王輝 肖小君
摘 ?要:“應(yīng)用技術(shù)型人才”培養(yǎng)是當(dāng)前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向,課程是人才培養(yǎng)的載體,文章以課程《藥用植物組織培養(yǎng)》中綜合性實(shí)驗(yàn)“藥用植物再生體系建立”為例,從項(xiàng)目設(shè)置、項(xiàng)目實(shí)施、交流討論、拓展延伸和教學(xué)反思 5個(gè)方面分析探討了項(xiàng)目式教學(xué)在“藥用植物再生體系建立”實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用,旨在為提高課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)行業(yè)“應(yīng)用技術(shù)型人才”提供參考。
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目式;“藥用植物再生體系建立”;實(shí)踐教學(xué);應(yīng)用技術(shù)型人才
中圖分類號(hào):G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2021)13-0100-04
Abstract: The training of applied technical talents is the main direction of the transformation and development of local undergraduate colleges and universities, and the curriculum is the carrier of talent training. The paper takes the comprehensive experiment of "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants" in the course "Medicinal Plant Tissue Culture" as an example, analyzes the application of project teaching in the experiment of "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants" from five aspects including project setting, project implementation, exchange discussion, extension and teaching reflection, in order to provide reference for improving the quality of practical teaching and training applied technical talents in the industry.
Keywords: project type; "Establishment of Regeneration System of Medicinal Plants"; practical teaching; applied technical talents
2014年以來,各級(jí)政府相繼出臺(tái)了《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》《教育部 國家發(fā)展改革委 財(cái)政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》[1]《四川省深化高等教育綜合改革方案》《四川省關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實(shí)施意見》等一系列重要文件,對(duì)我國地方本科院校中應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)指明了方向。課程是人才培養(yǎng)的載體,《藥用植物組織培養(yǎng)》課程即是在培養(yǎng)地方“應(yīng)用技術(shù)型”人才的背景下,針對(duì)內(nèi)江師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)就業(yè)導(dǎo)向,開設(shè)的具有專業(yè)特色和行業(yè)背景的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程之一。本課程傳統(tǒng)教學(xué)中多偏重理論知識(shí)傳授,對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作技能的訓(xùn)練和重視程度不夠[2];綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少,一體化程度低,使得多數(shù)學(xué)生對(duì)課程理論理解不深,動(dòng)手能力差。尤其是招生生源發(fā)生轉(zhuǎn)變的情況下(學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)自2012年開始招收高職類畢業(yè)生),問題更是凸顯出來:1. 所培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入相關(guān)企業(yè)時(shí),在實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力上顯得經(jīng)驗(yàn)不足,動(dòng)手能力較差,不能很好地滿足企業(yè)需求;2. 自主創(chuàng)業(yè)時(shí)存在能力不夠、信心不足等諸多問題。
為緩解上述矛盾,深化產(chǎn)教融合,課程自2016年開始實(shí)施教學(xué)改革,優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué),尤其是針對(duì)企業(yè)需求來設(shè)置課程實(shí)驗(yàn),其中學(xué)生自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——“藥用植物再生體系建立”成為課程項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)中的代表(占整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)分5/8),該實(shí)驗(yàn)涵蓋了課程的主要理論核心知識(shí)和操作技能,將原來分散的驗(yàn)證性、操作性小實(shí)驗(yàn)串聯(lián)成應(yīng)用研究型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生熟練掌握后,能很快勝任組培企業(yè)的崗位需求,也能在開展藥用植物種苗快速繁育時(shí)提供技術(shù)支撐,因此具有很強(qiáng)的針對(duì)性和應(yīng)用價(jià)值。