基于科研人才培養(yǎng)的植物學(xué)教學(xué)模式探討與改革

馮超

摘 ? ?要：植物學(xué)作為農(nóng)學(xué)專業(yè)與生命科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課，作用與地位十分顯著。文章結(jié)合植物學(xué)的特點(diǎn)，利用長(zhǎng)期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)草業(yè)科學(xué)專業(yè)的課程進(jìn)行改革探究，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、考核方式和能力培養(yǎng)等方面分析探討如何構(gòu)建“探究式”教學(xué)模式，以此來(lái)解決傳統(tǒng)課堂課程枯燥、效率不佳及學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，為培養(yǎng)科研人才打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：植物學(xué);科研能力;教學(xué)改革;探究式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1002-4107（2021）08-0050-03

植物學(xué)是草業(yè)科學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課，在生態(tài)建設(shè)的背景下怎樣培養(yǎng)具有科研能力的人才是各個(gè)高校關(guān)注的話題。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展與時(shí)代所需，許多學(xué)者對(duì)教學(xué)方法、考核方式、實(shí)習(xí)模式等進(jìn)行了改革且在實(shí)施后獲得一定的成效[1-3]。但也遺留了較多問(wèn)題，如學(xué)生課堂效率不佳、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差等。本文基于以上問(wèn)題，以培養(yǎng)科研人才為目的，提出“探究式教學(xué)”的思路和方法，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及獨(dú)立思考與操作的能力。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式下所存在的問(wèn)題

（一）缺乏高效的教學(xué)模式

在植物學(xué)課堂上，存在重理論講授，缺乏實(shí)踐的問(wèn)題[4]。近年來(lái)，雖然各個(gè)高校相繼進(jìn)行了教學(xué)改革，但植物學(xué)課堂教學(xué)模式仍存在“填鴨式”教學(xué)現(xiàn)象。又由于植物類群眾多，特征易混淆且需掌握的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)較多，在信息資源高度發(fā)達(dá)的今天，很多高校教師在課堂上的授課方式仍以放映PPT或口頭描述等模式為主。這種教學(xué)模式使得學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)而缺乏探索知識(shí)的熱情，甚至產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，長(zhǎng)此以往將導(dǎo)致學(xué)生形成應(yīng)試心理。即使教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)也是做無(wú)用功，且學(xué)生在野外實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)中難以將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐。本文通過(guò)對(duì)50位植物學(xué)專業(yè)學(xué)生以線上填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷的形式，統(tǒng)計(jì)其學(xué)習(xí)情況。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中63.64%的學(xué)生認(rèn)為自己當(dāng)堂掌握了50%～70%的內(nèi)容，而24.24%的學(xué)生認(rèn)為自己只掌握了50%以下的內(nèi)容，且植物學(xué)課程本身具有高度實(shí)踐性的特點(diǎn)，像種子結(jié)構(gòu)、花的結(jié)構(gòu)等抽象內(nèi)容需要學(xué)生親自實(shí)踐觀察才能更好地掌握所學(xué)內(nèi)容，通過(guò)實(shí)踐結(jié)合理論知識(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)植物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。灌輸式教學(xué)不僅效率不高，而且既不利于知識(shí)的積累，也不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)輕實(shí)踐重理論

依據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要?（2010—2020年）》[5]，應(yīng)注意知行統(tǒng)一，要以培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才為目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生參加實(shí)踐與科研的能力， 把提高學(xué)生的探索與應(yīng)用能力作為高等學(xué)校主要的任務(wù)。

部分高校存在過(guò)于注重理論知識(shí)而忽略實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，并且學(xué)生不能靈活地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重要性認(rèn)識(shí)不夠深刻。此外，實(shí)踐課程內(nèi)容單一，部分學(xué)校對(duì)實(shí)習(xí)與實(shí)驗(yàn)課要求較低，進(jìn)而導(dǎo)致了本科生實(shí)驗(yàn)水平逐年下降。因此在有限的時(shí)間里很難培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和能力[6]。

