高职植物组织培养课程教改探索与实践

朱国兵　敖爱艳

【摘 要】本文以教育思想与观念改革为先导，以培养高素质技能型专门人才为目标，通过编写出版最新教材，调整课程内容结构；引入现代教育技术，改革传统教学方法；组建实训教学团队，优化实验实训内容；教学和科研生产相结合，培养学生良好职业素质，初步探索了植物组织培养课程在高职院校教学改革的有效途径。

【关键词】植物组织培养 教学改革 高职教育

植物组织培养是20世纪初以植物生理学为基础发展起来的一项技术，经过四十多年发展已成为现代生物工程技术中的一个重要组成部分，为优良品种的快速繁殖、培育脱毒苗木、进行突变体筛选培育、遗传育种、药用植物工厂化生产、种质资源保存和植物基因库建立等方面开辟了有效的新途径。植物组织培养技术广泛应用于农业、林业、工业和医药业，产生了巨大的经济效益和社会效益，尤其是快速繁殖和脱毒苗培育技术，在农林业生产中具有重大的实践意义，因此它成为当代生物科学中最富有生命活力的领域之一。植物组织培养技术渗透到生物学科的各个领域，为细胞学、遗传学、生理学和生物化学等方面的科学研究提供了一个极为重要的手段。因此，植物组织培养技术在社会生产上和理论研究上都有十分重要的意义。

植物组织培养课程在许多高职高专院校，尤其是农林院校，都作为一门重要职业能力核心课程或拓展课程开设。这对于扩大学生的知识面，培养学生的职业能力，增加毕业生就业机会，提高就业质量都大有益处。多年来，我们在教学过程中结合高职院校的自身特点，对植物组织培养课程教材建设和教学改革进行探索和实践，获得了良好效果。

一、编写出版最新教材，调整课程内容结构

1.编写并出版新的《植物组织培养》教材

笔者在教学和科研工作中发现，国内虽然出版了不少关于植物组织培养方面的教材（或专著），但这些教材若应用在高职高专院校的教学上，则不同程度地感觉到存在以下缺憾：有的教材定位不准确，不能体现职业特色；有的偏重应用、欠缺必要的理论；有的缺少图表、可读性差和不易理解；有的过多地加入其它学科的内容（如细胞生物学、分子生物学、遗传学等）而不重视基本的技术和技能；有的书籍由于出版年代较早而内容过于陈旧，所以适合高职高专教学使用的教材极少。因此，我们联合潍坊职业技术学院、黑龙江农业职业技术学院等5所职业技术学院的部分专家学者合作编写和出版了《植物组织培养》一书，本教材的编写突出职业教育特点，具有显著的特色，主要表现在以下两方面：第一，将实验室的实验技术、操作技术转化为生产技术，将研究成果转化为生产效益；第二，着眼于植物组织培养快速繁殖生产技术的应用和指导，使学生学掌握30多种经济作物的组培快繁生产技术和管理，加强学生的实践技能和操作技能。此外，在教材编写过程中特别注重植物细胞培养、遗传转化、脱毒等重要领域，并反映其最新研究与应用的进展，既可供生物领域科技企业专业化生产与管理的第一线应用型技术人才的学习和实践，又能给研究者提供有益的参考，更为重要的是它十分适合高职高专院校对高素质技能型专门人才的培养。目前，这本教材已经被一批高职高专院校所采用，反馈给予了较高的评价。

