尚文倩,申玉曉,黃 淦
(河南農業(yè)大學 風景園林與藝術學院,河南 鄭州 450002)
植物組織培養(yǎng)是從20世紀30年代初期開始發(fā)展起來的一項生物技術,其特點是繁殖速度快、培養(yǎng)周期短、占用空間小、可以保持植物品種不退化等,被廣泛應用于生產實踐中[1],取得了巨大的社會效益。利用植物組織培養(yǎng)技術不僅可以在較短的時間內獲得大量的優(yōu)良品種,還可以實現植物脫毒、生產次生代謝物等。組織培養(yǎng)技術在園林植物種苗繁育中應用廣泛,如蝴蝶蘭、大花蕙蘭、香石竹、郁金香、菊花等[2]?!爸参锝M織培養(yǎng)”課程在農林院校園林、農學等學科專業(yè)中普遍開設,它作為園林專業(yè)的必修或選修課程,是基于園林植物組織培養(yǎng)生產過程、突出培養(yǎng)學生組織培養(yǎng)操作技能應用的一門課程。在該課程中,要求學生掌握扎實的理論基礎的同時,還要具備熟練的動手操作和分析設計實驗的能力。該課程重視學生實踐能力的培養(yǎng),更貼合應用型人才培養(yǎng)要求。傳統(tǒng)的課程主要從專業(yè)知識和能力的角度設定教學目標和任務,但通常是教師講授、學生被動接受的模式。為貫徹落實應用型人才培養(yǎng)理念,教師要轉變教學理念,創(chuàng)新教學方法。
我國現階段對于人才的需求量越來越大,對于大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的要求也不斷提高。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目關系著國計民生,尤其是在推動社會經濟快速發(fā)展方面起著重要的作用。社會的發(fā)展離不開人才,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是實現經濟飛速增長的關鍵。近年來,國家及相關部門建設了大量的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目(簡稱大創(chuàng)項目)實踐基地,對于各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目給予了高度的關注和支持[3]。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目促進了高等學校轉變教育思想觀念,改革人才培養(yǎng)模式,強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練,增強了高校學生的學習能力、自主能力、交往能力、創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)出適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平人才[4]。通過大創(chuàng)項目的實施,創(chuàng)新了人才培養(yǎng)模式,為高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了理論依據和方法。因此,依托大創(chuàng)項目對課程進行合理的教學改革,在提高教學質量的同時,著重培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)應用型人才奠定堅實的基礎。
“園林植物組織培養(yǎng)”課程主要分為理論教學和實踐教學兩部分,其中理論教學16學時,實踐教學16學時,共32學時。該課程安排在第5學期進行,總學分為2學分,每周2學時,共16周。課程性質為專業(yè)選修課,課程屬性為創(chuàng)業(yè)教育類,先修課程為“植物學”“花卉學”“植物生理學”“生物化學”等,后續(xù)支撐課程為“園林植物種植設計”“園林植物栽培與養(yǎng)護”等。該課程理論部分包括緒論、組織培養(yǎng)室的結構與培養(yǎng)條件、無菌操作技術、快速繁殖理論、莖尖培養(yǎng)和去除病毒、細胞培養(yǎng)和原生質體融合、花粉花藥培養(yǎng)和基因工程等。實踐部分主要包括母液的配制、培養(yǎng)基的配制與消毒、外植體滅菌與無菌操作、愈傷組織誘導、愈傷組織繼代培養(yǎng)與分化成苗、移栽馴化。實踐部分每6人為一組進行,每次實驗均需要撰寫實驗報告,期末成績采取百分制,由平時成績(出勤率和實驗報告)40%+期末閉卷考試成績60%構成。
在理論方面,“園林植物組織培養(yǎng)”課程前半部分較易理解和學習,如組織培養(yǎng)室的結構與培養(yǎng)條件、無菌操作技術等均通俗易懂,具有很強的實踐性;后半部分中的花粉花藥培養(yǎng)與基因工程等教學內容較難理解,實踐性較弱,這種深奧難懂的知識在學習過程中比較枯燥,容易讓學生對學習產生排斥心理。在實踐方面存在的問題較多:(1)學時分配不合理。雖然安排16學時的實驗,每周2學時,由于采取理論3周后,理論和實驗二者單雙周交替進行,初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、愈傷組織誘導等都需要4~6周的培養(yǎng)時間,在實驗課程設置時只能選取部分環(huán)節(jié)進行。(2)教學內容較為單一,學生自主創(chuàng)新能力較弱。課程采取的是傳統(tǒng)的教學模式,一般由教師選取實驗材料,設計好實驗方法,然后學生按照教師的實驗設計配制培養(yǎng)基進行實驗。這種授課方式使得學生無法了解實驗的目的、原理與步驟,缺乏學習的主動性和創(chuàng)新性。(3)教學場地有限。由于場地有限,教師在示范的時候,即使分組進行,仍不能保證所有學生都能清晰地看到整個操作流程。(4)考核方式有待優(yōu)化??己朔绞讲捎脤嶒瀳蟾娴姆绞?,在評閱過程中發(fā)現實驗報告存在重復率高、寫作質量不高等問題。課程期末以閉卷考試的形式進行考核,對于這種實踐性很強的課程,閉卷考試不能完整地反映學生對此門課程的掌握程度。
