以大创项目为导向的课程实践教学改革——以“园林植物组织培养”为例

尚文倩，申玉晓，黄 淦

（河南农业大学 风景园林与艺术学院，河南 郑州 450002）

植物组织培养是从20世纪30年代初期开始发展起来的一项生物技术，其特点是繁殖速度快、培养周期短、占用空间小、可以保持植物品种不退化等，被广泛应用于生产实践中［1］，取得了巨大的社会效益。利用植物组织培养技术不仅可以在较短的时间内获得大量的优良品种，还可以实现植物脱毒、生产次生代谢物等。组织培养技术在园林植物种苗繁育中应用广泛，如蝴蝶兰、大花蕙兰、香石竹、郁金香、菊花等［2］。“植物组织培养”课程在农林院校园林、农学等学科专业中普遍开设，它作为园林专业的必修或选修课程，是基于园林植物组织培养生产过程、突出培养学生组织培养操作技能应用的一门课程。在该课程中，要求学生掌握扎实的理论基础的同时，还要具备熟练的动手操作和分析设计实验的能力。该课程重视学生实践能力的培养，更贴合应用型人才培养要求。传统的课程主要从专业知识和能力的角度设定教学目标和任务，但通常是教师讲授、学生被动接受的模式。为贯彻落实应用型人才培养理念，教师要转变教学理念，创新教学方法。

我国现阶段对于人才的需求量越来越大，对于大学生创新创业能力的要求也不断提高。创新创业项目关系着国计民生，尤其是在推动社会经济快速发展方面起着重要的作用。社会的发展离不开人才，培养创新型人才是实现经济飞速增长的关键。近年来，国家及相关部门建设了大量的大学生创新创业训练项目（简称大创项目）实践基地，对于各类大学生创新创业项目给予了高度的关注和支持［3］。大学生创新创业训练计划项目促进了高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强了高校学生的学习能力、自主能力、交往能力、创新能力和在创新基础上的创业能力，培养出适应创新型国家建设需要的高水平人才［4］。通过大创项目的实施，创新了人才培养模式，为高校培养创新型人才提供了理论依据和方法。因此，依托大创项目对课程进行合理的教学改革，在提高教学质量的同时，着重培养学生的实践与创新能力，为培养应用型人才奠定坚实的基础。

一、“园林植物组织培养”课程的教学现状

“园林植物组织培养”课程主要分为理论教学和实践教学两部分，其中理论教学16学时，实践教学16学时，共32学时。该课程安排在第5学期进行，总学分为2学分，每周2学时，共16周。课程性质为专业选修课，课程属性为创业教育类，先修课程为“植物学”“花卉学”“植物生理学”“生物化学”等，后续支撑课程为“园林植物种植设计”“园林植物栽培与养护”等。该课程理论部分包括绪论、组织培养室的结构与培养条件、无菌操作技术、快速繁殖理论、茎尖培养和去除病毒、细胞培养和原生质体融合、花粉花药培养和基因工程等。实践部分主要包括母液的配制、培养基的配制与消毒、外植体灭菌与无菌操作、愈伤组织诱导、愈伤组织继代培养与分化成苗、移栽驯化。实践部分每6人为一组进行，每次实验均需要撰写实验报告，期末成绩采取百分制，由平时成绩（出勤率和实验报告）40%+期末闭卷考试成绩60%构成。

二、“园林植物组织培养”课程中存在的问题

在理论方面，“园林植物组织培养”课程前半部分较易理解和学习，如组织培养室的结构与培养条件、无菌操作技术等均通俗易懂，具有很强的实践性；后半部分中的花粉花药培养与基因工程等教学内容较难理解，实践性较弱，这种深奥难懂的知识在学习过程中比较枯燥，容易让学生对学习产生排斥心理。在实践方面存在的问题较多：（1）学时分配不合理。虽然安排16学时的实验，每周2学时，由于采取理论3周后，理论和实验二者单双周交替进行，初代培养、继代培养、愈伤组织诱导等都需要4～6周的培养时间，在实验课程设置时只能选取部分环节进行。（2）教学内容较为单一，学生自主创新能力较弱。课程采取的是传统的教学模式，一般由教师选取实验材料，设计好实验方法，然后学生按照教师的实验设计配制培养基进行实验。这种授课方式使得学生无法了解实验的目的、原理与步骤，缺乏学习的主动性和创新性。（3）教学场地有限。由于场地有限，教师在示范的时候，即使分组进行，仍不能保证所有学生都能清晰地看到整个操作流程。（4）考核方式有待优化。考核方式采用实验报告的方式，在评阅过程中发现实验报告存在重复率高、写作质量不高等问题。课程期末以闭卷考试的形式进行考核，对于这种实践性很强的课程，闭卷考试不能完整地反映学生对此门课程的掌握程度。

