申玉華，黃文婕，田艷春

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)改革初探

申玉華，黃文婕，田艷春

（赤峰學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

為適應(yīng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的需要，對植物組織培養(yǎng)課程教學(xué)進行了改革.通過改革理論課程體系，優(yōu)化實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性有了很大的提高，取得了良好的教學(xué)效果.

植物組織培養(yǎng)技術(shù)；教學(xué)改革

植物組織培養(yǎng)（plant tissue culture）是20世紀初以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一門重要的生物技術(shù)學(xué)科.它的基本內(nèi)容是在無菌的條件下，給予合適的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，對植物的器官、組織、細胞或原生質(zhì)體進行離體培養(yǎng)，經(jīng)過脫分化、再分化達到植株形態(tài)重建、快速繁殖的目的.這一學(xué)科的建立和發(fā)展，對植物科學(xué)的各個領(lǐng)域如胚胎學(xué)、生理學(xué)、細胞學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和植物病理學(xué)等學(xué)科的發(fā)展均有很大的促進作用，并在科學(xué)研究和生產(chǎn)應(yīng)用上開辟了令人振奮的多個新領(lǐng)域[1].

《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》是一門技術(shù)性很強以實踐和應(yīng)用為主的課程，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題和解決問題能力的有效載體.基于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要性，在我校向應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)變的大環(huán)境下，為了培養(yǎng)更高層次的應(yīng)用型人才，我院生物技術(shù)、生物科學(xué)專業(yè)以及應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)均開設(shè)了《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》課程.多年來，我們在教學(xué)和實踐過程中結(jié)合我院不同專業(yè)的特點，積極進行了《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》理論課教學(xué)和實驗課教學(xué)的改革與探索，使學(xué)生在熟練掌握植物組織培養(yǎng)的基本理論與程序的基礎(chǔ)上，重點培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力，為今后學(xué)習(xí)和工作奠定扎實的基礎(chǔ).

1 理論課程教學(xué)的改革與探索

1.1 課程內(nèi)容體系的改革

近年來，植物組織培養(yǎng)方面的新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，我們在理論課教學(xué)中，力求把最新的成果吸收進來.在課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)上，針對我校突出培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才，著力構(gòu)建“尚品德、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)模式，注重對學(xué)生健全人格、實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng).我們把《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》理論授課內(nèi)容進行了相應(yīng)的調(diào)整，在保證學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能的前提下，加強植物組織培養(yǎng)技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用以及植物組織培養(yǎng)工廠化生產(chǎn)和管理方面的內(nèi)容.例如，在講授“實驗室及基本技術(shù)”一章時介紹了組培工廠的規(guī)劃與設(shè)計以及生產(chǎn)成本與效益的合算，有效激發(fā)了學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)的熱情.在講授“植物離體微繁”一章時，介紹了蝴蝶蘭、百合、郁金香等深受人們喜愛的常見花卉的工廠化快繁以及紅豆杉等珍稀植物的組織培養(yǎng)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性與主動性.

1.2 教學(xué)方法的改革

《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》是一門實驗操作性較強的學(xué)科，然而，許多組織培養(yǎng)操作技術(shù)和原理只能在理論課堂上進行講授，學(xué)生被動接受，感到非?？菰?，教學(xué)效果不佳，針對這種現(xiàn)狀我們在課堂中采用了以問題為牽引的啟發(fā)式教學(xué).課堂上教師將問題引出后注意保持問題的連續(xù)性，設(shè)置好問題的范圍與深度，充分調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性.例如在講授“分生組織培養(yǎng)與脫毒”一節(jié)時，在講授之前先放一段視頻，視頻展示的是種植馬鈴薯過程中會出現(xiàn)種薯逐代退化的現(xiàn)象，通過視頻引出問題“脫毒的重要性”；在講解莖尖脫毒培養(yǎng)時，提出“為什么用莖尖做外植體獲得的再生植株會是無病毒苗？”然后結(jié)合圖片和模型展示進行現(xiàn)場示范操作，強調(diào)莖尖的剝離位置并指出剝離莖尖的大小對脫毒效果產(chǎn)生的影響；在講解無病毒苗的鑒定時，提出“哪種鑒定方法相對簡便、快速而且準確度高？”經(jīng)過一系列問題的引導(dǎo)極其有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.不僅僅是馬鈴薯，學(xué)生們對草莓脫毒、香蕉脫毒以及葡萄脫毒等都產(chǎn)生了濃厚的興趣，希望可以應(yīng)用在大學(xué)學(xué)到的知識與技能幫助自己的家人和周邊的農(nóng)民兄弟解決生產(chǎn)上的難題.

