新農科背景下園藝植物組織培養課程教學創新與實踐

中圖分類號：G641 文獻標志碼：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

植物組織培養是在無菌條件下，將植物的器官、組織、細胞等在人工培養基和適宜的條件下，使其分化生長形成完整植株的過程。植物細胞全能性（totipotency）和植物成長調節劑的使用是植物組織培養的重要理論基礎。從20世紀初發展至今，植物組織培養經歷了100多年的發展歷程。在1943年，White編寫的植物組織培養手冊AHandbookofPlantTis-sueCulture標志植物組織培養成為一門新興學科。在現代農業領域中，植物組織培養是一種重要研究技術和手段，已經滲透到植物細胞工程學、生物化學、遺傳學，以及分子生物學等多個學科。園藝植物組織培養是以園藝植物包括果樹、花卉和蔬菜等重要的經濟作物為研究對象，開展的一門植物組織培養技術。園藝植物組織培養是植物組織培養的重要組成部分，植物組織培養技術已在園藝植物的遺傳轉化、脫毒、誘變育種、種質資源保存等多個方面被廣泛應用，并取得了巨大的經濟效益和社會效益。基于園藝植物組織培養的重要性，長江師范學院（以下簡稱“我校\"）園藝專業開設了園藝植物組織培養課程，并把它作為一門專業核心課，目的是使學生掌握園藝植物組織培養的基本理論和基本方法，培養學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工作奠定堅實基礎。

2013年和2018年，我國先后開啟了卓越農林人才教育培養計劃1.0和2.0時代。2019年教育部正式提出加強高等教育的新農科建設。2023年5月，習近平總書記在給中國農業大學科技小院的同學們的回信中談到“希望同學們志存高遠、腳踏實地，把課堂學習和鄉村實踐緊密結合起來，厚植愛農情懷，練就興農本領…為加快推進農業農村現代化、全面建設社會主義現代化國家貢獻青春力量。\"在新時代新農科背景下，高等農林教育必須走創新發展之路，對接農業發展的新要求，著力培養和提升學生的創新思維、創新能力和科研素養5-。園藝植物組織培養作為高等院校本科涉農相關專業的核心課程之一，面臨著培養創新型、復合型卓越農林人才的新要求和新挑戰[7-8]。為此，筆者結合我校園藝專業開設的園藝植物組織培養課程，分析了園藝植物組織培養課程在教學過程中存在的主要問題與不足，并提出了一系列提高學生學習興趣和創新能力的改革措施，助力培養新農科卓越農林人才。

一園藝植物組織培養課程存在的問題

（一）理論課和實踐課學時分布不合理

過去由于受傳統教學體制的影響，園藝植物組織培養課程很難跳出以理論重于實踐的困境怪圈。在教學安排上，一些高校重理論輕實踐，理論學時安排較多，實踐學時較少[0]。我校園藝專業的園藝植物組織培養課程在2010年之前，理論課程學時為32小時，沒有實踐教學課程。在2010年底，我校生命科學與技術學院植物組織培養實驗室建成并正式使用，針對上述課程中存在的問題，課程組對教學過程中的理論與實驗學時比例進行了適當調整，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課程進行教研改革，提出精簡理論教學，強化實踐教學，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，學生實驗技能的強弱成為該課程考核的重要指標。2017年以后，為了強化應用型人才培養，該課程全部改為實踐周教學，進而理論課程被取締，學生的基礎理論知識沒有得到鞏固，不能從根本原理出發解決組織培養的實際問題，學習效果受到了影響。