三、大创项目与课程结合的作用

大学生的创新力和创业力需要通过一套系统的、完整的、有序的机制才能使其发展与兴盛。大学生创新创业训练是质量工程和本科教学工程的重要组成部分，其目的是培养当代大学生的创新能力，为大学生将来的创新创业奠定良好的基础［5］。“园林植物组织培养”作为一门具有很强实践性的课程，建立有利于大学生创新能力培养的平台，让学生在校期间就能参与实际的创业项目，将理论与实践紧密地结合起来，从而加强学生的创新意识与创新能力，为未来的工作奠定坚实的基础。

将大创项目与“园林植物组织培养”课程相结合，对教师和学生都具有重要意义。在教师方面，大创项目可与教师的科研项目相结合，将科研成果进行转化，面向社会推广。目前，在高校里更多的自然科学类研究集中在分子生物学、生物化学等基础研究方面，科研成果对市场推广应用具有一定的局限性。通过大创项目，将科研成果转入大创项目中，更有利于科研的产出和项目的实施。在学生方面，大创项目可以使学生在校期间提早进行社会实践，参与科学研究，提高创业能力和创新精神，为以后的研究生学习奠定坚实的基础；还可以培养学生的思考能力、团队协作能力、动手能力等，让学生将理论知识与实践相结合，了解当前市场的发展与前景，对本专业有更为深入的认知。通过大创项目与课程的结合，还可以发现人才，因材施教，带领学生提早走向科学研究的道路，且一名学生无法实施项目，需要团队成员之间相互合作、相互讨论、共同完成，由此加强学生的团队协作能力及沟通能力。

四、以大创项目为导向的课程实践改革

（一）建立多元化的教学方式

线上教学与线下教学互补性强，提升线上线下教学的融合度，能更好地提高教学质量。故采用线上线下混合教学模式，将实验课程内容按照实验目的、实验原理、实验内容、操作演示、课后练习分为五个模块，导入学习通中。学生可通过线上预习了解实验的目的、原理和内容；重点是操作演示部分，解决了实验课中教师在操作示范时部分学生无法看清的问题，学生也可在线上重复观看实验的详细步骤，更快掌握实验操作的核心要点。学生可在线上进行课后练习，消化吸收学习的实践知识。通过线上线下混合教学模式，既能让学生快速、精准地掌握实践内容，理解实验的目的与原理，又能激发学生参与、完成和探索实验的兴趣。同时，线上学习可以起到教学监督的作用，教师可以对学生的学习情况及时地进行检查，督促学生完成学习任务，了解学生对学习内容的掌握情况。

（二）学习目标与大创项目的融合

“园林植物组织培养”课程是一门理论与实践紧密结合的学科，课程改革的出发点是迎合市场需求，以培养应用型人才为目标［6］，以市场企业需求为基础，进行教学目标的修订。通过增强组织培养应用与实践，结合大创项目，着重培养学生的创新创业能力，让学生的理论知识、实验训练与市场需求相匹配。将大创项目实践与课程学习相融合，以兴趣为基础，遵从自愿的原则，将学习目标设定为三个不同层次：（1）基础层次：掌握组织培养的基础理论知识，了解组织培养整体实验操作流程。（2）提升层次：选取与大创项目内容相关的部分为主要实践对象，除了基础知识，让学生重点掌握常见园林植物具体的组织培养流程，并根据实践需要，有针对性地重点地去学习，强化学生的实践操作能力，同时完成大创项目的目标任务。（3）拔高层次：结合企业市场需求与研究的课题，挖掘大创项目选题，在充分掌握理论与实践的基础上，有针对性地学习与实践，完善知识与技能储备，实现大创项目的“先进行，后申请”。

