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中职“ 植物组织培养”课程“ 三段五评”教学模式构建论文

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2024-03-01 09:38:23    来源:    作者:liyuan

摘要:为了提高中职“植物组织培养”课程教学质量,文章首先概述了“三段五评”教学模式,然后论述了中职“植物组织培养”课程“三段五评”教学模式构建,包括综合学情分析、教学目标确定、教学组织实施。

  摘要:为了提高中职“植物组织培养”课程教学质量,文章首先概述了“三段五评”教学模式,然后论述了中职“植物组织培养”课程“三段五评”教学模式构建,包括综合学情分析、教学目标确定、教学组织实施。

  关键词:“植物组织培养”课程;“三段五评”教学模式;中职

  “植物组织培养”是以现代生命科学理论为基础,结合化学学科的科学原理,采用先进的生物工程技术手段,对植物组织器官的发生和培养、细胞融合与转化、次生代谢产物、组培苗工厂化生产等进行研究的一门综合性应用学科[1]。目前,植物组织培养技术已广泛应用于农林、园艺、医药等领域,取得了巨大的经济效益和社会效益,为服务地方经济发展做出了巨大的贡献[2]。为满足企业对植物组织培养技术人才的需求,中职学校、高职院校、本科院校均开设了“植物组织培养”课程,旨在多方位培养掌握植物组织培养技能的技术型人才,而在中职阶段培养的是满足基层企业急需的植物组织培养技术技能应用操作人才。

  “植物组织培养”课程是中职学校农林类专业一门重要的专业技能课,主要讲述植物的人工培养条件、愈伤组织培养、悬浮细胞培养和转化、器官培养、分生组织培养、原生质体培养、脱毒技术、工厂化育苗、种质的离体保存、次生代谢产物的产生等内容。“植物组织培养”课程与农林、园艺及中药材的优良品种筛选繁育、种质资源保存、有效成分生产等密切相关,在专业课程体系中具有重要的地位。为使学生能够更好地适应职业教育的新形势和植物组织培养行业、企业的发展[3],笔者拟以所在学校2020级现代林业技术专业学生为教学对象,对“植物组织培养”课程“三段五评”教学模式进行构建,以便对教学实践进行探索。

  一、“三段五评”教学模式概述

  “三段五评”教学模式能够践行理实一体化教学与线上线下混合式教学,使学生掌握扎实的理论知识、过硬的操作技术,最终达到提高教学质量和学生专业能力的效果。“三段”即课前预备阶段、课中教学阶段、课后巩固提升阶段。课前预备阶段(线上自学与答疑模式)流程为“发布任务→平台知识点自学(微视频等)→发现问题、教师答疑→课前小测练习→学情分析”。课中教学阶段(信息化线下教学模式)则根据“植物组织培养”课程各项目任务的要求,通过情境引导、要点分析、操作示范、实践练习、互评互查、点评总结等过程完成教学实施。具体来说,可分为“导—析—示—练—评—结”六个步骤,即“创设情境、导入任务→诠释原理、分析要点→操作示范、分段演示、学生展示→小组合作、练习巩固→组内互评、组间评价→点评总结”,这样以学生为主体、理论与实践结合,能够培养学生相互协作、竞争的能力。课后巩固提升阶段(线上测验和模拟+线下实验拓展与管理)要完成课堂实践操作后的实验后续管理工作(如组培苗移栽完成后的水肥管理)、拓展训练、操作后的外植体成活统计(如无菌操作后7天后的污染情况统计)等,以提升学生的责任感与实验成果获得感。“五评”即五个维度的评价,包括认知能力评价、理论知识评价、素养水平评价、实践操作评价和应用拓展评价。教学评价贯穿教学全过程,评价数据借助电子任务量化评价表与学习平台进行收集、统计,评价方式包含过程性评价、结果性评价、增值性评价、综合性评价等。

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  二、中职“植物组织培养”课程“三段五评”教学模式构建

