新農(nóng)科背景下園藝植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)創(chuàng)新與實踐

中圖分類號：G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）14-0083-04

Abstract：HorticulturalPlantTissue CultureisacrucialcorecourseoferedbythehorticulturaldepartmentatYangtze NormalUniversity.Inthebackgroundofconstructingnewagriculturalsciences，theproblemsandshortcomingsinvolvedinthe teachingprocessofthiscoursewereanalyzed.Andthesereformmeasureswereproposedtostimulatestudents‘interestin leamingandimprovethecourseinnovationandpracticalityincludingupdatingtheteachingcontent，optimizingthetheoretical and practical hours for the course，adopting a hybrid \"online + offline\" teaching method，and playing the role of students in scientificresearchforteaching，aswellasexploringthepracticeteachingofschol-enterpriseintegration.Thestudyprovidesa reference forcultivating the high-level，innovative andcomposite excelent talents inagriculture and forestry.

Keywords：newagricultural science;HorticulturalPlantTissueCulture;teaching inovation；reformmeasure；practiceteaching

植物組織培養(yǎng)是在無菌條件下，將植物的器官、組織、細(xì)胞等在人工培養(yǎng)基和適宜的條件下，使其分化生長形成完整植株的過程。植物細(xì)胞全能性（totipotency）和植物成長調(diào)節(jié)劑的使用是植物組織培養(yǎng)的重要理論基礎(chǔ)。從20世紀(jì)初發(fā)展至今，植物組織培養(yǎng)經(jīng)歷了100多年的發(fā)展歷程。在1943年，White編寫的植物組織培養(yǎng)手冊AHandbookofPlantTis-sueCulture標(biāo)志植物組織培養(yǎng)成為一門新興學(xué)科。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，植物組織培養(yǎng)是一種重要研究技術(shù)和手段，已經(jīng)滲透到植物細(xì)胞工程學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)，以及分子生物學(xué)等多個學(xué)科。園藝植物組織培養(yǎng)是以園藝植物包括果樹、花卉和蔬菜等重要的經(jīng)濟(jì)作物為研究對象，開展的一門植物組織培養(yǎng)技術(shù)。園藝植物組織培養(yǎng)是植物組織培養(yǎng)的重要組成部分，植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在園藝植物的遺傳轉(zhuǎn)化、脫毒、誘變育種、種質(zhì)資源保存等多個方面被廣泛應(yīng)用，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。基于園藝植物組織培養(yǎng)的重要性，長江師范學(xué)院（以下簡稱“我校\"）園藝專業(yè)開設(shè)了園藝植物組織培養(yǎng)課程，并把它作為一門專業(yè)核心課，目的是使學(xué)生掌握園藝植物組織培養(yǎng)的基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的實際動手能力，為今后從事園藝植物相關(guān)工作奠定堅實基礎(chǔ)。

2013年和2018年，我國先后開啟了卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計劃1.0和2.0時代。2019年教育部正式提出加強(qiáng)高等教育的新農(nóng)科建設(shè)。2023年5月，習(xí)近平總書記在給中國農(nóng)業(yè)大學(xué)科技小院的同學(xué)們的回信中談到“希望同學(xué)們志存高遠(yuǎn)、腳踏實地，把課堂學(xué)習(xí)和鄉(xiāng)村實踐緊密結(jié)合起來，厚植愛農(nóng)情懷，練就興農(nóng)本領(lǐng)…為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家貢獻(xiàn)青春力量。\"在新時代新農(nóng)科背景下，高等農(nóng)林教育必須走創(chuàng)新發(fā)展之路，對接農(nóng)業(yè)發(fā)展的新要求，著力培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)5-。園藝植物組織培養(yǎng)作為高等院校本科涉農(nóng)相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，面臨著培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型卓越農(nóng)林人才的新要求和新挑戰(zhàn)[7-8]。為此，筆者結(jié)合我校園藝專業(yè)開設(shè)的園藝植物組織培養(yǎng)課程，分析了園藝植物組織培養(yǎng)課程在教學(xué)過程中存在的主要問題與不足，并提出了一系列提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的改革措施，助力培養(yǎng)新農(nóng)科卓越農(nóng)林人才。