鑒于此,本文以“藥用植物再生體系建立”實(shí)驗(yàn)為例,從項(xiàng)目設(shè)置、項(xiàng)目實(shí)施、交流討論、拓展延伸和教學(xué)反思5個(gè)方面探討了項(xiàng)目式教學(xué)在“藥用植物再生體系建立”實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用,旨在將傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中課內(nèi)教師知識(shí)傳授過程翻轉(zhuǎn)為課內(nèi)討論答疑+課外自主探究過程,提高課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)“應(yīng)用技術(shù)型人才”提供參考。
一、項(xiàng)目設(shè)置
本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)項(xiàng)目,分別是實(shí)驗(yàn)方案擬定,實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫,各項(xiàng)目均布置對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)手段和學(xué)時(shí)分配(表1),從項(xiàng)目設(shè)置可以看出,整個(gè)項(xiàng)目主線為:文獻(xiàn)資料收集-題目擬定-方案撰寫-項(xiàng)目實(shí)施-實(shí)驗(yàn)報(bào)告,項(xiàng)目實(shí)施后可在一定程度上將課程驗(yàn)證性、操作性小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)串聯(lián)整合,形成一個(gè)以“藥用植物再生體系建立”為主線的應(yīng)用研究型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目教學(xué)中也一改傳統(tǒng)的課堂知識(shí)傳授形式,結(jié)合了課程已建立的在線平臺(tái),開展翻轉(zhuǎn)課堂+線上線下混合式教學(xué)模式。
二、項(xiàng)目實(shí)施
項(xiàng)目實(shí)施過程就是學(xué)生自主探究項(xiàng)目、完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程[3]。在項(xiàng)目設(shè)置完成后教師需要先引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目相關(guān)演示視頻的在線學(xué)習(xí),然后再組織、指導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目展開實(shí)施。
(一)實(shí)驗(yàn)方案的擬定
該項(xiàng)目在實(shí)施前,教師根據(jù)學(xué)生興趣方向提前對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組,要求每組4~6人。項(xiàng)目實(shí)施中,要求學(xué)生完成2個(gè)任務(wù):一是學(xué)生根據(jù)教師擬定“藥用植物再生體系建立”這一宏觀題目,每個(gè)小組初步討論擬定3~5種藥用植物,然后每位同學(xué)自行查找相關(guān)文獻(xiàn)資料,再小組討論所選材料的可行性、應(yīng)用價(jià)值和難易程度,最后形成統(tǒng)一意見,確定題目“**再生體系建立”。二是根據(jù)擬定題目撰寫實(shí)驗(yàn)方案,指導(dǎo)各小組學(xué)生在撰寫方案時(shí)要有參考資料,同時(shí)具備可行性和一定的創(chuàng)新性。方案完成后小組先討論修改,再提交老師評(píng)閱,提出修改意見,最后定稿方案。
(二)實(shí)驗(yàn)操作過程
該項(xiàng)目要求學(xué)生自主探究完成4個(gè)任務(wù):一是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算實(shí)驗(yàn)所需各種藥品材料的需求量,然后在前期基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)1:培養(yǎng)基母液的配制;實(shí)驗(yàn)2:培養(yǎng)基制作)上進(jìn)一步根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行各種配方的培養(yǎng)基制作,滅菌備用。二是選取合適外植體,去除多余部分,然后在自來水下洗凈表面雜質(zhì)和污染物后,轉(zhuǎn)移至超凈工作臺(tái)上,進(jìn)行外植體表面消毒處理,然后再轉(zhuǎn)接至無菌培養(yǎng)基中,進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。三是提醒學(xué)生適時(shí)觀察和處理污染的外植體材料,此過程要求學(xué)生在接種后2~10d內(nèi)完成,每天每個(gè)小組輪流派1~2人觀察接種后的外植體是否出現(xiàn)污染?發(fā)現(xiàn)污染后應(yīng)立即對(duì)污染材料再次消毒,轉(zhuǎn)接新的無菌培養(yǎng)基中,避免材料交叉污染,保持培養(yǎng)室無菌環(huán)境。四是無菌外植體培養(yǎng)期間,適期進(jìn)行繼代增殖和生根培養(yǎng),并定期觀察統(tǒng)計(jì)各處理生長情況,對(duì)比形成各繁殖階段的優(yōu)勢配方,建立該藥用植物再生體系。
(三)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫
該項(xiàng)目要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案和參考文獻(xiàn),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫工作,具體要求學(xué)生自主完成2個(gè)任務(wù):一是運(yùn)用Excel和SPSS等軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差和方差分析,并以圖表形式直觀顯示結(jié)果。二是將實(shí)驗(yàn)結(jié)果插入方案中,并進(jìn)行結(jié)果分析和討論,形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
