雨课堂、实物讲解与课程思政在水草组织细胞培养课程教学中的应用研讨

基金项目：国家自然科学基金青年基金项目“牙鲆miR-7133和PC-3p-9227调控lamp2在抗海豚链球菌侵染中的作用机理研究”（31902408）；青岛农业大学校级教学课程思政教育专项“课程思政、雨课堂和实物讲解在《水草组织细胞培养》教学中的应用研讨”（XJY2022141）；青岛农业大学校级教学研究项目“养殖水环境化学课程教学内容创新与实践”（XJY2022087）

第一作者简介：孙验玲（1987-），女，汉族，山东菏泽人，博士，讲师。研究方向为水草细胞组织培养与应用。

*通信作者：王金叶（1975-），女，汉族，吉林白城人，硕士，讲师。研究方向为养殖水环境质量监测与调控。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.06.028

摘  要：水草组织细胞培养是一门理论学习与实践相结合的应用类专业课程，该文通过教学实践经验与反思，以学生为主体，通过采用实物讲解，综合应用雨课堂和课程思政相结合的方式，提升了学生的听课效率，给出水产类专业教学模式改革探索的实例。

关键词：雨课堂；课程思政；水草组织细胞培养；教学改革；实物讲解

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）06-0119-04

Abstract： Tissue and Cell Culture of Aquatic Plant is a professional course of aquaculture that combines theoretical study with practical application. In this study， through teaching practice experience and reflection， it was taken student-oriented teaching method， explained by using physical material， with combining rain-classroom technology and political reform program in practice. This reform significantly improved the teaching efficiency of classroom teaching， which provides a reference for teaching mode reform of aquatic specialty.

Keywords： rain-classroom technology; course-based ideological and political education; Tissue and Cell Culture of Aquatic Plant; teaching reform; to explain with physical objects

在新时代教育背景下，不但要培养学生的专业知识，还要培养学生的健全人格与家国情怀以及生态意识、职业规范和工匠精神等[1-3]。课堂教育改革势在必行。2004年以来，中央先后出台关于进一步加强和改进未成年人思想道德建设和大学生思想政治教育工作的文件。2016年习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，“我国高等教育肩负着培养德智体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人的重大任务，必须坚持正确政治方向。高校立身之本在于立德树人”“要用好课堂教学这个主渠道……使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[4]”。课程思政的引入能够更好地培养一个人良好的职业素养，充分发挥社会大课堂的作用，不断与时俱进，紧跟时代的脉搏和党的步伐，在实践中为国家培养出适应社会的能够践行社会主义核心价值观的水产专业人才，培养新时代复合型人才，实现全程及全方位育人的目标[5]。

水草系水生草本植物，不仅具有重要的观赏价值，还具有重要的药用价值及生态污染的指示和治理作用[6]。近年来水草造景艺术在国内外风行，观赏水草行业在我国起步较晚，随着近年来国内外水族产业的影响，中国内地观赏水草产业也逐渐发展起来，如北京、上海、天津、山东等省或直辖市已经出现了专业的水草种植企业。以天津为例，当地售卖水草价格参差不齐，虽然水草种类单价基本低于全国平均值，但是与热带鱼相比，水草的身价高了几倍不止[7]。由此可见，我国水族景观行业在近些年来迅速发展，促进了观赏水草产业的繁荣，观赏水草市场日益增大。同时，我国每年也进出口大量的水草，常规扦插、分株等繁殖方式已经不能满足需求，而运用植物组织培养技术可以极大节省生产成本。因此组织培养快繁技术在观赏水草上的应用前景十分可观[8]。目前已经有很多观赏水草的植物组织培养快繁技术获得成功，例如香蕉草[9]、宽叶血心兰[10]、榕类水草[11]、雪花草[12]、水生鸢尾[13]等。水草组织细胞培养正是专门针对水草组培快繁技术的专业课程，包括水草组培步骤流程、离体快繁方法、脱毒苗培育、原生质体培养、人工种子和种质保存等主要内容，是一门紧密结合实践的应用性学科。然而，目前的授课方式仍困在基于PPT放映和讲授法相结合的传统教学模式，为使同学们更好地掌握理论学习和实践应用相结合的学习能力，培养学生德、智、体、美、劳的全面发展，此课程的教学改革势在必行。

一  本课程的教学改革分析

水草组织细胞培养是一门专业理论和实验相结合的课程，通过本课程的学习，使学生获得水草组织培养的基础知识和实战操作能力，掌握培养基制备、原生质体培养、离体快速繁殖和脱毒苗培育等植物组织培养的重要技术，能够进行水草组织培养及生产的操作管理。培养同学们的水草组织培养专业素养，以及根据客观现象分析问题和解决问题的能力。

如图1所示，专业理论课程包括5个方面的知识体系。①概论：组织培养的基本内涵、组织培养的发展简史和组织培养的特点及应用。②基本原理及流程：植物细胞的全能性、植物的形态建成及影响因素和组织器官的离体培养途径。③组织培养及离体快繁：离体快繁的方法、脱毒苗的培育和植物遗传转化技术。④原生质体培养：原生质体的分离与纯化、原生质体培养技术和原生质体融合及应用。⑤人工种子和种质保存：人工种子和水草种质资源及离体保存。

与之对应的5个方面实验内容：①常用水草组织培养基的配制；②绿萝茎愈伤组织诱导培养；③碗莲茎尖分生组织的培养；④红丝青叶的快繁培养；⑤水草人工种子的制备。本课程是一门课堂学习和实验操作相结合的课程。随着科学技术的日新月异，本课程需要教研结合，互促发展。因此，针对本门课程的学习特点，在以“教师为主导， 学生为主体”的教学方式基础上，不断进行教学改革和创新，是十分必要的[1]。

