【摘 要】 基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對育人的要求，對應(yīng)用型技術(shù)類課程“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行剖析，并依照產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對課程要求，提出了以提高學(xué)生知識綜合應(yīng)用能力、產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo)，任務(wù)和案例為載體，實(shí)際生產(chǎn)工藝為藍(lán)本，全方位融入CDIO工程技術(shù)教育理念的課程改革設(shè)想，并從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核考評方式等方面進(jìn)行了課程教學(xué)改革與實(shí)踐。明確了“能力為本”的課程定位，突出了技術(shù)性、實(shí)踐性和應(yīng)用性，為其他專業(yè)應(yīng)用課程教學(xué)改革探索提供了參考。

【關(guān)鍵詞】 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型；教學(xué)改革；植物組織培養(yǎng)；CDIO

Exploration of the Teaching Reform of the Course "Plant Tissue Culture Technology" Based on the Background of Industrial Transformation

Hao Haiping， Su Yanping， Du Lixin， Yan Xunyou， Zhou Zhiguo*

（Langfang Normal University， Langfang 065000， China）

【Abstract】 Based on the requirements of industrial transformation for educating people， the author analyzes the current situation of the applied technology course "Plant Tissue Culture Technology"， and， according to the curriculum requirements of industrial transformation， puts forward the idea of curriculum reform which aims at improving students' comprehensive application ability of knowledge， industrial service ability and innovation and entrepreneurship ability， takes tasks and cases as carriers， takes actual production technology as the case study， and integrates CDIO engineering technology education concept in an all-round way. The teaching reform and practice of Plant Tissue Culture Technology course are carried out from the aspects of course objectives， teaching content， teaching methods and means， and assessment methods. The "ability-based" course orientation is clarified， and its technical， practical and applied nature is highlighted， which provides a reference for the exploration of teaching reform of other professional application courses.

【Key words】 industrial transformation; teaching reform; Plant Tissue Culture; CDIO

〔中圖分類號〕 G642.3 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674 - 3229（2024）03 - 0106 - 05

0 引言

2020年，教育部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳聯(lián)合發(fā)布《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》。廊坊師范學(xué)院根據(jù)國家和社會對教育變革的需求，適時做出產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的發(fā)展戰(zhàn)略，確定了面向產(chǎn)業(yè)、面向社會需求的育人方針。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型要求專業(yè)課程適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需求，學(xué)生職業(yè)發(fā)展需求，因此課程改革應(yīng)趨向能力為本，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)業(yè)服務(wù)和職業(yè)勝任能力［1］。

“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，目前“知識本位”的課程目標(biāo)、理論為主的課程內(nèi)容、“滿堂灌和單聲道”的教學(xué)方式方法以及“以知識掌握為主”的課程考核考評等與產(chǎn)業(yè)發(fā)展匹配度低，亟待變革。本文以課程教學(xué)改革與設(shè)計(jì)為抓手，引入CDIO（是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等開發(fā)，倡導(dǎo)以項(xiàng)目為載體，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)操能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力為目標(biāo)的新型技術(shù)型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式）教學(xué)理念和模式，重修課程目標(biāo)；依據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)工藝重構(gòu)課程內(nèi)容；綜合運(yùn)用AI、虛擬仿真等信息技術(shù)，應(yīng)用真實(shí)生產(chǎn)任務(wù)和案例豐富教學(xué)方式方法；參照行業(yè)、企業(yè)的技術(shù)需求進(jìn)行考核辦法改革，轉(zhuǎn)變“書本知識本位”的教學(xué)思想，注重應(yīng)用能力提升的操作實(shí)踐，以期通過該課程教學(xué)改革，提升學(xué)生產(chǎn)業(yè)技術(shù)服務(wù)能力，為學(xué)校產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、人才培養(yǎng)與教育提供參考和支撐［2］。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 課程內(nèi)容設(shè)置應(yīng)用性不強(qiáng)，與行業(yè)產(chǎn)業(yè)脫節(jié)

植物組織培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)或產(chǎn)業(yè)需要熟悉全流程工藝環(huán)節(jié)，掌握技術(shù)細(xì)節(jié)，具備實(shí)際問題處理能力的專業(yè)性和應(yīng)用型人才。而目前課程設(shè)置以理論知識傳授、講解為主，實(shí)驗(yàn)操作為輔，雖然學(xué)生理論知識豐富，但是全流程產(chǎn)業(yè)鏈、流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、流程中的技術(shù)細(xì)節(jié)問題處理及技術(shù)的變通應(yīng)用能力、動手操作能力尚有不足。因此亟須對課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，賦以課程“工程”屬性，實(shí)現(xiàn)課程對學(xué)生的培養(yǎng)與行業(yè)對人才的需求無縫銜接［3］。