在教學(xué)過程中，不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還要引導(dǎo)學(xué)生主動的“學(xué)”.例如在學(xué)習(xí)“原生質(zhì)體培養(yǎng)”一章時，由于前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了植物器官、組織以及細胞的離體培養(yǎng)，學(xué)生具有一定的理論基礎(chǔ)與實踐基礎(chǔ)，因而，在授課之前我們提出了一系列問題：（1）為什么選原生質(zhì)體做外植體進行離體培養(yǎng)？（2）哪些器官或組織是分離原生質(zhì)體的較為理想的材料？（3）原生質(zhì)體分離前需要做預(yù)處理嗎？（4）原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法？（5）影響原生質(zhì)體培養(yǎng)的主要因素有哪些？（6）原生質(zhì)體培養(yǎng)的意義有哪些？帶著這些問題學(xué)生以自學(xué)為主以小組的形式進行討論，教師進行答疑最后階段由教師進行總結(jié).在自主探究的過程中，學(xué)生一方面進行主動性學(xué)習(xí)，一方面對自己過去所學(xué)知識也是一種檢驗.

2 實驗教學(xué)的改革

《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》是一門以應(yīng)用為主的課程，實驗教學(xué)在課程教學(xué)中顯得尤為重要.我校生物技術(shù)和生物科學(xué)專業(yè)的植物組織培養(yǎng)實驗課時均為24學(xué)時，應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)的課時為18學(xué)時.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多以驗證性為主，例如：玻璃儀器的洗滌與培養(yǎng)基母液的配制、培養(yǎng)基的配制與滅菌、外植體的消毒與接種、愈傷組織的誘導(dǎo)、不定芽的誘導(dǎo)、生根培養(yǎng)、煉苗與移栽等.由于這些設(shè)計好的實驗主要采用實驗室已經(jīng)相對成熟的體系，成功率較高，只要學(xué)生規(guī)范操作，很少出現(xiàn)問題，學(xué)生大多以完成實驗任務(wù)為目的，缺乏主動學(xué)習(xí)的興趣，難以調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性.針對這種現(xiàn)狀，我們根據(jù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的特點，調(diào)整并優(yōu)化了實驗教學(xué)內(nèi)容，在完成基礎(chǔ)實驗的前提下，為學(xué)生安排了綜合性、設(shè)計性大實驗，在給定大實驗題目時我們有目的的讓學(xué)生參加老師的相關(guān)科研項目.如讓學(xué)生參與“紫花苜蓿遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立與優(yōu)化”等項目的部分實驗內(nèi)容.選定題目后，讓學(xué)生自行制定實驗方案，在教師指導(dǎo)下以小組的形式進行討論、分析并完成實驗.學(xué)生通過完成綜合性實驗親自參加到科研活動中，掌握了科學(xué)研究的基本方法，開拓了科研思路，科研和教學(xué)的有效結(jié)合，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，進一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力.

