基于应用型人才培养的“植物组织培养”课程思政教学改革

马 丽，郭学良，康 洁

（商丘师范学院生物与食品学院，河南商丘 476000）

2016 年12 月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，各类课程要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。指出思想政治教育不仅仅是“思政课程”的任务，专业课程在传授专业知识的同时，也要充分发挥其育人的功能，要实现思想政治教育全课程化。2017 年9 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化教育体制机制改革的意见》中第一次提出了“课程思政”的概念，文件中提出“健全全员育人、全过程育人、全方位育人的体制机制，充分发掘各门课程中的德育内涵，加强德育课程，注重学科德育。”这是第一次提出了“课程思政”的概念。2017 年年底，中共教育部党组在《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》中指出：“大力推荐以‘课程思政’为目标的课堂教学改革……梳理各门专业课程所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能，融入课堂教学各环节，实现思想政治教育和知识体系教育的有效统一。”因此，课程思政是当前时代背景下我国思想政治教育改革的发展趋势。作为一种新兴的教学理念，专业课教师应充分挖掘专业课中的思政资源，与思政课程共同形成“大思政”课程育人体系，将思政教育贯穿于每个学科的教育教学全过程，以实现各类课程与思政课程协同育人的目标。

“植物组织培养”是高等院校生物科学及相关专业开设的一门重要的专业技能课程。目前植物组织培养技术已渗透到生物科学的各个领域，为其他相关学科的研究和发展提供了新的、更加有效的途径。同时，“植物组织培养”是一门与生产实际结合比较紧密的课程，实践性较强，在农业、林业、工业、医药业等多种行业得到广泛应用，取得了巨大的效益。近年来，随着科技的进步，农业生产技术水平不断提高，这就需要更多具有一定农业专业知识的应用型人才。植物组织培养技术在农业生产和研究中起到了非常重要的作用，它的主要内容包栝植物组织和器官培养，植物离体快繁，茎尖分生组织培养与脱毒，植物体细胞胚胎发生及人工种子的制作，花药培养和花粉培养，原生质体培养和体细胞杂交，利用植物细胞、组织、器官进行种质保存等。利用植物组织培养技术，不仅可以在短时间内生产大量品质优良的植物品种，还可以实现植物脱毒，同时可以加快植物育种进程，被称为农业发展史上的第四次绿色革命[1]。其课程任务是：让学生掌握植物组织培养的基本原理、植物组织培养的技术和方法，以期能更好地为农业生产和科研服务。该课程以培养应用型人才、提升学生理论联系实际的能力为目标，以增强学生的社会服务能力，推动我国植物生物技术研究与应用。

“植物组织培养”的课程思政改革，是在学习植物组织培养技术的同时融入思政元素，培养学生专业情怀，培养学生服务社会的热情和能力，勇于担当，敢于创新，提高学生综合素质，最终目标是培养具有高素质和高技能的应用型人才，达到育人的真正目的。

1 “植物组织培养”课程目标重构

课程目标是对整个课程教学的定位，是指通过一定的教育阶段，学生通过对课程的学习以后，在某些方面应达到的期望程度。只有构建清晰、恰当的课程目标，才能更好地进行课程教学。课程目标是确定课程内容和教学方法的基础，指导着整个教学过程。因此，“植物组织培养”课程思政改革，首先要重新构建课程目标，将思政目标作为一项重要的内容融入进来，以实现专业课程与思想政治理论课同向同行。

传统的课程主要从专业知识和专业能力的角度设定了知识目标和能力目标，例如，按照传统的方法，“植物组织培养”课程的知识目标通常设定为：了解植物组织培养的发展概况，掌握植物组织培养的基本知识、基本原理与技术，掌握植物器官、愈伤组织、胚胎、花药、细胞、原生质体培养和种质资源保存的基本技术，掌握植物离体快繁和脱毒苗培育技术等等；能力目标设定为：具有分析和解决有关快繁技术和无毒苗培育技术的能力，具有运用基础理论分析和解决植物生产中存在的品种退化等实际问题的能力，能够理论联系实际并具有良好的动手能力。不同学校及专业会结合学校定位及地方特点对课程目标加以调整，但立德树人是高校培养学生的根本任务[2]，也是课程思政的的使命所在[3]，同时也是高校培养高素质、符合行业需求的应用型人才的必由之路[4]。“植物组织培养”的课程思政首先要以立德树人为目标。因此，课程目标增加素质目标：培养学生具有良好的职业道德，坚持依法执教、依法研究与管理，具有致力于生物科学专业的坚定信念，热爱生物科学专业，具备高尚师德；具有社会责任，能够熟练指导与组织群体活动，善于应用团队力量，促进学生全面发展。

