賈承國 李斌 翟璐璐

摘 要：園藝植物組織培養(yǎng)是現(xiàn)代生物技術(shù)中最活躍、應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，同時也是各大農(nóng)林院校開設(shè)的極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文綜合分析了該課程在最近幾年的理論教學(xué)和實驗教學(xué)中普遍存在的問題，并結(jié)合自身教學(xué)及其他高校教學(xué)成果進行更進一步的課程教學(xué)探討，包括教學(xué)內(nèi)容、授課方式、課外實習(xí)和實驗考核方式等多方面，為進一步提高《園藝植物組織培養(yǎng)》課程理論和實驗教學(xué)質(zhì)量奠定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：園藝植物組織培養(yǎng)；教學(xué)改革；考核方式；教學(xué)方式

中圖分類號：S184 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530080

*為本文通訊作者 植物組織培養(yǎng)是20世紀(jì)初期發(fā)展起來的一項生物技術(shù)，它是指在無菌操作條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞以及原生質(zhì)體等，在人工控制的條件下將其培養(yǎng)成完整植株的一項技術(shù)。經(jīng)過100多年的發(fā)展，該技術(shù)已在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中得到廣泛的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因育種、細(xì)胞工程、組織快繁、脫毒培養(yǎng)、種質(zhì)資源保存等。同時，該技術(shù)也為部分學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)開辟了新途徑。鑒于該項技術(shù)的重要性，在20世紀(jì)70年代，我國開始在全國各大農(nóng)林院校中開設(shè)《園藝植物組織培養(yǎng)》課程 [1]。目前多數(shù)高校開設(shè)的教學(xué)模式為基礎(chǔ)理論課+實驗課或課外實習(xí)輔導(dǎo)[2]。以吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院《園藝植物組織培養(yǎng)》課程為例，基礎(chǔ)理論課（16學(xué)時）+實驗課（16學(xué)時）這種教學(xué)模式已持續(xù)多年。同時，結(jié)合該課程在其他高校的運行模式，我們發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過程中也存在一些問題，例如：學(xué)時數(shù)量較少、理論部分內(nèi)容更新不夠、無法與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合、地方特色不強以及組織培養(yǎng)技術(shù)無法發(fā)揮其潛在的應(yīng)用價值等。

1 存在的問題及改革的必要性

1.1 學(xué)分學(xué)時比重低，重視程度不夠

《園藝植物組織培養(yǎng)》課程是園藝專業(yè)一門理論和實踐操作技術(shù)強的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。現(xiàn)大多數(shù)高等院校開設(shè)該門課程為上述主要教學(xué)模式，雖是作為一門重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，但其學(xué)時學(xué)分相比其他專業(yè)基礎(chǔ)課所占比重并不高，不能有效地提高學(xué)生對課程的重視度和興趣。以吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院為例，該課程為32學(xué)時，1.5學(xué)分，其中有16學(xué)時理論課和16學(xué)時實驗課。理論課中內(nèi)容包括植物組織培養(yǎng)實驗室布局及設(shè)備、植物器官培養(yǎng)、植物植株培養(yǎng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交、植物原生質(zhì)體培養(yǎng)、離體快繁、脫毒苗培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化等，在16學(xué)時內(nèi)不能充分地完成這些內(nèi)容的講授。16學(xué)時實驗課中主要完成MS母液及培養(yǎng)基的配制、無菌苗的獲得、外植體的接種、繼代和生根等，每次實驗課都涉及到培養(yǎng)基的配制和滅菌，需要時間較長。另外，由于植物組織培養(yǎng)周期較長，在課程時間安排上也需要靈活把握。

1.2 教學(xué)方式傳統(tǒng)和單一

在教學(xué)方法上，任課教師多數(shù)采用單向傳授方式將理論知識強行灌輸給學(xué)生，教學(xué)方式單一落伍仍為“填鴨式”教學(xué)[3]。另外，園藝植物組織培養(yǎng)也是較為古老的一門技術(shù)，目前側(cè)重于該技術(shù)的應(yīng)用方面，理論層次更新相對較少。在上課過程中，同學(xué)們感覺較為枯燥乏味，缺少主動思考，也不夠積極主動地參與到課堂討論。教師上課積極性也相應(yīng)減弱，課程氛圍較為沉悶，教學(xué)效果不理想。

1.3 實驗內(nèi)容簡單可供選擇性少，考核方式和要求不夠細(xì)致 多數(shù)學(xué)校開展的實驗課均為較為傳統(tǒng)的培養(yǎng)基配制、接種、繼代和生根等，學(xué)生可供選擇的實驗內(nèi)容較少，學(xué)生只能被動機械地進行實驗操作。同時，植物組織培養(yǎng)實驗課內(nèi)容之間緊密聯(lián)系，對學(xué)生操作技術(shù)要求較高，稍不注意就會影響后期實驗的進行。另外，胡體旭等[4]提出成績考核缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)，在實驗報告中抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，無法公平公正的區(qū)分和評判學(xué)生在實際操作中的優(yōu)劣程度，給教師在最后的打分環(huán)節(jié)帶來一定的困難和不確定性。

1.4 生產(chǎn)應(yīng)用性定位不明確，理論性太強

部分高校過于偏重該門課程的理論性，不注重實際生產(chǎn)應(yīng)用，基于理論和應(yīng)用對本科生的培養(yǎng)和鍛煉沒有做到很好的均衡發(fā)展。同時不能順應(yīng)跟進本地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的潮流，地方特色不突出。最終限制了學(xué)生更多的外出參觀實習(xí)機會及拓寬對未來園藝植物組織培養(yǎng)技術(shù)市場發(fā)展的視野。