（三）期末考核評(píng)價(jià)功能欠缺

傳統(tǒng)的考核方式過(guò)于單一，且知識(shí)點(diǎn)覆蓋不全面，考核評(píng)價(jià)功能欠缺[7]。這導(dǎo)致了學(xué)生雖然考試成績(jī)及格但所掌握的知識(shí)并未達(dá)到要求。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的植物學(xué)課程以出勤10%、平時(shí)績(jī)20%及期末考試70%組成。由于考試成績(jī)所占比例較高，使平日里學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，課上課下不注重積累，多數(shù)學(xué)生靠考前突擊蒙混過(guò)關(guān)。這樣既不利于學(xué)生掌握知識(shí)，又有失鍛煉學(xué)生的機(jī)會(huì)。在對(duì)上述學(xué)習(xí)情況的隨機(jī)調(diào)查中，69.7%的學(xué)生選擇了考前突擊，30.3%的學(xué)生沒(méi)有突擊，可見(jiàn)學(xué)生將大部分時(shí)間與精力投入到考前突擊中。考前突擊所導(dǎo)致的問(wèn)題是知識(shí)掌握不牢固，無(wú)法將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而難以獨(dú)立且深入地思考并解決問(wèn)題。

（四）本科教材缺乏學(xué)科前沿信息

高等教育的教材要求學(xué)生掌握最新的信息和技術(shù)，而隨著知識(shí)的不斷翻新，教材出版的時(shí)差難以使學(xué)生獲取最新的技術(shù)和知識(shí)。且高等教材具有普遍性的特點(diǎn)，即達(dá)不到因材施教的要求也難以符合每個(gè)學(xué)校培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。在時(shí)效性方面，本科生接受的知識(shí)大部分來(lái)源于課本中相對(duì)基礎(chǔ)的知識(shí)。接觸不到學(xué)科前沿的知識(shí)不僅會(huì)使學(xué)生在視野與技能方面落后于他人，還會(huì)阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力的啟蒙與發(fā)展。這就意味著教師不能只是照本宣科地講述教材上已有的知識(shí)，還應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充學(xué)科前沿信息，為學(xué)生拓寬視野，強(qiáng)調(diào)經(jīng)典學(xué)科的知識(shí)并非是一成不變的。

二、植物學(xué)教學(xué)模式改革措施

（一）創(chuàng)建探究式教學(xué)模式，注重實(shí)踐能力培養(yǎng)

傳統(tǒng)教學(xué)方式為純理論教學(xué)，方式簡(jiǎn)單且收效甚微。教師可將課程理論知識(shí)靈活切割，以單元或章節(jié)的形式作為課題分給學(xué)生，以計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)并匯報(bào)等步驟開(kāi)展，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)、教師親自指導(dǎo)共同完成該課題。如學(xué)習(xí)種子萌發(fā)這一章節(jié)時(shí)，讓學(xué)生選擇種子培育、觀察其形態(tài)及生長(zhǎng)方式、解剖種子觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最后以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式進(jìn)行班級(jí)匯報(bào)。在理論性較強(qiáng)或難以實(shí)踐的部分，由教師提出問(wèn)題供學(xué)生探索。以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課植物學(xué)分類部分為例，分類部分的特點(diǎn)是知識(shí)龐雜、內(nèi)容枯燥，學(xué)生難以理解消化。教師授課時(shí)可以植物的進(jìn)化史為主線進(jìn)行授課，如由藻類→苔蘚→蕨類→裸子植物→被子植物逐漸遞進(jìn)，并重點(diǎn)講述它們的生物學(xué)特征，比較不同綱和目的差異，給學(xué)生提出問(wèn)題，讓學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)其獨(dú)立思考的能力。例如：植物某一特征的作用以及與環(huán)境的關(guān)系，被子植物與裸子植物有什么共同的特點(diǎn)等簡(jiǎn)單卻需要仔細(xì)思考的問(wèn)題，以此構(gòu)建“探究式”教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)與自主思考的能力。在構(gòu)建“探究式”教學(xué)模式的同時(shí)，可以將其與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式結(jié)合，采用SPOC模式教學(xué)，既能提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，又能提升學(xué)生之間探討問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[8-11]?？勺寣W(xué)生提前熟悉教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)操作，遇到問(wèn)題反復(fù)討論，以此提高學(xué)生的表達(dá)能力。由此，采用“探究式”與SPOC相結(jié)合的模式相較傳統(tǒng)模式更能提升教學(xué)效果。