2.调整课程内容体系结构

本教材内容的编写是紧密围绕培养高素质技能型性专门人才的培养目标，以必需、够用为度来组织实施，理论与实践内容结合。在课程内容体系上，我们将该书划分为十二章。第一章为植物组织培养的基础理论与基础知识，介绍植物组织培养概念与类型、植物细胞的全能性、脱分化、植物形态建成、增殖系数等基础知识。第二章为植物组织培养快速繁殖，主要包括组培工厂的设计；植物组织培养的设备、仪器及使用方法；组培快繁的工艺流程和关键技术环节以及在生产过程中易出现的问题和解决措施四方面内容。第三章为植物脱毒，介绍了脱毒的原理与方法、如何鉴定脱毒苗和脱毒苗的保存与繁殖。第四章为组培快繁技术在花卉生产上的应用，阐述了若干种具有代表性的花卉的工厂化生产技术。第五章为组培脱毒快繁在果蔬生产上的应用，主要介绍了若干种重要的果蔬作物的脱毒快繁生产技术。第六章为组培快繁在药用植物生产上的应用，主要是关于中草药植物的组培快繁。第七章为组培快繁在林木生产上的应用，介绍了若干种经济林木和观赏林木的工厂化育苗生产技术。第八章为植物组培快繁生产与经营管理，论述了植物组培工厂在经营、管理和生产方面的相关知识。第九章为生殖器官培养，包括花药和花粉培养、胚胎与子房培养两大部分内容。第十章为细胞培养，内容主要涉及单细胞和悬浮细胞培养。第十一章为原生质体培养，介绍了原生质体的分离与纯化以及细胞融合知识。第十二章为植物遗传转化，主要对植物遗传转化的基本知识进行相关的阐述。教材除了在文字上强调实践外，增加了实践操作的教学内容部分，编写了15个独立性的实验实训项目和10个综合性的实训项目，目的在于培养学生全面的职业能力。重构课程内容体系脉络明了清晰、循序渐进，具有更好的针对性和实用性。

二、引入现代教育技术，改革传统教学方式

植物组织培养是生物科学中多种基础学科相互结合发展的产物，与它们关系密切。一方面，植物组织培养技术应用于植物学、植物生理学、生物化学、细胞学、分子生物学、病理学、(比较)胚胎学、遗传学等学科的研究，为解决这些学科中的有关理论问题作出了不可替代的贡献；另一方面，这些学科也对植物组织培养技术的发展提供了理论背景，开拓了新的应用方向。此外，随着生命科学的发展，植物组织培养将不断的有新知识、新工艺、新方法、新技术的更新，植物组织培养技术在工农业生产中日益发挥着越来越重要的作用，并有着巨大的应用前景。因此，“植物组织培养”课程在教育技术和教学手段上有其自身的优点和特色，在教学中，笔者力求将教师主导作用与学生主体地位相结合，采用现代科技手段和新颖的教学方法，激发学生学习的主动性和趣味性，从而有利地促进了课程教学质量的提高。

在教育技术手段上，笔者除采用主教材《植物组织培养》外，还广泛采用其它相关的辅助教材，打破一门功课一本教材的教学格局；利用PowerPoint制作了配套的课件辅助教学，课件中充满了大量丰富而详实的图片资料；与此同时，我们正在对植物组织培养进行精品课程的建设。这些措施都是为了更好地适应现代教学发展趋势，使得教学摆脱教师仅靠一本教材进行课堂教学的传统教学模式，运用多种新型教学工具，依靠以计算机和网络为支撑平台，提供多种教学资源，培养学生学习的主动性。

在教学方式上，根据教学内容以及教学现场情况而灵活运用多种教学方法。采用多媒体与板书相结合式教学，充分利用幻灯、动画和录像等多种多媒体手段来调动学生学习热情；课堂中进行提问式教学，引起学生注意，活跃课堂气氛，促进学生思维能力的提升；立足课堂，放眼世界，介绍著名科学家突破一些重大课题的思路和试验，通过启发式的教学启迪学生如何发现问题、分析问题和解决问题；采用互动式讨论，即每堂课留出5分钟的时间，鼓励学生提问、讨论和交流；在复习中采用总结、归纳和分析比较的方法帮助学生理解和记忆，达到事半功倍的效果；情境教学让学生亲临工作现场，从工作现场中来掌握理论知识与实践操作技能，避免了纯理论的空洞和抽象；任务驱动与观摩教学则主要应用于实验实训的教学中，其基本思路为设定总体任务→拟订各阶段目标→随机分组→任务配置→实施任务→观摩点评→总结提高七个步骤，此教学方法的采用既锻炼了学生的实践操作技能，又培养了学生的团队协作精神。