（三）学生自主学习能力与大创项目的融合

在目前的课程中，通常是教师设计好实验目的、培养基的配方与操作步骤，学生只需按照流程进行即可，缺乏对学生独立思考能力和自主创新能力的培养。这种培养模式会使学生不了解自己实践的目的及实践的内容，无法使教学达到应有的效果。学生通过对大创项目的构思与写作，加强其自主学习能力与思考能力，自主设计实验，包括外植体的选择（植物种类的选择、培养部位的选择等）、外植体消毒（选用药品的种类与浓度、消毒的时间等）、培养基配方（基本培养基的选择、激素的浓度与比例等）、培养条件（培养的光照强度、温度与湿度等）等。采用分头学习和集中讨论相结合的模式进行，根据项目的结构和方案，将其分为若干个组成部分，按照每个学生的特点和擅长的领域，将项目内容以任务的形式分配给他们。在每周规定的时间段进行小组讨论，探讨执行任务中遇到的问题与难点；通过讨论，建立一种良好的合作关系，培养团队成员的协作能力。通过自主学习与集中讨论，学生可以更好地将理论知识与实践相融合。同时，定期开展交流讨论会，了解学生对实验设计与方法的掌握程度，给出指导性建议，使实验更顺利、更科学地进行下去。

（四）科研成果与大创项目的融合

将科研成果与大创项目相融合：（1）提高教师业务能力。大创项目对学生创新创业能力的锻炼与教师的指导密不可分，教师可以依托自己的科研项目给予建议和专业的指导。大创项目可以从指导教师的科研项目中进行选题，从初期资料的收集及背景调查，到实验材料的选择、实验设计、实验中遇到的问题、最终的成果，指导教师均可给予学生专业高效的指导，确保项目高质量地完成。大创项目若选自指导教师的课题，教师自身的知识背景可以为项目提供更高效的帮助，也对教师的研究课题起到一定的辅助支撑作用。（2）提高学生的综合素质。教师的科研项目可以从一定程度上提升学生的素质，科研项目往往具有一定的难度，对团队成员的综合素质要求较高。将大创项目与科研课题相结合，可以提升团队成员的个体素质、协作能力与沟通能力。（3）提高学校的参与程度。通过大创项目与科研成果的融合，学校科研部门可以参与到本科课程中，为本科教学提供理论指导。

（五）校企合作与大创项目的融合

随着创新创业教育的深入开展，学习园林专业的前期课程“花卉学”时，教师要带领学生到蝴蝶兰、白掌、大花蕙兰等生产基地，参观学习种苗从组织培养到成苗的过程，为“园林植物组织培养”课程奠定基础。但由于“园林植物组织培养”课程无校外实践环节，故未开展校企合作相关项目。将大创项目与校企合作进行融合，有利于学生创新创业能力的提高，更有利于学生工作能力的提升。在大创项目选题时，围绕企业生产对象进行立项，在“园林植物组织培养”实践课程中进行小型的工厂化育苗生产，模拟企业真实的工作环境，使学生真正体验到工厂化育苗的关键流程。企业相关的课程学习往往是以实际的工作任务为导向，具有很强的实战性，能够满足社会对人才的需求。通过课程学习，学生在求职过程中优势明显，到企业可直接上岗，省去了实习阶段，更高效地完成工作。通过在企业中工作，可以培养学生吃苦耐劳的精神，以及如何处理工作中的人际关系，使其体会到工作的不易，在以后的工作中能更加珍惜工作岗位的来之不易。

（六）课程考核体系与大创项目的融合

考核方式是课程教学与大创项目实践融合的有效黏合剂和重要推动力。将之前的平时成绩40%（出勤率/课堂表现+实验报告）更改为出勤率/课堂表现（10%）+挖掘大创选题/实验设计选题（10%）+项目阶段成果（20%）；期末闭卷考试60%更改为大创项目成果/期末实验设计成果（40%）+大创项目申报书/实验项目书（20%），最终成果以海报的形式进行结课作业展，并让各组学生及参观人员加入期末作业打分中。通过课程考核体系与大创项目的融合，使学生充分将所学的理论知识转化为实践操作，为将来创业或就业奠定坚实的实践基础，也让更多的人了解植物组织培养，参与到“园林植物组织培养”课程中去。

结语

目前，大学生就业形势日益严峻，教育教学应与实践教学密切相关［7］。学生创新创业能力的培养，不仅与教学课程密切相关，更需要加强创新创业教育课程体系建设，将创新创业教育与专业教学相融合。创新创业教育可以在大创项目中得到很好的体现。组织培养在园林植物种苗生产中应用广泛，利用大创项目与“园林植物组织培养”课程的融合，教师可以在教好理论知识的同时，引导学生结合课程积极申报大创项目，自主撰写大创项目申报书，增强学生的自主创新能力及团队协作能力，在有效提高教学质量的同时，使学生的自主学习能力和实践技能水平在“园林植物组织培养”这门课程中得到提升，为学生的可持续发展奠定良好的基础，也为培养创新应用型人才提供支持。