◆韓立敏 化文平

0 引言

OBE（Outcome-based Education）理念以成果為目標(biāo)導(dǎo)向，是新時(shí)代新師范背景下的一種先進(jìn)教育理念?；谠摾砟?，以學(xué)生為本，采用逆向思維進(jìn)行課程體系設(shè)計(jì)，制訂人才培養(yǎng)方案。陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)全面貫徹黨的教育方針，根據(jù)新時(shí)代教師教育高質(zhì)量發(fā)展要求和中學(xué)生物教育課程改革理念，立足陜西、面向西部，服務(wù)區(qū)域基礎(chǔ)教育發(fā)展，旨在培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的中學(xué)生物教師。

植物組織培養(yǎng)課程對(duì)接高中生物選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》相關(guān)章節(jié)[1]，既能滿足未來(lái)生物教師從教的知識(shí)需求，培養(yǎng)其生物技術(shù)技能和實(shí)踐創(chuàng)新能力，又可促其適應(yīng)科技發(fā)展，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。2022 年，全國(guó)普通高中全面實(shí)施新課程、使用新教材，高中生物學(xué)教學(xué)已進(jìn)入“雙新”時(shí)代，這對(duì)未來(lái)中學(xué)生物教師的培養(yǎng)提出新的要求。如何堅(jiān)持“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”教育理念，更新教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方式與手段，創(chuàng)新教學(xué)模式，寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中，成為新師范背景下植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)的新挑戰(zhàn)。

本研究在新師范視域下基于OBE 理念的指導(dǎo)，對(duì)植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)進(jìn)行改革研究與實(shí)踐，為全面增強(qiáng)該課程的教學(xué)效果和育人成效作出有意義的嘗試與探索。

1 植物組織培養(yǎng)課程簡(jiǎn)介

植物組織培養(yǎng)為生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)拓展課，理論與實(shí)踐并重，理論和實(shí)驗(yàn)各16 課時(shí)，課程見(jiàn)習(xí)2 課時(shí)（見(jiàn)表1）。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握植物組織培養(yǎng)基本理論和技能，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)并組織開(kāi)展植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，分析和解決植物組織培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，養(yǎng)成探索未知、勇攀科學(xué)高峰的科學(xué)精神，樹(shù)立服務(wù)社會(huì)、科技報(bào)國(guó)的責(zé)任感和使命感，為未來(lái)從事植物組織培養(yǎng)教學(xué)、科研、開(kāi)發(fā)或經(jīng)營(yíng)奠定基礎(chǔ)。

表1 植物組織培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容

2 植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)的痛點(diǎn)

植物組織培養(yǎng)課程內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)、技術(shù)要求高，但課時(shí)少、實(shí)驗(yàn)條件有限。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生無(wú)法在有限學(xué)時(shí)內(nèi)掌握眾多知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐技能。學(xué)生雖學(xué)過(guò)植物生物學(xué)、植物生理學(xué)、遺傳學(xué)等課程，具備一定基礎(chǔ)，但對(duì)不同課程知識(shí)的整合能力不足，難以支撐綜合性的植物組織培養(yǎng)的學(xué)習(xí)。植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，學(xué)生在有限的教學(xué)和實(shí)踐時(shí)間里難以體驗(yàn)成就感。如何在有限的課時(shí)中開(kāi)展有深度、有寬度、有厚度、有溫度的豐富的教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，是亟待解決的問(wèn)題。

3 植物組織培養(yǎng)教學(xué)改革研究與實(shí)踐

3.1 理論教學(xué)的改革研究與實(shí)踐

3.1.1 教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)優(yōu)化 為使教學(xué)內(nèi)容更系統(tǒng)化，在有限課時(shí)中實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，支撐人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)植物組織培養(yǎng)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，采取刪除重復(fù)內(nèi)容、整合相關(guān)內(nèi)容、精選教學(xué)案例、線上線下結(jié)合等方式 進(jìn)行課程內(nèi)容的重構(gòu)（表1），為學(xué)生未來(lái)從教夯實(shí)基礎(chǔ)，提升能力，開(kāi)闊視野。