  (一)综合学情分析

  第一,知识与技能分析。中职学校现代林业技术专业学生学习“植物组织培养”课程之前,已学习过“生物基础”“林木种苗”“森林培育”等课程,因此学生有一定的专业认知,对未来所从事的工作有一定的了解,但对专业知识的系统性掌握不足。第二,认知与实践能力分析。中职学校现代林业技术专业学生对“植物组织培养”课程知识点只有简单的记忆,过于机械化,将所学知识、技能应用到实践操作过程中的能力不足;学生有较强的动手实践兴趣,但不同学生的动手实践能力差异较大。第三,学习特点分析。中职学校现代林业技术专业学生学习“植物组织培养”课程时偏爱室外课堂,对新奇的事物比较感兴趣,对较为枯燥的理论课堂兴趣不高且注意力不够集中;学生思维活跃,课堂参与度较高,对互动性强的课堂兴趣度较高,但主动记忆较为欠缺。课后检测发现,学生书中简单知识正确率高,能够大体掌握植物组织培养常规技能操作的步骤,但对于具体操作细节的掌握有待加强。第四,理想与职业分析。通过调查软件调查中职学校现代林业技术专业学生对林业行业的兴趣度、职业理想与规划可以发现,总体上,大多数学生对现代林业技术专业相关职业从业意愿较高,学习动力较强,这对于教师开展教学具有一定的促进作用。

  (二)教学目标确定

  依据林业行业新方向、林业生产技能、基层林业人才需求、岗位能力需求、课程标准及学生学情分析,中职“植物组织培养”课程教师要确定三维教学目标[4]。知识目标:懂得实验室规划与设计、常用器具和器械的使用与管理、培养基的设计与配置、灭菌技术、外植体选择与消毒、无菌操作技术、试管苗各培养阶段试验、试管苗炼苗与移栽等。职业能力目标:熟悉实验室各分室功能的使用、掌握常用器械及器具的使用、能进行简单培养基配方的设计、掌握培养基的配置步骤、掌握灭菌与无菌操作技术、熟悉试验各培养阶段、懂得试管苗的炼苗与移栽。职业情感目标:培养学生务林人精神、洋林精神、工匠精神;培养学生团队合作意识;培养学生的专业自豪感和学习获得感。

  (三)教学组织实施

  中职“植物组织培养”课程“三段五评”教学模式组织实施包括课前、课中(六步教学)、课后三个教学阶段及五个教学评价体系,具体组织实施如表1所示。

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  1.“三段”。第一,课前引导自学。在课前预备阶段(线上自学与答疑模式),教师通过任务发布、学生线上微视频自学、线上答疑问题、学生课前练习小测,掌握学生整体学习情况,并进行教学调整。以“外植体采集”任务为例,教师布置课前预习,要求学生通过线上软件领取课前任务,观看微视频《外植体类型与采集注意事项》并完成预习作业,然后教师根据收集的预习情况进行学情分析,发现学生能基本了解外植体采集的相关知识点,这为课中教学奠定了基础。

  第二,课中教导妙学。课中六步教学是教学组织实施过程的重中之重,教师必须按照实际生产岗位的需要组织实施教学。下文以“培养基的制备”任务为例,论述课中六步教学过程。

  课中教学环节一:课程导入。教师结合现代生物技术前沿科技案例,导入“植物组织培养”相关视频——《给我一个细胞》,创设教学情境。《给我一个细胞》展示了一个植物细胞到一株植物形成的演变过程,突显了培养基对于细胞培养和植物成长的影响,这种生物科技感能够让学生了解“植物组织培养”在当前现代生物科技发展中的作用,激发学生对生物技术领域的兴趣,增强其对植物组织培养技术学习的意愿。另外,通过师生互动,能够锻炼学生独立思考能力,激发学生的职业兴趣,引导学生做好职业规划[5]。