2 “植物组织培养”课程思政元素挖掘

“植物组织培养”是一门实践性较强的课程，在实际生产中，应用最广泛的就是植物离体快繁与植物脱毒技术，目的是为了快速获得优良苗木，课程目标中明确了要培养学生掌握植物离体快繁和脱毒苗培育的技术和解决相关问题的能力。但要达到良好的教学效果，培养高素质应用型人才，不能忽视思政育人，但又不能将专业课程与思政课程简单相加，形成“两张皮”的现象，否则课程思政就不能实现合力育人，发挥不出课程育人的功能。因此，需要将思政教育巧妙融入教学过程，在教学过程中，要不断挖掘课程中的思政元素。

2.1 培养家国情怀，树立民族自信

我国植物组织培养技术的研究起步较晚。早在19世纪30 年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说。1902 年，德国科学家Haberlandt提出了植物细胞全能学说，奠定了植物组织培养的理论基础。1934 年，美国科学家White 由番茄根建立了第一个活跃生长的无性系，使根的离体培养首次获得了真正的成功。随后植物组织培养技术不断发展，20世纪30 年代中至50 年代末，许多科学家通过对培养条件和培养基成分的广泛研究，初步确立了组织培养的技术体系。20 世纪50 年代以后，植物组织培养技术迅速发展，1960 年，法国科学家Morel 通过培养兰花茎尖，成功使兰花脱除病毒，并建立了世界上第一家“兰花工厂”。而我国植物组织培养的研究起始于20 世纪40 年代初，但到20 世纪80 年代，我国科学家朱至清建立的N6 培养基，主要用于禾谷类作物的花药培养，并在花药培养和原生质体培养方面取得了举世公认的成就。虽然我国在这方面的研究起步较晚，但当前我国组织培养技术的许多领域在国际上已处于领先水平，中国在国际上的地位也不断提高，这都离不开中国科学家的不懈努力。在课堂教学过程中，将我国科学家完成的研究成果纳入到植物组织培养课程教学中，使学生充分了解我国科学家在植物组织培养领域所取得的国际水平的成就，增强学生的民族自信、文化自信和专业自信，激发学生民族自豪感。例如专门介绍中国植物组织培养的发展，介绍李继侗的银杏胚胎的培养、罗宗洛的离体根尖的培养等。让学生思考为什么我国的组培技术到20 世纪80 年代才得到快速发展，回顾历史，体会今天的来之不易，学会感恩，增强学生的历史使命感和社会责任感。

植物脱毒培养章节，植物病毒可以导致产量和品质大幅降低，且难以防治，素有“植物癌症”之称。20 世纪90 年代，非洲乌干达由于非洲木薯花叶病毒入侵，给木薯产品的质量和产量带来了毁灭性破坏，造成了一个时间段内非洲的饥荒和死亡。从病毒的特点分析病毒病为害严重的原因，病毒结构简单，没有细胞结构，只由核酸和蛋白质分子组成，它没有完整的酶系统，不能独立自行代谢，只能依靠寄主生物的酶系统实现自身的生理代谢过程。于是，它会破坏寄主植物的生理机能，使寄主植物生长受到影响。而且，病毒具有很强的侵染力，生命力极强。病毒侵入寄主之后，在寄主细胞中迅速自我复制，迅速增殖，并且很快扩展到整株植株，导致整株发病。且病毒病不同于真菌和细菌病害，不能用杀菌剂和抗菌素进行防治。与当前新冠病毒联系起来，说明新冠病毒传染力强的原因，但我国科学家不分日夜、争分夺秒开展新冠病毒疫苗研究，短短9 个月就研制出了新冠疫苗，并且面向全民免费。以此激发学生的爱国主义情怀，是强大的祖国给了我们最大的安全感。加深学生为国争光的信念，鼓励学生努力学习，培养学生科研意识。