3.1.2 基于PBL 的案例教學(xué)法的運(yùn)用 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用涌現(xiàn)了大量?jī)?yōu)秀研究成果，為案例教學(xué)法的運(yùn)用提供了豐富的教學(xué)素材。PBL（Problem-based learning）教學(xué)法是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞問(wèn)題開(kāi)展學(xué)習(xí)[2]。案例教學(xué)法是以學(xué)生為中心，以案例為導(dǎo)向開(kāi)展教學(xué)[3]。將案例教學(xué)法與PBL 教學(xué)法有機(jī)結(jié)合（圖1），教師精選案例，將案例依據(jù)教學(xué)目標(biāo)分解提煉形成問(wèn)題鏈，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)探究，結(jié)合教師對(duì)案例的深入剖析，自主構(gòu)建知識(shí)，實(shí)現(xiàn)能力的提升。

圖1 基于PBL 的案例教學(xué)過(guò)程

通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向式的案例教學(xué)，啟迪學(xué)生思維、拓展學(xué)生思路、激發(fā)學(xué)生潛能，促進(jìn)其主動(dòng)思考、科學(xué)分析和解決問(wèn)題[4]。如人參毛狀根培養(yǎng)案例中設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈：“你認(rèn)識(shí)人參嗎？人參有何功效？有效活性成分是什么？生產(chǎn)中存在的問(wèn)題是什么？如何解決？如何進(jìn)行人參毛狀根的誘導(dǎo)與培養(yǎng)？如何實(shí)現(xiàn)人參毛狀根的工業(yè)化生產(chǎn)？”馬鈴薯脫毒培養(yǎng)案例中設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈：“馬鈴薯知幾分？馬鈴薯栽培過(guò)程中遭受病毒侵襲有什么危害？如何解決病毒性病害問(wèn)題？如何進(jìn)行植物脫毒？如何進(jìn)行馬鈴薯的莖尖分生組織的培養(yǎng)？”通過(guò)問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)將所要講的知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)，不僅激發(fā)學(xué)生思考、探究問(wèn)題，引 導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，還增強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)間的邏輯性，有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S。

3.1.3 驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)創(chuàng)新的混合式教學(xué)模式的構(gòu)建 雨課堂具有開(kāi)放性、交互性和共享性等特點(diǎn)，為本課程教學(xué)活動(dòng)主要使用的平臺(tái)。教師將植物組織培養(yǎng)中的難點(diǎn)內(nèi)容通過(guò)錄屏軟件制作成教學(xué)微視頻，將其與課件等在課前適時(shí)推送給學(xué)生，學(xué)生借助平臺(tái)學(xué)習(xí)并將疑惑及時(shí)反饋。課堂上教師針對(duì)性授課，通過(guò)彈幕、限時(shí)答題、投稿等進(jìn)行互動(dòng)，課堂效率大幅提高。在課后推送作業(yè)、拓展性學(xué)習(xí)資源等，供學(xué)生鞏固提高。雨課堂可以全程采集教學(xué)數(shù)據(jù)，記錄教學(xué)過(guò)程，在學(xué)期末對(duì)本課程的課堂報(bào)告等教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，作為過(guò)程性考核的一部分。借助中國(guó)大學(xué)MOOC 和智慧樹(shù)平臺(tái)的植物組織培養(yǎng)在線課程資源，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，選擇合適的線上課程章節(jié)作為課前任務(wù)或課后拓展性學(xué)習(xí)資源推薦給學(xué)生，通過(guò)任務(wù)完成報(bào)告、收獲分享了解學(xué)生的線上課程學(xué)習(xí)情況。這樣就可以形成“線下教學(xué)為主+雨課堂學(xué)習(xí)為輔+MOOC 或智慧樹(shù)平臺(tái)為補(bǔ)”的混合式教學(xué)模式[5]，該教學(xué)模式適合學(xué)生個(gè)性化地學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)闊學(xué)生視野，課堂教學(xué)質(zhì)量大幅度提升。

3.1.4 思政元素的挖掘及其育人目標(biāo) 充分挖掘植物組織培養(yǎng)課程中蘊(yùn)含的豐富的思政元素，精心設(shè)計(jì)教學(xué)，有機(jī)融入，潤(rùn)物無(wú)聲地育人，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的深度融合[6]。在本課程教學(xué)中，以立德樹(shù)人為核心，通過(guò)思政元素的滲透厚植師范生的家國(guó)情懷，樹(shù)立正確的價(jià)值觀，塑造科學(xué)精神，培養(yǎng)辯證思維，增強(qiáng)生態(tài)保護(hù)意識(shí)等（圖2），以培養(yǎng)新時(shí)代國(guó)家建設(shè)所需要的“有理想信念、有道德情操、有扎實(shí)知識(shí)、有仁愛(ài)之心”的“四有”好老師。