二  采用雨课堂的教学模式

水草组织细胞培养是一门理论课和实验课并行的课程，传统的教学模式即大多采用PowerPoint（PPT）放映和课堂讲授法，结合实验操作示范，进行讲授，效率不高。“雨课堂”是清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学解决方案，是一种新兴的教学方式，有其独特的优势[2]。通过雨课堂，教师可以通过在线随机点名及在线提问等，实时动态地掌握学生学习状态。学习平台的回看功能，可以辅助同学们开展课后复习巩固，方便学生对课上讲授的知识点进行消化、吸收、查漏和补缺。此外，雨课堂能够收集同学们在课堂教学中的学习情况数据，老师可以通过分析这些数据，进一步了解同学们课堂的学习状况，从而形成课前-课中-课后全方位的智能统计的教学方式。

（一）  课前认真准备

教师将课上要讲授的水草组培的概念、外植体选择、继代培养等理论知识点做成预习资料，其中教学难点和重点以短视频形式突出呈现。利用雨课堂平台的在线测试功能，设定相关视频的习题，例如，简单的判断题和选择题，在课前进行测试，考查同学们的短视频学习情况。

通过雨课堂进行课前推送预习题，同学们根据教师提前布置的任务进行课前预习，使同学们带着问题听课，大脑思路清晰，提高课堂效率。通过雨课堂平台，进一步对同学们预习状况的数据进行整理和分析，提前了解同学们的学习难度和学习效果，以动态调整课上教学的着重点。

图1  水草细胞组织培养课程的知识脉络分析

（二）  课堂积极互动

在课堂上，利用雨课堂在线签到功能，自动收集同学的出勤率。在授课过程中，开启弹幕和投稿功能，以及通过雨课堂中随机点名和提问的方式，吸引同学课上的注意力，学生们的学习兴趣能够被积极调动起来，避免学生分心走神等状况发生。同学们爱玩手机，那么就让手机作为传输知识的载体，通过雨课堂设定不同难度的单选题、多选题、填空题，让同学们答题。实时了解同学的学习状态和学习困惑，以动态调整教学进度。通过不同层次的教学安排，同学们都能积极投入到学习中。

根据回答问题的情况，课堂上捕捉同学们的亮点，并使之成为同学们在课堂上的“焦点”，同学们的注意力不停集中，从而充分发动自身的脑细胞，积极参与其中解决问题。同时，开展课堂讨论，例如，同学们对水草组培的商品化应用展开讨论，总结了水草在食用、药用、观赏和化妆品的行业应用前景，同学们各抒己见，头脑风暴般地进行了一番商业开发的模拟和畅想，讨论和互动非常热烈。

在每节课结束前3～5分钟，通过雨课堂发放重要知识点的限时习题，自动收集同学们的答案，并对其进行整理和分析，对每节课的教学效果起到重要的反馈作用。

（三）  课后复习巩固

课后通过开启直播教学和允许课后回放功能，帮助同学们在课后及时回顾课中教学内容，对已学的水草组培知识点进行巩固和强化。通过雨课堂推送练习题，及时巩固课堂所学内容。教师分析软件平台记录的数据，分析、梳理学生的答题情况，总结、反思教学的不足，及时进行科学的调整。基于前期对理论知识的学习和掌握足够透彻，同学们可以梳理做实验的思路和操作注意事项，后面实验课的实践操作才能做到有序和正确，更大可能地避免操作失误。

三  结合实物讲解的课堂研讨

实验部分内容讲授增添实物讲解来完成。在讲授一些概念性和专业术语性的知识时，让学生先用自己的话理解描述，并提出不明白的地方，教师再通过PPT讲授和视频短片，进行详细拆分和解析，进一步把授课过程中所涉及的教学实物带到课堂上来，让学生们亲眼所见、所闻，生动、形象地理解所讲授的知识。

以其中一次的实验课——红丝青叶的快繁培养为例，具体讲授的内容提要如下：①重点学习组织培养基的配制，所用的培养基具体成分及如何配制，激素的种类、配制及其作用；②不同类型的外植体获取方式及操作要领；③组培材料的消毒、接种方式、后期移栽注意事项等。讲授的同时，把科研中各时期培育的组培苗带到课堂，让每个小组提出问题，围绕着问题进行实物观察和深入讨论。

可视化的实物使问题变得十分具体和易于理解、接受，同学们讨论的热情度、参与度和好奇心陡增，给课堂注入了活力，同时也带动同学们充分发挥想象力，使同学们产生了跃跃欲试的实践决心和信心。

四  融入课程思政的教学模式

衡量一个学生的学习成果，不仅仅是其专业知识的习得和科研能力的高低，其世界观、人生观、价值观和个人品德更为重要，做好人才能做好事。课程思政以构建全员、全程、全方位育人格局的形式，将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。通过正向引导，贯彻执行“立德树人、德育为先”的教育理念，教书又育人[3]。大量生动鲜明的思政现实案例提升同学们作为水产类专业人员的职业道德素养，让同学们自愿接受思政教育，从而把思想道德情操与专业课程内容自然而然地联系起来，真正实现德、智、体、美、劳并行教育的模式，从而达到课程素质教育的目的，培育出符合新时代要求的全方位发展的综合性人才[4]。对水草细胞组织培养这门课而言，在课堂中适时穿插引入课程思政内容，既教学又育人，像讲故事一样授课，引人深思，让课堂不再枯燥单调和缺乏温度，让知识带有光芒，给予同学们品德的力量。以下是列举的三个具体实例。