植物组织培养论文

植物组织培养论文

《植物组织培养》实验课程教学改革初探摘要: 植物组织培养是一门专业性、操作性和实践性很强的技术类课程,近年来国内各农林院校的农学、园艺、林学和综合性院校、师范院校的生物和生物技术等本、专科专业都相继开设了植物组织培养课程。实验教学是《植物组织培养》课程教学的中心和关键环节。本文从五方面就河池学院近几年《植物组织培养》实验课程教学改革模式进行了探讨和总结。

关键词: 植物组织培养实验教学改革模式

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,是指从植物体分离出符合需要的组织、器官、细胞或原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,经过一百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。在过去短短的40多年时间里,它以极其迅猛的发展速度,成为生物工程技术应用最广和最具有生命力的分支之一,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,目前其应用已经渗透到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种及生物化学等各个研究领域,也成为现代植物生物技术和农业生产上的的重要研究技术和手段之

一。不仅如此,植物组织培养在农业、林业、工业和医药业等各领域的应用更是独占鳌头,给人类带来了巨大的经济效益和社会效益。因此,近年来国内各农林院校的农学、园艺、林学和综合性院校、师范院校的生物和生物技术等本、专科专业都相继开设了植物组织培养课程[1-2]。植物组织培养是一门专业性、操作性和实践性很强的技术类课程,要求学生运用已掌握的基本理论知识和基本实验技能,完成较为复杂的专业技术实验,所以,其实验教学是该课程教学的中心和关键环节[3-4]。

河池学院位于广西壮族自治区中部偏北,是河池市唯一一所综合性大学,2003年升格为本科,化学与生命科学系是我院最早设立的教学系之一,近几年来生物教研室一直在探索专业课程的设置,从2005年至今,开设有生物科学、生物技术2个本科专业和生物教育、生物技术及应用2个专科专业。目前开设有生物科学、生物技术本科专业和生物技术及应用专科专业。不论是本科还是专科,所有的生物专业都开设有植物组织培养这门课,足见该课程在生物专业的重要性。针对我院我系的实际情况和地方特色,我根据植物组织培养这门课的技术特殊性,结合自身在教学岗位的经验,并参考其他高校的教学方法,对植物组织培养的实验教学进行了尝试和改革,从近3年7个班的教学成果来看均取得了一定的成绩。我摸索出一套适合我系开展植物组织培养实验教学的模式,现将此模式总结如下。

一、提高认识,增强实验室建设,优化师资力量

我院充分认识到植物组织培养实验的重要性,为加强实验教学,我院加大了投资力度,从2000年组建专门的实验室,并采购一批设备,在随后的几年里,不断扩大实验室规模,目前实验室总面积达到200多平方米,设有准备室、洗涤室、天平室、无菌操作室和培养室,温室大棚也在筹备建设当中。不仅如此,2009年实验室还添置了超净工作台、全自动高压灭菌锅、冷暖空调、接种工具消毒器、人工光照恒温培养箱、万分之一电子天平、振荡式摇床、定时器等教学设备和仪器,为组织培养实验教学改革提供了良好的硬件条件。在师资力量上,有三名研究生长期从事植物组织培养工作,可作为专职教师,另外还引进一名研究生从事生物实验室管理,大大改善了师资队伍的学历结构和年龄结构,优化了师资队伍。

二、统筹规划,合理安排课时,确保实验开出率

我院针对不同本科专业和本、专科不同的培养目的,把植物组织培养课程设置为生物技术本科和生物教育、生物技术及应用专科专业的必修课和生物科学的专业选修课,并安排了不同的理论课和实验课学时比例。生物科学专业的植物组织培养课程注重的是学生知识面的开拓,使学生更好地理解植物细胞的全能性,掌握植物组织培养的基本知识和技能,了解一些组培常规方法繁殖珍、稀、缺、优品种,以及该技术在基因重组、突变体诱导和筛选、苗木脱毒等方面的优越性和目

前国际上在植物繁殖领域的研究热点和最新研究进展。为了加深学生对该课程的理解和培养学生的综合素质,我们强调理论课和实验课同等重要,2005级、2006级生物科学专业的总课时安排分别为24、34;2007级正值全院进行教学改革、大量压缩课时量,所以总课时为24。但是在授课时我们只压缩理论课时,不减少实验课时,保证实验课程的开出率,所以不论总课时量是多少,理论课和实验课学时分别设置比例均保持在1∶1。生物技术强调的是对人才的创新、创业能力和综合素质的强化培养,要求学生具备系统的生物技术基础理论、基础知识、基本技能和较强的实践动手能力,并能在科研机构或高等院校从事研究或教学工作,能在各相关企业、事业和行政管理部门从事与生物技术相关的应用研究、技术开发等工作。因此,第一届生物技术专业的植物组织培养课程定为必修课,总学时为48,我们加大了实验课的课时,理论课和实验课均设置为24学时,比例为1∶1。专科专业也重视组培课程的重要性,从2006级生物教育总课时为36到2007级生总课时为48即可证明。从2008年开始,专科专业更强调动手能力的培养,专业名称由原来的生物教育变更为生物技术及应用,本专业培养学生具备一定生物的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能成为农业、林业等生产机构及企事业单位从事技术研究与管理工作的高级专门人才,植物组织培养作为一门应用前景极好的技术性课程理所当然被列为必修课,而且在学时的安排上比前2届更多,总学时为64,理论课和实验课分别设置为34学时和30学时,比例约为1∶1。由此

看出,不论是哪种专业,我们一直强调实验课的重要性,强调学生自己动手完成实验,提高实际操作能力,现在学生由最初的进实验室什么都不懂逐渐发展为进入实验室可以独立完成实验。

三、保证基础性实验,增加综合性实验,优化实验教学内容

针对我系部分学生基础较差的情况,在实验内容的安排上,我们兼顾基础性、验证性实验的正常开展,增加综合性、设计性实验的开出率,进一步优化教学内容。具体实验内容及安排见下表。

植物组织培养实验实践课安排表

从表可以看出,实验内容的安排按照“先易后难,先简单后复杂,先基本技能后综合技能”的循序渐进的原则,大致分为基本技能、单项技能、综合技能三个方面实验内容,兼顾了各种器官的离体培养。除部分基本技能项目外,单项技能与综合技能项目都是在教师明确实训目的与注意事项后,由学生自选外植体材料、自主设计培养基配方进行实验,并作好组培成本与效益分析,以项目教学法的形式开展实训活动。从这个意义上讲,设计性、综合性和创新性实验达到80%以上,我们将教师的科研项目、校企合作项目、地方农业生产项目作为实验项目。例如,进行教师科研项目的“铁皮石斛、木薯、岩黄连组织培养技术”研究,“名贵花卉快速繁殖技术”中的玫瑰、秋海棠、天竺葵、一品红、蝴蝶兰等花卉的组织培养实验,对地方农作物桑树进行脱毒快繁实验;学生自主设计的月季、菠萝、硬叶兰组织培养实验,等等。整