  课中教学环节二:要点分析。根据岗位需求与人才培养方案,教师要明确教学目标与教学重难点。根据学生课前学习情况,教师通过微视频、动画、分段解析、举例等方式,结合教学PPT进行讲解,对“培养基的制备”各个实验步骤的新知进行要点解析,分析培养基的组成成分与配方的含义、药品称量和母液移取步骤关键要点、药品加热溶解与定容技术标准、培养基pH值调整与分装等理论步骤,引导学生思考各种药品剂量的不准确和pH值不适合等对植株生长产生的影响。通过多方位讲解,学生可了解培养基的制备能为外植体在各阶段培养提供营养基础。

  课中教学环节三:教师示范。教师通过讲示结合、步骤分解演示进行培养基制备规范操作示范,同时利用高清实时投屏系统,让学生能近距离看到操作过程,并细心讲解培养基制备相关仪器的使用技巧、各步骤操作的注意点及操作时应如何避免失误,同时加强对易错点及关键节点的提示,引导学生观摩领悟,并记录重难点。具体来说,教师可分阶段进行示范操作与学生演练操作,让各组学生代表上台根据教师示范步骤进行操作,通过学生边操作,教师边指导培养基制备操作的步骤关键点,可提醒学生易错点和失误点,特别是在加热溶解的时候,需要注意操作安全,规范使用加热仪器,做到有效示范与指导。

  课中教学环节四:实践练习。“培养基的制备”实践练习阶段,学生分组进行操作练习,对称量、移液、溶解、定容、调节pH值、分装等步骤进行分工。在组员操作期间,记录员利用实验操作评价表对组员进行组内操作过程评价,并拍摄照片作为佐证,其他组员观察操作员的操作细节,同时在练习操作中组员分步骤进行轮换练习。而教师在课堂中巡回指导,观察各组学生的操作练习情况,对操作不规范和错误点及时纠错并作正确示范。通过教师指导,学生操作规范性可得到有效提高。完成练习后,各组对其他组别的培养基的制备成果进行评分记录。

  课中教学环节五:互查互评。针对练习阶段的组内评价和组间评价结果,各组代表将组内操作的相关照片和记录的操作错误点进行陈述,并对其他组的培养基结果进行评分说明,如称量时药品是否洒落、移液是否精准、溶解是否彻底、培养基分装是否均匀等。此教学环节能反映出组内学生操作过程中存在的问题,以及各组间实践成果的差异。通过互查互评阶段,不仅可以分析各组存在的操作不足,进行组间的成果分享,还能锻炼学生语言组织能力和提高学生自信心与心理素质。

  课中教学环节六:点评总结。小组代表阐述本组织员实践练习情况,总结在练习过程中出现的操作问题与较好的操作步骤;教师点评各小组的培养基成品,深入分析各组存在的问题及原因、如何减少错误出现、梳理操作注意事项,学生反思巩固操作步骤,找到问题根源和解决方法,加深记忆[6],并且教师要布置课后学习与实践任务。例如,总结溶解琼脂时如何控制温度,或者在调节pH值时如何尽量少加酸或碱的量,且能达到所需pH值等操作细节,以提升培养基中各成分的准确度。

  概括来说,课中教学阶段对课程重难点进行了教学突破,如通过线上平台,提前了解学生学情;课堂上借助设备,教师精确引导、详细讲解知识要点、利用投屏系统规范学生操作;利用微视频、动画将难以理解的内容直观化;根据学生的课前测试结果和课堂表现予以个性化的指导,并通过学生演练等方式突破教学重难点;通过实验成果相互分享、组内与组间相互评价、师生互动答疑、小组合作探讨、协作完成实验、讨论发言、竞赛等形式活跃课堂,提高课堂有效率。此外,课中教学阶段应潜移默化地做好课程思政。对此,教师要牢牢把握习近平生态文明思想、“绿水青山就是金山银山”的理念、“吃苦、协作、奉献”的务林人精神、“久久为功守初心,一棵杉木做到底”的洋林精神、林业职业道德操守及大国工匠精神,培养学生为祖国的林业事业建设而奋斗的情怀,增强学生学习自信心,提高学生的专业荣誉感和获得感[7]。以“外植体消毒”任务为例,课程思政相关内容如表2所示。