一園藝植物組織培養(yǎng)課程存在的問題

（一）理論課和實踐課學(xué)時分布不合理

過去由于受傳統(tǒng)教學(xué)體制的影響，園藝植物組織培養(yǎng)課程很難跳出以理論重于實踐的困境怪圈。在教學(xué)安排上，一些高校重理論輕實踐，理論學(xué)時安排較多，實踐學(xué)時較少[0]。我校園藝專業(yè)的園藝植物組織培養(yǎng)課程在2010年之前，理論課程學(xué)時為32小時，沒有實踐教學(xué)課程。在2010年底，我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院植物組織培養(yǎng)實驗室建成并正式使用，針對上述課程中存在的問題，課程組對教學(xué)過程中的理論與實驗學(xué)時比例進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，增加了少量實驗課時。到2013年，楊利平1老師牽頭對園藝植物組織培養(yǎng)課程進(jìn)行教研改革，提出精簡理論教學(xué)，強(qiáng)化實踐教學(xué)，將理論課時減少為12小時，實踐課增加20小時，并制訂了一套具體的課程考核方案，學(xué)生實驗技能的強(qiáng)弱成為該課程考核的重要指標(biāo)。2017年以后，為了強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)，該課程全部改為實踐周教學(xué)，進(jìn)而理論課程被取締，學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識沒有得到鞏固，不能從根本原理出發(fā)解決組織培養(yǎng)的實際問題，學(xué)習(xí)效果受到了影響。

（二）理論課教學(xué)模式單一，實踐課教學(xué)條件不充分

由于園藝植物組織培養(yǎng)課程涉及的內(nèi)容較多，加上課時限制，課堂教學(xué)過程中，教師多采用滿堂灌的教學(xué)為主[12。教師將授課內(nèi)容逐一為學(xué)生講解，不僅花費(fèi)大量精力，好像教師一直在講，學(xué)生一直在聽，但實際上，大部分學(xué)生容易產(chǎn)生疲倦心理，學(xué)生在課堂上參與的少，缺少主動思考。另一方面，由于總是教師在講解，學(xué)生容易養(yǎng)成被動聽課的習(xí)慣，不愿意主動預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，最終造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果下降。園藝植物組織培養(yǎng)是一門實踐性較強(qiáng)的課程，在實踐教學(xué)過程中，需要有規(guī)范的植物組織培養(yǎng)實驗室，包括準(zhǔn)備室、滅菌室、接種室和培養(yǎng)室等，并且接種室通常需要具備一定數(shù)量的超凈工作臺。一些高校由于受實驗場地的限制，加上實驗課時設(shè)置又少，容易發(fā)生學(xué)生人數(shù)多，而設(shè)備條件有限的沖突。如果教學(xué)條件達(dá)不到實驗課的基本要求，必將影響到對學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)和課程教學(xué)目標(biāo)的最終實施[13-14]。我校園藝專業(yè)學(xué)生上實驗課時也會有每個小組學(xué)生過多，圍繞1個超凈臺做實驗的情況，造成了學(xué)生實際參與操作的時間偏少，個別學(xué)生甚至無法親自動手訓(xùn)練。學(xué)生在有限的實踐時間內(nèi)難以完成實驗內(nèi)容，便不能較好地掌握如初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)等實驗操作基本技術(shù)。

（三）缺乏對學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)

