通過植物學教學課程改革培養學生的創新能力

張巍巍，魏 健，馮大領

（河北農業大學生命科學學院，河北保定 071001）

創新教育是以培養具備創新意識、創新思維、創新精神、創新能力、創新人格等創新素質的人才為目的的教育活動，是相對于守成教育或傳統教育而言的一種新型的教育思想、教育理念［1］。是高等教育的重要任務。對于農林院校以及其他類院校生物類專業的學生來說，植物學是大學一年級首先接觸的直觀性很強的專業基礎課，是一門課程體系豐富、教學內容廣泛的傳統學科，在生命學科專業的課程結構中起著承上啟下的作用［2，3］。但該學科具有名詞術語繁多、概念抽象、實踐性強、實驗材料的季節性強等特點。如何使一個傳統學科與時代需求和發展相適應成為目前植物學教學中的重要任務。為了充分發揮植物學課程教學對大學生創新教育的作用，教師從教學思路、模式、方法等方面作了改革，取得了一定的教學效果。通過培養學生獨立的觀察能力、獨立的操作能力、綜合思維的能力，從而達到培養學生綜合創新能力的目的。

一、講授植物學科最新研究進展，保證教學內容的時代性和先進性

當今的人才已經不是傳統意義上的那種滿腹經綸的鴻儒，而是能夠解決某一專業領域所出現的新問題、創建一個新的領域、開拓一片新事業、新天地的創新型人才。僅僅掌握專業基礎知識技能的學生不能算是現代教育的成品，只有具備“創造愿望+知識技能+拼搏精神”的人才才算是現代教育的合格產品。因此，在植物學教學中，要將植物學科領域的前沿知識傳授給學生，努力把學科研究的進展包括新理論、新知識、新技術、新方法在教學過程中有所體現，并且把這些前沿知識與當今世界普遍關心的問題聯系起來，充分保證教學內容的時代性和先進性。只有這樣才能把一個普通的人培養成具有創造欲望和創造能力的人才。

植物學是通過研究植物的形態結構來揭示植物生長發育規律的科學。植物的生長、發育、分化和衰老都涉及許多基因的時空順序表達。在講解營養器官和生殖器官發育過程以及系統發育時，可以將現代分子生物學技術在植物生長發育機理研究上的應用滲透給學生，如細胞分化與鈣離子關系;細胞骨架參與細胞的生理功能;根毛、根冠與側根發生的遺傳調控;模式植物擬南芥某些基因的表達與葉片背腹性的關系;植物葉片的卷曲是植物應對自然界中的逆境刺激的一種反應;開花植物中花粉管穿過柱頭、花柱、花粉管通道將精核運送到深埋在雌性組織中的卵細胞以及這一生理功能的調控機制等。用通俗的、簡單的講解方式讓學生先接觸到最先進的研究領域，尤其是與人們普遍關心的問題，如環境問題、糧食問題、農業生產等相聯系。也許他們不知道其中的原理，但對于他們來說，首先有了初步的認識，也是非常重要的?？梢宰寣W生們充分發揮自己的想象力，尋找方法來探討植物生長、發育規律以及如何解決現存的社會問題等。總之，通過介紹學科領域的最新研究成果，使學生在學習植物學過程中開闊思路，啟發他們的創新意識。只有這樣，才能培養符合時代發展要求的創新型人才。

二、積極營造具有創造性思維的課堂氛圍，激發學生的主動性

創新教育需要特別強調為同學們的質疑、提問、反思創造一個寬松的氛圍。采用多種多樣的啟發性教學形式，能使課堂生動活潑，引人入勝，從而最大限度地調動學生的主動性、積極性，激發學生積極思維，使學生融會貫通地掌握知識［4］。通過這種課堂氛圍，可以使學生在發現問題、解決問題的過程中不斷產生猜測、驚訝、困惑的心理，并緊張地、積極地去思考和探尋解決問題的途徑，從而激發學生的探求心，使學生具有主動學習的積極性，不僅不把學習看成是負擔，而是看成一種精神需要。在植物學教學過程中，把講授的內容與生產、生活聯系起來，提出問題，讓學生思考，同時也要求學生提出問題，全班同學思考。比如:在緒論講授中，請學生思考植物的重要性以及他們希望在植物學課中學到什么知識等;在細胞一章中思考克隆技術;在營養器官的學習中思考結構與功能的適應性，不同逆境下的植物營養器官結構是怎樣的，蘿卜是否可以移栽;在生殖器官的學習中思考如何控制開花，雄性不育產生的原因，如何提高植物產量等等。學生們非常喜歡這種方式，提問題、發言積極主動，調動了全班學生的積極性。老師提出一部分問題，學生提出更多的問題，從而充分營造使學生產生創造性思維的課堂環境，激發同學們的積極性、自主性和創造性。

