高等院校植物學(xué)開放式實驗教學(xué)課程建設(shè)與實踐

李忠虎　劉文哲　房敏峰　趙桂仿

摘要：植物學(xué)是高等院校生物科學(xué)類專業(yè)的一門主干必修課程。然而目前大多高校的植物學(xué)實驗課程受到傳統(tǒng)授課方式單一、課程考核體系不合理、教材創(chuàng)新度不夠以及實驗室環(huán)境條件的限制，嚴(yán)重制約了學(xué)生對于植物學(xué)核心課程知識的掌握，也不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。我們在總結(jié)多年植物學(xué)實驗教學(xué)經(jīng)驗和課程體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，提出并構(gòu)建了“開放式”課程教學(xué)新體系，并利用“開放式”實驗教學(xué)方法，采用新的課程考核體系，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：植物學(xué)；開放式教學(xué)；考核體系

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）52-0269-02

物學(xué)課程是當(dāng)前高等綜合院校、農(nóng)林院校生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)和生物技術(shù)等專業(yè)的一門主干必修課程，其實驗課是該門主干課程的核心和重要組成部分[1]。因此，高等院校的植物學(xué)實驗課在整個植物學(xué)教學(xué)體系中發(fā)揮著巨大的推動和促進(jìn)作用，植物學(xué)實驗課程教學(xué)的成功與否直接關(guān)系到該門主干核心課程的深入掌握和靈活運用。當(dāng)前，國內(nèi)大部分高校的植物學(xué)實驗課程由于創(chuàng)新實驗教學(xué)體系建設(shè)不足、實驗設(shè)計思路不靈活和具體教育教學(xué)方法方式等不能靈活運用，嚴(yán)重影響了當(dāng)代大學(xué)生對于植物學(xué)核心課程知識的掌握，進(jìn)一步制約了生命科學(xué)類相關(guān)專業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和發(fā)展[2]。具體表現(xiàn)在以下幾方面。

一、實驗課授課方式單一

當(dāng)前，國內(nèi)大多數(shù)高等院校由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響，在講授植物學(xué)實驗課程時往往重視程度不夠，具體表現(xiàn)在：多由教師首先介紹本次實驗的主要內(nèi)容以及所用到的具體材料和方法工具，然后學(xué)生參照教師的方法和步驟進(jìn)行具體的實驗技能操作。這種灌輸式的教學(xué)模式以教師為中心，整個過程中學(xué)生很少主動去思考實驗的目的和內(nèi)在原理，一般都是被動地接受知識，這種授課模式嚴(yán)重制約了學(xué)生提出問題和分析解決問題的綜合能力的培養(yǎng)[3]。

二、實驗課程考核體系不合理

考核是植物學(xué)實驗課程教學(xué)體系中的一個重要環(huán)節(jié)。但目前大多數(shù)高等院校的實驗課程考核方式單一，不夠靈活。具體考核仍采用傳統(tǒng)模式，如將學(xué)生的出勤情況和完成實驗報告的好壞等作為主要考核指標(biāo)，約占實驗總成績的70%—80%，而期末的實驗試卷成績僅占20%—30%。一般學(xué)生在做完實驗后，往往只停留在對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的表面觀察，而缺乏進(jìn)一步深入的比較和分析研究。

三、實驗課程教材創(chuàng)新度不夠

教材是一門課程知識體系的重要載體和靈魂，一本好的教材關(guān)系到該門課程是否能夠真正被學(xué)生所掌握和接受[4]。然而，目前大多數(shù)高校的植物學(xué)實驗課程教材，主要是教學(xué)老師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度隨機(jī)編寫，缺乏符合生命科學(xué)各專業(yè)自身特點的實驗教材課本，其實驗內(nèi)容缺乏特色和完整性以及創(chuàng)新性，而且不同學(xué)科的相關(guān)專業(yè)課程實驗內(nèi)容設(shè)置重復(fù)，各實驗課程在制定實驗內(nèi)容時缺乏必要的溝通和聯(lián)系，造成了實驗內(nèi)容的大量重復(fù)和冗余。

四、實驗環(huán)境的制約

一般來說，目前大多數(shù)高校的植物學(xué)實驗課程的授課和實踐操作訓(xùn)練都在具體的實驗室進(jìn)行。對植物系統(tǒng)分類部分的實驗教學(xué)，大都依據(jù)以前采集積累的植物標(biāo)本進(jìn)行觀察和講解。這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式由于實驗場地和環(huán)境的限制，再加上一些植物標(biāo)本長時間保存，已失去了分類鑒定的第一手資料和鑒定特征。這大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)植物學(xué)課程的興趣，也不利于學(xué)生提出、分析和解決問題能力的培養(yǎng)。

