許遠

摘 要：《植物組織培養》課程經過不斷的創新改革，執行全實驗教學、自行選材設計實驗方案、小班教學、以實際產品為考核標準等特色教學模式，大大提高了學生的實踐與創新能力，教學效果良好。

關鍵詞：植物組織培養；實驗教學；教學改革

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）06-137-03

Teaching Reform on the Competence-oriented Course of Plant Tissue Culture

Xu Yuan

（College of Life Science，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）

Abstract：The competence-oriented course of Plant Tissue Culture had a series of characteristic measures on teaching reform studies，e.g.，the teaching content were all experiments，the students should design an experiment project by themselves，a class had fewer students，they should offer some regenerated plantlets as the results of the appraisal，which effectively improved both the practical and innovation ability of the students，and achieved good results.

Key words：Plant tissue culture；Experimental teaching；Reform

實驗教學是高校教學體系的重要組成部分，直接涉及到學生的實踐動手能力、科學思維能力以及科研創新能力的培養和發揮[1]。生命科學是一門實驗性學科，尤其注重學生實踐創新能力的培養。植物組織培養是20世紀初發展起來的一門技術，經過近30a的快速發展，組培技術已滲透到生命學科的各個領域，成為生物學的重要研究技術與手段。利用組織培養進行快速繁殖及無病毒苗培育，已成為當代農業生物技術應用最廣泛的一個領域，取得了巨大的經濟效益與社會效益[2]。許多教學科研單位和農業企業、生物工程公司都需要熟練掌握植物組培技術的人才[3]。因此，安慶師范學院生命科學學院將《植物組織培養》作為第一批能力型課程于2007年首次開課，目前該課程已成為生物科學、生物技術、園林3個專業的專業拓展課，著力于學生學習能力、創新能力、實踐能力和就業能力等綜合能力的培養。幾年來，學生對于本課程的評價均為優秀，尤其針對改革后特殊的全實驗特色表示肯定，認為經過本課程的培訓，其自身的動手操作和主動思考解決問題的能力有所提高，并切實掌握了生物領域一項有用的技能，教學效果良好。根據本科創新人才培養目標，結合多年教學實際情況，筆者對《植物組織培養》課程教學改革前后模式和效果進行了梳理，以期為該課程的進一步教改提供信息，也為兄弟院校的相關課程教學模式提供參考。

1 課程教改過程中曾出現的問題

《植物組織培養》課程要求學生運用已掌握的基本理論和基本實驗技能完成較為復雜的專業技術實驗，且實驗具有連續性、周期長等特點。首次開課時，按照傳統教學模式將理論學時安排較多，實驗學時少，學生缺少操作時間，操作過程不熟練、不規范，實驗素養低，導致無菌體系建立困難，難于觀察到激素對于植物分化形態的影響，無法完成進一步的實驗，最終得不到實驗結果。由于教學場地和設備有限，面對人數較多的學生，采取大組授課和教師演示操作的教學方式，使得許多學生無法親自動手試驗，因而學習缺乏激情，嚴重制約了課程教學的效果。課程考核方式在初期采用期末閉卷考試，這使得很多學生采取考前突擊式學習，死記知識點應付考試。這種方法不能充分反映學生對于一門對實驗實踐能力要求高的課程的掌握和應用情況，不能客觀地反映學生的綜合能力。

2 課程改革后試行模式的特色及效果

2.1 全實驗教學 植物組織培養的過程是一個細節紛雜、相對龐大的實驗操作體系，涉及到諸多的動手操作環節。在具體實驗過程中，從各種母液的配制、激素的配制、培養基的制備、培養基的分裝、高壓蒸汽滅菌、外植體的表面消毒、無菌接種、材料挽救、繼代培養等一系列操作過程，均需要學生獨立動手操作完成。改革之前，曾有同行提出疑義，完全沒有理論課教授，是否會讓學生不能全面系統地掌握課程教學內容。教研室對此進行深刻討論，認為：第一，該課程開課時間為大三下學期和大四上學期，大多數專業基礎課均已修完，在許多專業課的教學過程中都或多或少對本課程的理論進行了講解，從實際情況看，大多選修本課程的學生均表示在開課前就已經在其他課程中獲悉了相關的基礎理論知識、實驗操作流程、應用范圍等；第二，為使得學生能更加系統的掌握本課程教學內容，教研室調整課程每個學期第3周后開課，第1、2周由授課教師通過各類型網絡教學平臺向學生發布課程相關課件、講義、視頻等資料，并布置作業，要求學生根據實際可取的實驗材料、實驗試劑、教學資源等，查閱文獻資料，寫出一篇植物組織培養預案，這就促使學生主動系統的學習課程理論知識。近幾年的實際教學效果驗證，全實驗教學特色使得學生將有限課時內的更多時間分配給實驗操作，切實強化了學生動手操作能力，并提升了生物基礎實驗能力，充分體現了能力型課程的教學目標。

