植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

朱小茜 袁華玲

摘要 針對(duì)植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)條件、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了一系列改革，旨在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 植物脫毒與快繁技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

中圖分類號(hào) S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）28-0248-03

Abstract Aiming at the problems in the experiment teaching of techniques of plant virusfree and rapid propagation，the reform was carried from teaching conditions，teaching content，teaching method ，so as to improve experiment teaching quality.

Key words Techniques of Plant Virusfree and Rapid Propagation；Experiment teaching；Exploration

植物脫毒與快繁技術(shù)是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行植物離體快速無(wú)性繁殖，脫除病毒[1]。此技術(shù)能夠離體培養(yǎng)無(wú)病毒種苗，并且可以除去寄生的線蟲、細(xì)菌和真菌，使得植物的產(chǎn)量和品質(zhì)得到很大程度提高，因此被農(nóng)業(yè)、林業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，帶來(lái)了較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[2-3]。因?yàn)槠浔粡V泛應(yīng)用，目前在很多高等院校的相關(guān)專業(yè)均開設(shè)了此課程。這門課內(nèi)容更新快、技術(shù)環(huán)節(jié)多且要求高，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為這門課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[4-5]。

合肥師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院將植物脫毒與快繁技術(shù)課程作為生物技術(shù)專業(yè)的必修課程。但是傳統(tǒng)的植物脫毒與快繁技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問題：實(shí)驗(yàn)室面積不足，儀器設(shè)備數(shù)量較少并且不夠先進(jìn)；綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少；學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)較少，實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)力度不夠；學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的跟蹤調(diào)查較少，獨(dú)立思考問題、解決問題的能力得不到提高。

筆者針對(duì)植物脫毒與快繁技術(shù)課程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些不足，從實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面進(jìn)行了改革，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生思考問題、解決問題的能力。

1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件建設(shè)，實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場(chǎng)所。為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，合肥師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，購(gòu)置了大批實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室總面積達(dá)300 m2，配備有實(shí)驗(yàn)室3間 （供學(xué)生上課、配制培養(yǎng)基、滅菌、清洗等）、接種室2間、人工氣候室1間、溫室大棚100 m2（供試管苗馴化移栽）。實(shí)驗(yàn)室新增加了儀器：超凈工作臺(tái)、人工氣候培養(yǎng)箱、全自動(dòng)高壓滅菌鍋、解剖鏡、震蕩式搖床、萬(wàn)分之一電子天平等，這些實(shí)驗(yàn)設(shè)施為植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的順利開設(shè)奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

改革前植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)室只進(jìn)行課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用率較低，為此實(shí)行了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。外植體接種以后，學(xué)生要進(jìn)入培養(yǎng)室觀察生長(zhǎng)狀況，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并清洗污染物。實(shí)驗(yàn)室開放使得學(xué)生有更多時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或進(jìn)行無(wú)菌操作練習(xí)，并可以在教師的指導(dǎo)下自主開展綜合性實(shí)驗(yàn)，或參與科研項(xiàng)目的研究。這樣充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高了其解決科學(xué)問題的能力。

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了在有限的課時(shí)內(nèi)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了調(diào)整，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按由淺入深、先基礎(chǔ)型后綜合設(shè)計(jì)型安排（表1）。

這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本包括了植物脫毒與快繁技術(shù)各個(gè)重要環(huán)節(jié)，其中綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目植物莖尖培養(yǎng)脫毒包含了植物脫毒技術(shù)、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)、配制及滅菌、外植體的消毒、無(wú)菌操作技術(shù)、試管苗的馴化移栽等完整的技術(shù)環(huán)節(jié)。經(jīng)過這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本可以掌握植物脫毒與快繁技術(shù)的基本技術(shù)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅全面深化和鞏固了理論知識(shí)，還提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)操作能力[6]。

3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段

3.1 學(xué)生課前預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教師在課堂上進(jìn)行提問

改革前要求學(xué)生課前寫預(yù)習(xí)報(bào)告，但是很多學(xué)生只是抄寫實(shí)驗(yàn)原理、步驟等，而未深入思考，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生只能被動(dòng)地接受知識(shí)，而且預(yù)習(xí)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)報(bào)告有較多重復(fù)內(nèi)容。對(duì)此做了一些改革，不要求寫預(yù)習(xí)報(bào)告，而是在實(shí)驗(yàn)課上對(duì)學(xué)生提問，以此來(lái)檢查預(yù)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況再有重點(diǎn)地講解實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用、操作步驟、注意事項(xiàng)等。這一舉措督促學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前深入思考實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、?nèi)容，克服了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)的盲目性和被動(dòng)性，提高了學(xué)習(xí)效率。

