基于“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)的植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

黃文娟　劉艷萍　張玲　邱愛軍　李志軍

摘要：本文以“雙創(chuàng)”教育為目標(biāo)進(jìn)行了植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系包括植物形態(tài)解剖和植物系統(tǒng)分類兩個(gè)部分，共5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核成績(jī)由實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫及實(shí)驗(yàn)的總結(jié)匯報(bào)三部分組成，分別占總成績(jī)的20%、60%和20%。開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐效果良好，能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：雙創(chuàng)；植物學(xué)；開放性實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）31-0278-03

一、前言

自教育部提出“把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程”以來，“雙創(chuàng)”已成為評(píng)價(jià)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。如何將“雙創(chuàng)教育”融入人才培養(yǎng)體系，已成為高校人才培養(yǎng)不得不直面的問題[1]。植物學(xué)作為高校生物類和植物生產(chǎn)類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、科研思維和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性和求知欲的重要途徑[2]，更是開展“雙創(chuàng)教育”不可忽視的重要抓手。傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例很小，且學(xué)時(shí)有限，往往僅集中于課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的2—4小時(shí)內(nèi)完成，很難真正挖掘出學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更無法滿足新時(shí)期對(duì)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求[3，4]。因此，以“雙創(chuàng)教育”為目標(biāo)，設(shè)計(jì)一些開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，供學(xué)生在課堂以外的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，就顯得非常必要。這既能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)的不足，又能真正培養(yǎng)學(xué)生，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。目前，已有高校在積極探索開展以“雙創(chuàng)”為目標(biāo)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[5，6]，如柳文媛等設(shè)計(jì)開展了“蘭索拉唑的合成、質(zhì)量檢驗(yàn)和體內(nèi)分析的綜合實(shí)驗(yàn)”。結(jié)果顯示，綜合性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的藥物研發(fā)思維以及對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力，是“雙創(chuàng)”教育背景下提高學(xué)生藥學(xué)專業(yè)技能及創(chuàng)新實(shí)踐能力的有益嘗試。本文以塔里木大學(xué)為例，將植物學(xué)課程的開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐效果進(jìn)行總結(jié)，旨在與同行進(jìn)行交流和探討。

二、開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

1.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。首先，植物學(xué)課程是一門系統(tǒng)性學(xué)科，各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)間存在緊密的聯(lián)系。在開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，既要體現(xiàn)出綜合性和設(shè)計(jì)性，也要體現(xiàn)出系統(tǒng)性和完整性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系要能夠涵蓋植物學(xué)包括植物形態(tài)解剖學(xué)和植物分類學(xué)在內(nèi)的完整理論體系。其次，開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要保證在實(shí)驗(yàn)實(shí)施的過程中能夠全方位培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用能力，以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。再次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要能體現(xiàn)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，需要學(xué)生在實(shí)施的過程中自主查閱文獻(xiàn)，自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法，自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，在教師的指導(dǎo)下自主完成實(shí)驗(yàn)，并能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性和創(chuàng)造力。

2.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)環(huán)境。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均在課堂教學(xué)以外的時(shí)間進(jìn)行。所有開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)地點(diǎn)均在塔里木大學(xué)開放式運(yùn)行的生物學(xué)校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心進(jìn)行，中心的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和綜合創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室可為所有開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施提供所需的儀器設(shè)備，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均有植物學(xué)專業(yè)的教師進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好，4—6人自由組合為一個(gè)小組，然后以小組為單位選擇1—2個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在中心實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)段內(nèi)到實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的體系及內(nèi)容。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系包括植物形態(tài)解剖學(xué)、植物系統(tǒng)分類學(xué)2個(gè)部分，共5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（見下頁圖1）。

植物形態(tài)解剖部分包括“植物顯微制片技術(shù)及營(yíng)養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”、“不同條件下種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的觀察”、“花、果實(shí)和種子微形態(tài)的觀察、拍攝、描述和聚類”等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過該部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)觀察植物外部形態(tài)和內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)和方法；掌握植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的基本規(guī)律，學(xué)會(huì)分析生長(zhǎng)發(fā)育與環(huán)境因子的關(guān)系。植物系統(tǒng)分類部分包括“校園植物種類調(diào)查及檢索表的編制”和“校園植物形態(tài)特征拍攝及統(tǒng)計(jì)分析”2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過該部分實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)植物形態(tài)分類的方法，學(xué)會(huì)利用形態(tài)術(shù)語描述植物特征，并能夠?qū)⑺行螒B(tài)特征進(jìn)行對(duì)比和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)一步編制出植物分類的檢索表。

4.開放實(shí)驗(yàn)考核方式。實(shí)驗(yàn)考核方式要能夠綜合反映學(xué)生方方面面的實(shí)踐能力。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核成績(jī)由三部分組成。第一部分為實(shí)驗(yàn)過程中的態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作、實(shí)驗(yàn)操作及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力等，本部分主要考查學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度是否積極主動(dòng)認(rèn)真，是否能夠與小組同學(xué)互助協(xié)作；實(shí)驗(yàn)過程中，操作技巧是否準(zhǔn)確嫻熟，是否善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，對(duì)于出現(xiàn)的問題是否善于動(dòng)腦思考并提出解決的方法等，占比20%。第二部分為小組PPT匯報(bào)情況，本部分主要考查學(xué)生對(duì)本組實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果是否熟知并能準(zhǔn)確而條理清晰地向聽眾進(jìn)行展示，同時(shí)也考查PPT的制作和運(yùn)用水平，占比20%。第三部分為實(shí)驗(yàn)的完成和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況，主要考查學(xué)生對(duì)開放實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容的完成、研究方案的設(shè)計(jì)及研究結(jié)果的分析的論述等方面，占比60%。此種考核方式能較為全面地反映學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

