时间：2023-03-24 15:46:42
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摘要 高分子科学导论是包装工程专业的专业基础课。如何提高该课程的教学效果，文章从教学内容的选定、教学方式的改进、考核机制的优化三个方面进行了阐述。提出通过选择贴近实际的教学内容，辅之以案例教学，并通过课程论文、PPT讲述与考试相结合的方式来强化学生的参与意识，从而提高课程的教学效果，使其更有利于学生将来的就业和深造。
关键词 高分子科学导论 案例教学 考核机制
包装材料对包装的发展起到巨大的推动作用，有时甚至引起发展上质的飞跃。①高分子材料作为现代包装材料的一个极为重要的组成部分，是包装工程专业学生必须掌握的知识。高分子科学导论主要包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。②知识点多，内容繁杂，而教学时数只有48学时。如何安排好教学的内容、教学重点，按照包装工程专业是需求进行课程建设，成为一个非常有意义的课题。课程内容丰富、实用性强，是包装工程专业学生的必修课程。如何强化学生的参与意识，提高教学效果，本文从以下三个方面进行了探索和总结。
1 教学内容上，突出以专业特点为导向
教学大纲的完善和更新是教学内容建设的基本骨架。现代教学理念认为，教学大纲不是教学内容的堆砌，而是教学的指导性文件。③④课程大纲的完善是以创新教育理念为指导，传授知识和培养能力为主线，并要充分地展示课程教学设计思想。根据我校高分子科学导论教学时数少，同时专业方向又是以包装材料和包装工艺为主要方向，以食品、药品及化妆品包装为主要应用领域，如何选择甚至编写合适的教材，如何确定本课程包含的各部分内容，合理分配学时，成为提升高分子科学导论教学效果的一个非常重要的因素。在本课程的教学中，在对第一部分高分子合成化学部分的学习中，主要精力集中在对于反应基本原理的认识和各种高分子化合物的命名及分子量的影响因素。而不对聚合理论做深入探讨。在第二部分，高分子材料结构与性能的相关知识中，对材料的力学性能进行了着重介绍。作为包装容器的设计、加工和使用，这是考察材料的关键点，同时还需要介绍相关的耐热、耐化学性及其他一些基本性能。使得学生在课程学习后，对材料的基本理化性能有一个初步认识。第三部分是将材料的加工，对于包装材料而言，如何将粒料通过注射、吹塑、模压等方式制备成包装容器，这是一个能激发学生学习兴趣的部分，也是与学生将来从事包装职业联系最紧密的部分。因此，从内容上、从学时上予以加强。尤其是针对我校包装专业比较偏重的食品包装，各种液状货品的包装容器（如各种瓶、壶、桶）以及各种薄膜的主要原材料（ PE、PP、PET、PA 等）和主要加工工艺（挤出吹塑成型、注塑吹塑成型、注塑成型、单/双向拉伸等）进行了较为详细的展开。
2 在教学方法上，辅助以案例教学
掌握和运用好的教学方法是提高教学质量的重要手段，也是课程建设的重要内容。⑤案例教学是一种非常行之有效的教学方式，能更加直观地让学生理解书本知识，联系实际。例如在讲高分子材料的应用的内容时，对身边的包装产品进行举例，例如牙膏是我们生活中不可或缺的日用品，因此市场竞争十分激烈。国际牙膏巨头美国高露洁公司在进入我国牙膏市场以前，曾做过大量的市场调查发现，牙膏包装的同质化竞争严重。针对这些特点，高露洁采用了创新的复合管塑料内包装。结果大获成功，在短短的几年时间内，迅速占领了我国1/3的牙膏市场份额。这个例子，充分让学生认识到，高分子材料对于传统材料的替代作用及其适用范围十分广阔，从而激发了学生的学习兴趣。在讲述高分子注射成型工艺时候，拿出在工厂收集的残次样品，对气眼、流痕、欠注、银纹/水花、缩痕、熔接痕等常见问题进行分析。以气眼为例，是由于困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。其改进方法，从产品结构设计上，减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀。这些处理手段，又都可以通过前期所学的高分子化学和高分子物理相关的链段运动、熔体流动、聚集态变化等相关知识进行解释。从而使所学知识得到综合体现，提高了学生的联想、归纳能力，深化了对理论知识的理解，同时有助于其将来在工作中分析并解决一些实际问题。