1.2 教學(xué)方法、技術(shù)、場景和空間，與產(chǎn)業(yè)需求匹配度亟待提升

植物組織培養(yǎng)技術(shù)依賴教師的PPT講授，雖然引入了動畫、視頻等形式，依然擺脫不了“單聲道”和“滿堂灌”，學(xué)生興趣不強(qiáng)，參與度不高；其次，實(shí)操過程受儀器、設(shè)備、場地等限制，不能保證每名學(xué)生都有充足的操作時間和均等的“上手”機(jī)會；第三，部分學(xué)生擔(dān)心藥品毒性或其他風(fēng)險(xiǎn)不愿意動手操作，導(dǎo)致學(xué)生面對企業(yè)中同類或相似技術(shù)需求時不知所措，解決實(shí)際問題的信心和能力不足［4］。

1.3 課程考核考評偏重知識掌握程度，技術(shù)性和實(shí)操性內(nèi)容稀缺

植物組織培養(yǎng)技術(shù)課程考核成績分平時成績和期末考核成績兩部分。平時成績由課堂表現(xiàn)、作業(yè)、測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等組成，期末成績?yōu)榻M培技術(shù)研究進(jìn)展報(bào)告。雖然考核形式多樣，但是理論知識占比偏重，容易引導(dǎo)學(xué)生執(zhí)著理論知識學(xué)習(xí)，忽略實(shí)踐能力的訓(xùn)練和投入，出現(xiàn)“眼高手低”現(xiàn)象，出現(xiàn)成績很好，但實(shí)際動手能力不強(qiáng)的現(xiàn)象，進(jìn)入工作崗位后，職業(yè)勝任能力不足。

2 課程改革策略

2.1 課程目標(biāo)制定由知識本位轉(zhuǎn)向能力本位

應(yīng)用課程的課程目標(biāo)應(yīng)打?qū)嵓夹g(shù)基礎(chǔ)，突出技術(shù)應(yīng)用能力；注重綜合知識的掌握和應(yīng)用，提升產(chǎn)業(yè)服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和職業(yè)勝任能力，注重課程思政，積淀人文素養(yǎng)［1］。以植物組織培養(yǎng)技術(shù)課程目標(biāo)中知識和能力目標(biāo)為例，改革后，知識目標(biāo)的設(shè)定為組織培養(yǎng)技術(shù)的概念原理和方法基礎(chǔ)，突出綜合知識如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策、土地、金融管理和營銷等知識的傳授。能力目標(biāo)則強(qiáng)調(diào)技術(shù)和知識的綜合應(yīng)用，首先要能夠解決實(shí)際生產(chǎn)中的問題；其次，辨別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；第三，能夠制定簡要的花卉、蔬菜、果樹、中草藥等代表性植物品種的組織培養(yǎng)工藝流程（表1）。

2.2 課程內(nèi)容改革

2.2.1 課程內(nèi)容的重構(gòu)

參照CDIO 課程理念，應(yīng)用型課程應(yīng)回歸“工程”屬性，課程內(nèi)容結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求［5］。現(xiàn)行課程內(nèi)容主要以原理性、理論性知識以及實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用率偏低的技術(shù)為主，如組培技術(shù)原理、原生質(zhì)體培養(yǎng)、胚胎培養(yǎng)、超低溫冷藏技術(shù)。結(jié)合行業(yè)、企業(yè)需求，引入產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)發(fā)展需要，改革后課程內(nèi)容在配置上著重解決重知輕行，理論和實(shí)踐脫節(jié)的問題，將實(shí)際生產(chǎn)中的任務(wù)和問題納入課程內(nèi)容，如白鶴芋組培技術(shù)以及馬鈴薯脫毒種苗生產(chǎn)任務(wù)等；注重知識的探究，問題的分析和解決，關(guān)注學(xué)生產(chǎn)業(yè)服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和職業(yè)勝任能力的提升（表2）。

2.2.2 課程內(nèi)容的實(shí)施

課程內(nèi)容以實(shí)際任務(wù)或案例為載體，形成案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)，推進(jìn)真實(shí)任務(wù)和微縮仿真場景，實(shí)現(xiàn)真學(xué)、真操作，掌握真技術(shù)，培養(yǎng)真能力［6］。以白鶴芋組織培養(yǎng)技術(shù)案例教學(xué)為例，教學(xué)實(shí)施過程如下：（1）教師發(fā)布生產(chǎn)10000株白鶴芋組培苗任務(wù)；（2）學(xué)生分組計(jì)算所需外植體、增殖苗、生根苗培養(yǎng)基、培養(yǎng)瓶、所需超凈工作臺、培養(yǎng)室面積、所需人員數(shù)量等；（3）學(xué)生參照實(shí)際生產(chǎn)工藝（圖1）設(shè)計(jì)完整實(shí)施方案，然后討論、匯報(bào)方案的可行性；（4）學(xué)生依據(jù)方案以組為單位在實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行任務(wù)操作；（5）教師依據(jù)學(xué)生的方案實(shí)行總目標(biāo)、分目標(biāo)和組培苗質(zhì)量監(jiān)督，指導(dǎo)實(shí)施過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題；（6）任務(wù)完成后，學(xué)生進(jìn)行反思、總結(jié)，形成案例報(bào)告；（7）教師對任務(wù)完成情況進(jìn)行評價，綜合各種因素完成成績評定。