5.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施效果。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高動(dòng)手能力和解決問題能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)及自主學(xué)習(xí)能力有著積極的效果[7]。以“植物顯微制片技術(shù)及營(yíng)養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例闡述如下。植物顯微制片技術(shù)和方法多樣，不同的材料和觀察目的可以選用不同的制片方法。營(yíng)養(yǎng)器官在植物體中執(zhí)行一定的功能，與之相適應(yīng)形成特殊的解剖結(jié)構(gòu)特征，不僅同一植物的不同營(yíng)養(yǎng)器官存在差異，不同植物的同一營(yíng)養(yǎng)器官同樣存在差異。為了使學(xué)生掌握各種植物顯微制片技術(shù)并能針對(duì)不同材料選擇不同的制片方法，掌握植物不同器官的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并會(huì)分析和比較植物器官的差異，加深學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)—功能間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)[8]，我們?cè)O(shè)計(jì)了“植物顯微制片技術(shù)及營(yíng)養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”的開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)施過程中，首先需要學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好自主選擇實(shí)驗(yàn)材料，可以選擇同一植物的不同營(yíng)養(yǎng)器官，也可以選擇不同植物的同一營(yíng)養(yǎng)器官；其次，學(xué)生根據(jù)材料特點(diǎn)在自主查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自主選擇徒手切片、石蠟切片或冷凍切片的制片方法；最后，在制片完成后自主進(jìn)行顯微觀察，對(duì)結(jié)構(gòu)的異同進(jìn)行定性的比較分析，也可進(jìn)一步采集顯微結(jié)構(gòu)圖像，對(duì)各結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定后進(jìn)行定量的比較分析，還可進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)與環(huán)境的關(guān)系。通過這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。一方面，由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)選擇從哪個(gè)角度進(jìn)行，進(jìn)行到哪一個(gè)深度，完全由學(xué)生自主選擇和設(shè)計(jì)，這就在很大程度上可以激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的積極性和主動(dòng)性；另一方面，學(xué)生遇到問題后需要結(jié)合學(xué)到的理論知識(shí)，在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，自己動(dòng)腦思考并與小組成員討論解決問題的方法，不僅可以提高解決問題的能力，也能加強(qiáng)學(xué)生間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。此外，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及根、莖、葉3個(gè)不同章節(jié)的內(nèi)容，如果進(jìn)行到一定深度還會(huì)涉及生態(tài)學(xué)方面的內(nèi)容，這就要求學(xué)生對(duì)知識(shí)要有整體性和系統(tǒng)性的掌握，不能僅停留在對(duì)某一或某幾個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)的掌握，必須以辯證的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)到知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生綜合分析問題的能力，加深他們對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

三、結(jié)語

從實(shí)踐來看，開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和分析問題、解決問題及自主學(xué)習(xí)的能力，加強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著積極的作用。但也存在一定的問題，突出反映在以下兩個(gè)方面。第一，目前我校植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)尚屬于試驗(yàn)階段，僅在少數(shù)班級(jí)中進(jìn)行，雖然實(shí)踐結(jié)果顯示對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)有較大的促進(jìn)作用，但學(xué)生也反映這樣的教學(xué)方式讓他們花費(fèi)更多的時(shí)間和精力去完成實(shí)驗(yàn)，存在個(gè)別學(xué)生有一定消極情緒的情況。另外，在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)的過程中，往往需要指導(dǎo)教師犧牲正常的休息時(shí)間，而這部分工作尚屬于純粹性的義務(wù)勞動(dòng)，導(dǎo)致部分指導(dǎo)教師不太愿意承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)，這就需要指導(dǎo)教師有正確的認(rèn)識(shí)，積極爭(zhēng)取學(xué)院和學(xué)校的政策支持。第二，開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量有限，綜合性和設(shè)計(jì)性還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，需要與學(xué)生雙創(chuàng)素質(zhì)的培養(yǎng)緊密地結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉騫.大學(xué)生“雙創(chuàng)”教育及“雙創(chuàng)型”人才培養(yǎng)模式研究[J/OL].現(xiàn)代交際，：（2017-10-19）.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/22.1010.C.20171019.1336.062.html.

[2]黎科，鄒永東，張永夏.植物學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（08）：309-311.

[3]唐立紅，劉鐵志，申玉華.《植物學(xué)》綜合性·設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（25）：14146-14147+14177.

[4]范玉琴，廖富林.植物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)研究[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，11（03）：118-120.

[5]柳文媛，李志裕.深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下藥學(xué)類綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)[J].藥學(xué)教育，2016，32（02）：61-63.

[6]鄒艷芳，章立新，高明，王治云.“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的協(xié)同關(guān)系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（09）：172-174+185.

[7]洪俐，彭學(xué).藥用植物學(xué)教學(xué)中開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)初探[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2008，26（23）：87-88.

[8]淮虎銀，金銀根，孫國(guó)榮，張彪，吳曉霞，高紅明，崔月花.植物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，（05）：638-640+649.