2.2 自行選材并設計實驗方案 由于許多組培課程教科書和研究論文中所采用的植物實驗材料存在培養周期較長或受地域和季節限制等問題而無法采用，這給組培開設造成了諸多不便，也影響了實驗內容的合理安排和學生綜合技能的培養。因此，在長期從事教學實踐的過程中，課組結合教改目標決定讓學生自行選材。學生可因地制宜就地選擇校園內、安慶市內乃至周邊方便取得的任何具備操作可行性的植物材料，并根據自己所選擇的材料查閱查閱資料、設計實驗線路，撰寫實驗預案提交給授課教師審閱是否可行，通過的方案將在教師的引導下開展實驗研究。這一舉措旨在轉變教師學生角色，使大學生由“單純的學習者”轉變為“反思性學習者”，而教師的角色更多的是指導者、協助者、參與者，極大地激發了學生學習的積極性和科研熱情，同時促使了學生將所學的理論知識與實際操作相結合，對學生深刻理解所學的理論知識，提高主動學習與獨立思考能力，強化鍛煉綜合實踐能力等起到了極其重要的作用。

2.3 小班教學 結合我院實驗室的現有設施的規模，將每個教學班容量由原來的幾十人大班分拆為10～11名學生組成的小班，師生比例大大增加，每位授課教師能切實關注到每個學生的學習情況，手把手教導操作流程，大大增加了學生動手操作的機會，激發了學習熱情，教學效果顯著提升。在同一次實驗課中，教師將實驗任務合理分解，組內學生輪流承擔不同任務，保證每名學生都能經歷完整的實驗操作流程，提高了有限時間內的課堂教學效率。

2.4 發揮“傳幫帶”作用 在選修該課程的學生中，有相當一批學生已經在大一至大三期間參與過教師應用組培開展的科研活動，整個實驗操作流程早已熟悉，且對于組培的應用領域、前沿進展等有了更深的理解，授課教師將這批學生分派到每個教學班任組長等角色，輔助教師指導每個組員的實驗操作技能，幫助組員把握實驗操作細節，帶領全組完成自行設計的實驗流程，在團隊中起到傳幫帶的重要作用，也大大減輕了因分拆多個小班造成的教師教學任務增重的問題。

2.5 實驗過程高標準、嚴要求 實驗室不僅是實踐教學的重要場所，也是進行科學研究的基地，是師生進行科技創新的重要平臺[4]，它對于任何進出的人員都是高標準、嚴要求的。作為能力型課程，《植物組織培養》課程對學生實驗室素養的培養尤為重視。由于組培實驗過程中最關鍵、最核心的宗旨是保證“無菌性”，這就對各個環節操作要求更加嚴格與規范。為此，本課程授課期間，實驗教師及實驗室管理人員首先要事事處處以身作則，同時對學生進行規范化要求，使其養成良好實驗習慣，強化實驗室安全意識。如進入實驗室需更換實驗服；實驗服需保持整潔，并經常紫外照射殺菌，尤其是用于進出無菌培養室的；接種操作人員需保持手部皮膚清潔，不留長指甲；配制各類型試劑，按照規范嚴格操作，不得持有“大差不差”的心態；升汞、酒精等藥品的使用處理皆須參照安全管理規定進行，要求學生避免“豪放化”操作，避免造成事故或環境污染；離開實驗室之前，檢查并關掉室內水、電等閥門。經過本課程的系統化訓練，學生的實驗室素養得到了提高，從各屆畢業生讀研的高校及其他用人單位的信息反饋顯示，我院學生在此方面均獲得肯定。

2.6 以實際產品為考核標準 結合自行設計實驗方案特色，本課程考核體系要求：課程結束時，每組須提交從實驗中獲得的一株再生植物作為考核的最重要模塊，占總分的50%；開課前每位學生需提交一份設計預案，評定結果占總分的15%；小班教學促使教師能實際觀察到每個學生在實驗操作過程中的表現并予以評定，占總分的20%；實驗結束后，需按照實際實驗結果上交一份實驗大報告，報告格式按照正規期刊論文的格式要求進行撰寫，評定結果占總分的15%。新的考核體系既排除了傳統考卷計分忽視真正有操作能力的學生的可能性，又排除了學生混學分的嫌疑，將知識的獲取程度體現在產品中，以實際產品表現教學效果。

3 結語

通過多年的教學改革探索，能力型課程《植物組織培養》創新了教學模式，在提高教學質量及學生的實踐創新能力方面取得了顯著效果：學生結合在組培課中所學積極參加大學生科技作品大賽、“挑戰杯”創業大賽、大學生科研立項等課外活動，并獲得了多個省級獎項；以組培為實驗手段的畢業論文選題大受學生青睞，并發表了多篇相關論文；課程新模式極大的激發了學生的科研熱情，也引發更多學生積極參與教師科研活動，反過來促進了教師的科研水平，教學相長。

總之，該課程全新的教學特色——全實驗教學、自主設計實驗方案、小班教學等，對培養學生探究鉆研的能力，增強分析問題和解決問題的能力，提升學生科學思維與創新意識，強化綜合創新能力具有不可替代的作用，為學生今后的職業定位和發展奠定了堅實的基礎。

參考文獻

[1]霍學慧，王建華，郭風法，等.改革實驗教學模式提高學生綜合素質[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：278-280.

[2]王蒂，陳勁楓.植物組織培養（第二版）[M].北京：中國農業出版社，2013.

[3]李浚明，朱登云.植物組織培養教程（第三版）[M].北京：中國農業大學出版社，2005.

[4]胡選萍，李麗霞.植物組織培養實驗室管理模式的改革與探索[J].安徽農業科學，2012，40（2）：1230-1232.

（責編：張宏民）