在園藝植物組織培養(yǎng)課程的理論教學(xué)中，教學(xué)地點一般是教室，課堂教學(xué)多以教師的“填鴨式\"講解為主，學(xué)生大部分時間在被動接收知識，學(xué)習(xí)興趣較差，個別學(xué)生還產(chǎn)生了厭學(xué)的情緒。任課教師通常教學(xué)科研任務(wù)比較重，很少潛下心來思考如何去培養(yǎng)學(xué)生獨立思考及創(chuàng)新思維的能力。習(xí)慣于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，通常在實驗課前教師與個別學(xué)生一起準(zhǔn)備實驗試劑和材料，實驗課上教師演示并指導(dǎo)學(xué)生完成預(yù)定實驗，如培養(yǎng)基配置、不定芽誘導(dǎo)和生根培養(yǎng)等，最后學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，完成實驗報告撰寫。這種單線態(tài)的教學(xué)方法容易抑制學(xué)生的主動參與和創(chuàng)新意識，大部分學(xué)生沒有經(jīng)過前期的準(zhǔn)備、思考，沒有形成自己的邏輯思維，容易機(jī)械地完成實驗任務(wù)。另外，部分實驗項目之間多是重復(fù)操作，學(xué)生之間缺乏交流和討論，不利于科學(xué)研究興趣的形成及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[15-16]。

二園藝植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)改革的對策

要解決以上教學(xué)問題，有效的方法就是解放思想，以學(xué)生為中心，以學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)為本課程的教學(xué)重點，大膽進(jìn)行課程教學(xué)改革與實踐，提高課程的教學(xué)效果。為此，我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段以及學(xué)生科研實踐等方面提出了如下改革措施。

（一）更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化理論和實踐課學(xué)時

園藝植物組織培養(yǎng)在生物科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。近年來，一些新理論、新技術(shù)、新方法和新成果不斷推陳出新，比如在組培快繁、脫病毒方法、品種改良以及次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)等方面不斷創(chuàng)新。目前，該課程理論教學(xué)選用教材為陳勁楓和張俊蓮主編的《植物組織培養(yǎng)（第三版）》（中國農(nóng)業(yè)出版社，2019），實踐教學(xué)選用教材為白江平主編的《植物組織培養(yǎng)實驗指導(dǎo)（第二版）》（中國農(nóng)業(yè)出版社，2019），教材中的一些內(nèi)容已略顯陳舊。最新的科研成果代表著該領(lǐng)域的發(fā)展方向，掌握了最新前沿動態(tài)，才能更好地更新教學(xué)內(nèi)容。通過查閱期刊文獻(xiàn)，搜集有關(guān)園藝植物組織培養(yǎng)和育種方面的最新成果或方法技術(shù)，比如利用胚拯救技術(shù)培育出不同花色的卷丹百合新種質(zhì)：利用秋水仙素誘導(dǎo)胚性愈傷結(jié)合組織培養(yǎng)培育出抗逆的蘭州百合和細(xì)葉百合多倍體新株系;首次構(gòu)建細(xì)葉百合和南川百合的高效再生和遺傳轉(zhuǎn)化體系等[I7-18]，將以上內(nèi)容整合到教學(xué)課程的相應(yīng)章節(jié)中，使課程教學(xué)不僅成為學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和技能的課堂，而且是學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識、啟迪新思維，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣的有益活動。另一方面，原有的教學(xué)大綱內(nèi)容經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)還存在很多不完善的地方，理論教學(xué)的章節(jié)和實驗教學(xué)還存在不少脫節(jié)。理論課講授過于超前，比如，脫毒苗培育理論課講完后2＼～3周，實驗課仍未開展等。因此，優(yōu)化理論教學(xué)重點內(nèi)容，理論教學(xué)安排在實驗課前面1周，實踐課程與理論教學(xué)相呼應(yīng)。合理安排理論和實踐課學(xué)時，適當(dāng)提高實踐課比重，比如將原來的實踐周課程教學(xué)調(diào)整為理論課16學(xué)時和實踐課32學(xué)時。從下一屆（2025屆）開始，實踐課將增加為48學(xué)時，更加重視實踐教學(xué)，有助于學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)。