（二）實(shí)施多元化教學(xué)考核方式

課程考核的不僅僅是知識(shí)的掌握程度，還包括對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度與實(shí)踐能力等素質(zhì)的考核[12]。要轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，首先要轉(zhuǎn)變教師態(tài)度，即有些教師認(rèn)為，考核就等于考試。在探索式教學(xué)改革中，應(yīng)適當(dāng)增加平時(shí)成績(jī)所占比例，增加課堂表現(xiàn)的平時(shí)成績(jī)，使學(xué)生的平時(shí)成績(jī)不僅僅固定在出勤與作業(yè)中，而更多的在于自我能力的展示，最后根據(jù)每一堂課的表現(xiàn)成績(jī)相加得出相應(yīng)的總成績(jī)。以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院為例，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)興趣選擇教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)其中部分章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容并制作PPT，將學(xué)生變?yōu)椤靶〗處煛?，為學(xué)生提供接觸講臺(tái)的機(jī)會(huì)，同時(shí)由其他同學(xué)評(píng)分，最終算入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，不僅使評(píng)定平時(shí)成績(jī)的方式更加靈活，而且有利于學(xué)生注重平時(shí)積累相關(guān)知識(shí)。教師在授課過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以方便學(xué)生梳理知識(shí)和復(fù)習(xí)[13]。在最終考核時(shí)，應(yīng)考慮學(xué)生在“探究式”學(xué)習(xí)中各個(gè)過(guò)程中的表現(xiàn)，有效提高學(xué)生探究的積極性和學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

（三）重視本科實(shí)驗(yàn)課程，構(gòu)建新型教學(xué)模式

植物學(xué)實(shí)驗(yàn)一般附屬于植物學(xué)課程。據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在上課過(guò)程中興致不高，常常為完成作業(yè)草草了事。為此，教師制定了一系列方案以提高實(shí)驗(yàn)效率。首先，我們嘗試?yán)镁€上教學(xué)軟件提前錄制實(shí)驗(yàn)操作視頻，如在課程開(kāi)始之前要求學(xué)生觀看儀器操作內(nèi)容，讓學(xué)生提前熟悉顯微鏡、解剖鏡的操作方式;播放植物切片染色視頻，使學(xué)生提前熟悉植物體內(nèi)糖和脂肪能夠被染色的原理與植物組織切片的技巧。既節(jié)省了課堂講授的時(shí)間，也保證每位學(xué)生都能重復(fù)觀看和學(xué)習(xí)。其次，教師在實(shí)驗(yàn)課上會(huì)將學(xué)生平均分成各個(gè)小組并將彩色的植物組織解剖圖片分發(fā)給每個(gè)小組，要求學(xué)生仔細(xì)對(duì)照觀看。我們利用多媒體的便利，制作一系列植物與環(huán)境的視頻，既活躍課堂氛圍，增加學(xué)生興趣，又能使學(xué)生思考雙子葉植物與單子葉植物葉片有哪些不同，旱生與水生植物根或莖組織結(jié)構(gòu)又有什么差異等問(wèn)題，以激發(fā)學(xué)生的探索精神與實(shí)驗(yàn)興趣。再次，將實(shí)驗(yàn)明確分類，分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探索性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，而不僅僅是用顯微鏡觀察永久裝片的植物組織解剖結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)盡量縮短講授時(shí)間，在三個(gè)小時(shí)的實(shí)驗(yàn)課中將課堂的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，給學(xué)生留有多次驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)失敗重新驗(yàn)證的時(shí)間。引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，與上文中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有所不同的是，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不要求當(dāng)堂完成，而是給予學(xué)生一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期，要求學(xué)生在此周期內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，例如采集實(shí)驗(yàn)課以外的植物標(biāo)本，在教師指導(dǎo)下自己制作組織切片，觀察并提出問(wèn)題，進(jìn)行研究，撰寫(xiě)報(bào)告，最后匯報(bào)總結(jié)。教師可以根據(jù)以上五個(gè)步驟打分，最后將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)合并，計(jì)入實(shí)驗(yàn)課的總成績(jī)。這種模式使傳統(tǒng)課堂以教師為主的講授方式翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，既能鞏固理論知識(shí)，又能夠使學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生科研能力。