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  第三,课后辅导拓学。教师可利用专业社团、劳动实践、实验后期管理等进行课后实践应用拓展。学生通过课后拓展实践可巩固知识要点,提升实践操作熟练度,之后教师可通过学生完成情况和实践操作成果了解学生对知识点的掌握情况。以“无菌操作”与“试管苗移栽”为例,学生须进行无菌操作的组培苗后续培养室的管理(污染情况、温湿度与培养室消毒等)及试管苗移栽后水肥管理等工作,实践成果以具根茎叶等完整器官的组培苗和大田成苗体现,这样能够提高学生的获得感和成就感,并且教师也能了解学生的学习效果。

  2.“五评”。中职“植物组织培养”课程教师根据课标要求和学情特点,构建了由认知能力评价(课前阶段,权重5%)、素养水平评价(课前阶段,权重3%;课中阶段,权重5%;课后阶段,权重2%)、理论知识评价(课前阶段,权重5%;课中阶段,权重10%;课后阶段,权重15%)、实践操作评价(课中阶段,权重40%)和应用拓展评价(课后阶段,权重15%)组成的“五评”体系。即坚持育人为本、问题导向、以评促建的原则,以学生、教师、学习平台为评价主体,评价对象为个人与小组,评价信息借助电子任务量化评价表与学习平台进行收集,同时做好过程性评价、结果性评价、增值性评价、综合性评价等。评价过程贯穿课前、课中、课后阶段,通过教学评价,学生可以更直观地看到自己的进步与薄弱之处,这样不仅能培养学生思维能力,而且能提高学生学习积极性[8];教师可以看到教学效果,及时调整教学策略,进一步提升教学质量[9]。以“培养基的制备”任务为例,该任务教学评价如表3所示。

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  据上所述,中职“植物组织培养”课程教师采用“三段五评”教学模式,在课前、课中、课后阶段时刻关注学生的学习轨迹、学习态度、学习成果等。通过分析相关数据可知,相较传统的单一教学模式,教学改革后,学生在知识水平方面有显著提升,课前小测与课后测验正确率提高了35.6%,课堂参与度达到100.0%,课堂效果及氛围良好;能够独立完成培养基制备的学生占比从61.6%提升到92.4%,培养基成型率达到90.4%,无菌操作基本步骤完成率从48.7%提升到85.3%,污染率从64.9%下降到43.5%。通过该模式教学,学生“植物组织培养”课程各项技能操作水平有明显提升,掌握了越来越多的理论知识,综合能力显著提高,实现了教学目标。另外,中职“植物组织培养”课程教师结合专业特点、课程特色,将课程思政有效融入教学。相关数据显示,学生对于课程思政的认同度达到100.0%,能根据相关知识及技能联系到思政内容的学生占比达到了73.7%。通过对接植物组织培养技能需求,让学生参与生产实践,提高了学生的学习获得感,增强了学生的职业认同感,专题学习后,95.6%的学生坚定从事林业行业工作[10-11]。

  三、结语

  中职现代林业技术专业“植物组织培养”课程实施“三段五评”教学模式以来,课堂学习氛围融洽、学生参与度高,且思政元素也能很好地融入教学,有效激发了学生的学习兴趣,学生的专业理论知识、岗位技能和职业素养等方面获得质的提高,这为学生将来就业奠定了基础。

  参考文献:

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  [10]付素静,吴西永,邱发根.基于OBE理念的应用型本科院校园林专业植物组织培养课程教学改革与实践探讨:以铜仁学院为例[J].高教学刊,2023,9(11):125-128.

  [11]詹菁,钱国英,应桃园,等.五星教学法在技工院校园林专业植物组织培养课程中的应用[J].黑龙江农业科学,2023(2):87-91,95.