三、交流討論
(一)交流討論一:實(shí)驗(yàn)材料的選定
實(shí)驗(yàn)材料是本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌麑?shí)施的前提。本實(shí)驗(yàn)是綜合性大實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)周期長(預(yù)計(jì)3個(gè)月完成),中途任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)無法順利完成。因此,在擬定實(shí)驗(yàn)題目前,就要求小組內(nèi)討論,初步擬定3~5種藥用植物,然后再分別查閱這幾種藥用植物再生體系建立的相關(guān)文獻(xiàn)資料,充分論證其可行性(實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)是否有充足的外植體材料?以選定材料開展實(shí)驗(yàn),能否在3個(gè)月內(nèi)構(gòu)建其再生體系?等)、應(yīng)用價(jià)值(建立此藥用植物再生體系是否能為進(jìn)一步開展相關(guān)研究和生產(chǎn)提供參考?等)和難易程度(該藥用植物再生體系建立過程是否難易適中?等),最后小組內(nèi)交流討論,商定選用其中1種作為本次實(shí)驗(yàn)材料,即確定實(shí)驗(yàn)題目“**再生體系建立”。
(二)交流討論二:實(shí)驗(yàn)方案的撰寫與修訂
實(shí)驗(yàn)方案是本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌麑?shí)施的關(guān)鍵。在大家擬定實(shí)驗(yàn)題目后,教師為學(xué)生具體介紹實(shí)驗(yàn)方案撰寫的提綱:實(shí)驗(yàn)材料簡介、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊饬x、材料與方法(詳細(xì))、結(jié)果統(tǒng)計(jì)、參考文獻(xiàn)等;并引用歷年該實(shí)驗(yàn)范例和實(shí)驗(yàn)室同學(xué)發(fā)表的相關(guān)研究論文供大家參考。小組同學(xué)在該環(huán)節(jié)首先需要完成小組成員分工,然后根據(jù)分工,分別進(jìn)行文獻(xiàn)資料補(bǔ)充,實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)方案撰寫工作。尤其在實(shí)驗(yàn)方案撰寫上,教師要明確提出:實(shí)驗(yàn)方案要盡可能詳盡,包括外植體材料從哪里獲得?什么時(shí)候去?。咳』貋砗笤趺幢4??什么時(shí)候進(jìn)行轉(zhuǎn)接-繼代和生根?外植體污染后該如何處理?整個(gè)再生過程需要統(tǒng)計(jì)哪些關(guān)鍵指標(biāo)?等。每個(gè)小組完成方案初稿后須交由指導(dǎo)教師評(píng)閱修訂,確認(rèn)可行后方可開展實(shí)驗(yàn),以確保整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程順利完成。
(三)交流討論三:實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中的細(xì)節(jié)問題及注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程是本實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容,該環(huán)節(jié)直接檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)本課程核心知識(shí)的掌握程度、對(duì)實(shí)踐操作的熟練程度和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問題的能力。因此,在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中關(guān)于細(xì)節(jié)問題及注意事項(xiàng)的交流討論相對(duì)較多。首先,小組成員通過觀看教師拍攝的課程實(shí)踐演示視頻,結(jié)合本小組實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)一步討論材料預(yù)處理和接種的具體細(xì)節(jié)問題:外植體取材部位?取回的外植體如何保持活性?外植體怎么消毒才能降低病菌污染?如何觀察接種材料是否污染?污染后該如何處理?轉(zhuǎn)接后應(yīng)觀察統(tǒng)計(jì)哪些指標(biāo)?等。其次,獲得無菌苗后,需要討論各處理間無菌苗的生長勢和增殖情況,以此來篩選較優(yōu)的繼代配方;并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果適時(shí)修訂實(shí)驗(yàn)方案中的繼代配方。第三,討論無菌苗增殖和生根期間應(yīng)觀察統(tǒng)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo),如增殖率、生根率等,并做好實(shí)時(shí)拍照和記錄。整個(gè)過程周期長,各小組進(jìn)度不一致,因此,要求各小組根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)時(shí)跟進(jìn),出現(xiàn)問題及時(shí)協(xié)商解決。
(四)交流討論四:實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫與匯報(bào)交流
實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的回顧與總結(jié)。該環(huán)節(jié)主要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施中的具體實(shí)際操作情況進(jìn)一步完成實(shí)驗(yàn)方案的修訂、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和結(jié)論與討論部分,形成一篇較完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。最后,選取具有代表性的實(shí)驗(yàn)小組(成功完成不同種類藥用植物再生體系建立的小組)在全班進(jìn)行成果匯報(bào),通過不同小組的匯報(bào)交流,同學(xué)間可以取長補(bǔ)短,這樣既鍛煉了學(xué)生的ppt制作、口語表達(dá)能力,又拓展了學(xué)生科研思維,建立自信心,為將來就業(yè)及創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。
