吴雯雯 (南通科技职业学院,江苏省南通市 226007)王亚飞 (常州信息职业技术学院,江苏省常州市 213164)
《植物组织培养》课程教材建设与教学改革研究与实践
吴雯雯 (南通科技职业学院,江苏省南通市 226007)王亚飞 (常州信息职业技术学院,江苏省常州市 213164)
目前,《植物组织培养》已成为各大农业学院的生物技术及应用、园艺技术、园林工程技术的专业核心课程。现从教材编写、课程设计思路与设计理念、课程网络资源库建设三个方面,对南通科技职业学院进行《植物组织培养》课程教材建设与教学改革的研究与实践情况进行了总结,以供类似高职学校参考借鉴。
植物组织培养;教材建设;教学改革;研究;实践
植物组织培养是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工配制的培养基上,并给予适当的培养条件,使其长成为完整的植株的过程。植物组织培养始于20世纪初,经过100多年的发展,如今在理论上是研究细胞学、遗传学、育种学、生物化学和药物学等学科的重要手段,在实践上已成为农学、园艺、林业和次生代谢产物工程等领域进行工厂化生产的新方法,因此,目前《植物组织培养》是各大农林学院的生物技术及应用、园艺技术、园林工程技术的专业核心课程,成为了一门丰富学生知识、拓宽就业门路的专业拓展课程。多年来,南通科技职业学院生物工程系结合高职院校的自身特点,对《植物组织培养》教材建设和课程改革进行了不断的探索和实践,取得了一定效果,现将相关结果总结如下。
笔者在多年从事《植物组织培养》课程的教学中发现,使用的教材普遍理论性较强,不重视基本的技能,而且加入了过多的分子生物学和细胞生物学的内容,不符合高职学校学生理解能力相对较弱的特点,教学效果不明显。因此,笔者联合新疆石河子职业技术学院和苏州科腾生物科技有限公司的老师和技术人员共同探讨,立足于提高农业学院的生物技术、园艺技术等专业学生的组织培养能力,从企业的实际应用出发,根据企业岗位需要,以精练为度,重新设置了课程内容,不追求理论上的完整性和系统性,不拘泥于大量的理论知识的讲授,章节容量及难易度符合“必需、够用”的要求,内容的深度和广度尽量控制在高职高专教学要求的范围内。同时,根据南通科技职业学院工学结合的办学理念,依组培苗工厂化生产工作流程分解能力培养体系,依工作任务模块确定教材编写思路。
新教材在内容上共分为7个项目:项目1为植物组织培养概述,介绍组织培养的含义和类型,细胞全能性的概念及组织培养的特点和作用。项目2为植物组织培养实验室设计与设备配置,介绍植物组织培养实验室的组成、常用仪器设备的使用及如何独立设计植物组织培养实验实训基地。项目3为植物组织培养基本操作,介绍培养基配方的组成、培养基配制与灭菌原理、初代培养、继代培养和生根培养技术要点及污染、褐变、玻璃化发生的机理和原理。项目4是植物脱毒,介绍脱毒苗的含义、培育意义、鉴定方法及指示植物法、酶联免疫吸附法鉴定脱毒的效果。项目5是植物组培苗工厂化生产与管理,介绍植物组培苗生产工厂的设计要点、植物组培苗工厂化生产的工艺流程、生产成本核算与效益分析以及提高植物组培苗生产效益的措施。项目6是花卉组织培养技术,主要介绍兰花的组织培养快繁生产技术和植物组织培养在观赏花卉生产中的应用情况。项目7是果蔬组织培养技术,主要介绍植物组织培养技术在果树生产中的应用和常见植物的脱毒与快繁方法。
本教材遵循学生职业能力培养的基本规律,以应用为主旨来构建课程内容。理论知识以“应用和可持续发展”为主旨,实践教学突出能力培养,注重知识应用性和针对性。以真实工作任务及其工作过程为依据,将课程内容整合、序化为7个项目,这7个项目由16个工作任务和18个实训任务组成,理论部分和实训部分差不多各占一半,其目的在于培养高职学生的岗位能力。同时,在每个项目开始前都有学习目标,项目结束后有复习思考题,便于学生在课前对课程内容进行了解与自学、在课后进行复习与巩固。
2.1 设计理念