（二） 采用“線上 .+ 線下\"混合式教學(xué)方法

在互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，各高校之間的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以相互借鑒，從其他高校或在線網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫中，獲取豐富的園藝植物組織培養(yǎng)課程視頻資源。在理論教學(xué)中，可以通過課前在線視頻學(xué)習(xí)（已開設(shè)的園藝植株組織培養(yǎng)在線課程網(wǎng)址為http：//mooc1.chaoxing.com/course/209450665.html），讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，在線下由教師強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生主動思考，提出不解之處，共同討論，有利于提高學(xué)習(xí)效果。課后要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識，課下隨時可以觀看視頻，并完成思考題等。該方法可以破解有限的課時約束，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)時的自由感、松弛感和興趣感。在實踐教學(xué)中，可以將實驗操作錄制成視頻，提前預(yù)習(xí)，再進(jìn)行現(xiàn)場實踐教學(xué)，可以有效縮短學(xué)生的操作時間，提高學(xué)習(xí)效率。同時，對于實驗過程中一些操作細(xì)節(jié)和關(guān)鍵點，學(xué)生可以重復(fù)觀看，獲得直觀的親身感受，有助于提高實際動手能力。對于一些因現(xiàn)實原因無法開展的實驗項目，比如所需的實驗設(shè)備昂貴，珍惜植物材料暫時無法提供，以及培養(yǎng)周期太長等，可以利用線上虛擬仿真平臺中的相關(guān)項目進(jìn)行代替，激發(fā)學(xué)生的新鮮感和興趣感，提高學(xué)習(xí)效果。如果教學(xué)場地超凈臺設(shè)備不足，也可以通過網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)或虛擬仿真平臺來彌補(bǔ)。采用以上方法，我校園藝專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提升，更多的學(xué)生反映學(xué)習(xí)效果較好，優(yōu)良率達(dá)到85% 以上。

（三） 發(fā)揮學(xué)生科研與教學(xué)相結(jié)合

近年來，我校為大力提升學(xué)科科研水平，推進(jìn)學(xué)校的學(xué)科建設(shè)和專業(yè)發(fā)展，引進(jìn)了一批高學(xué)歷、高層次的優(yōu)秀博士教師。這些教師擁有專業(yè)的理論基礎(chǔ)和前沿實驗技能，他們以榨菜、龍眼、荔枝、百合、鳶尾和紅心蘿卜等特色園藝植物為材料開展育種、組織培養(yǎng)和分子生物學(xué)相關(guān)研究。在開學(xué)初期，團(tuán)學(xué)組織帶領(lǐng)學(xué)生參觀科研平臺，并將以往同學(xué)參與科研的實驗成果一一展示，如學(xué)生自己培養(yǎng)的試管苗，構(gòu)建愈傷組織的高效誘導(dǎo)方法和發(fā)表的科研小論文等，吸收感興趣的同學(xué)參加到教師牽頭的科研工作中去，籌建學(xué)生科研實踐小組。學(xué)生成為了科研項目的參與人，課外有更多的時間與教師一起制定實驗計劃和實驗方法，慢慢地由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃铀伎紗栴}。在教學(xué)實踐過程中，參與科研的學(xué)生一方面可以充分發(fā)揮他們的學(xué)習(xí)帶頭作用，積極影響其他同學(xué)的學(xué)習(xí)主動性；另一方面，有不少學(xué)生因為各種原因不愿意與老師交流，不愿意問問題，這部分科研學(xué)生有利于他們之間的相互學(xué)習(xí)和交流，增強(qiáng)彼此學(xué)習(xí)的興趣感和共同感；還能幫助教師減輕實驗前期材料準(zhǔn)備、反復(fù)講解實驗操作等負(fù)擔(dān)。同時，教學(xué)過程中要結(jié)合與園藝植物組織培養(yǎng)相關(guān)的科學(xué)實例，比如我國科學(xué)家李繼侗和沈同首次利用添加天然銀杏胚乳提取物的培養(yǎng)基成功培養(yǎng)了銀杏的胚，日本學(xué)者古在豐樹發(fā)明了一種新的組織培養(yǎng)技術(shù)——無糖組培技術(shù)等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們在掌握基本實驗技能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用所學(xué)組織培養(yǎng)知識去解決一些前沿科學(xué)小問題。鼓勵學(xué)生把實驗過程中遇到的問題作為切入點，如怎么利用最新的植物生長調(diào)劑節(jié)劑毒秀啶（PIC）誘導(dǎo)胚性愈傷組織，如何控制小鱗片的褐化促進(jìn)不定芽的增殖生長等問題，積極申報各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生以課外參與完成的實驗項目為題參加全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽，為培養(yǎng)立志考研大學(xué)生奠定基礎(chǔ)。2022—2024年，我校園藝專業(yè)學(xué)生申報立項校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目8項，其中市級或國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目6項，獲得全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽（科學(xué)研究類和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類）17項（包含市級及以上），考人重點大學(xué)或普通高校研究生41人。