三、组建实训教学团队，优化实验实训内容

1.成立实训教学团队，加强教学团队建设

植物组织培养是一门实验性很强的课程，因此要高度重视实验实训课的教学。为了加强实验教学，我们组建了实训教学团队，在团队建设上主要从两方面下工夫：其一，提高专职教师技能。对于团队中的专职教师，每年必须到企业中进行不少于两个月的顶岗实践锻炼，积累工作经历，提高实践教学能力。其二，改善师资结构。聘请行业企业中的专业人才和能工巧匠作为教学团队里的兼职教师，参与到实训教学中。目前，本实训教学团队由7位教师组成，其中专职教师4人，外聘兼职教师3人；高级职称2人，中级职称4人，初级职称1人。本团队中的成员都是长期从事植物组织培养教学、科研和生产工作，是一支学术水平高,具有丰富理论知识和实践操作经验的教师组成，为植物组织培养课程教学质量和教学改革的不断进步与发展奠定了坚实基础。

2.优化实训教学内容，强调操作技能训练

植物组织培养实训教学的特点是既注重学生基本实验技能的训练，又要在充分发挥学生自主性的基础上结合实践进行教学。根据植物组织培养技术的这个特点，调整优化了实训教学内容，其由八项基础性技能实训和四项综合性技能实训构成（见表1）。学生在完成基础实训任务并牢固掌握基本操作技能后才可以进行综合实训内容，学生自行选定综合实训项目，查阅文献资料，拟定和实施实训方案，培养学生独立实践能力。通过基础性和综合性的实训共同开展，学生的操作技能水平获得显著的提高，近四年来，报考植物组织培养工种的通过率高达92.5%。

四、教学与科研生产相结合，培养学生综合职业素质

在强化基本实验操作技能的同时，还应兼顾教学内容与科学研究、生产实践的相互结合。科研、生产和教学的有机结合，不但有利于提高教学工作的效率，而且更有利于学生的综合实践能力以及创新能力的培养。在这门课程的教学中，主要采取以下措施来达到教学与科研、生产相结合，促进学生综合职业素质的培养。第一，让学生参加教师的相关科研项目。如园艺、园林类专业方向的学生参与“桉树的离体快繁”、“寒兰组织培养”、“麝香百合的脱毒与快速繁殖技术”等课题；现代农艺专业的学生参与“罗汉果组织培养研究”和“桂林马蹄组织培养技术研究”；生物技术与应用专业的学生参与“优质网纹甜瓜组织培养研究”、“香蕉的组织培养研究”和“云南甜龙竹的快速繁殖技术研究”等项目。学生通过亲自参加科研活动，掌握了科学研究的基本方法，开拓了科研思路，树立起正确的科研理念。与此同时，学生也从教师身上学到实事求是、一丝不苟的科研作风，懂得从事科学研究自身应具备的素质，为今后从事组培新产品的研发奠定了基础。第二，组织学生到专业化、规模化的组培工厂参观考察，作为植物组织培养课程教学的一顶重要内容。一方面，学生感受到组培技术的广阔市场化前景，激发出学生的学习潜力，另一方面，还可以了解到组培生产中的主要环节以及存在的问题，了解到理论与实践的距离，使学生学习的目的性增强，并且联系实践来学习理论。第三，与相关的组培公司签订共同培养专业人才的协议，安排学生定期参与生产实践。本地区的公司，如广西农科院组培中心、金光农场、三塘苗木基地等，主要是安排大一和大二学生进行生产实习；外省的广州花卉研究中心、深圳科苗园艺宝业有限公司等，主要是负责大三学生的毕业实习，并且实习时间一般不少于半年。第四，教师通过参与各种国内外的学术交流会议和国内组培苗圃、温室和人工林地的实地考察，带回来大量相关行业内的最新信息。

当今是科学技术突飞猛进的年代，植物组织培养技术不断发展而日趋完善。科技的进步与实践水平的提高，使得植物组织培养课程中的理论、方法、技术、工艺日新月异，因此，只有不断地进行课程建设和改革，才能有效地调动学生学习的积极性与主动性，真正培养出适应生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美全面发展的高素质技能型性专门人才。

基金项目：（1）广西农业职业技术学院生物技术及应用重点专业建设 桂农职院发［2005］29 ；（2）广西农业职业技术学院重点课程建设 YZK0604 。