新農科建設背景下植物組織培養課程教學改革與實踐

薛 爽，張坤朋，曹新江，劉彥珍

(安陽工學院 生物與食品工程學院，河南 安陽 455000)

0 引言

植物組織培養(Plant tissue culture)是20世紀初以植物生理學為基礎發展起來的一門技術性很強、以實踐和應用為主的課程，是各大高等院校生物類專業的特色課程[1]，也是培養學生動手能力、分析問題和解決問題能力的有效載體。

安陽工學院從2001年開始開設植物組織培養這門專業課，在生物技術和生物工程專業已經有近30個班級開設了植物組織培養課程。目前，該課程團隊共4名教師，其中有教授1名、副教授1名、講師2名。經過近20年的課程建設，雖然取得了一些成效，但仍存在教學內容不夠系統，課堂教學方法單調，實踐動手環節不夠豐富等問題。根據社會需求，課程團隊針對安陽工學院植物組織培養課程開展了教學改革，努力提升課程教學效果，取得較好成效。

1 根據新農科建設和社會需求，不斷改進教學內容

根據新農科建設及行業、企業、社會需求，課程團隊不斷調整植物組織培養課程理論教學內容。課程團隊分別于2016年和2019年，兩次修改了教學大綱，使本門課程教學內容及授課安排更切合學生成才需要，更有助于學生成才就業。

根據2019年修訂的大綱，植物組織培養課程的教學內容分為2個板塊：第一板塊是理論篇，包括植物組織培養的基本原理、實驗室的布局及設備、基本技術、植物器官培養、植物組織培養、植物細胞培養、植物原生質體培養等7個章節內容[2]；第二板塊是應用篇，包括植物胚培養、植物離體快繁、人工種子、植物脫毒苗培育、植物種質資源的離體保存、植物單倍體培養、體細胞雜交、植物遺傳轉化等10個章節內容，授課學時為72學時。針對安陽工學院主要開設對象為生物技術專業學生特點。努力使學生在熟練掌握植物組織培養的基本理論與程序的基礎上，培養并提高實踐應用能力，為今后學習和工作奠定扎實的基礎。特別結合我院與河南省農業科學院園藝所合作開展的楸樹組織培養的實例，利用學院和中國農科院棉花所共建的植物轉基因平臺，為每個學生參與組培項目提供了機會和動手操作空間，進一步鞏固了學習實踐效果。

2 實現教學設計與方法有機結合

2.1 應用現代教育技術，實施課前、課中、課后“三部曲”

在教學過程中注重調動學生積極性，變被動學習為主動探究，利用建設好的網絡課程資源拓展教學方法和手段，靈活運用任務驅動、啟發講解、邊學邊測、情景創設等方法，不斷提升教學效果。例如在講授植物器官培養章節時，課前通過學校SPOS網站發布了本章課件、網上的“外植體的選擇和消毒”等3個視頻鏈接、植物激素對器官發生(再分化)有哪些影響等3個討論題，在雨課堂發布預習內容提示作為補充，要求學生把預習中遇到的問題發給老師，通過這些措施盡可能掌握學生預習情況及效果；課中時間，教師根據SPOS及雨課堂預習反饋數據，合理分布授課時間及確定重難點。安排學生分為6個小組，分別針對植物器官培養的程序等6部分內容發言，之后教師精講，化解課程每一個重點、難點，同時穿插植物葉片培養的基本方法和步驟、花器官培養的基本方法和步驟等題目進行課堂測試互動，及時強化知識的記憶與理解。課后，通過雨課堂發布課后作業，布置課后查閱相關論文，鞏固課堂學習效果。

2.2 注重學習過程性評價

在植物組織培養課程的教學過程中，課程團隊注重學習過程性評價。主要做法是平時考核、實驗考核、期末考試的有機結合。其中平時成績主要由有雨課堂簽到及測試情況、小組討論發言、作業互評、優秀作業展示、交流查閱論文心得等考核分數組成。課程考核方式為平時成績(20%)加實驗操作(30%)加期末考試(50%)，凸顯過程性評價，有效調動了學生平時學習積極性。

3 加大實踐環節課時，不斷提升實踐效果

植物組織培養課程實踐性強[3]。安陽工學院2019年生物技術和生物工程專業的植物組織培養課程教學大綱規定的實驗課時均為36學時，較以往增加了12個課時。以往傳統的植物組織培養課程實驗由于設備空間等原因，多以驗證性為主，學生缺乏學習的主動性。針對這種情況，我們根據植物組織培養技術的特點，調整并優化了實驗教學內容，全面實行不超過30人的小班制，在完成傳統的驗證性實驗的前提下，專門為學生安排了綜合性、設計性大實驗，有目的的讓學生參加教師的相關科研項目。如讓學生參與棉花遺傳轉化體系的建立與優化、北艾遺傳轉化體系的建立與優化、楸樹遺傳轉化體系的建立與優化三個課題組的部分實驗內容。指導教師根據科研進展，確定題目，讓學生分成8個小組，查閱資料，自行制定實驗方案，在教師指導下進行討論、分析并完成實驗。學生通過完成綜合性實驗，能夠參加到科研活動中，掌握了科學研究的基本方法，開拓了科研視野，實現了以科研促教學，充分調動了學生投身科研的積極性，進一步培養了學生的獨立思考、合作共事和勇于創新的精神。

為了保證基礎實驗和綜合性實驗的順利進行，安陽工學院專門建立了植物組織培養中心，中心有無菌操作臺等設備12套，組培室面積1000 m2，充分保證學生能夠獨立開展組培技術操作，保證學生熟練掌握組培技術，為開展實驗和后續工作打下堅實的根基。

4 注重課程思政建設

《高等學校課程思政建設指導綱要》提出：“課程思政建設要在所有高校、所有學科專業全面推進”。[4]植物組織培養課程團隊不斷加強課程思政建設，注重把思想政治教育融入教育教學的全過程，堅持以社會主義核心價值觀為引領，挖掘本門課程中的思想政治教育資源。如開展綜合性、設計性試驗時，通過融入曾炳山團隊經歷過無數次嘗試，成功突破桉樹、柚木等樹種的組培技術的事跡等內容，鼓勵學生培養創新精神，自然地達到潤物細無聲的思政育人效果。

5 課程改革取得的成效

通過實施課程改革，學生上課積極性得到很大提升，能夠靠前坐、認真聽、積極參加互動討論，學習效果得到很大提高。學生以課程內容為基礎，主持安陽工學院大學生科技創新項目6個，實踐技能明顯得到提升。課程團隊在搞好教學的同時，撰寫發表教研論文10余篇，大力推廣課程改革經驗。