針對以上這些問題，我們提出了一套適合于植物學(xué)相關(guān)專業(yè)課程的開放式實驗教學(xué)課程新體系，取得了不錯的教學(xué)效果：

1.構(gòu)建“開放式”植物學(xué)實驗課程教學(xué)新體系。經(jīng)過多年的實踐教學(xué)改革和探索，構(gòu)建了以植物界的系統(tǒng)進(jìn)化為主線的縱向理論知識體系。具體將植物學(xué)實驗內(nèi)容分為植物細(xì)胞和組織、低等孢子植物、高等孢子植物和種子植物三大模塊。三個模塊既代表了植物界的主要類群，又體現(xiàn)了植物演化的關(guān)鍵階點，讓學(xué)生建立“Nothing in biology makes sense except in the light of Evolution”（藉進(jìn)化之光，解生物學(xué)之謎）的思維觀點；進(jìn)而讓學(xué)生形成在學(xué)習(xí)植物學(xué)時，應(yīng)該保持生物演化的思想，這樣才能更好和更透徹地理解植物在長期進(jìn)化過程中形成的各種特征和機(jī)理，從而達(dá)到對生命演化的本質(zhì)認(rèn)識。

2.革新植物學(xué)實驗課程教學(xué)新內(nèi)容。根據(jù)近年來生命科學(xué)類專業(yè)發(fā)展過程中涌現(xiàn)的一些新技術(shù)和新方法，我們創(chuàng)新植物學(xué)具體實驗教學(xué)內(nèi)容，將實驗內(nèi)容分為三大部分：第一部分為植物學(xué)基本實驗技能，包括光學(xué)顯微鏡的使用及維護(hù)、臨時裝片及染色、徒手切片法、組織離析制片技術(shù)、植物花程式和花圖式以及植物檢索表的使用與編制等實驗?zāi)K。第二部分為基礎(chǔ)實驗，包括植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)及后含物，植物的組織，藻類植物，真菌和地衣，苔蘚植物，蕨類植物，裸子植物，根、莖、葉、花和果實的形態(tài)結(jié)構(gòu)與發(fā)育等模塊。第三部分是綜合及研究性實驗，包括植物組織及細(xì)胞的顯微化學(xué)鑒定，植物營養(yǎng)器官的趨同適應(yīng)及趨異適應(yīng)觀察，花粉活力與柱頭可授性檢測，校園植物物候期的觀測與記錄，人工傳粉實驗以及染色體核型分析等實驗內(nèi)容。其中植物學(xué)基本實驗和基礎(chǔ)實驗部分為學(xué)生必做實驗，綜合實驗部分由教師根據(jù)學(xué)生興趣，分為不同的小組進(jìn)行討論選題，目的在于提高學(xué)生的動手能力，以及分析和解決問題的能力，同時也有利于綜合性和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

3.“開放式”教學(xué)方法和考核體系的運用。在植物學(xué)實驗教學(xué)過程中，我們逐漸探索啟用新的教學(xué)模式和方法，如模塊式教學(xué)、立體式教學(xué)。在課堂上，引導(dǎo)學(xué)生積極提出問題，活躍課堂氣氛，甚至在一些實驗章節(jié)，我們根據(jù)學(xué)生的興趣分為不同的小組，讓學(xué)生自己講述實驗的目的和原理以及具體的操作步驟，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

另外，隨著實驗教學(xué)改革的進(jìn)一步發(fā)展，在植物學(xué)開放實驗室進(jìn)行自由的實驗，讓學(xué)生進(jìn)行高水平、高質(zhì)量的新型實驗。同時，針對植物學(xué)課程系統(tǒng)分類知識的重要性，我們在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合植物花期以及結(jié)構(gòu)等發(fā)育特點，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行校園植物的識別和鑒定。在校園中實地去認(rèn)識和鑒別植物，不拘泥于植物學(xué)實驗內(nèi)容的前后章節(jié)和順序。這樣既增加了實驗課程的趣味性，也提高了同學(xué)們學(xué)習(xí)植物學(xué)課程的熱情。

此外，開放實驗的考核體系，由學(xué)生在完成基本的實驗訓(xùn)練操作后，由教師擬定實驗范圍，給出實驗必須要完成的內(nèi)容或檢測指標(biāo)。同時結(jié)合教師的科研項目，由學(xué)生自行查找資料，確定實驗方法和具體方案，在教師的指導(dǎo)下獨立完成實驗。對實驗?zāi)康目己?，更加注重學(xué)生是否參與了整個實驗過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實驗過程中對實驗技術(shù)和方法的靈活運用，讓學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、討論和分析問題，探討和尋求解決問題的方法和技術(shù)，這種考核體系培養(yǎng)和提高了學(xué)生實踐操作技能和解決問題的綜合能力，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張迎梅，陳強(qiáng).“流動式”生物學(xué)野外實習(xí)探索與實踐[J].高等理科教育，2003，（5）：80-83.

[2]陳模舜，李鈞敏.植物學(xué)野外實習(xí)教學(xué)改革實踐與探討[J].生物學(xué)雜志，2003，（3）：43-45.

[3]徐愛東.植物學(xué)野外實習(xí)的三點體會[J].生物學(xué)教學(xué)，2005，30（2）：18-19.

[4]馮富娟，張明.關(guān)于“植物學(xué)”野外實習(xí)教學(xué)的幾點體會[J].中國林業(yè)教育，2003，（2）：55-56.