以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的《植物生物學(xué)實驗》教學(xué)改革探索

吳雪 貢璐

摘 ?要：實驗課程可以反映學(xué)生對理論知識的實際掌握和應(yīng)用情況，開展創(chuàng)新性實驗教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑和方式。植物生物學(xué)是諸多高等院校重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程之一，而《植物生物學(xué)實驗》是與其匹配的不可或缺的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對于學(xué)生實現(xiàn)從理論到實踐的飛躍具有重大意義。為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善實驗教學(xué)效果[1]，本文依據(jù)《植物生物學(xué)實驗》教學(xué)現(xiàn)狀，聚焦于學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)，提出切實可行的教學(xué)改革對策，以期為高校實踐教學(xué)類課程的開展以及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng);《植物生物學(xué)實驗》;實驗教學(xué);教學(xué)對策

中圖分類號：G642.423;Q94-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-9052（2021）07-0-02

《植物生物學(xué)實驗》是眾多高等院校針對農(nóng)學(xué)和生命科學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門必修基礎(chǔ)實驗課程，包括光學(xué)顯微鏡的使用、徒手切片和生物繪圖等科學(xué)實驗訓(xùn)練。該課程的開設(shè)不僅有利于學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固植物生物學(xué)所包含的植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分類和進(jìn)化等理論知識，也為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)其他相關(guān)專業(yè)課程以及今后從事植物科學(xué)研究工作奠定良好基礎(chǔ)。在當(dāng)前提倡創(chuàng)新型人才培養(yǎng)以及植物科學(xué)迅猛發(fā)展的新時代背景下，傳統(tǒng)《植物生物學(xué)實驗》課程的教學(xué)內(nèi)容和模式難以很好地完成新時代高校人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過認(rèn)真分析高等院校《植物生物學(xué)實驗》課程情況，從其教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，本文緊緊抓住培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵點是以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，聚集于提升學(xué)生專業(yè)知識應(yīng)用能力、實踐技能執(zhí)行能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)能力，針對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及課程評價機制提出科學(xué)合理的改革對策。

一、《植物生物學(xué)實驗》的教學(xué)現(xiàn)狀

《植物生物學(xué)實驗》作為一門兼具實踐與理論的課程，教學(xué)內(nèi)容是課堂理論教學(xué)的補充與拓展，是學(xué)生真正實現(xiàn)理論到實踐跨越的檢驗場。但長期以來，大多數(shù)高校都存在著重理論、輕實踐的現(xiàn)象，所以在教學(xué)過程中仍存在不足，需要改進(jìn)。

（一）課程的附屬地位

絕大多數(shù)高校開設(shè)的《植物生物學(xué)實驗》課程都是從屬于植物生物學(xué)課程的，較少單獨或?qū)ｉT開課。考核時，《植物生物學(xué)實驗》課程的成績多為平時成績的一部分，所占比重較少。由此一來，僅有少數(shù)學(xué)生會對這門課程較為重視，其余學(xué)生都對這門課程有所懈怠，從而難以通過實驗教學(xué)達(dá)成學(xué)生實踐能力、獨立能力提升以及科學(xué)創(chuàng)新精神養(yǎng)成的課程培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）實驗教學(xué)教材及內(nèi)容不能與時俱進(jìn)

早期可供參考的《植物生物學(xué)實驗》教材數(shù)量較少，并且實驗設(shè)施和條件不夠完備，能夠開展的實驗類型和內(nèi)容都十分有限。若無特殊原因和變化，通常制定的《植物生物學(xué)實驗》指導(dǎo)書會被一直沿用，在較長一段時間內(nèi)不作補充和更新。但是植物科學(xué)的發(fā)展是日新月異的，如果不能做到與時俱進(jìn)、追蹤前沿，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)和驗證已經(jīng)成為常識甚至已經(jīng)被重新定義的知識內(nèi)容，這樣的實踐缺乏教育意義。