三、加強實踐教學環節，培養學生的獨立思考和獨立工作能力

素質教育的重點，是使學生具有創新意識和實踐的能力，創新與實踐是緊密結合在一起的。其中實踐操作的能力是培養學生創新能力的重要組成部分，培養學生的創新素質源于豐富的實踐教學，細致的觀察、認真的實驗操作，鍛煉學生的實踐能力是創新素質培養中至關重要的一個組成部分。通過實踐教學，使學生的學習變被動為主動，激發了學生的興趣，啟發了創新思維的形成。在植物學教學實踐中，可從以下幾個方面來激發學生學習的主動性。

（一）加強實踐教學環節

面對教學改革中總學時數減少的現狀，針對植物學學科實踐性強的特點，適當調整教學大綱，增加植物學實踐教學的學時數，使課堂講授與實驗課比例為1∶2。把有些知識點放到實驗課當中去學，代替過去那種主要靠課堂講授來完成的教學模式。如:種子的類型和結構、幼苗的類型、營養器官的變態、花的組成、種子植物的形態學術語等，都放在實驗課中邊看邊學，學生在實驗課上根據實物來學習，使植物學中很多繁雜的名詞變得形象、生動，既加深了印象，又提高了學生對學習知識的興趣和主動性，進而激發了學生的創新意識。學生在學習過程中，提出很多問題:子葉出土幼苗和子葉留土幼苗在生產實際中有什么應用?產生無籽果實的原因是什么?根、莖如何長長和長粗?變態器官與環境的相關性，如何判斷果實類型?如何通過果實來理解心皮的概念?葉片結構與環境的關系，等等。如果沒有這么多實踐課，單純靠課堂講授是不會激發學生的想象力，也就談不上創新意識和創新思維的產生，更談不上活學活用，進而改變過去那種被動去聽、死板去學的形式。

（二）增加探索、設計性實驗

傳統的植物學教學實驗幾乎全部為驗證性的實驗，通常是通過教師介紹實驗的內容和方法，然后讓學生根據實驗教材上的描述進行實驗操作以驗證書本上的理論知識，這樣對于充分發揮學生們的想象力，啟發創造性思維非常不利。因此在植物學實驗課中，添加探索、設計性實驗。讓學生們設計實驗:比較雙子葉植物和單子葉植物、不同生境條件下的植物根、莖、葉形態結構的差異;花芽分化各時期與外部形態特征的對應關系;花芽不同發育時期雄蕊和雌蕊在結構上發育的對應關系;不同植物的花粉在蔗糖培養基上的萌發與生長特征觀察;不同植物的子房結構特征差異;利用檢索表鑒定感興趣的植物;對常見植物進行特征描述，編制檢索表，等等。

通過參與探索、設計性實驗，可以使學生放開手腳，發揮他們的創造性，可以用眼睛觀察問題、用大腦思考問題、用手操作實驗、用嘴與其他同學們討論交流，給予學生充分的自由發揮空間，增加學生們獨立思考、自主表達、自我選擇的機會，從而提高學生提出問題、分析問題進而解決問題的能力，促進了學生的個性發展，進而啟發了學生的創造性潛能。并且對學生開放實驗室，使實驗室真正成為培養創新型人才的重要基地。

（三）改變教學實習模式

植物學教學實習是植物學實踐教學的重要的組成部分。通過在野外的實踐和實習教學，使學生鞏固和加深了對課本上理論知識體系的理解，培養了學生對科學研究的興趣和必要的理論知識技能，同時也培養了學生們的環保意識和團隊協作精神，這對于每個學生來講都是一次十分難得的學習機會。以往的教學實習都是在1周內完成，學生們實習后，要么認識展葉的植物而開花后就不認識了，或者是開花時認識，不開花就又不認識了。學生們剛實習完時，認識的植物的確不少，但實習過后幾乎都忘了，沒有從根本上真正認識它，甚至換個位置就不認識了。學生認植物時死記硬背植物特征，不是從生殖器官的不同特征來區分，更談不上用系統的分類知識去認識植物。