《植物组织培养》是一门实践性较强的课程,为使学生能够做到将基本理论与知识联系实际,在多年的教学实践中,笔者确定了新的教学理念和设计思路。《植物组织培养》教学中的基本理念是:利用多媒体手段、结合课堂现场演示,通过图片、视频及实物对基本理论作深入浅出的讲解,增加学生的感性知识,从而唤起学生的学习兴趣。通过向学生介绍完美的培养成果,增强学生对课程的深入认识,使学生在学习中提高兴趣、增强认识。同时,把基本理论与知识渗透到学生的实践中,使学生在做中学、学以致用。基本技能的训练主要通过实验课完成,实验课采用教师示范、学生练习及教师在练习中指导、在练习后点评的方式教学,使学生掌握练习的技术要点,加深对基本理论与知识的理解,增强对基本理论的应用能力。
2.2 设计思路
2.2.1 让学生在学中做、做中学,切实提高教与学的效果
从该课程所在学期的第3周开始安排实验课程,使“学”与“做”基本同步,到第16周时实验课程全部结束,学生可从配制培养基母液到构建外植体,从继代培养到试管苗的生根,通过看到自己的实验成果,提高对该课程的学习兴趣。
该课程1周的实训任务安排在第15周,对植物组织培养的全过程进行强化培训,实现教师指导和学生实训、理论与实践、做与学、教室和实验室的有机结合,最大程度地培养学生的职业素质和职业能力。
2.2.2 从单纯的课堂教学向“校企合作”转变,充分体现职业性、实践性和开放性
虽然本课程的专业教师基本都有企事业单位的工作经历,但为了让课程更符合当地企业对人才培养的要求,近年来,笔者一直坚持与相关企业加强联系(如当顾问或技术指导),如与上海衫一植物有限公司、宜兴江苏同仁生物科技有限公司、昆山科腾生物科技有限公司和山东莒县家庭农场等进行联系,使这些企业成为了学生的实习基地。同时“校企合作”亦有利于进行课程的设计和调整。
2.2.3 切实培养学生的职业能力和创新能力
目前,植物组织培养技术作为现代生物技术的基础和重要组成之一,在园林植物种苗繁殖上日益得到推广与应用,特别是在园林植物的种苗脱毒与快繁方面,显现出强大的技术优势,有力推动了园林工程的现代化进程,相关企业对组织培养人才的需求也越来越大。因此,笔者在课程设计上,要求学生开展“植物种苗中小型工厂的设计”、“成本效益核算”等项目,让他们对企业进行虚拟投资、经营和管理等,真正做到学以致用、活学活用,切实培养学生的创业创新能力及企业管理能力。
随着高职院校课程体系改革的深化和现代科学技术的快速发展,《植物组织培养》课程内容不断拓展与更新,课程教学信息量迅速增加,基础性、理论性和实践性更为明显。为提高课程教学效率,2014年底,笔者借助南通科技职业学院省示范院校精品资源共享课程建设的机会,依据生物技术专业人才培养规格、目标和教学的需求,在制定教学资源建设标准规范的基础上,确定了项目建设的具体实施流程、方法和措施,建设了植物组织培养教学资源平台,为师生营造了一个开放、共享的教与学环境,提高了专业课程教学质量,改革了教学模式,培养了学生自主学习和创新能力。网络课程的基本资源包括课程介绍、课程设置、教学内容、实践教学、教学方法、教学团队、教学效果等模块,拓展资源包括视频库、图片库、案例库、试题库系统、作业系统、新闻通知、最新动态、大学生省创新课题等模块。2015年6月,《植物组织培养》课程网络资源库顺利通过了学院验收。
利用网络资源平台,教师可从中提取教案和课件,再根据实际的教学需要,修改教学内容、添加相关素材,为学生准备丰富多彩的授课内容,不仅能提高备课质量与效率,还能取得满意的课堂教学效果。同时,学生可在课堂专题讨论中,对自己感兴趣的问题进行讨论和发言,使课堂学习、小组讨论、团队学习有效结合。此外,教师还可把部分需要拓展的教学内容放到网络平台上,学生可利用课余时间选择性地进行自主学习,既弥补了课堂教学时间的限制,又实现了教师与学生间的互动与答疑。
自网站建成后,教师课前布置课程相关知识和问题,学生通过网站进行自主学习,有不懂的即可直接在网站上向教师留言请教,并可通过在线测试进行学习检测。总之,利用网络资源平台不仅取得了不错的学习效果,还使学生的数字化学习能力得到了锻炼与提高。
2016-06-15
江苏省南通市科技创新计划项目(编号:HL2014011),江苏省高校品牌专业建设工程资助项目(编号:PPZY2015B174)。