在項(xiàng)目和實(shí)際案例的教學(xué)過程中，教師由“說道者”變?yōu)椤叭蝿?wù)發(fā)布者、技術(shù)指導(dǎo)者和師傅”。教師下達(dá)任務(wù)書，發(fā)布案例，分析和講解案例知識點(diǎn)，

根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)程指導(dǎo)答疑，并且將技術(shù)的“細(xì)節(jié)、竅門”傳授給學(xué)生，對不同學(xué)生的完成度進(jìn)行評價對比，引導(dǎo)學(xué)生回顧、總結(jié)與反思。學(xué)生從領(lǐng)取任務(wù)和接受項(xiàng)目開始，查閱資料、構(gòu)想方案、組織討論、敲定方案和實(shí)施步驟，根據(jù)實(shí)施進(jìn)程和教師指導(dǎo)修正方案、完成項(xiàng)目或案例、講解項(xiàng)目與案例、交流心得、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、汲取教訓(xùn)。將大綱要求掌握的知識點(diǎn)、需要掌握的技術(shù)和具備的能力融入項(xiàng)目中，有效提升知識傳授效率（表3），增強(qiáng)學(xué)生綜合知識應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)服務(wù)和職業(yè)發(fā)展能力［7］。

2.3 先進(jìn)教學(xué)方法、手段的引入與應(yīng)用

2.3.1 混合團(tuán)隊(duì)式教學(xué)

組建由雙師型+行業(yè)企業(yè)技術(shù)人員構(gòu)成的學(xué)歷、年齡和專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的植物組織培養(yǎng)教學(xué)課題組。組內(nèi)教師充分發(fā)揮個體優(yōu)勢，互相探討、學(xué)習(xí)，共同完成課程定位、大綱編撰、課程內(nèi)容配置、任務(wù)和案例選擇、課件制作以及課程講授計(jì)劃制定［8］。如在10000株白鶴芋組培苗生產(chǎn)任務(wù)中，具有生物專業(yè)教師，負(fù)責(zé)母液配制、培養(yǎng)基配方審核與指導(dǎo)；企業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)白鶴芋組培工藝流程審核、外植體制作、增殖苗質(zhì)量、生根苗質(zhì)量和數(shù)量的監(jiān)督指導(dǎo)、組培過程中增殖率及污染等問題的解決；具有教育學(xué)背景的教師負(fù)責(zé)方案編撰指導(dǎo)、案例討論、總結(jié)與反思工作。

這種團(tuán)隊(duì)式教學(xué)模式，將教學(xué)由“教師中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生中心”，拉近了教師與學(xué)生的距離，增加了教師與學(xué)生的互動頻率，克服了理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題，實(shí)現(xiàn)了完成一個任務(wù)或案例，掌握一個或多個知識點(diǎn)，提升一項(xiàng)或多項(xiàng)技能的目標(biāo)。

2.3.2 虛擬仿真、AI等信息技術(shù)的引入與應(yīng)用

以虛擬仿真、AI等為代表的信息技術(shù)，為優(yōu)化應(yīng)用型課程教學(xué)方法、提升教學(xué)實(shí)效增加了學(xué)習(xí)的趣味性，為打造“應(yīng)用”金課帶來重要機(jī)遇［9］。在10000株白鶴芋組培苗生產(chǎn)任務(wù)教學(xué)中，利用視頻資料將實(shí)際工廠布局、設(shè)備類型、接種操作、培養(yǎng)基配制等展示給學(xué)生，讓學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)場景有全面了解；利用虛擬仿真軟件學(xué)生可以在電腦終端對培養(yǎng)基配制、接種、外植體消毒等進(jìn)行模擬操作；利用文心一言、通義千問等AI 軟件，解答學(xué)習(xí)過程中的疑問，教師隨時跟蹤、及時指導(dǎo)，形成“學(xué)生中心、學(xué)生主體”。利用信息技術(shù)喚醒學(xué)生的好奇心、探究欲，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新和解決問題能力。虛擬仿真、AI等信息技術(shù)的引入與應(yīng)用對于應(yīng)用型課程建設(shè)（圖2）、教育自身改革是一個機(jī)會和“風(fēng)口”［10-11］。