圖2 植物組織培養(yǎng)的思政元素及其育人目標(biāo)

在介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展史時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的發(fā)展在于創(chuàng)新，在于批判性地繼承。通過(guò)WHITE 與培養(yǎng)基的發(fā)明、朱至清與禾谷類(lèi)高效培養(yǎng)基、屠呦呦與青蒿素等里程碑事件及科學(xué)家故事，讓學(xué)生了解科學(xué)家探索之路，培養(yǎng)其艱苦奮斗、不畏困難、鍥而不舍、默默耕耘、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、熱愛(ài)祖國(guó)、勇于創(chuàng)新、勇攀高峰的科學(xué)精神[7]；通過(guò)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)的分享，使學(xué)生體會(huì)到科技的魅力，可謂是“一葉一芽可成林”，激發(fā)學(xué)生呵護(hù)綠色、感受生命的情感。

在講植物組織培養(yǎng)的基本原理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生客觀、辯證地分析問(wèn)題，正確理解植物細(xì)胞全能性的絕對(duì)性和相對(duì)性。在學(xué)習(xí)植物可通過(guò)器官發(fā)生或胚胎發(fā)生途徑進(jìn)行形態(tài)建成時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用全面、發(fā)展、動(dòng)態(tài)的眼光看問(wèn)題。

在講解超凈工作臺(tái)和高溫高壓滅菌鍋時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到植物組培相關(guān)設(shè)備與工具的研發(fā)是一個(gè)不可忽視的領(lǐng)域，“工欲善其事，必先利其器”，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。

按照植物組織培養(yǎng)技術(shù)流程為學(xué)生分享各種技術(shù)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生嫻熟掌握該技術(shù)并將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，為社會(huì)生產(chǎn)和人類(lèi)生活服務(wù)，培養(yǎng)理論與實(shí)際相結(jié)合的思維，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的情感，助力中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。以滅菌技術(shù)知識(shí)點(diǎn)為載體，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，牢記規(guī)范操作，珍愛(ài)生命。培養(yǎng)基中的水分、糖類(lèi)物質(zhì)、大量和微量元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、凝固劑等均為培養(yǎng)基基本組成成分，融為一體，適當(dāng)配比組合，共同為離體植物材料的生長(zhǎng)與發(fā)育提供各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)。借此培養(yǎng)學(xué)生的集體意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到每個(gè)人都是集體的一分子，生活中待人誠(chéng)信友善，工作上凝聚個(gè)人力量形成合力，充分發(fā)揮“石榴籽效應(yīng)”。另外，培養(yǎng)基中的各類(lèi)成分，植物生長(zhǎng)所需要的溫度、光照、濕度等環(huán)境條件的調(diào)控均須在適宜范圍內(nèi)，過(guò)高過(guò)低都對(duì)植物的離體培養(yǎng)不利，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)儒家思想的核心理念，即生物界的“中庸之道”。

在植物組織與器官培養(yǎng)部分，通過(guò)介紹太白米、白及等瀕危植物資源保護(hù)利用，楊樹(shù)等組培快繁，馬鈴薯、草莓和蝴蝶蘭等脫毒苗的培育等，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到組培技術(shù)可用來(lái)解決瀕危植物的繁殖問(wèn)題，可使農(nóng)作物豐產(chǎn)、提高品質(zhì)，可用以培育花卉新品種等，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心“三農(nóng)”的情懷，引導(dǎo)學(xué)生服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，助力鄉(xiāng)村振興和美麗中國(guó)建設(shè)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)利用所學(xué)知識(shí)和技能解決產(chǎn)業(yè)問(wèn)題的意愿和決心，增強(qiáng)建設(shè)國(guó)家的社會(huì)責(zé)任感、使命感和愛(ài)國(guó)情懷[8]。

在植物細(xì)胞培養(yǎng)部分，借助抗癌明星藥物紫杉醇的藥源問(wèn)題與生產(chǎn)，培養(yǎng)學(xué)生合理開(kāi)發(fā)與利用植物資源，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，掌握植物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，助力健康中國(guó)建設(shè)。