無菌操作技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的核心和教學(xué)重點[2].為了保證基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗的順利進行，我們在實驗過程中要求每一位學(xué)生獨立進行無菌操作訓(xùn)練，保證熟練掌握無菌操作技術(shù)，為后續(xù)的實驗打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ).另外，實驗并不是總是一帆風(fēng)順的，在實驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些與預(yù)期不一樣的結(jié)果，例如：在培養(yǎng)基配制環(huán)節(jié)有時就會出現(xiàn)培養(yǎng)基不凝的現(xiàn)象，這時候就需要引導(dǎo)學(xué)生來分析原因，一般情況下引起瓊脂不凝的原因主要有三個方面，一是pH值的問題，如果pH值過低就會造成瓊脂不凝固；二是瓊脂加的不夠量；三是滅菌后的培養(yǎng)基在分裝之前沒有充分混勻，亦會導(dǎo)致先分裝的培養(yǎng)基不凝固而后分裝的培養(yǎng)基硬度過大的現(xiàn)象.通過分析原因?qū)W生找到問題所在，及時加以糾正，以后做培養(yǎng)基就不會再犯類似的錯誤.往往這個時候，教師的及時引導(dǎo)與鼓勵對于學(xué)生在實驗過程中樹立正確的科學(xué)研究觀念顯得尤為重要.

3 教學(xué)效果

通過對生物技術(shù)、生物科學(xué)以及應(yīng)用生物科學(xué)三個專業(yè)班級進行教學(xué)改革前后的對比，結(jié)果實施教學(xué)改革后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，有更多的學(xué)生在課堂上踴躍發(fā)言并提出自己的問題與觀點.實驗過程中也明顯感到學(xué)生的動手能力有了很大的提高，而且經(jīng)常主動來實驗室觀察實驗現(xiàn)象與結(jié)果，教學(xué)效果得到了明顯的改善.還有部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對科學(xué)研究產(chǎn)生了濃厚的興趣，主動要求加入教師的科研課題組并取得了優(yōu)異的成績.

4 存在的問題

《植物組織培養(yǎng)技術(shù)》是一門實踐性、技術(shù)性及應(yīng)用性很強的專業(yè)技術(shù)課程，實驗教學(xué)在課程教學(xué)中顯得尤為重要.而我校生物技術(shù)與生物科學(xué)專業(yè)植物組織培養(yǎng)理論課均是36學(xué)時，實驗課24學(xué)時，實驗課占比為40%；應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)理論課是36學(xué)時，實驗課18學(xué)時，實驗課占比為33%.顯然實驗課在課程教學(xué)中占比偏少，這樣受課時所限，訓(xùn)練時間明顯不足.目前，我校組培實驗室還在建設(shè)過程中，可供學(xué)生使用的儀器數(shù)量偏少，學(xué)生在實驗過程中需要排隊等候，這樣便把大量的時間花在等待上.

近年來，植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，作為教師也應(yīng)該經(jīng)?！白叱鋈ァ睂W(xué)習(xí)一些新技術(shù)新方法，開拓思路，增長見識，只有這樣才能將最新的技術(shù)最新的方法及時傳授給學(xué)生.

5 結(jié)語

植物組織培養(yǎng)技術(shù)經(jīng)過100多年的發(fā)展，已經(jīng)滲透到生物學(xué)科的很多個領(lǐng)域，成為生物學(xué)重要的基礎(chǔ)研究技術(shù)與手段.通過該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生既要掌握一定的基礎(chǔ)理論知識、基本技術(shù)又能規(guī)范操作,并具備一定的科研能力.通過改革植物組織培養(yǎng)理論課程體系，優(yōu)化實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性有了很大的提高，取得了良好的教學(xué)效果.實踐表明，我們對植物組織培養(yǎng)教學(xué)的改革符合我校目前的培養(yǎng)目標，效果比較明顯.

〔1〕陳耀鋒.植物組織與細胞培養(yǎng)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2012.2.

〔2〕徐凌飛，屈鋒敏，李春梅.植物組織培養(yǎng)實驗課程改革[J].實驗室研究與探索，2004，23（3）：57-58.

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