（三）側(cè)重驗證性實驗，研究性實驗少

目前大多數(shù)高校在《植物生物學(xué)實驗》實踐教學(xué)中多開展如植物細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、細(xì)胞繁殖分裂觀察、不同植物組織結(jié)構(gòu)觀察、植物營養(yǎng)和繁殖器官觀察等偏向于驗證性的實驗項目，而較少涉及一些研究性、探索性實驗。因而在整個實驗教學(xué)過程中，多呈現(xiàn)教師主動輸出、學(xué)生被動接收的情形[2]。學(xué)生多按照教師規(guī)定的教學(xué)安排機械性地完成實驗任務(wù)。由此一來，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性未被充分調(diào)動，難以激發(fā)其潛力。這樣的教學(xué)模式雖然有助于學(xué)生牢固掌握植物生物學(xué)理論知識，但不利于學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，導(dǎo)致實驗教學(xué)效果不理想。

二、《植物生物學(xué)實驗》教學(xué)改革措施

（一）優(yōu)化實驗內(nèi)容，突出能力培養(yǎng)目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容的改革是實施教育教學(xué)改革的核心。在新時代背景下，現(xiàn)代教育教學(xué)要堅持能力培養(yǎng)導(dǎo)向，始終堅定不移地將學(xué)生能力的獲得與提升放在第一要位。對《植物生物學(xué)實驗》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改革的用力點就是以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力、實踐能力以及創(chuàng)新能力為目標(biāo)，構(gòu)建一個與之相匹配的實驗教學(xué)體系。在制定實驗教學(xué)安排時，可僅保留代表性的經(jīng)典驗證性實驗，多增加探索性、研究性實驗項目，鼓勵和啟發(fā)學(xué)生根據(jù)已經(jīng)具備的知識和經(jīng)驗自主設(shè)計實驗方案進(jìn)行驗證和探究，從而使學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力進(jìn)一步得到提高。此外，還可將原有實驗安排中一些較為重復(fù)和單一的實驗項目進(jìn)行精簡，以解決《植物生物學(xué)實驗》課程課時緊張等突出問題;將一些開放式結(jié)果的設(shè)計性實驗安排進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并通過團(tuán)結(jié)協(xié)作借助團(tuán)隊力量靈活運用所學(xué)知識和技能解決問題的能力，在此過程中不斷提高與他人溝通的能力。

（二）改變教學(xué)模式，提高學(xué)生參與熱情

傳統(tǒng)實驗教學(xué)中均是由實驗任課教師獨自在課前完成準(zhǔn)備工作，學(xué)生僅需要根據(jù)既定的實驗安排完成植物模型切片觀察及描述以驗證和鞏固理論知識即可。這樣的教學(xué)模式容易導(dǎo)致學(xué)生惰性滋生、思維固化，難以達(dá)到預(yù)期的實驗?zāi)康暮蛯嶒炓?。鑒于此情形，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變教學(xué)模式，讓學(xué)生通過提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，自行完成實驗準(zhǔn)備工作，包括實驗工具的整理、實驗材料的采集以及實驗所需試劑的配制等，積極引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮其主觀能動性。這種以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的基礎(chǔ)訓(xùn)練既可以提高學(xué)生的行事能力和責(zé)任意識，又可為其今后獨立完成科學(xué)實驗、從事科學(xué)研究奠定良好基礎(chǔ)。此外，為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還可適時組織學(xué)生走出校園，到農(nóng)科院、林科院等相關(guān)單位以及植物園或城市周邊高山、森林、荒漠等自然場所參觀學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動探索自然界，運用課本知識解釋所見所聞，實現(xiàn)從理論到實踐的飛躍。

（三）嚴(yán)格實驗安全，規(guī)范實驗技能技巧

《植物生物學(xué)實驗》課程開設(shè)的目的之一是要求學(xué)生科學(xué)準(zhǔn)確地掌握一些生物學(xué)實驗方法和技能。所以，在實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生對基本操作的掌握和對基本儀器的使用，如顯微鏡測微尺的使用、植物徒手切片以及臨時封片的制作、生物繪圖方法等。教師作為知識的傳遞者，應(yīng)當(dāng)在自己準(zhǔn)確理解和操作的基礎(chǔ)上，在實驗課堂之初親自示范，并在實驗過程中對儀器操作規(guī)范進(jìn)一步講解，反復(fù)提醒糾正，以達(dá)到規(guī)范學(xué)生實驗操作和注重實驗安全的目的。同時，為了讓學(xué)生將規(guī)范操作牢記在心，可在下一次實驗課堂時讓學(xué)生上臺演示，要求其說明儀器使用的注意事項及具體應(yīng)用。例如，在講解石蠟切片操作時，可要求學(xué)生講解切片機的使用方法、注意事項等。