在人工種子與種質(zhì)資源章節(jié)，引入有理想、有情懷、愛(ài)國(guó)家的鐘揚(yáng)老師與獼猴桃種質(zhì)資源的感人故事，依托榜樣的力量培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)情懷和社會(huì)責(zé)任感與使命擔(dān)當(dāng)意識(shí)。

3.1.5 基于OBE 理念的作業(yè)設(shè)計(jì) 植物組織培養(yǎng)課程既要滿足師范生勝任中學(xué)階段教學(xué)的知識(shí)要求，還要滿足學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展需求，而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)離不開(kāi)必要的作業(yè)訓(xùn)練。在作業(yè)設(shè)計(jì)方面，基于OBE 理念，融知識(shí)掌握、思維訓(xùn)練與能力提升培養(yǎng)于一體，構(gòu)建包括復(fù)習(xí)鞏固性作業(yè)、拓展性作業(yè)、實(shí)踐性作業(yè)的多層次作業(yè)體系，既有加深學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)、鞏固記憶的名詞解釋、簡(jiǎn)答等鞏固性作業(yè)，又有植物組培工廠設(shè)計(jì)、制作思維導(dǎo)圖等拓展性訓(xùn)練，還包括有助于學(xué)生將理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活相聯(lián)系、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索欲的具有一定挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的課程論文撰寫(xiě)等實(shí)踐性作業(yè)。各類(lèi)作業(yè)按照一定比例納入過(guò)程性考核（圖3）。

圖3 植物組織培養(yǎng)課程考核評(píng)價(jià)

在植物組織培養(yǎng)教學(xué)中，根據(jù)章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的需要，適時(shí)、適量給學(xué)生布置復(fù)習(xí)鞏固性作業(yè)。在“植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)”這章講完后，給學(xué)生布置“植物組培工廠的建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、給定面積、資金成本、設(shè)備價(jià)格等綜合考慮設(shè)計(jì)出所需要的組培工廠，畫(huà)出平面和立體設(shè)計(jì)圖，并對(duì)生產(chǎn)預(yù)期進(jìn)行描述。為幫助學(xué)生更好地理清思路，進(jìn)行知識(shí)體系的構(gòu)建，在植物組織培養(yǎng)的基本原理、基本技術(shù)、器官與組織培養(yǎng)、細(xì)胞與原生質(zhì)體培養(yǎng)等章節(jié)講完后，要求學(xué)生利用軟件做出四個(gè)章節(jié)的思維導(dǎo)圖，并錄屏講解設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖的想法。在理論課接近尾聲時(shí)，通過(guò)雨課堂發(fā)布課程論文任務(wù)及要求，每個(gè)學(xué)生圍繞藥用植物、觀賞植物、糧食作物、果蔬等選取自己感興趣的植物，查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，綜述該植物的組織培養(yǎng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景，撰寫(xiě)課程小論文，并將研究成果制作成PPT，在全班范圍內(nèi)匯報(bào)分享，然后教師點(diǎn)評(píng)、同學(xué)點(diǎn)評(píng)，完善修改PPT 后，將課程論文和匯報(bào)PPT 裝訂形成一份作業(yè)提交。這是貫穿課前、課中、課后，基于以任務(wù)發(fā)布、執(zhí)行實(shí)施、反饋評(píng)價(jià)、持續(xù)改進(jìn)構(gòu)成的閉環(huán)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)踐性作業(yè)（圖4）。學(xué)生學(xué)會(huì)、掌握知識(shí)與能夠講出來(lái)并且講好有很大差異，掌握知識(shí)只是單向的輸入，而分享出來(lái)則既有輸入，又有內(nèi)化、加工、轉(zhuǎn)化、輸出。通過(guò)基于翻轉(zhuǎn)課堂的作業(yè)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，鍛煉學(xué)生的基本教學(xué)技能，促使他們轉(zhuǎn)換角色，培養(yǎng)表達(dá)能力、總結(jié)歸納和比較分析能力。同時(shí)，學(xué)生對(duì)植物組培技術(shù)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)與理解，并且學(xué)會(huì)反思，促進(jìn)自我發(fā)展與成長(zhǎng)。

