新农科建设背景下植物组织培养课程教学改革与实践

薛 爽，张坤朋，曹新江，刘彦珍

(安阳工学院 生物与食品工程学院，河南 安阳 455000)

0 引言

植物组织培养(Plant tissue culture)是20世纪初以植物生理学为基础发展起来的一门技术性很强、以实践和应用为主的课程，是各大高等院校生物类专业的特色课程[1]，也是培养学生动手能力、分析问题和解决问题能力的有效载体。

安阳工学院从2001年开始开设植物组织培养这门专业课，在生物技术和生物工程专业已经有近30个班级开设了植物组织培养课程。目前，该课程团队共4名教师，其中有教授1名、副教授1名、讲师2名。经过近20年的课程建设，虽然取得了一些成效，但仍存在教学内容不够系统，课堂教学方法单调，实践动手环节不够丰富等问题。根据社会需求，课程团队针对安阳工学院植物组织培养课程开展了教学改革，努力提升课程教学效果，取得较好成效。

1 根据新农科建设和社会需求，不断改进教学内容

根据新农科建设及行业、企业、社会需求，课程团队不断调整植物组织培养课程理论教学内容。课程团队分别于2016年和2019年，两次修改了教学大纲，使本门课程教学内容及授课安排更切合学生成才需要，更有助于学生成才就业。

根据2019年修订的大纲，植物组织培养课程的教学内容分为2个板块：第一板块是理论篇，包括植物组织培养的基本原理、实验室的布局及设备、基本技术、植物器官培养、植物组织培养、植物细胞培养、植物原生质体培养等7个章节内容[2]；第二板块是应用篇，包括植物胚培养、植物离体快繁、人工种子、植物脱毒苗培育、植物种质资源的离体保存、植物单倍体培养、体细胞杂交、植物遗传转化等10个章节内容，授课学时为72学时。针对安阳工学院主要开设对象为生物技术专业学生特点。努力使学生在熟练掌握植物组织培养的基本理论与程序的基础上，培养并提高实践应用能力，为今后学习和工作奠定扎实的基础。特别结合我院与河南省农业科学院园艺所合作开展的楸树组织培养的实例，利用学院和中国农科院棉花所共建的植物转基因平台，为每个学生参与组培项目提供了机会和动手操作空间，进一步巩固了学习实践效果。

2 实现教学设计与方法有机结合

2.1 应用现代教育技术，实施课前、课中、课后“三部曲”

在教学过程中注重调动学生积极性，变被动学习为主动探究，利用建设好的网络课程资源拓展教学方法和手段，灵活运用任务驱动、启发讲解、边学边测、情景创设等方法，不断提升教学效果。例如在讲授植物器官培养章节时，课前通过学校SPOS网站发布了本章课件、网上的“外植体的选择和消毒”等3个视频链接、植物激素对器官发生(再分化)有哪些影响等3个讨论题，在雨课堂发布预习内容提示作为补充，要求学生把预习中遇到的问题发给老师，通过这些措施尽可能掌握学生预习情况及效果；课中时间，教师根据SPOS及雨课堂预习反馈数据，合理分布授课时间及确定重难点。安排学生分为6个小组，分别针对植物器官培养的程序等6部分内容发言，之后教师精讲，化解课程每一个重点、难点，同时穿插植物叶片培养的基本方法和步骤、花器官培养的基本方法和步骤等题目进行课堂测试互动，及时强化知识的记忆与理解。课后，通过雨课堂发布课后作业，布置课后查阅相关论文，巩固课堂学习效果。

2.2 注重学习过程性评价

在植物组织培养课程的教学过程中，课程团队注重学习过程性评价。主要做法是平时考核、实验考核、期末考试的有机结合。其中平时成绩主要由有雨课堂签到及测试情况、小组讨论发言、作业互评、优秀作业展示、交流查阅论文心得等考核分数组成。课程考核方式为平时成绩(20%)加实验操作(30%)加期末考试(50%)，凸显过程性评价，有效调动了学生平时学习积极性。

3 加大实践环节课时，不断提升实践效果

植物组织培养课程实践性强[3]。安阳工学院2019年生物技术和生物工程专业的植物组织培养课程教学大纲规定的实验课时均为36学时，较以往增加了12个课时。以往传统的植物组织培养课程实验由于设备空间等原因，多以验证性为主，学生缺乏学习的主动性。针对这种情况，我们根据植物组织培养技术的特点，调整并优化了实验教学内容，全面实行不超过30人的小班制，在完成传统的验证性实验的前提下，专门为学生安排了综合性、设计性大实验，有目的的让学生参加教师的相关科研项目。如让学生参与棉花遗传转化体系的建立与优化、北艾遗传转化体系的建立与优化、楸树遗传转化体系的建立与优化三个课题组的部分实验内容。指导教师根据科研进展，确定题目，让学生分成8个小组，查阅资料，自行制定实验方案，在教师指导下进行讨论、分析并完成实验。学生通过完成综合性实验，能够参加到科研活动中，掌握了科学研究的基本方法，开拓了科研视野，实现了以科研促教学，充分调动了学生投身科研的积极性，进一步培养了学生的独立思考、合作共事和勇于创新的精神。

为了保证基础实验和综合性实验的顺利进行，安阳工学院专门建立了植物组织培养中心，中心有无菌操作台等设备12套，组培室面积1000 m2，充分保证学生能够独立开展组培技术操作，保证学生熟练掌握组培技术，为开展实验和后续工作打下坚实的根基。

4 注重课程思政建设

《高等学校课程思政建设指导纲要》提出：“课程思政建设要在所有高校、所有学科专业全面推进”。[4]植物组织培养课程团队不断加强课程思政建设，注重把思想政治教育融入教育教学的全过程，坚持以社会主义核心价值观为引领，挖掘本门课程中的思想政治教育资源。如开展综合性、设计性试验时，通过融入曾炳山团队经历过无数次尝试，成功突破桉树、柚木等树种的组培技术的事迹等内容，鼓励学生培养创新精神，自然地达到润物细无声的思政育人效果。

5 课程改革取得的成效

通过实施课程改革，学生上课积极性得到很大提升，能够靠前坐、认真听、积极参加互动讨论，学习效果得到很大提高。学生以课程内容为基础，主持安阳工学院大学生科技创新项目6个，实践技能明显得到提升。课程团队在搞好教学的同时，撰写发表教研论文10余篇，大力推广课程改革经验。