2.3.3 行業(yè)、企業(yè)參與教學(xué)或合作辦學(xué)

植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為應(yīng)用型技術(shù)課程，目標(biāo)是培養(yǎng)服務(wù)廊坊本地和京津冀區(qū)域的園藝新品種培育、種苗快繁、種植養(yǎng)護(hù)或相關(guān)專業(yè)高級技術(shù)人才。因此課程內(nèi)容需結(jié)合行業(yè)、企業(yè)需求，體現(xiàn)實(shí)踐性、職業(yè)性和前沿性。課程建設(shè)從教材選擇和編撰開始，邀請行業(yè)、企業(yè)技術(shù)人員參與，按照行業(yè)、企業(yè)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)；理論和實(shí)踐教學(xué)推行真實(shí)任務(wù)和案例。如白鶴芋組織培養(yǎng)技術(shù)任務(wù)，建立實(shí)訓(xùn)基地模擬真實(shí)環(huán)境，全面解決學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)缺乏的問題。實(shí)現(xiàn)真學(xué)、真做，掌握有效可用的真技術(shù)。課程引入實(shí)踐基地的真實(shí)瓶頸問題，如蝴蝶蘭外植體褐化問題，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成項(xiàng)目和案例，分析蝴蝶蘭外植體褐化原因分析、影響因素、解決措施等，利用課程實(shí)驗(yàn)資源開展任務(wù)和案例教學(xué)，探究解決方案。 篩選優(yōu)秀、可行的解決方案反饋給企業(yè)，并跟進(jìn)企業(yè)的使用效果，如此反復(fù)，直至問題解決。這個過程中，企業(yè)提出需求、課堂組織學(xué)生探究、教師和企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)和結(jié)果反饋，極大提升學(xué)生的專業(yè)知識綜合應(yīng)用能力和解決實(shí)際問題能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、課堂、學(xué)生三贏局面［6］。

2.4 考核考評方式改革

課程考核與考評對學(xué)生的努力方向發(fā)揮指揮棒作用，考核考評改革是教學(xué)方式方法改革的重要補(bǔ)充，是應(yīng)用型課程改革實(shí)踐的不可或缺部分。植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為應(yīng)用型課程，考核考評舍棄了偏重理論知識總結(jié)的研究進(jìn)展報(bào)告，增加了應(yīng)用性、實(shí)踐性和技術(shù)性知識考核如項(xiàng)目與案例、實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)，以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方案與路演，突出知識綜合應(yīng)用能力。具體如表4所示。

3 結(jié)語

植物組織培養(yǎng)技術(shù)教學(xué)改革中吸取CDIO工程教育理念，探索了課程目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)方式與方法以及考核考評等方面的改革實(shí)踐，以任務(wù)和案例為教學(xué)載體，將“講、學(xué)、做、用”一體化融合，突出了課程的技術(shù)性和應(yīng)用性。根據(jù)實(shí)際改革應(yīng)用效果反饋，案例教學(xué)、信息技術(shù)應(yīng)用和能力為主的考核考評方式，在一定程度上抓住了學(xué)生的眼球，提高了學(xué)生的興趣、增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動性，學(xué)生動手操作能力顯著增強(qiáng)。但也有學(xué)生不適應(yīng)新的課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為技術(shù)培養(yǎng)趨向于職業(yè)院校，對改革不太理解，學(xué)習(xí)不積極，導(dǎo)致部分項(xiàng)目和案例在教學(xué)過程中推進(jìn)緩慢。

總之，“植物組織培養(yǎng)技術(shù)”為代表的應(yīng)用型課程教學(xué)改革是學(xué)校應(yīng)用轉(zhuǎn)型的抓手和具體舉措，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)甚至地方政府各方聯(lián)動，需要課題組教師在實(shí)踐中不斷嘗試、摸索、學(xué)習(xí)和改變，才能在一定程度上提升課程教學(xué)改革成功率，推動學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展和整體服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會能力的持續(xù)提升。

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責(zé)任編輯 曹秀利

［收稿日期］ 2024-03-21

［基金項(xiàng)目］ 河北省教育廳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類社會實(shí)踐課程“植物組織培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用”建設(shè)項(xiàng)目；河北省教育廳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目；基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的地方高校生物學(xué)專業(yè)教學(xué)改革探索與實(shí)踐（2023CXCY174）；河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“應(yīng)用轉(zhuǎn)型背景下生物專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革——以‘遺傳學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)’課程為例”（2021GJJG362）

［作者簡介］ 郝海平（1979- ），男，博士，廊坊師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院講師，研究方向：植物資源開發(fā)與利用。

［通訊作者］ 周志國（1978- ），男，博士，廊坊師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向：生物學(xué)教學(xué)改革與探索。