圖4 基于翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.2 實(shí)踐教學(xué)改革研究與實(shí)踐

3.2.1 基于“雙創(chuàng)”思維與能力培養(yǎng)的課程見(jiàn)習(xí) 根據(jù)課程見(jiàn)習(xí)的要求，利用課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合師范生培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)性地設(shè)計(jì)見(jiàn)習(xí)項(xiàng)目，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、思維與能力。為學(xué)生提供“研發(fā)植物組織培養(yǎng)科普APP”“撰寫(xiě)植物組織培養(yǎng)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)”兩個(gè)可選見(jiàn)習(xí)項(xiàng)目，借助雨課堂將學(xué)生隨機(jī)分配，每六人構(gòu)成一個(gè)研發(fā)小組或創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，選擇一個(gè)見(jiàn)習(xí)項(xiàng)目，討論確定具體訓(xùn)練項(xiàng)目。基于項(xiàng)目任務(wù)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作調(diào)研、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、撰寫(xiě)計(jì)劃書(shū)，形成研究成果，錄屏、剪輯、制作路演微視頻并提交。通過(guò)科普APP 的研發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與能力，提高科普教育素養(yǎng)，體會(huì)將植物克隆的秘密展示給公眾的樂(lè)趣和成就感。以創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)撰寫(xiě)項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，利用科學(xué)技術(shù)服務(wù)社會(huì)，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識(shí)與思維。課程見(jiàn)習(xí)的實(shí)施激發(fā)了學(xué)生的求知欲與探索欲，強(qiáng)化了學(xué)生的自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神與能力。在此過(guò)程中涌現(xiàn)了“培培樂(lè)”“組培印記”“植物足跡”“植—培tips”“一個(gè)細(xì)胞的森林暢想”“最酷炫的花園”等優(yōu)秀創(chuàng)意項(xiàng)目。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化 根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、課程實(shí)際課時(shí)以及課程內(nèi)容的特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改革。原來(lái)，基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，呈模塊化分散，綜合性、邏輯聯(lián)系不夠強(qiáng)，通過(guò)整合、優(yōu)選改革后，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主（表1），更注重對(duì)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.2.3 混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合的產(chǎn)物，其應(yīng)用可以拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容廣度和深度、延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間，助力實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平的提升[9]。植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，課時(shí)不足，實(shí)驗(yàn)條件有限，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以解決這些問(wèn)題和困難，可增大實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息容量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，推動(dòng)植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和創(chuàng)新。

國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)（http://www.ilab-x.com/）擁有豐富的植物組織培養(yǎng)相關(guān)模擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目資源免費(fèi)向公眾開(kāi)放，如 “楊樹(shù)良種組培再生虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”“藥用植物細(xì)胞組織培養(yǎng)及應(yīng)用綜合設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”“秦嶺珍稀瀕危藥用植物保育及規(guī)范化生產(chǎn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”“稀缺藥用植物次生代謝物的虛擬合成”等，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用好這些教學(xué)資源，構(gòu)建線上線下相結(jié)合、虛實(shí)有機(jī)融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式（圖5）。

圖5 虛實(shí)有機(jī)融合的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

對(duì)于無(wú)條件開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如“植物細(xì)胞培養(yǎng)與次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)”，根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要和學(xué)生特點(diǎn)，引入“藥用植物細(xì)胞組織培養(yǎng)及應(yīng)用綜合設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”作為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和綜合創(chuàng)新能力，并使學(xué)生全面掌握利用植物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)藥用次生代謝產(chǎn)物的技術(shù)。對(duì)于有條件開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生開(kāi)展實(shí)際實(shí)驗(yàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為其課前學(xué)習(xí)任務(wù)或課后鞏固提高的工具[10-11]。實(shí)踐表明：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的引入有效緩解了實(shí)驗(yàn)條件不足，解決了實(shí)驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致不能很好地從宏觀、整體上把握技術(shù)流程的問(wèn)題。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的無(wú)限次可重復(fù)性課前學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生在實(shí)體實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容、方法、注意事項(xiàng)等的全面掌握，提高操作效率，促使教師減少講解，將更多學(xué)時(shí)分配給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。課后通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)鞏固，有利于拓展學(xué)生思維，提高學(xué)習(xí)深度，開(kāi)闊視野。2019 級(jí)69 名生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示：72.46%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可提高自主學(xué)習(xí)能力，分別有82.61%、86.96%的學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于提升實(shí)際實(shí)驗(yàn)的速度和成功率，喜歡虛實(shí)結(jié)合模式的學(xué)生占75.36%。