大學生的創(chuàng)新力和創(chuàng)業(yè)力需要通過一套系統(tǒng)的、完整的、有序的機制才能使其發(fā)展與興盛。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練是質量工程和本科教學工程的重要組成部分,其目的是培養(yǎng)當代大學生的創(chuàng)新能力,為大學生將來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定良好的基礎[5]?!皥@林植物組織培養(yǎng)”作為一門具有很強實踐性的課程,建立有利于大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺,讓學生在校期間就能參與實際的創(chuàng)業(yè)項目,將理論與實踐緊密地結合起來,從而加強學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,為未來的工作奠定堅實的基礎。
將大創(chuàng)項目與“園林植物組織培養(yǎng)”課程相結合,對教師和學生都具有重要意義。在教師方面,大創(chuàng)項目可與教師的科研項目相結合,將科研成果進行轉化,面向社會推廣。目前,在高校里更多的自然科學類研究集中在分子生物學、生物化學等基礎研究方面,科研成果對市場推廣應用具有一定的局限性。通過大創(chuàng)項目,將科研成果轉入大創(chuàng)項目中,更有利于科研的產出和項目的實施。在學生方面,大創(chuàng)項目可以使學生在校期間提早進行社會實踐,參與科學研究,提高創(chuàng)業(yè)能力和創(chuàng)新精神,為以后的研究生學習奠定堅實的基礎;還可以培養(yǎng)學生的思考能力、團隊協作能力、動手能力等,讓學生將理論知識與實踐相結合,了解當前市場的發(fā)展與前景,對本專業(yè)有更為深入的認知。通過大創(chuàng)項目與課程的結合,還可以發(fā)現人才,因材施教,帶領學生提早走向科學研究的道路,且一名學生無法實施項目,需要團隊成員之間相互合作、相互討論、共同完成,由此加強學生的團隊協作能力及溝通能力。
線上教學與線下教學互補性強,提升線上線下教學的融合度,能更好地提高教學質量。故采用線上線下混合教學模式,將實驗課程內容按照實驗目的、實驗原理、實驗內容、操作演示、課后練習分為五個模塊,導入學習通中。學生可通過線上預習了解實驗的目的、原理和內容;重點是操作演示部分,解決了實驗課中教師在操作示范時部分學生無法看清的問題,學生也可在線上重復觀看實驗的詳細步驟,更快掌握實驗操作的核心要點。學生可在線上進行課后練習,消化吸收學習的實踐知識。通過線上線下混合教學模式,既能讓學生快速、精準地掌握實踐內容,理解實驗的目的與原理,又能激發(fā)學生參與、完成和探索實驗的興趣。同時,線上學習可以起到教學監(jiān)督的作用,教師可以對學生的學習情況及時地進行檢查,督促學生完成學習任務,了解學生對學習內容的掌握情況。
“園林植物組織培養(yǎng)”課程是一門理論與實踐緊密結合的學科,課程改革的出發(fā)點是迎合市場需求,以培養(yǎng)應用型人才為目標[6],以市場企業(yè)需求為基礎,進行教學目標的修訂。通過增強組織培養(yǎng)應用與實踐,結合大創(chuàng)項目,著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,讓學生的理論知識、實驗訓練與市場需求相匹配。將大創(chuàng)項目實踐與課程學習相融合,以興趣為基礎,遵從自愿的原則,將學習目標設定為三個不同層次:(1)基礎層次:掌握組織培養(yǎng)的基礎理論知識,了解組織培養(yǎng)整體實驗操作流程。(2)提升層次:選取與大創(chuàng)項目內容相關的部分為主要實踐對象,除了基礎知識,讓學生重點掌握常見園林植物具體的組織培養(yǎng)流程,并根據實踐需要,有針對性地重點地去學習,強化學生的實踐操作能力,同時完成大創(chuàng)項目的目標任務。(3)拔高層次:結合企業(yè)市場需求與研究的課題,挖掘大創(chuàng)項目選題,在充分掌握理論與實踐的基礎上,有針對性地學習與實踐,完善知識與技能儲備,實現大創(chuàng)項目的“先進行,后申請”。
在目前的課程中,通常是教師設計好實驗目的、培養(yǎng)基的配方與操作步驟,學生只需按照流程進行即可,缺乏對學生獨立思考能力和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這種培養(yǎng)模式會使學生不了解自己實踐的目的及實踐的內容,無法使教學達到應有的效果。學生通過對大創(chuàng)項目的構思與寫作,加強其自主學習能力與思考能力,自主設計實驗,包括外植體的選擇(植物種類的選擇、培養(yǎng)部位的選擇等)、外植體消毒(選用藥品的種類與濃度、消毒的時間等)、培養(yǎng)基配方(基本培養(yǎng)基的選擇、激素的濃度與比例等)、培養(yǎng)條件(培養(yǎng)的光照強度、溫度與濕度等)等。采用分頭學習和集中討論相結合的模式進行,根據項目的結構和方案,將其分為若干個組成部分,按照每個學生的特點和擅長的領域,將項目內容以任務的形式分配給他們。在每周規(guī)定的時間段進行小組討論,探討執(zhí)行任務中遇到的問題與難點;通過討論,建立一種良好的合作關系,培養(yǎng)團隊成員的協作能力。通過自主學習與集中討論,學生可以更好地將理論知識與實踐相融合。同時,定期開展交流討論會,了解學生對實驗設計與方法的掌握程度,給出指導性建議,使實驗更順利、更科學地進行下去。
