生物科學(xué)專業(yè)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

鐵 軍，金 山，茹文明，張桂萍，秦永燕

(長治學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)系，山西 長治 046011)

生物科學(xué)專業(yè)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

鐵 軍，金 山，茹文明，張桂萍，秦永燕

(長治學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)系，山西 長治 046011)

文章指出了傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和弊端，從改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段，更新、改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，健全考核措施等方面對(duì)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革進(jìn)行了初步的探討。

植物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；考核方式；教學(xué)改革

植物學(xué)(Botany)是生物學(xué)專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課，也是一門實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是植物學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，既是基礎(chǔ)理論知識(shí)的驗(yàn)證，又是培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、創(chuàng)新能力和科研態(tài)度的一個(gè)重要手段[1]。隨著教育體制改革的不斷深入，應(yīng)試教育已全面向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的比重逐年增加，打破了原來單純由教師規(guī)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容，學(xué)生按部就班驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，為學(xué)生發(fā)展提供了更廣闊的空間。在高等院校增開綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是目前深化教學(xué)改革和培養(yǎng)具有創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的需要，而建立一個(gè)科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)體系又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵[2]。

結(jié)合筆者十余年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，文章指出了傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和弊端，從改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段，更新、改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，健全考核措施等方面對(duì)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革進(jìn)行了初步的探討。

1 傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)和弊端

在植物學(xué)教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式大多是教師先在課堂上傳授知識(shí)，然后在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行相關(guān)的觀察或?qū)嶒?yàn)，以驗(yàn)證課堂上所學(xué)的理論知識(shí)[3]。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般具有以下特點(diǎn)和弊端。

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，基本技能得不到提高

傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的偏重于驗(yàn)證和鞏固課堂上所學(xué)的理論知識(shí)，致使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多。單一的內(nèi)容無法激發(fā)學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性和主動(dòng)性，學(xué)生的基本技能得不到提高，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)課的目的。學(xué)生只是完成了全部實(shí)驗(yàn)過程的部分步驟，是部分過程性實(shí)驗(yàn)。

1.2 教學(xué)方法和手段單調(diào)，學(xué)生主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮

傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課都是課前實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備材料、藥品，上課時(shí)教師講述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E，然后學(xué)生自行操作，最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告[4，5]。在此過程中學(xué)生的角色幾乎沒有得到任何體現(xiàn)，其綜合能力自然也無法得到鍛煉！

1.3 考核方式不科學(xué)，高分低能現(xiàn)象普遍

傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核成績是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的好壞給予打分。這種考核方式重結(jié)果輕過程，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際能力無法得到提高。

2 提高植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的具體措施

針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這些問題，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，提高植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的人才為目標(biāo)，建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)管理方式。

2.1 利用多媒體數(shù)碼顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

顯微玻片的觀察歷來是解剖實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，教師只能通過指針逐個(gè)指導(dǎo)，教學(xué)語言與顯微玻片無法同他人共享[6]。多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)解決了這一難題，實(shí)現(xiàn)了微觀結(jié)構(gòu)大屏幕宏觀顯示。老師既可以對(duì)全體學(xué)生發(fā)出指令，還可以同時(shí)看到課堂上每個(gè)學(xué)生所觀察到的顯微圖象，隨時(shí)監(jiān)督和運(yùn)用語音對(duì)講系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。這樣教學(xué)信息量大、指導(dǎo)效率高、易懂難忘。

2.2 增加綜合性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的基本技能

傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生大多只是完成實(shí)驗(yàn)的部分步驟，是部分過程性實(shí)驗(yàn)。例如學(xué)生觀察了很多植物結(jié)構(gòu)的永久切片，但學(xué)生沒有參加制作永久切片的全部過程、也不會(huì)制作出好的永久切片。這種重結(jié)果輕過程、重接受輕參與的做法，使學(xué)生不僅沒有掌握科學(xué)研究的方法，不利于能力的培養(yǎng)[4]。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，要有意識(shí)地把注意力從注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)過程上來，增加一個(gè)石蠟切片的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己制作切片，從材料的培養(yǎng)到固定、抽氣、脫水、包埋、切片、脫蠟、染色、透明、封片，以及固定液、梯度酒精、染色液的配制，學(xué)生自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)的全部過程，從而在實(shí)驗(yàn)的過程中掌握制作永久切片的方法。