上述4個(gè)環(huán)節(jié)的交流討論活動(dòng),不僅很好地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體,提升了學(xué)生透過現(xiàn)象認(rèn)識(shí)藥用植物再生體系建立的本質(zhì)和規(guī)律的能力,而且激發(fā)了學(xué)生科研興趣和科研思維,培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、科學(xué)研究和論文撰寫的能力。
四、拓展延伸
在課堂交流討論后,要對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行拓展延伸,這是學(xué)生已獲得知識(shí)和技能的應(yīng)用階段[4-5]。本項(xiàng)目拓展主要是通過學(xué)生完成所選藥用植物再生體系建立的實(shí)踐模式,可以舉一反三,將已掌握的基本原理、設(shè)計(jì)思路、操作流程嫁接到其他藥用植物再生體系構(gòu)建上,但需要根據(jù)所選外植體材料種類、取材部位的不同,適當(dāng)修改調(diào)整消毒方式和培養(yǎng)配方。同時(shí)學(xué)生也可以很好地將實(shí)踐與理論有機(jī)結(jié)合起來,深刻理解不同外植體的消毒方式和培養(yǎng)基配方產(chǎn)生的影響。
五、教學(xué)反思
“藥用植物再生體系構(gòu)建”自列入《藥用植物組織培養(yǎng)》的綜合性實(shí)驗(yàn)以來,在我院已有4個(gè)班級(jí)200余人參與,取得了良好的效果,學(xué)生普遍反映本實(shí)驗(yàn)很好地融合了理論與實(shí)踐生產(chǎn),具有可操作性強(qiáng)、應(yīng)用價(jià)值高等特點(diǎn)。但在具體實(shí)施過程中需要注意以下兩個(gè)細(xì)節(jié)問題:
(一)項(xiàng)目設(shè)置時(shí)要充分考慮項(xiàng)目范圍大小和實(shí)施難易程度
由于本項(xiàng)目屬于課程綜合性實(shí)驗(yàn),因此要求學(xué)生在學(xué)期末結(jié)束前拿到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,因此,在項(xiàng)目設(shè)置時(shí)舍去了“外植體-愈傷組織(胚狀體)-叢生芽-繼代增殖-生根-馴化移栽”這一完整再生體系建立流程,采用了“外植體-叢生芽-繼代增殖-生根”,這樣既縮短了繁殖周期,確保實(shí)驗(yàn)順利完成,又一定程度降低了實(shí)驗(yàn)難度,讓學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)成就感。同時(shí)項(xiàng)目考慮在獲得叢生芽后,可根據(jù)叢生芽數(shù)量,同時(shí)開展其增殖和生根兩個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn),也能在一定程度上節(jié)省時(shí)間(圖1)。
(二)項(xiàng)目實(shí)施過程中,教師應(yīng)注意掌握指導(dǎo)分寸
課程教師應(yīng)以此項(xiàng)目為例,在指導(dǎo)時(shí)做到及時(shí)、有度、留有余地。首先,整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程一定是以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),文獻(xiàn)資料收集-題目擬定-方案撰寫-項(xiàng)目實(shí)施-實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的整個(gè)過程,都需要學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式獨(dú)立完成,教師需密切關(guān)注項(xiàng)目實(shí)施的動(dòng)向,不斷引導(dǎo)學(xué)生修訂和完善項(xiàng)目實(shí)施過程,使項(xiàng)目朝著預(yù)定方向發(fā)展。其次,教師在實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)需掌握時(shí)間進(jìn)度,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)提醒學(xué)生解決,如在外植體接種后的最初一周內(nèi),教師深入培養(yǎng)室,與各個(gè)小組交流接種材料的生長情況,及時(shí)為學(xué)生提供相關(guān)指導(dǎo)。第三,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫環(huán)節(jié),教師需對(duì)數(shù)據(jù)分析處理、寫作思路和報(bào)告格式上提供適當(dāng)指導(dǎo),讓學(xué)生形成固定的論文寫作模式,但對(duì)結(jié)果分析和討論部分,則應(yīng)留足空間,讓學(xué)生自由發(fā)揮。
總之,“藥用植物再生體系構(gòu)建”是《藥用植物組織培養(yǎng)》課程的綜合性核心實(shí)驗(yàn),其完成的好壞不僅直接檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程主要核心理論知識(shí)和實(shí)踐操作的掌握程度,而且對(duì)學(xué)生從事相關(guān)科研項(xiàng)目研究、畢業(yè)論文設(shè)計(jì),以及畢業(yè)后從事組培行業(yè)工作均有較大的參考價(jià)值。
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基金項(xiàng)目:四川省2018-2020年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目“基于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)改革——以《藥用植物組織培養(yǎng)》為例”(編號(hào):SJJG2018-13-60,主持人:王輝);四川省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范課程“藥用植物組織培養(yǎng)”(編號(hào):ck201801,主持人:王輝)
作者簡介:王輝(1982-),男,漢族,四川成都人,碩士研究生,副研究員,研究方向:藥用植物組織培養(yǎng)教學(xué)和科研;肖小君(1982-),女,漢族,四川廣安人,碩士研究生,實(shí)驗(yàn)師,研究方向:藥用植物組織培養(yǎng)教學(xué)和科研。