2.2 培养实践意识，提高动手能力

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。对于植物组织培养的原理——细胞全能性，通过学习，几乎所有学生都能理解，但是细胞全能性的实现并不是纸上谈兵，需要经过实践摸索，才能真正地理解，找到实现细胞全能性的条件。每一种植物、不同的品种、同一品种的不同部位、不同时期取样等都影响着植物组织培养的结果，每一个步骤对条件的要求不尽相同。虽然课程内容或者文献介绍了某些植物的组织培养技术和方法，但想要达到预期的效果，需要亲自动手实践，才能知道实验的实际情况。做任何事情不能光纸上谈兵，实践出真知，如果只是眼高手低，关于植物组织培养是无法真正理解和应用的。只有真正动手操作，才能体会到实际操作中需要注意的事项。细胞全能性学说很早就被提出，但经过将近一个世纪，才建立了第一个活跃生长的无性系。历年的植物组织培养实验课情况显示，只有勤于动手操作，才能更好地进行试验设计，才更具有创新意识，并能说出其中的道理。通过小组讨论，让同学们相互分享实验心得，认识到实践在植物组织培养中的必要性。

2.3 培养国际视野，提高创新意识

植物组织培养技术又称植物克隆，是根据植物细胞具有全能性的理论基础发展起来的一项植物生物技术，在生物科学许多领域都发挥了巨大的作用，使得生物技术处于高速的发展阶段，新理论、新成果、新技术、新方法不断推陈出新，在快速繁殖、脱除病毒、加速育种进程、次生代谢产物生产和种质资源保存等方面不断创新，尤其在植物育种方面的应用不断出现新成果。最新的科研成果代表着该领域的发展方向，掌握了最新动态，才能更好地创新。通过查阅权威期刊的相关文献，搜集有关植物组织培养技术的最新成果，了解组培发展现状，将其整合到植物组织培养课程的相应章节中，使该课程课堂教学成为学生发掘新知识、启迪新思维、获得学术成长的探索性活动，让学生了解植物组织培养的前沿进展，在全球视野下学习专业知识。

2.4 培养吃苦精神，锻炼坚强意志

进行植物组织培养的初期，常见的问题就是污染问题，每一位进行组织培养的同学都会遇到，也许经过多次实验还是会污染。在植物组织培养的过程中，培养材料污染是比较常见的，遇到问题要分析问题，然后找到解决问题的方法。植物组织培养需要进行重复性的瓶苗的继代转接，在实验的过程，需要一遍一遍地配制培养基、灭菌、接种。初次接触，大多数学生会遇到瓶苗污染问题，就需要重新开始，组培的前期过程比较漫长，可能会很长时间进展缓慢，一些学生逐渐会产生厌倦感，认为自己已经了解实验过程，至于污染问题在操作时注意点就可以解决，就不愿继续进行实验操作。因此，在实验操作前，结合科学家研究的艰辛经历，培养学生吃苦精神。例如利用组培技术，可以缩短育种进程，快速培育出新品种，但即使如此，我国“杂交水稻之父”袁隆平在培育出杂交水稻之前，也是通过无数次的重复实验、筛选，才有了产量可观的水稻新品种，解决了全国人民的温饱问题。“发展杂交水稻，造福世界人民”是他毕生的追求。他一个人一辈子对一件事的坚守，给我们留下了丰硕的科研成果，也给我们留下了宝贵的精神财富。