（四）增設(shè)創(chuàng)新性實(shí)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)大學(xué)生探索能力

本科生野外考察實(shí)踐活動(dòng)能鍛煉學(xué)生的科研能力，同時(shí)有利于學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際， 鞏固課堂上所學(xué)知識(shí)。教師可以在保證實(shí)習(xí)基本內(nèi)容不變的條件下適當(dāng)?shù)卦黾觿?chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容。例如，我們帶領(lǐng)學(xué)生參觀植物標(biāo)本館，使學(xué)生在參加實(shí)習(xí)之前就能夠掌握一部分植物的特征。在實(shí)習(xí)期前，我們讓學(xué)生記錄采集時(shí)間、地點(diǎn)、生境等信息，在鑒定植物后，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用課上掌握的知識(shí)探索思考，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，親自動(dòng)手查閱工具書(shū)以及專業(yè)詞語(yǔ)，學(xué)會(huì)觀察采集植物的主要特征并分類，制作植物標(biāo)本，觀察植物結(jié)構(gòu)，制作檢索表并提出自己感興趣的問(wèn)題。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院還鼓勵(lì)并協(xié)助學(xué)生自主組織植物鑒別大賽等校級(jí)活動(dòng)，分為初賽——學(xué)生筆試答題，以“植物學(xué)”的內(nèi)容為主，復(fù)賽——學(xué)生以三人自主采集鑒定標(biāo)本，以PPT形式呈現(xiàn)并介紹植物的特點(diǎn)，如形態(tài)、生境、文學(xué)背景和利用價(jià)值等，由教師去指導(dǎo)和評(píng)分。決賽——搶答以“植物學(xué)”和“植物分類學(xué)”為主的問(wèn)題，根據(jù)最終得分決定勝負(fù)。舉辦植物鑒別大賽既能使學(xué)生自主探索獲得知識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，為科研型人才的培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)。為了滿足培養(yǎng)科研型人才的需要，提升學(xué)生的綜合能力和科研素質(zhì)，學(xué)校和教師需要從學(xué)生的特點(diǎn)與需求出發(fā)，不斷改革創(chuàng)新植物學(xué)的教學(xué)模式。筆者以自身的教學(xué)經(jīng)歷以及作為本碩導(dǎo)師的具體經(jīng)驗(yàn)對(duì)從課堂到實(shí)踐等具體方面進(jìn)行了初步的分析，得出“探索式”教學(xué)模式相較傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠更加合理利用教學(xué)資源，完善教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，最終達(dá)到社會(huì)所需要的科研型人才。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)在植物學(xué)教學(xué)課程改革的不斷探索下，將實(shí)踐與理論相結(jié)合，將課堂講授與野外探索相結(jié)合，將基礎(chǔ)知識(shí)與科技前沿相結(jié)合，形成了適應(yīng)植物學(xué)課堂“提出問(wèn)題—引導(dǎo)思考—小組解決—提煉總結(jié)”的探究式教學(xué)模式。在生態(tài)文明建設(shè)的背景下，提升每一位學(xué)生的能力既是時(shí)代所需，也是每位教師義不容辭的責(zé)任。

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