因為植物的季節性較強，不同植物其萌芽、展葉、開花、結果等物候不同，因此，要全面了解每種植物的特征，充分認識它，就要在不同季節連續觀察，才能達到理想的學習效果。因此，我們的植物學教學實習由老師引導，采用多次分期進行的辦法。學生在實習中，可以在不同時期觀察同種植物的形態特征，并能夠將多種植物根據其營養器官與生殖器官的特征及功能進行特定的分類比較，從而用系統的分類知識來對植物加以識別。同時也真正體會到了植物世界的奧妙，對植物學科產生濃厚的興趣。

四、因材施教，促進學生綜合素質的全面發展

由于每個學生所處的家庭環境各不相同，其日常的生活習慣和社會交往方面也有所不同，所以每位學生的綜合素質必然存在著各種差異，學生們的學習成績和學習效率也存在著一定差距。因此，在日常的教學環節中，作為老師應當正視自己學生們存在的差距，樹立比較全面的素質教育新思想，以學生本身作為出發點，根據學生的不同特點，有意識地尋找發現每一個學生所具有的長處，發掘他們所具有的潛力，并時常鼓勵學生發展個性，激勵他們奮發向上的精神，提高學生的創新思維意識，進而帶動他們努力完成各項學習目標。

在河北農業大學的學生中，有二本生、三本生，還有基礎更差些的一村一名大學生。這些學生的學習成績、學習主動性、紀律性等都有很大的差別。對學習認真、踏實的二本生，教師引導他們認真分析每一個知識點，使知識系統化，通過實踐，開拓思路，并引導他們逐步形成科學研究的思路。針對三本生思維活躍、紀律性差的特點，老師對他們在引導的同時，充分發揮他們思維活躍的特點，設置問題場景，充分調動他們的學習積極性，增強想象力。對于基礎比較差的一村一名大學生，講解的知識不要太深奧，在傳授理論知識的同時，主要側重理論與生產實踐相結合的知識，逐步滲透知識的趣味性、實用性。對于這些千差萬別的學生，老師要采取不同的教學方法和手段，并且能夠結合這些方法提高學生的思維能力、動手能力等，而這些能力正是創新能力的基礎［5］。在此基礎上因材施教，才能取得最佳的教育目的，培養出適應現代化要求的市場經濟條件下的創新型人才。

在整個教學過程中，注重發展學生們所具有的個性品質，使每個學生都在自己的發展空間里形成不同的個性發展層次，為培養其創新能力奠定堅實的基礎。

五、利用信息化的教學手段，創建植物信息網絡，豐富和拓展學習空間

充分利用現代化和信息化的教學手段，以增加教學信息量為出發點，把先進的多媒體技術及網絡課程用于教學工作，給學生更多的時間和空間去消化、吸收，也是目前教學工作適應社會發展需要的體現。

在教學過程中，充實課件內容，把清晰的圖片、好看的動畫，幽默的講解溶于課件當中，給學生盡可能多的信息量，激發學生的學習興趣，使他們通過這些學習資料自主地學習，從而擴展學生的思維空間;在實踐教學過程中，可以考慮建立植物學、植物分類學等信息數據庫，全方位、立體化地展現各種植物的形態、生長環境等信息。讓學生在實踐教學過程中充分利用無線網絡等先進技術了解知識，進而創造新知識。

此外，還要加強植物學網絡課程建設，將植物學教學大綱、教學教案、教學課件、復習思考題、教學參考書、植物資源圖片等上傳網絡，并不斷進行網絡維護與更新，讓學生們在課堂以外還能夠學到植物學知識，了解植物學的課程體系，豐富和拓展學生的學習空間。

總之，創新是民族進步的靈魂［6］。創新能力的培養是未來大學生們適應工作崗位的必然需要。在現代的教學模式中，讓學生們形成創新意識，將培養學生的創新能力作為培養學生綜合素質目標的重點。在植物學教學過程中，讓學生表現出高度的自主性、主動性和創造性，把學生培養成適應現代化建設，并且具有扎實的知識技能體系和開拓進取的創新意識的高級人才。

［1］呂德雄.創新教育與我國的高等教育改革——美國高等教育的啟示［J］.南京社會科學，2007（6）:125-128.

［2］金銀根.植物學［M］.北京:科學出版社，2006.

［3］李明，馮大領，王樹香.提高植物學課堂教學效果研究［J］.河北農業大學學報（農林教育版），2010（2）:220-223.

［4］謝義林.農科類本科植物學啟發性教學方法的探討［J］.科教導刊，2013（17）:92-93.

［5］侯力莉，李慧男，張家成.高校培養創新型人才的教學策略［J］.長春工業大學學報（高教研究版），2011（3）:105-106.

［6］陳建鋒.高職院校開展創新教育的思考［J］.中國成人教育，2007（4）:101-102.

（編輯:楊建肖）