此外，以比較解剖和野外資源調(diào)查為主要內(nèi)容組成綜合性實(shí)驗(yàn)，了解植物結(jié)構(gòu)的差異性、物種的多樣性和資源的豐富性。主要內(nèi)容包括：水生植物、旱生植物、鹽生植物的比較解剖；裸子植物、被子植物木材結(jié)構(gòu)的比較解剖；調(diào)查晉東南地區(qū)的藥用植物、纖維植物、蜜源植物、野生蔬菜等資源；調(diào)查山西省特有、珍稀瀕危植物資源；通過這種綜合實(shí)驗(yàn)與科研項(xiàng)目相結(jié)合的方法，增進(jìn)了學(xué)生對(duì)大自然的熱愛之情，也增強(qiáng)了學(xué)生保護(hù)珍貴物種資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的決心和意識(shí)。此外，調(diào)查漳澤水庫、濁漳河流域的藻類植物及水體污染狀況調(diào)查。學(xué)習(xí)藻類植物時(shí)，改進(jìn)傳統(tǒng)的形態(tài)驗(yàn)證方式，結(jié)合水體污染和環(huán)境破壞等因素，讓學(xué)生對(duì)某一水域(如漳澤水庫、濁漳河流域等)進(jìn)行綜合調(diào)查。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既能識(shí)別較多的藻類植物，又對(duì)該類群的生活環(huán)境、在生態(tài)系統(tǒng)中的功能等有較全面的認(rèn)識(shí)和了解。