3 优化考核模式，多重手段调动学生学习积极性
构建课堂教学模式时，主要采用教师引导，充分地调动学生的主动性教学方法，而考核方式的优化，则是对学生一种非常有效的激励方式。为了提高学生的学习兴趣，将考核方式改为论文+PPT讲述+期末考试的模式，其中平时考勤、作业占二十分，论文占二十分，PPT讲述占二十分，期末考试占四十分。考虑到学生还处于大二阶段，尚未接触到文献调研等课程，经过简单教授学生如何使用百度等网络搜索引擎以及初步学习使用中国知网，重庆维普等中文数据库，武装了学生的文献调研手段，同时也充分调动学生的积极性，促使学生发挥主观能动性去查阅文献资料和标准，并按照正规的综述论文格式规范进行撰写。学生虽然还比较稚嫩，在专业领域几乎尚无法真正领会，但初步的锻炼，拓展了专业视野，深化了对本专业的认识，提高了用所学知识去发现问题、分析问题并进行归纳的能力。虽然还不能提出和解决较为复杂的问题，但这种锻炼已经起到了非常显著的效果。大二第二学期，包装专业学生就可以以高分子材料为出发点，申请大学生创新的科技项目，其申请数每年都占到本专业的很大部分。另一个考核内容是将学生按四人一组进行分组，每组做个PPT并请一位同学进行讲述，考核成绩作为该组四位同学的成绩。通过做PPT讲述，学生需要自行组织图片和说明，并进行PPT的设计，直至最后讲述。十分钟的讲述和五分钟的提问，有助于并在一定程度上能集思广益，学生之间相互交流和讨论。再经过最后的考试，学生需要对所学课程进行一个全面的复习和总结，三者结合，使得学生对整个学习内容都有较为直观、详尽的认识。
4 结语
高分子科学导论的知识涵盖面非常广，学生在48学时里所接受的信息量非常大。如何在有限的学时里，夯实学生的专业基础，又拓展其专业知识面，将是一个长期的课题。将塑料包装材料的基本理论与前沿知识相结合，合理取舍，不贪大求全，充分调动学生的积极性，同时又优化考核方式，将会提升本课程的教学效果，为国家输送更多，更优秀的包装人才。
【关键词】植物组织培养 教学内容 改革 考核制度 实践
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0037-02
Teaching Reformation of “Technology of Plant Tissue Culture”
Li ShengLi WeiZhang ZhenWei XiaohongLi Chaozhou
Sun PingWu JilingWang Jianping
Lab. of Plant Cell Engineering in College of Life Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou, China 730070
Abstract: the teaching reformation of “Technology of Plant Tissue Culture” was proposed, focusing on teaching content, teaching method, exam mode, experimental teaching and practice, so as to guarantee our teaching quality and enhance teaching effects.
