栏目
首页 > 植物科学 > 课堂教学

植物细胞工程理论与实践教学体系探索与实践


  [摘要]本文针对植物细胞工程理论和实验教学体系的改革与实践的具体情况,提出了提高植物细胞工程课程教学质量和高素质人才培养的一些做法和建议,包括加强植物细胞工程理论教学体系改革,重视基本原理的讲授,在实验课程设计中注重“三基”训练,改变传统教学模式;加强设计性实验教学,培养高素质创新人才;结合实践教学,提高学生学习兴趣;严格要求实验报告的书写,提高学生综合素质。通过以上做法,充分发挥教师在教学过程中的主导和学生的主体作用,充分发挥和培养学生的创新能力。
  [关键词]植物细胞工程 理论教学 实验教学 探索与实践
  
  生物技术 (Biotechnology)是 20世纪科技史上令人瞩目的重点领域,是21世纪的一门新兴学科,也是 21世纪国家经济发展新的增长点。为适应21世纪经济和科技激烈竞争的形势以及市场经济的社会环境,高素质创新人才的培养是从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨和解决的问题。
  植物细胞工程是生物技术的重要组成部分。为适应社会的发展 ,拓宽学生的知识面 ,培养全面的高素质人才,西南科技大学生命科学与工程学院于2003年开始为生物技术本科专业开设植物细胞工程课程。 植物细胞工程是在植物组织培养、植物细胞融合技术等基础上发展起来的一门实验性、实践性、综合性十分强的新兴学科,是近年来生物技术专业开设的一门新兴课程。它是应用现代遗传学、细胞生物学和分子生物学的基本原理与方法,在细胞水平上研究改造生物遗传特性,以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论与技术学科。学生对植物细胞工程基础理论知识的学习、实践动手能力的获得和科学素质的培养与实验教学关系密切。因此,笔者通过不断探索,根据植物细胞工程课程特点就如何提高植物细胞工程理论与实验教学质量与高素质创新人才的培养进行了探讨。
  
  一、植物细胞工程的教学理念
  
  本课程的教学理念是给予学生一种学习的方式和解决问题的方法。教学生一些基础知识和理论,作为他们研究的基础,教会学生采用怎样的学习方式解决今后学习工作中遇到的问题;提高学生的素质,将重点放在培养学生培养能力上,努力培养学生的创新意识和创新能力。改变传统的注入式教学法,采用启发式和互动式教学法。 
  
  二、植物细胞工程课程特色
  
  在上面教学理念和西南科技大学的办学定位与高素质具有创新能力的应用型人才培养目标的指导下,本课题组经过5年的教学探索与实践和西南科技大学品牌课程与四川省精品课程的建设,逐步形成了具有自己特色的课程体系。
  植物细胞工程是现代生物技术的重要组成部分,也是现代生物学研究的重要技术手段。由于植物细胞工程作为综合性学科所涉及的领域较多,至使该课程内容复杂化。至今为止,仍未形成一个统一性的标准。本课程结合西南科技大学的办学定位、人才培养目标和生源的实际情况,在授课过程中,以介绍植物细胞工程基本原理为切入点,以不同类型的离体培养技术为骨架,构成本课程基本框架。做到理论基础知识与实验技术的介绍并重,深入浅出,逐步渗透植物细胞工程学科知识的系统性及其与其它相关学科的关系,充分体现植物细胞工程作为综合性学科所存在的多学科的渗透融合的内含,是本课程的主要特色之一。
  西南科技大学《植物细胞工程》是2003年立项的校级品牌课程,2007年成为四川省精品课程。本课程力求在理论原理的系统性和实验技术的成熟性与先进性及学校办学定位和学科专业的特色性上相互兼顾与协调。因此,本课程以植物细胞工程的无菌操作技术、植物愈伤组织诱导形成和形态建成、细胞悬浮培养和原生质体培养、体细胞胚发生和人工种子的研制以及植物的脱毒培养和快速繁殖技术为核心,重点和难点突出,通过基因型和外植体以及外界环境因素的相互作用和调节,尤其是培养基作用与调节,其中紧紧围绕基因型和外植体与植物生长调节物质之间的重要调节作用进行讲授,及时纳入植物细胞工程研究领域取得的成果与成就和存在的问题及今后发展趋势,使学生能够掌握“植物细胞工程”研究领域发展动态。在此基础上,形成了植物细胞工程的基本理论基础,同时,激发了学生的求知欲,培养学生的科学思维,是本课程教学的另一重要特色。
  植物细胞工程是以实验技术为基础的学科,为培养和提高学生实验技能与创新思维的能力,本课程实验包括基础实验部分和综合设计实验部分(独立完成试验设计与具体实施部分),通过基础实验操作,使学生在培养基配制、无菌操作和控制培养条件等技术环节上受到良好训练的同时,还可以帮助学生掌握如何应用理论知识指导实际研究。在此基础上,要求学生在规定的综合试验设计题目内任选一题,独立完成综合试验设计和整个试验操作过程,并完成试验总结报告,进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力,同时,还可以使学生对本课程的知识得以融会贯通和升华,这也是本课程教学的另一重要特色。
  
  三、植物细胞工程理论教学模块设计与课程教学方法和措施
  
  本课程理论教学部分分为5个知识模块。植物细胞工程基本理论与实验室基本技能知识模块,包括植物细胞工程的概念和发展过程、实验室的建立与消毒灭菌技术和培养基三部分内容(8学时);植物离体培养模块,包括离体培养的类型、愈伤组织的诱导形成及分化、植物细胞悬浮培养与细胞突变体筛选、植物体细胞胚胎发生、细胞培养物的超低温保存及种质库建立、植物原生质体培养与遗传操作、植物体细胞杂交、人工诱发单倍体及其应用和人工种子研制,九大部分内容,共计31学时;体细胞无性系诱导模块,包括体细胞无性系变异诱导与体细胞遗传部分内容(3学时);转基因模块,包括植物转基因主要方法、转基因在作物品种改良中的应用、植物转基因的方案和目的基因的表达与检测、转基因植物安全性(4学时);植物离体快繁模块(2学时)。
  采用启发式和互动式教学法,调动学生学习积极性,做到学生积极主动参与课堂教学与学习;在每章讲授结束后,要求同学根据所学的知识并结合课外参考书及时进行课程小结,使学生更好理解和掌握所学的基础理论知识,同时结合课堂教学,安排3个课程设计,充分消化课堂所学的知识,有助于提高学生自主学习、发现问题、分析和解决问题的能力以及归纳和总结的能力。
  
  四、实验教学的设计思想与效果
  
  植物细胞工程是实践性非常强的一门课程,加强“基本知识、基本理论、基本技能”方面的能力训练是提高学生综合素质的前提和必要条件。
  “植物细胞工程”实验教学是本着给予学生一种学习的方式和解决问题的方法,提高学生综合素质,努力培养学生的创新意识和创新能力的思想,进行本课程实验教学设计。实验教学内容设计如下。
  一是基本实验技术教学环节;二是试验设计教学环节,在植物细胞工程理论学习和熟练掌握“植物细胞工程”基本实验技术基础上,要求学生独立完成试验设计,并完成试验总结报告,是进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力的具体综合性实验教学环节。教学效果良好。
  (一)基本实验技术教学环节设计的思想
  《植物细胞工程》是一门以植物组织培养和细胞的离体操作为基础的实验性很强的新兴学科。学生在学习《植物细胞工程》理论知识基础上,通过本课程学习可以达到理论与实践相结合,并能够用所学习的知识指导植物离体操作,提高学生实验操作技能,培养学生具有良好的思维能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。
  

[2]

TOP