（四） 探索校企融合的實踐教學(xué)模式

目前，園藝植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)內(nèi)容相對落后于企業(yè)實踐，培養(yǎng)的畢業(yè)生大多不能滿足企業(yè)的人才要求。為了減少或者避免該問題發(fā)生，因此，在實踐教學(xué)過程中，我們可以與相關(guān)組培企業(yè)開展密切合作，比如組織學(xué)生去企業(yè)參觀學(xué)習(xí)等。我校園藝專業(yè)學(xué)生在教師的安排下，可以選擇去學(xué)校附近的企業(yè)如重慶展禾農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司、重慶喜旋生物科技有限公司等實地參觀學(xué)習(xí)，學(xué)生可以進(jìn)入到企業(yè)的大型組培間內(nèi)，親身感受企業(yè)組培一線的工作現(xiàn)狀，了解企業(yè)對人才的基本要求和企業(yè)發(fā)展的迫切需求。在這個過程中，學(xué)生還可以與企業(yè)一線技術(shù)員進(jìn)行現(xiàn)場交流、解答疑惑等。另外，還可以根據(jù)實際情況聘請大型知名企業(yè)中的工程師作為校外導(dǎo)師，以校內(nèi)講座的形式開展教學(xué)工作，1學(xué)期可以邀請校外導(dǎo)師做1＼～2次匯報。比如，我校聘請了四川喜瑪高科農(nóng)業(yè)生物工程有限公司總經(jīng)理李總為校外導(dǎo)師，并簽到了5年校企業(yè)合作協(xié)議。如此不僅針對性地豐富完善課堂教學(xué)的重點和難點，也有利于畢業(yè)生進(jìn)企業(yè)實習(xí)，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)工作等。

三 結(jié)束語

長江師范學(xué)院是重慶市地方普通本科高等學(xué)校，堅持建設(shè)特色鮮明的高水平應(yīng)用型師范大學(xué)是學(xué)校的奮斗方向和目標(biāo)。在新農(nóng)科建設(shè)背景下，學(xué)校肩負(fù)著為地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型卓越農(nóng)林人才的責(zé)任和使命。園藝植物組織培養(yǎng)是學(xué)校為園藝專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門理論和實踐并重的核心課程，該課程的教學(xué)自標(biāo)不僅培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐技能，而且培養(yǎng)學(xué)生熱愛農(nóng)學(xué)和良好的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。近年來，該課程的發(fā)展相當(dāng)迅速，需要任課教師保持與時俱進(jìn)，深入理解人才培養(yǎng)方案，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化理論與實踐教學(xué)課時，改革和創(chuàng)新教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為培養(yǎng)具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)的復(fù)合型農(nóng)林人才奠定堅實基礎(chǔ)。

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