2.3 增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是觀察和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中只是觀察課本上所介紹的結(jié)構(gòu)，把書本上的知識(shí)又在顯微鏡下驗(yàn)證了一次。綜合性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握了科學(xué)研究的方法，但學(xué)生并沒有參加任何科研的工作，所以還要增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親自參加到教師的科研工作中，體驗(yàn)一項(xiàng)研究的全部過程[7]。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，又名探究性實(shí)驗(yàn)或者研究性實(shí)驗(yàn)。它是由教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和條件，確定多個(gè)研究方向，并將經(jīng)典的植物形態(tài)解剖和系統(tǒng)分類的知識(shí)逐漸向植物生物學(xué)方向拓展，既鞏固了已學(xué)的知識(shí)，又為植物科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生可根據(jù)題目查閱參考文獻(xiàn)，尋找實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師對(duì)方案進(jìn)行科學(xué)性和可行性評(píng)估，寫出修改意見和建議后進(jìn)行實(shí)施，最后讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上完成部分或者全部操作，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行小組之間的交流和評(píng)價(jià)。如果在植物學(xué)課程教學(xué)計(jì)劃內(nèi)來完成確有困難，也可通過開放實(shí)驗(yàn)室和結(jié)合野外實(shí)習(xí)或參加教師的有關(guān)課題來完成。近年來，學(xué)校特別注意鼓勵(lì)培養(yǎng)學(xué)生積極探索植物的奧秘，參與科學(xué)研究。目前，在老師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，“瀕危植物南方紅豆杉種群生態(tài)學(xué)研究”、“濁漳河流域濕地植物多樣性研究”、“沁源花坡亞高山草甸植物多樣性研究”、“山西歷山國家自然保護(hù)區(qū)植物瀕臨消失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”、“南方紅豆杉種子浸提液對(duì)其它植物種子萌發(fā)與幼苗生長的影響”和“瀕危植物南方紅豆杉繁育系統(tǒng)構(gòu)建和生殖機(jī)理研究”等課題中都有一批生物科學(xué)專業(yè)本生的參與。通過參與教師的科研活動(dòng)，學(xué)生對(duì)本學(xué)科的研究范圍有了更深入的了解，明白植物學(xué)不不僅僅是結(jié)構(gòu)與分類。同時(shí)對(duì)本學(xué)科的前沿有了一定的了解和掌握，為今后繼續(xù)深造奠定一定的基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)的過程成為學(xué)生自己探索的過程。經(jīng)過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以體驗(yàn)和理解知識(shí)形成和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和探究能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)教師的要求進(jìn)一步提高，教師必須進(jìn)行科研工作，然后結(jié)合自己的研究項(xiàng)目，讓學(xué)生參加到科研中來。如果教師不從事研究的話，就不能很好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2.4 完善考核評(píng)價(jià)體系，注重實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)考試既是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的手段，也是檢驗(yàn)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的可靠方法，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的有效措施[8]。學(xué)生實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的表現(xiàn)性活動(dòng)，與之相適應(yīng)的應(yīng)該是明確的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，靈活的評(píng)定方式以及有效的評(píng)定結(jié)果。以往對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的考核主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，學(xué)生輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)象比較突出，實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)過程不認(rèn)真，實(shí)驗(yàn)后抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生曠課、遲到和早退現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，也未能真正掌握該門課的實(shí)驗(yàn)技能，忽視了學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)的育人功能，不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展，也無助于實(shí)驗(yàn)效果的提高。為了改變這一局面，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)的考核中采取平時(shí)評(píng)價(jià)同期末考試成績并舉，操作技能、創(chuàng)新能力與綜合能力并重，過程評(píng)價(jià)與結(jié)果結(jié)合的實(shí)驗(yàn)考核體系。平時(shí)成績包括出勤率、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作等，每次實(shí)驗(yàn)單獨(dú)記分，其中實(shí)驗(yàn)操作占50％，出勤率、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)習(xí)報(bào)告等占50％，累計(jì)100分。我們嘗試對(duì)每堂實(shí)驗(yàn)課給學(xué)生當(dāng)場(chǎng)打分，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果給學(xué)生打分，這就避免了以往實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，互相抄襲結(jié)果的問題，更為公平合理，學(xué)生非常滿意，也因而更為重視實(shí)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新，對(duì)于有創(chuàng)見的學(xué)生，成績從優(yōu)。同時(shí)建立嚴(yán)格的考勤制度，我們規(guī)定，無論何種原因，無論請(qǐng)假與否，缺一次扣去該次實(shí)驗(yàn)出勤分和實(shí)驗(yàn)操作分。最終的實(shí)驗(yàn)課成績是由平時(shí)成績加期末考試來計(jì)算，其中平時(shí)成績占50％，期末考試成績占50％。

實(shí)踐表明，通過考核評(píng)價(jià)體系的改革，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的責(zé)任感，學(xué)生也比過去更重視實(shí)驗(yàn)課，避免了缺課現(xiàn)象的發(fā)生，學(xué)習(xí)的自覺性和積極性大大提高，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、技能和創(chuàng)新意識(shí)的全面發(fā)展，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生提出問題，獨(dú)立解決問題的能力，使考核成為達(dá)到教學(xué)目的的有效手段，學(xué)生反映比較公正，學(xué)習(xí)成績也比較真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生的能力。

3 小結(jié)

通過對(duì)生物科學(xué)專業(yè)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革，利用多媒體數(shù)碼顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把植物學(xué)實(shí)驗(yàn)中部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成綜合性實(shí)驗(yàn)、增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等嘗試，使學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法，了解知識(shí)獲得的過程，鍛煉學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法解決問題的能力，不斷增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)造能力。改進(jìn)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)的興趣，使學(xué)生把學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，以期達(dá)到最佳效果。

總之，植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)與改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它需要多方面的支持，在今后的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中要制定好實(shí)驗(yàn)技能達(dá)標(biāo)考試標(biāo)準(zhǔn)，深入加強(qiáng)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革，充實(shí)和完善實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和考試體系，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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Q94-3

A

1673-2014(2011)05-0089-03

2011—07—21

山西省普通本科高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(200919334)。

鐵 軍(1974-)，男，內(nèi)蒙古通遼人，博士，副教授，主要從事植物學(xué)和植物生態(tài)學(xué)教學(xué)與研究。

(責(zé)任編輯 王璟琳)