（二）理論課教學模式單一，實踐課教學條件不充分

由于園藝植物組織培養課程涉及的內容較多，加上課時限制，課堂教學過程中，教師多采用滿堂灌的教學為主[12。教師將授課內容逐一為學生講解，不僅花費大量精力，好像教師一直在講，學生一直在聽，但實際上，大部分學生容易產生疲倦心理，學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，學生容易養成被動聽課的習慣，不愿意主動預習和復習，最終造成學生學習效果下降。園藝植物組織培養是一門實踐性較強的課程，在實踐教學過程中，需要有規范的植物組織培養實驗室，包括準備室、滅菌室、接種室和培養室等，并且接種室通常需要具備一定數量的超凈工作臺。一些高校由于受實驗場地的限制，加上實驗課時設置又少，容易發生學生人數多，而設備條件有限的沖突。如果教學條件達不到實驗課的基本要求，必將影響到對學生實踐技能的培養和課程教學目標的最終實施[13-14]。我校園藝專業學生上實驗課時也會有每個小組學生過多，圍繞1個超凈臺做實驗的情況，造成了學生實際參與操作的時間偏少，個別學生甚至無法親自動手訓練。學生在有限的實踐時間內難以完成實驗內容，便不能較好地掌握如初代培養、繼代培養等實驗操作基本技術。

（三）缺乏對學生創新思維和能力的培養

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

二園藝植物組織培養課程教學改革的對策

要解決以上教學問題，有效的方法就是解放思想，以學生為中心，以學生創新意識和實踐能力培養為本課程的教學重點，大膽進行課程教學改革與實踐，提高課程的教學效果。為此，我們從教學內容、教學方法和手段以及學生科研實踐等方面提出了如下改革措施。

（一）更新教學內容，優化理論和實踐課學時

園藝植物組織培養在生物科學領域發揮著重要作用。近年來，一些新理論、新技術、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物生產等方面不斷創新。目前，該課程理論教學選用教材為陳勁楓和張俊蓮主編的《植物組織培養（第三版）》（中國農業出版社，2019），實踐教學選用教材為白江平主編的《植物組織培養實驗指導（第二版）》（中國農業出版社，2019），教材中的一些內容已略顯陳舊。最新的科研成果代表著該領域的發展方向，掌握了最新前沿動態，才能更好地更新教學內容。通過查閱期刊文獻，搜集有關園藝植物組織培養和育種方面的最新成果或方法技術，比如利用胚拯救技術培育出不同花色的卷丹百合新種質：利用秋水仙素誘導胚性愈傷結合組織培養培育出抗逆的蘭州百合和細葉百合多倍體新株系;首次構建細葉百合和南川百合的高效再生和遺傳轉化體系等[I7-18]，將以上內容整合到教學課程的相應章節中，使課程教學不僅成為學生學習基礎知識和技能的課堂，而且是學生發現新知識、啟迪新思維，增強學習興趣的有益活動。另一方面，原有的教學大綱內容經過多年的教學實踐，發現還存在很多不完善的地方，理論教學的章節和實驗教學還存在不少脫節。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，優化理論教學重點內容，理論教學安排在實驗課前面1周，實踐課程與理論教學相呼應。合理安排理論和實踐課學時，適當提高實踐課比重，比如將原來的實踐周課程教學調整為理論課16學時和實踐課32學時。從下一屆（2025屆）開始，實踐課將增加為48學時，更加重視實踐教學，有助于學生實踐動手能力的培養。

（二） 采用“線上 .+ 線下\"混合式教學方法

在互聯網時代背景下，各高校之間的網絡教學可以相互借鑒，從其他高校或在線網絡資源數據庫中，獲取豐富的園藝植物組織培養課程視頻資源。在理論教學中，可以通過課前在線視頻學習（已開設的園藝植株組織培養在線課程網址為http：//mooc1.chaoxing.com/course/209450665.html），讓學生提前預習，在線下由教師強化學習內容，讓學生主動思考，提出不解之處，共同討論，有利于提高學習效果。課后要求學生鞏固所學知識，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，增強學生學習時的自由感、松弛感和興趣感。在實踐教學中，可以將實驗操作錄制成視頻，提前預習，再進行現場實踐教學，可以有效縮短學生的操作時間，提高學習效率。同時，對于實驗過程中一些操作細節和關鍵點，學生可以重復觀看，獲得直觀的親身感受，有助于提高實際動手能力。對于一些因現實原因無法開展的實驗項目，比如所需的實驗設備昂貴，珍惜植物材料暫時無法提供，以及培養周期太長等，可以利用線上虛擬仿真平臺中的相關項目進行代替，激發學生的新鮮感和興趣感，提高學習效果。如果教學場地超凈臺設備不足，也可以通過網絡視頻學習或虛擬仿真平臺來彌補。采用以上方法，我校園藝專業學生的學習興趣明顯提升，更多的學生反映學習效果較好，優良率達到85% 以上。