將科研成果與大創(chuàng)項目相融合:(1)提高教師業(yè)務能力。大創(chuàng)項目對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的鍛煉與教師的指導密不可分,教師可以依托自己的科研項目給予建議和專業(yè)的指導。大創(chuàng)項目可以從指導教師的科研項目中進行選題,從初期資料的收集及背景調查,到實驗材料的選擇、實驗設計、實驗中遇到的問題、最終的成果,指導教師均可給予學生專業(yè)高效的指導,確保項目高質量地完成。大創(chuàng)項目若選自指導教師的課題,教師自身的知識背景可以為項目提供更高效的幫助,也對教師的研究課題起到一定的輔助支撐作用。(2)提高學生的綜合素質。教師的科研項目可以從一定程度上提升學生的素質,科研項目往往具有一定的難度,對團隊成員的綜合素質要求較高。將大創(chuàng)項目與科研課題相結合,可以提升團隊成員的個體素質、協作能力與溝通能力。(3)提高學校的參與程度。通過大創(chuàng)項目與科研成果的融合,學校科研部門可以參與到本科課程中,為本科教學提供理論指導。
隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的深入開展,學習園林專業(yè)的前期課程“花卉學”時,教師要帶領學生到蝴蝶蘭、白掌、大花蕙蘭等生產基地,參觀學習種苗從組織培養(yǎng)到成苗的過程,為“園林植物組織培養(yǎng)”課程奠定基礎。但由于“園林植物組織培養(yǎng)”課程無校外實踐環(huán)節(jié),故未開展校企合作相關項目。將大創(chuàng)項目與校企合作進行融合,有利于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提高,更有利于學生工作能力的提升。在大創(chuàng)項目選題時,圍繞企業(yè)生產對象進行立項,在“園林植物組織培養(yǎng)”實踐課程中進行小型的工廠化育苗生產,模擬企業(yè)真實的工作環(huán)境,使學生真正體驗到工廠化育苗的關鍵流程。企業(yè)相關的課程學習往往是以實際的工作任務為導向,具有很強的實戰(zhàn)性,能夠滿足社會對人才的需求。通過課程學習,學生在求職過程中優(yōu)勢明顯,到企業(yè)可直接上崗,省去了實習階段,更高效地完成工作。通過在企業(yè)中工作,可以培養(yǎng)學生吃苦耐勞的精神,以及如何處理工作中的人際關系,使其體會到工作的不易,在以后的工作中能更加珍惜工作崗位的來之不易。
考核方式是課程教學與大創(chuàng)項目實踐融合的有效黏合劑和重要推動力。將之前的平時成績40%(出勤率/課堂表現+實驗報告)更改為出勤率/課堂表現(10%)+挖掘大創(chuàng)選題/實驗設計選題(10%)+項目階段成果(20%);期末閉卷考試60%更改為大創(chuàng)項目成果/期末實驗設計成果(40%)+大創(chuàng)項目申報書/實驗項目書(20%),最終成果以海報的形式進行結課作業(yè)展,并讓各組學生及參觀人員加入期末作業(yè)打分中。通過課程考核體系與大創(chuàng)項目的融合,使學生充分將所學的理論知識轉化為實踐操作,為將來創(chuàng)業(yè)或就業(yè)奠定堅實的實踐基礎,也讓更多的人了解植物組織培養(yǎng),參與到“園林植物組織培養(yǎng)”課程中去。
目前,大學生就業(yè)形勢日益嚴峻,教育教學應與實踐教學密切相關[7]。學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),不僅與教學課程密切相關,更需要加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系建設,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教學相融合。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可以在大創(chuàng)項目中得到很好的體現。組織培養(yǎng)在園林植物種苗生產中應用廣泛,利用大創(chuàng)項目與“園林植物組織培養(yǎng)”課程的融合,教師可以在教好理論知識的同時,引導學生結合課程積極申報大創(chuàng)項目,自主撰寫大創(chuàng)項目申報書,增強學生的自主創(chuàng)新能力及團隊協作能力,在有效提高教學質量的同時,使學生的自主學習能力和實踐技能水平在“園林植物組織培養(yǎng)”這門課程中得到提升,為學生的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎,也為培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才提供支持。