2 改革措施及建議

2.1 合理分配課時學(xué)分，延長實驗周期和次數(shù)

植物組織培養(yǎng)是一個周期性較長的過程，外植體在培養(yǎng)過程中易受到多方面因素的影響，常會出現(xiàn)褐化、污染、玻璃化等現(xiàn)象影響生長，加之學(xué)時限制導(dǎo)致很多同學(xué)很難最終培養(yǎng)成一完整植株，或培養(yǎng)正在進行時課程便已結(jié)束，不能很好將實驗進行到底。鑒于此，我們建議適當(dāng)延長理論課和實驗課的學(xué)時，理論和實驗課均延長至20學(xué)時，從而使學(xué)生更好的理解植物組織培養(yǎng)理論，也能夠使學(xué)生完整掌握整個組織培養(yǎng)的過程。

2.2 多元化教學(xué)，活躍課堂氣氛

課堂教學(xué)方面，采取了以下措施，收到了良好的效果。例如：在課上采用小組形式，由教師準(zhǔn)備多個主題進行分組討論，并制作PPT進行小組匯報，從而調(diào)動學(xué)生的積極主動性和參與度。教師根據(jù)課堂表現(xiàn)給予公平合理的評價，并在平時成績方面體現(xiàn)。任課教師在進行授課時多運用圖片、動畫、視頻等多種動態(tài)立體形式使傳統(tǒng)的理論知識變得生動形象，鑒于組織培養(yǎng)技術(shù)的實際操作性較高，多媒體教學(xué)方式能讓學(xué)生覺得印象更深刻。同時，關(guān)注植物組織培養(yǎng)研究領(lǐng)域新動態(tài)，及時更新教學(xué)內(nèi)容，比如生長素和細(xì)胞分裂素調(diào)控植物細(xì)胞分化的機理、植物基因編輯技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體在基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用等，激發(fā)學(xué)生對前沿知識和新技能的學(xué)習(xí)興趣。實驗教學(xué)方面，學(xué)生自行錄制實驗操作視頻，教師在課堂播放，小組討論進行互評，最后教師點評并指出操作中出現(xiàn)的問題，使同學(xué)們更好的掌握這門技術(shù)。

2.3 教學(xué)體系的改革創(chuàng)新

鄒利娟[5]等人對實驗內(nèi)容進行了改革創(chuàng)新，設(shè)計出一套以培養(yǎng)學(xué)生科研能力為主的“植物組織培養(yǎng)”實驗教學(xué)內(nèi)容，包括分為必做和選做的基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗。在綜合性實驗中新增自主設(shè)計實驗，讓學(xué)生自主選擇一個感興趣的培養(yǎng)材料進行組織培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生獨立查閱文獻(xiàn)和自主設(shè)計實驗的能力。因此，建議在實驗設(shè)計中嘗試用不同培養(yǎng)材料的種類進行組織培養(yǎng)，尤其是園藝植物種類繁多，外植體材料豐富，能使實驗課增加趣味性。同時創(chuàng)新性和探索性項目可根據(jù)課程和學(xué)生需要來酌情開設(shè)相關(guān)實驗內(nèi)容，比如不同園藝植物原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)、脫毒苗的分子檢測等。

2.4 制訂考核量化標(biāo)準(zhǔn)，更加科學(xué)靈活的考核方式

制定細(xì)致化、全面化、標(biāo)準(zhǔn)化的量化標(biāo)準(zhǔn)，評分細(xì)則和考核相應(yīng)分?jǐn)?shù)，既是教師對學(xué)生在課堂和實驗操作過程中認(rèn)真努力表現(xiàn)的負(fù)責(zé)，也是對于教師公平公正、認(rèn)真考核的真實反映。總成績中期末考試成績占60%，實驗課成績占30%，平時成績占10%。實驗課成績按出勤、實驗態(tài)度、實驗操作、實驗匯報和實驗報告各占20%計分，平時成績中，以出勤、課堂提問、作業(yè)和課堂測驗等為依據(jù)進行計分。另外，在傳統(tǒng)期末考試題型中也可適當(dāng)增加實驗操作技術(shù)的題型，如增設(shè)操作改錯題，讓理論知識與實驗相結(jié)合在卷面有所體現(xiàn)，更好的掌握植物組織培養(yǎng)的理論和實踐。

3 結(jié)語

《園藝植物組織培養(yǎng)》課程是一門理論性、實踐性、技術(shù)性、應(yīng)用性都非常強的課程。經(jīng)過4a的摸索和實踐，吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進行不斷改進與完善，進一步提升教學(xué)質(zhì)量，取得了良好的教學(xué)效果。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)以及組學(xué)的發(fā)展，關(guān)于植物組織培養(yǎng)的新理論也在不斷完善，這就要求任課教師不斷充實植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域的最新進展與前沿成果并應(yīng)用到教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，在課程教學(xué)中，除了讓學(xué)生掌握基本的植物組織培養(yǎng)技術(shù)外，也要引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光來看待和思考實際生產(chǎn)中的一些問題，比如地方特色農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)、珍貴苗木的繁殖和種質(zhì)資源保存、長白山野生資源的開發(fā)和利用等，增強大學(xué)生自主創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的意識。

參考文獻(xiàn)

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[4] 胡體旭，汪淑芬.園藝植物組織培養(yǎng)實驗課教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2018（49）：147-148.

[5] 鄒利娟，楊敬天，羅明華.“植物組織培養(yǎng)”實驗課程教學(xué)改革與創(chuàng)新探索[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報，2018，37（02）：91-94.