3.2 改革實(shí)驗(yàn)過程

傳統(tǒng)的植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)為部分過程性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)材料、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH的鹽酸或氫氧化鈉溶液都是由實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備好，甚至所需試劑的用量都是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師算好，一旦母液的倍數(shù)或者激素濃度發(fā)生變化，部分學(xué)生就不會(huì)計(jì)算了，從而導(dǎo)致學(xué)生不能真正掌握基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。改革后實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師只作講解，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料用品及滅菌，計(jì)算藥品用量，配制酸堿溶液等藥品。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)和對(duì)資料的分析，從實(shí)驗(yàn)選取的外植體類型、外植體滅菌、培養(yǎng)基配方等方面來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過教師指導(dǎo)修定以后，自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，配制培養(yǎng)基并接種。培養(yǎng)過程中要跟蹤觀察試管苗生長(zhǎng)狀況并記錄結(jié)果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其出現(xiàn)的原因。例如，培養(yǎng)物有污染，要分析以下情況：①不同類型的外植體的污染率、成活率；②污染的類型是細(xì)菌污染還是真菌污染；③培養(yǎng)基滅菌是否充分；④外植體消毒是否充分；⑤接種器械用具、超凈工作臺(tái)以及雙手消毒是否充分；⑥接種過程中是否嚴(yán)格按照無(wú)菌操作技術(shù)來(lái)完成。學(xué)生對(duì)照做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況思考分析，寫成詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)與試驗(yàn)相結(jié)合。例如在菊花花瓣的愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)，不同小組設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基配方略有不同。接種后培養(yǎng)時(shí)又做了2個(gè)處理，一是將菊花花瓣進(jìn)行光照培養(yǎng)，另一個(gè)處理是進(jìn)行暗培養(yǎng)。每組學(xué)生記錄自己的培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)方法，跟蹤觀察愈傷組織的生長(zhǎng)情況，最后結(jié)果在班級(jí)展示、匯報(bào)。實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)大家分析不同的培養(yǎng)基、不同的培養(yǎng)方式對(duì)菊花愈傷組織形成的影響。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身帶有試驗(yàn)性，提高了學(xué)生分析問題的能力和科研能力。

3.3 對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練

對(duì)于實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教師先講解演示，再對(duì)學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練。例如無(wú)菌操作技術(shù)、植物莖尖培養(yǎng)脫毒的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中植物莖尖的剝?nèi)〖夹g(shù)等是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重難點(diǎn)[7]。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在無(wú)菌室外的大實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行詳細(xì)講解并做示范操作，然后學(xué)生單人操作練習(xí)，熟練后方可進(jìn)入無(wú)菌室內(nèi)的超凈工作臺(tái)上剝?nèi)∏o尖或接種，教師在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)糾正。學(xué)生也可充分利用培養(yǎng)基滅菌的時(shí)間或課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行練習(xí)。這樣不僅提高了教學(xué)效率，充分利用了實(shí)驗(yàn)室，也有效提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和操作技能。

3.4 完善實(shí)驗(yàn)考核方式，建立合理的考核評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)的植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)考核方式以評(píng)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，不能確切反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況。為了較全面地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，更好地完善考核體系，對(duì)考核方式做了改革。改革后（表2），將植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)考核分為4部分，其中平時(shí)成績(jī)占20%，主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，態(tài)度是否認(rèn)真；實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)占30%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果占30%，這2部分重點(diǎn)考核了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度；實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)記錄和分析，可以體現(xiàn)學(xué)生的科研態(tài)度。這種考核方式不僅可以考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握程度，更重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中分析問題、解決問題的能力，以考促學(xué)，有效提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平。

4 教學(xué)與科研、生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合

合肥師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院在植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要采取以下措施促進(jìn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合。①引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯大賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目。學(xué)生研究的項(xiàng)目“馬達(dá)加斯加吊蘭組織培養(yǎng)”“蚊凈香草組織培養(yǎng)”取得成功，并分別獲得安徽省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)。②鼓勵(lì)學(xué)生參加到教師的科研項(xiàng)目研究中去， 如在試管苗繼代培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生參與到科研項(xiàng)目“高山杜鵑組織培養(yǎng)技術(shù)研究和快繁體系的建立”“大葉吊蘭的組織培養(yǎng)”等試管苗培養(yǎng)基設(shè)計(jì)和繼代培養(yǎng)。③組織學(xué)生去植物組織培養(yǎng)工廠參觀考察、實(shí)習(xí)，使學(xué)生開闊了眼界，并將理論與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合。教學(xué)與科研、生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合進(jìn)一步加強(qiáng)了植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的后續(xù)效果，也為他們以后的工作和科研奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過不斷改革，植物脫毒與快繁技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，提高了其綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了較好的教學(xué)效果。①學(xué)生受到植物脫毒與快繁技術(shù)各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)培訓(xùn)，對(duì)植物脫毒與快繁技術(shù)的基本技術(shù)更為熟練，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作能力；②通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和觀察分析，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合分析能力；③學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)。更多的學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作，或考取了相關(guān)方向的研究生。

植物脫毒與快繁技術(shù)是一門新興學(xué)科，還需借鑒其他成功的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在上課過程中要不斷充實(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，探索先進(jìn)的教學(xué)方法，逐步完善教學(xué)條件，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和能動(dòng)性，以適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的人才。

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