Keywords: Plant tissue culture; teaching content; reformation; exam mode; practice
植物组织培养是一项以细胞全能性为理论基础的无性繁殖技术。自1902年德国植物生理学家Harbelandt 提出细胞全能性理论以来,特别是近40多年,植物组织培养技术得到了迅速发展,已渗透到生物学科的各个领域,并广泛应用于农业、工业和医药业,产生了巨大的经济效益和社会效益,成为当代生物科学中最有生命力的学科之一。
本课程主要介绍植物组织培养的基本原理、设备、方法和应用,以实用为目的,使学生在了解基本原理的基础上,重点掌握实际操作技术。通过学习,学生将掌握植物组织培养的基本理论,开展离体培养克隆植物的基本技能。有兴趣的学生还可以应用该技术开展研究性学习,进行课题探究活动。
《植物组织培养技术》是我院生物技术专业的专业课程之一,为了保证教学质量,进一步提高教学效果,培养合格的应用性人才,我们对植物组织培养技术课教学内容、教学方法、手段以及考核试验、实习等提出改革设想。
1 教学内容的改革
1.1 注重知识的拓展
在面向开放式教学改革方面,首先在理论教学中,在讲授课本的基础上,安排学生阅读该课程相关的科技期刊和专业文献,写出综述论文;在教学内容方面,所讲授的内容要有深度。首先,要善于抓住本学科的本质―细胞全能性及其实现;其次,要善于挖掘学科内容之间、问题与问题之间的内在联系,使教师所讲授的内容形成结构严谨、完整统一的逻辑体系。教师的讲课要有新内容,要有独到的见解,要不断充实教学中的信息量,包括学科的最新成果、教师的科学思想和创见、学科的前景、存在的问题等。从而拓宽学生的视野,提高教学水平。
1.2 注重知识的更新性
教学内容决定了学生的基本知识结构和基本能力的形成,教学内容是否新颖,对提高教学质量具有重大影响。
为使教学内容更丰富,更有深度,能在讲解学科原理、结构、概念的同时,指出探索学科发展的方法论,指出尚未解决的问题,介绍研究方法。教师对本门学科过去的历史、现有的内容必须十分熟悉,这是前提,但仅有这个前提还远远不够,教师必须对教学内容进行创新,必须跟踪学科发展,及时掌握学科的最新发展动向和在国内外的发展趋势,站在学科发展的前沿,对本学科发展的前瞻性内容能准确地把握[1]。
植物组织培养研究的内容非常广,发展的速度极其惊人,就传授植物组织培养的基础知识已经远远不能满足教学的需要。对于本专业课教师来讲,跳出书本的框框,站在世界现代科技发展的前沿,掌握组织培养领域发展的最新动态,并及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题在教学内容中反映出来,引导学生去探索未来发展新知识的学习,帮助学生学会预测、预见和构想未来事物的发展变化,从而发展学生的发散性思维能力,不断增强学生的自觉性和创造性。
2 教学方法及手段的改革
再灿烂的教学内容,如果不结合科学的教学过程,也仅仅是闪烁而已,绝不会发光。而掌握着整个教学过程主动权的教师,如果采用灵活多样的教学方法和教学手段,则可以有效的提高教学效果。
2.1 注入研讨式教学理念
为了适应知识经济时代对具有创新精神和实践能力的高素质人才的需求和国内外高校改革的发展趋势,近年来我国教育界开始探索一种创新性的教育体制,试图在教育理论、课程的内容体系、教学方法等方面有所变革。研讨式教学作为现代教学改革探索中的成果之一,应用于植物组织培养技术的教学体系中,具有深远的意义。所谓研讨式即研究讨论式,它通过教师教学示范与布置任务―学生查找资料、撰写讲稿 ―小组讨论―学生讲课、师生共议―总结五个步骤,将研究与讨论贯穿于教学的全过程[2]。在该课程中采用这种教学模式的基本出发点和主要归宿是“在实践中培养学生多方面的能力，即自学能力、思维能力、写作能力、语言表达能力、研究与创新能力”,从而“提高学生的综合素质”[3]。
2.2 多媒体技术辅助教学
植物组织培养技术实验中的许多实际操作环节,如无菌操作、接种技术等都有严格的操作规范,在传统组培实验教学中,教师演示操作的教学方法却难以保证授课效果,经常导致学生在操作时手忙脚乱,达不到规范操作的要求,应用多媒体辅助教学,可以更加直观地观察操作环节,有利于学生掌握操作技能,培植学生学习的积极性和主动性[4]。