（四）改善實驗條件，引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)

在傳統(tǒng)《植物生物學(xué)實驗》教學(xué)中，當(dāng)講授到植物營養(yǎng)器官（如根、莖、葉等）和繁殖器官（如花、種子、果實等）時，由于植物實驗材料受季節(jié)和氣候的影響較大，較多時候?qū)W生僅能通過在光學(xué)顯微鏡下對典型發(fā)育時期植物組織永久裝片進(jìn)行觀察，獲得一些深入微觀層面的認(rèn)識。但不完整不連續(xù)，導(dǎo)致學(xué)生對植物各個器官的發(fā)育過程存在片面認(rèn)知，由此也會導(dǎo)致學(xué)生通過植物形態(tài)觀察進(jìn)行植物分類時出現(xiàn)偏差。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于實驗教學(xué)可克服以上弊端，打破時間和空間的限制，縮短實驗周期，彌補傳統(tǒng)生物實驗教學(xué)受季節(jié)、氣候和經(jīng)費等限制，幫助學(xué)生獲得全面客觀的知識信息和良好的學(xué)習(xí)體驗，提升教學(xué)效果。此外，虛擬仿真實驗的開展還可以擴(kuò)充教學(xué)信息的容量，緩解教學(xué)資源的緊張，消除實驗過程中的安全隱患。

（五）創(chuàng)新評價機制，注重過程考核

科學(xué)合理的成績評定體系，對于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)興趣、改善實驗教學(xué)質(zhì)量和效果具有積極地促進(jìn)作用。以往的實驗課程考核多依據(jù)實驗報告冊的完成質(zhì)量評定，所占的考核比重較高，通常在70%左右;而對實驗操作的規(guī)范程度和實驗態(tài)度等其他因素考量較少，比重僅為30%左右。因而學(xué)生中容易出現(xiàn)“重報告、輕操作”以及抄襲實驗報告等不良現(xiàn)象。為避免上述情形的出現(xiàn)，在實際考核中應(yīng)該更加關(guān)注學(xué)生對實驗原理的理解程度、對實驗儀器的使用情況、對實驗現(xiàn)象的觀察及描述的準(zhǔn)確程度、對實驗結(jié)果解釋的合理性、對實驗操作技巧的熟練程度以及是否養(yǎng)成了良好的實驗習(xí)慣（如遵守實驗室管理、注重實驗室安全）等，這些在實驗過程中反映學(xué)生現(xiàn)實表現(xiàn)的方面，弱化實驗報告在課程考核中的決定性作用。采用多元化評價體系，注重過程考核有利于學(xué)生綜合能力的全方位培養(yǎng)與提升。

三、結(jié)語

各個高校均開設(shè)有與《植物生物學(xué)實驗》課程類似的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程，目的是增強學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。若想實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要教師和學(xué)生的共同努力。教師要有革新的意識和創(chuàng)新的教學(xué)理念，學(xué)生要有學(xué)習(xí)的動力和興趣，此外還需要相關(guān)平臺和技術(shù)支持?！吨参锷飳W(xué)實驗》教學(xué)要適應(yīng)新時代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，需持續(xù)用力深化改革，不斷優(yōu)化整合實驗教學(xué)內(nèi)容、增設(shè)創(chuàng)新性和研究性實驗;努力改善實驗條件，打造良好的實驗平臺，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)輔助實驗教學(xué);教學(xué)中嚴(yán)格規(guī)范學(xué)生實驗操作并不斷改進(jìn)考核和評價機制。實驗教學(xué)的改革不會止步，我們?nèi)孕璨粩嗵剿鳌?/p>

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：張詠梅）