（三） 發揮學生科研與教學相結合

近年來，我校為大力提升學科科研水平，推進學校的學科建設和專業發展，引進了一批高學歷、高層次的優秀博士教師。這些教師擁有專業的理論基礎和前沿實驗技能，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、組織培養和分子生物學相關研究。在開學初期，團學組織帶領學生參觀科研平臺，并將以往同學參與科研的實驗成果一一展示，如學生自己培養的試管苗，構建愈傷組織的高效誘導方法和發表的科研小論文等，吸收感興趣的同學參加到教師牽頭的科研工作中去，籌建學生科研實踐小組。學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，慢慢地由被動學習轉變為主動思考問題。在教學實踐過程中，參與科研的學生一方面可以充分發揮他們的學習帶頭作用，積極影響其他同學的學習主動性；另一方面，有不少學生因為各種原因不愿意與老師交流，不愿意問問題，這部分科研學生有利于他們之間的相互學習和交流，增強彼此學習的興趣感和共同感；還能幫助教師減輕實驗前期材料準備、反復講解實驗操作等負擔。同時，教學過程中要結合與園藝植物組織培養相關的科學實例，比如我國科學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基成功培養了銀杏的胚，日本學者古在豐樹發明了一種新的組織培養技術——無糖組培技術等，以激發學生的學習興趣，培養他們在掌握基本實驗技能的基礎上，進一步利用所學組織培養知識去解決一些前沿科學小問題。鼓勵學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劑節劑毒秀啶（PIC）誘導胚性愈傷組織，如何控制小鱗片的褐化促進不定芽的增殖生長等問題，積極申報各類大學生創新創業項目。鼓勵和培養學生以課外參與完成的實驗項目為題參加全國大學生生命科學競賽，為培養立志考研大學生奠定基礎。2022—2024年，我校園藝專業學生申報立項校級大學生創新創業項目8項，其中市級或國家級創新創業項目6項，獲得全國大學生生命科學競賽（科學研究類和創新創業類）17項（包含市級及以上），考人重點大學或普通高校研究生41人。

（四） 探索校企融合的實踐教學模式

目前，園藝植物組織培養課程教學內容相對落后于企業實踐，培養的畢業生大多不能滿足企業的人才要求。為了減少或者避免該問題發生，因此，在實踐教學過程中，我們可以與相關組培企業開展密切合作，比如組織學生去企業參觀學習等。我校園藝專業學生在教師的安排下，可以選擇去學校附近的企業如重慶展禾農業發展有限公司、重慶喜旋生物科技有限公司等實地參觀學習，學生可以進入到企業的大型組培間內，親身感受企業組培一線的工作現狀，了解企業對人才的基本要求和企業發展的迫切需求。在這個過程中，學生還可以與企業一線技術員進行現場交流、解答疑惑等。另外，還可以根據實際情況聘請大型知名企業中的工程師作為校外導師，以校內講座的形式開展教學工作，1學期可以邀請校外導師做1＼～2次匯報。比如，我校聘請了四川喜瑪高科農業生物工程有限公司總經理李總為校外導師，并簽到了5年校企業合作協議。如此不僅針對性地豐富完善課堂教學的重點和難點，也有利于畢業生進企業實習，促進學生就業工作等。

三 結束語

長江師范學院是重慶市地方普通本科高等學校，堅持建設特色鮮明的高水平應用型師范大學是學校的奮斗方向和目標。在新農科建設背景下，學校肩負著為地方經濟和社會發展培養高素質創新型卓越農林人才的責任和使命。園藝植物組織培養是學校為園藝專業學生開設的一門理論和實踐并重的核心課程，該課程的教學自標不僅培養學生的創新意識、實踐技能，而且培養學生熱愛農學和良好的責任擔當。近年來，該課程的發展相當迅速，需要任課教師保持與時俱進，深入理解人才培養方案，不斷更新教學內容，優化理論與實踐教學課時，改革和創新教學方法，充分調動學生的學習積極性，為培養具備創新意識、創新能力和科研素養的復合型農林人才奠定堅實基礎。

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