2.3 组织学生查阅相关文献和作专题报告
针对植物组织培养领域的研究热点,给学生提供信息,指导他们走进图书馆,查找有关的资料、撰写相关的综述在课堂上作专题报告。这种做法不仅使学生了解了该领域的发展动态和最新科技成果,对课堂讲授也是很好的补充,而且锻炼了查找资料、总结资料和学术论文写作的能力。
3 实验教学改革,提高学生创新能力
3.1 改变传统的实验教学模式,变部分过程性实验为全部过程性实验
传统的实验课基本上是实验员准备试验用具,配制实验试剂,上课时教师讲解实验原理、实验方法,然后学生按教师的方法进行操作,最后写出实验报告。学生只是完成了全部实验过程的部分步骤,是部分过程性实验。在我们的实验中,实验所需药品由学生自己计划,试剂需要量由自己计算,然后自己配制,实验自主性高,训练了学生统筹安排实验,分析问题和解决问题的能力[5]。
3.2 尽可能进行设计性实验,培养学生的创新能力
增加设计性、综合性实验项目,以培养学生实践动手能力和创新能力为目的,按照“先易后难,先简单后复杂,先基本技能后综合技能,循序渐进”的原则来安排实验内容。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验目的及注意事项后,由学生自选外植体材料、自主性设计培养基配方进行实验,并做好组培成本与效益分析,以项目教学法的形式开展实验活动[6]。
4 考核方法的改革
考试制度是检验学生学习效果的一项制度[7]。“植物组织培养技术”课具有很强的实践性和应用性。在教学上不仅要求学生掌握其基本理论和基础知识,而且还要求学生掌握实践操作技能,并具备良好的科研态度。因此有必要建立知识与技能相结合的考核制度。
笔者认为除了进行理论知识的考试外,还需进行实践技能和科研素质的考核。主要应从以下方面拟定考核办法。
4.1 理论知识方面
4.1.1 了解植物组织培养的发展概况及在生产实践中的应用;
4.1.2 理解植物组织培养的基本原理;
4.1.3 了解植物组织培养实验室或商业性种苗生产企业的设计与构建。熟悉培养室常用仪器、设备及用具,并掌握其使用方法、熟知组织培养实验室常用药品,并掌握其性质、用途及配置方法;
4.1.4 了解植物组织培养中如洗涤、灭菌、培养基配制、无菌操作等技术环节,并掌握其操作规程,会熟练操作;
4.1.5 了解影响植物组织培养的环境条件;
4.1.6 掌握植物组织器官培养的基本技术;
4.1.7 掌握植物组培快繁及脱毒苗培育技术;
4.1.8 了解重要植物(20-30种)组培快繁与脱毒技术及组培苗工厂化生产与经营原理。
4.2 实验技能指标
4.2.1 植物组织培养实验室规划设计与实验室工作能力;
4.2.2 植物组织培养基本技术操作能力;
4.2.3 器官培养等不同组织培养方法应用能力;
4.2.4 资料收集、试验方法选择、试验设计与实验分析能力;
5与生产、科研结合,理论联系实际
“教学工作科研化,科研工作教学化”是当今高校教学与科研积极互动的集中表现[8]。在植物组织培养实验教学中,鼓励大学生申报有关植物组织培养技术方面的科研训练计划项目,通过项目的实施,使学生更加深刻地体会到理论与实践的结合,在实验中对理论的应用。组织学生到专业化的或综合性的组培工厂去参观考察,作为植物组织培养技术课程教学的一项重要内容,使学生感受组培技术产业化和市场化的广阔前景,提高学生学习兴趣,使学生的知识面得到拓展,联系实践来学习理论。
参考文献
[1] 谈慧(2007).略论高校公共基础课的优化教学[J].经济师,1:144-146.
[2] 赵芳,刘国平(2007).论研讨式教学法在高校教学中的重要意义[J].怀化学院学报,26(2):153-154.
[3] 郭汉民(1999). 探索研讨式教学的若干思考[J]. 湖南师大社会科学学报,(2):109-110.
[4] 刘进平,莫饶,李彦军,吴繁花,莫廷辉,赖杭桂,韩平原(2005).“植物细胞工程”课程教材建设与教改实践[J].农业与技术,25(4):194-195.
[5] 黄素华(2007).《植物细胞工程》课程探索与改革[J].龙岩学院学报,25(2):82-83.
[6] 姚晓惠,张峰(2007).植物组织培养课程实验教学改革的探讨[J].商丘师范学院学包,23(6):125-127.
