尚霄丽,张建鹏,王洪习
(濮阳职业技术学院,河南 濮阳 457000)
植物组织培养是指在无菌条件和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等进行培养,使其生长、分化并再生成完整植株的技术。[1]植物组织培养是近代生物科学发展起来的一门新技术,已渗透到生物科学的各个领域,成为生物工程技术中的一个重要组成部分和基本研究手段之一,为快速繁殖作物优良品种、培育无病毒苗木、植物工厂化生产、种质资源保存和基因库建立等方面开辟了新途径,广泛应用于农业、林业、医药业,产生了巨大的经济效益和社会效益[2,3]。因此,《植物组织培养技术》是高职院校园艺技术专业的必修课,同时也是一门核心技能课程。
目前,该课程在讲授过程中存在以下几方面问题:①教师讲授理论课程较多,学生听不懂、记不住、不会用;②理论与实践脱节,例如学生理论掌握了植物生长调节物质的种类,但设计培养基配方时不会灵活运用;③学生操作能力、分析问题能力差等。
针对教学过程中的问题,同时也为了让学生更好地掌握植物组织培养技术,本人在教学过程中尝试项目教学法,项目教学法是在老师的指导下,学生通过项目的进行,了解并掌握组织培养整个过程及每一个环节中的技术要点。
《植物组织培养技术》课程内容很多,近几年,理论教学不断缩减,把内容缩减为主要有三部分:一是植物组织培养室的建立与基本操作,主要介绍实验室的布局安排、所需的主要工具及仪器设备,该项目安排在实验室进行现场教学,加深了学生对仪器设备的印象;二是植物离体培养体系的建立,使学生明确各种药品的作用和培养基配制方法,外植体的选择和消毒方法;三是组培技术的生产应用,主要讲授脱毒技术、快繁技术、花药培养技术等。
根据教学任务进行项目教学,该课程以项目为导向,以工作任务驱动为中心组织课程内容,并让学生在完成任务具体项目的过程中获得相关理论知识,进而掌握基本技术。举例说明项目教学的设计思路:例“黄瓜(或其他植物)再生体系的建立”项目,该项目以种子为外植体,打破了植物组织培养课程教学过程中在外植体取材方面受季节、时间的限制。通过该项目的实施,学生熟练掌握植物组培过程中的核心技能即:培养基的配制与灭菌、外植体的选择与培养等技术;而且将《植物组织培养技术》课程与《田间试验统计与分析》课程结合在一起,让学生掌握黄瓜再生体系建立过程中外植体的选择、适宜培养基的筛选方法等技术,培养了学生的分析问题、解决问题的综合能力。
教师通过多媒体教学、讲授法、讨论法等教学方法让学生掌握主要仪器(高压灭菌锅、超净工作等)的使用方法;并让学生对培养基的组成部分、培养基的类型及筛选技术、外植体的消毒与接种技术等理论知识有初步了解。
通过给学生讲授该项目“黄瓜(或其他植物)再生体系的建立”的试验流程,启发引导学生讨论确定项目任务,明确项目的目的及评价标准。
2.2.1 分组。将园艺技术专业学生分组,每组4名学生(包括一名项目组组长),每小组选择完成某种植物组织培养体系建立的试验项目。
2.2.2 查阅资料。学生通过学院网站提供的数据平台即万方数据库、维普期刊网等查阅资料,撰写黄瓜(或其他植物)再生体系的建立试验方案,试验方案应包括试验材料、试验具体方法、试验设计等内容;并采用 PPT形式分组答辩论述方案的可行性。根据试验方案让学生准备项目所需的药品、材料及仪器设备等。
2.2.3 具体操作。项目以黄瓜再生体系的建立为例,试验方案:以黄瓜为植物材料,种子萌发培养基的配制— —种子的消毒与接种——子叶的获得——以再生率及每个外植体出芽数为指标子叶再生培养基的筛选——以生根率为指标不定芽生根培养基的筛选——炼苗移栽;通过该项目的具体实施让学生掌握母液的配制、培养基的配制和灭菌、种子消毒使用药剂和消毒时间筛选、无菌操作技术、炼苗移栽等技术;此外需掌握运用正交试验方法设计试验筛选适宜的芽再生培养基、生根培养基。
2.2.4 考核阶段。考核内容分为三部分:第一部分, 每组撰写一篇“黄瓜(或其他植物)再生体系的建立”论文,论文严格按照发表论文格式撰写,包括摘要、关键词、试验材料与方法、结果与分析、结论与讨论;第二部分:在试验过程中收集每个操作过程,种子萌发、子叶再生不定芽等相关照片,项目组长以 PPT形式进行答辩论述试验过程、试验结论及在试验过程中存在的问题;第三部分,黄瓜子叶再生体系建立过程中的每个阶段的组培苗。
项目成绩评分标准:试验方案合理性 10%、项目完成时间及进度情况10%、试验操作规范 10%、论文20%、PPT汇报 20%、黄瓜(其他植物)子叶再生芽的数量 30%等。通过小组自评、小组互评、教师评价的形式进行评价,并且最后展示健壮的组培苗、优秀的论文、优秀的PPT。
植物组织培养课程是一门应用性、技术性强的课程,该课程通过采用项目教学法,将实际工作的真实场景引入到教学中,教师全程跟踪,指导学生操作,激发了学生学习兴趣,培养了学生大胆动手、改革创新的能力,也提高了学生的基本能力、职业能力、岗位能力,为培养技能型综合性人才奠定了基础。
[1]刘振祥,廖旭辉.植物组织培养技术[M].北京:化学工业出版社,2010.
[2]何素芬,张玲,何建平,等.植物组织培养实践教学改革初探[J].中国科教创新导刊,2009,(22).
[3]李永文,李红.植物组织培养课程的改革与实践[J].保定职业技术学院学报,2005,(1).