3.2.4 實(shí)驗(yàn)考核的改革 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能 力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與綜合創(chuàng)新能力、分析與解決問(wèn)題的能力、勇于探索的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)精神、工匠精神的培養(yǎng)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的自主探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系應(yīng)體現(xiàn)這些教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，并且適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與模式的創(chuàng)新改革。將獨(dú)立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的線上考核成績(jī)按照一定比例納入實(shí)驗(yàn)考核，對(duì)學(xué)生課前、課中、課后的任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)全程覆蓋：課前任務(wù)主要包括設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等線上資源的學(xué)習(xí)和文獻(xiàn)查閱，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的考查；課中評(píng)價(jià)主要從學(xué)生的操作技能、小組合作、問(wèn)題解決能力等維度評(píng)價(jià)；課后任務(wù)的評(píng)價(jià)主要從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量、拓展性學(xué)習(xí)資源的獲得感、動(dòng)態(tài)追蹤管理實(shí)驗(yàn)材料等方面進(jìn)行，改變以往教師單一評(píng)價(jià)為主的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，引入學(xué)生自評(píng)和學(xué)生互評(píng)[12]。學(xué)生自評(píng)有助于進(jìn)行自我反思與發(fā)展。學(xué)生互評(píng)從學(xué)生視角對(duì)其他學(xué)生在實(shí)驗(yàn)系列任務(wù)完成和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神進(jìn)行評(píng)價(jià)，借此培養(yǎng)學(xué)生客觀公正的心態(tài)和誠(chéng)實(shí)守信的精神。改革后的實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)考核的全程性、多角度、多維度評(píng)價(jià)。

3.2.5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)共同體的建立 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建以學(xué)生為中心的，由任課教師、實(shí)驗(yàn)員、實(shí)驗(yàn)室管理者、學(xué)生組成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)共同體（圖6）。任課教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并組織、指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)員做好課前材料、試劑、耗材及設(shè)備等準(zhǔn)備工作；實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人做強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全保障、衛(wèi)生管理工作，共同為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展、探究學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提高與提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供保證。

圖6 植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)共同體

4 教學(xué)改革研究總結(jié)與反思

針對(duì)新時(shí)代大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)，對(duì)植物組織培養(yǎng)教學(xué)方法創(chuàng)新、課程思政實(shí)施、混合式教學(xué)模式建立、考核評(píng)價(jià)完善等進(jìn)行研究與探索，在此過(guò)程中做好教學(xué)設(shè)計(jì)、科學(xué)組織管理、師生無(wú)縫對(duì)接與配合非常重要?；旌鲜浇虒W(xué)要求教師具備很強(qiáng)的信息技術(shù)運(yùn)用能力，要實(shí)現(xiàn)課程思政內(nèi)化于心、外化于行，不斷提高思政素養(yǎng)，給學(xué)生以如沐春風(fēng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中對(duì)教師的教和學(xué)生的學(xué)都提出更高的要求，課前、課后的任務(wù)更多，知識(shí)的難度、深度提高，課程更具厚度和溫度。教的變革和學(xué)的轉(zhuǎn)變共同實(shí)現(xiàn)該課程的課堂革命和學(xué)習(xí)革命，切實(shí)增強(qiáng)了教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。學(xué)期末，學(xué)生回看其成長(zhǎng)微相冊(cè)時(shí)，興奮時(shí)刻、收獲時(shí)刻、心動(dòng)時(shí)刻的畫(huà)面呈現(xiàn)給他們滿滿的回憶、豐富的收獲與靜靜的反思，并構(gòu)成下學(xué)期新的學(xué)習(xí)起點(diǎn)。

本次改革雖然取得一定成效，但教育對(duì)象在不斷變化，教育技術(shù)在不斷發(fā)展，教育環(huán)境日新月異，因此仍需與時(shí)俱進(jìn)，不斷進(jìn)行課堂教學(xué)的改革創(chuàng)新研究工作，致力于教學(xué)效果的增強(qiáng)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。