2.5 培养良好的职业道德

植物进行组织培养经常要进行消毒处理，常用的外植体的消毒效果最好的是升汞，但升汞毒性较大，对环境污染危害严重。因此，在进行消毒实验时，对学生多次强调升汞的毒性和危害，并要求回收废液。结合实际案例，例如，1953 年，日本的水俣市一家化工厂，因常年向水俣湾排放含汞废水，汞在水体中经微生物作用生成甲基汞，很容易在鱼、贝壳等海产品体内富集，人或动物食用了含有甲基汞的海产品，就容易引起甲基汞中毒。但由于当时中毒原因不明，而中毒事件发生在日本的水俣市，因此被称为“水俣病”。截至1974 年，日本的水俣病患者有1400 余人。且到目前为止，在日本水俣市及其他地区，依然存在尚未被发现的水俣病患者。此外，1982 年，在中国吉林，某电石厂机修车间有人在切割废旧冷却器列管时，由于管内残留有汞泥，切割过程中，管中的汞受热蒸发并流出，最终造成5 人重度急性汞中毒、3 人轻度急性汞中毒。通过这些案例，不仅让学生了解到升汞的危害，让学生明白升汞造成的危害，进而培养学生良好的职业道德，尽量不用或少用，用完要回收废液，不随意倾倒，以免造成环境污染，培养良好的职业道德。

3 “植物组织培养”课程思政改革措施

3.1 项目化教学

将教学内容项目化，以项目为主线，将教学内容贯穿起来，根据分组设定不同项目，例如马铃薯脱毒苗培育及快繁，在各个章节中导入项目内容，从培养基配制，到外植体的选取、消毒、接种、培养、试管苗的驯化与移栽等全过程进行实践，最后进行实践成果展示，达到完整掌握植物组织培养基本技能的目的，同时在项目实施过程中，对理论知识的理解也更加清晰[5]。为了保证学生都能参与整个实验过程，不至于中途实验失败而最终一无所获，每个小组增加一个项目，所增设项目结合实验室现有试管苗而进行设定。在学习的同时，学生可以直观地感受植物组织培养的全过程，使所学理论知识在实践中得到巩固，并最终收获组培试管苗。最终通过项目的实施，使学生获得成功的体验，激发学生兴趣，也培养了理论与实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力，真正全面提高学生综合素质，实现专业化、高素质、应用型人才的培养[6]。

3.2 创新创业有效对接

结合项目化教学，引导、鼓励学生参加大学生创新创业项目及竞赛，利用课程项目化中已经进行的项目，通过资料搜集与调研，进行市场分析、风险评估，从撰写项目书，到参加答辩汇报，每一个阶段都是对学生能力的锻炼，参赛的过程是一个不断突破自我的过程。同时也培养了学生的创新意识，训练了创新思维，提升了创新创业的素质和能力，更符合当今综合性应用型人才的需求[7]。

3.3 线上线下相结合

建设线上网络学习平台，将教学视频、课件及学习资料提前发布在网络平台，学生可以充分利用碎片时间进行学习，进而可以有更多的时间进行实践，并在实践中发现问题。在网络平台上可以进行讨论，提出问题，相互解答，打破时间和空间的限制，激发学习热情与主动性。这也有利于增加实验课课时，加强学生实践锻炼，提高知识转化效率，提高学生综合能力。

3.4 课程思政无缝融入

专业课课程思政不是将思想政治教育与专业知识教育简单地相加，而是将思政资源适时、恰当地渗透到专业课程的教学过程，达到“润物细无声”的效果。例如在利用案例教学时，用一些具有思政元素的案例，在知识传授的同时也能起到思政育人的目的，或者结合教学实际情况，见缝插针，点滴插入，适时进行思政教育。

4 结语

要做好“植物组织培养”课程思政教学改革，需要搜集更多的课程思政资源，长期积累，适时运用，不仅要不断提高自身专业技术水平，还要不断学习思想政治理论，提升自身思想政治觉悟，从自身做起，以身示教，才能更好地引导学生，做到以课程为载体，承担起“教书”和“育人”的双重责任，把学生培养成新时代具有高素质的综合性应用型人才。“植物组织培养”的课程思政改革使课堂更加丰富，有效激发了学生兴趣，活跃了课堂气氛，提高了学生科研兴趣和动力，有效提高了学生的实践应用能力。