本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式的應(yīng)用

洪森榮，李蕓蕓，劉佳凝

(上饒師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，江西 上饒，334001)

0 引言

加強(qiáng)本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)，是構(gòu)建地方本科院校新發(fā)展格局、推動(dòng)地方本科院校高質(zhì)量發(fā)展的題中之義[1]。習(xí)近平總書記一直關(guān)切本科層次技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)，多次發(fā)表重要講話、作出重要指示、提出關(guān)鍵研判，形成了本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)系列論述，為本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)提供了價(jià)值指引、目標(biāo)要求和路徑遵循[2]。研究表明，傳統(tǒng)的技術(shù)技能型人才培養(yǎng)普遍停留在單一技術(shù)的功能用途、操作技巧、適用范圍等淺層顯性知識(shí)層面，而對(duì)技術(shù)知識(shí)的交叉融會(huì)、遷移創(chuàng)新等更深層隱性知識(shí)涉及較少，至于團(tuán)隊(duì)協(xié)作、職業(yè)精神等綜合人文素養(yǎng)尚無關(guān)注[3]。鑒于此，地方本科院校應(yīng)進(jìn)行教學(xué)模式的改革，提供廣視角和深層次相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容體系，通過設(shè)計(jì)性學(xué)習(xí)讓學(xué)生接觸技術(shù)發(fā)展的“瓶頸性”前沿知識(shí)，通過論證性學(xué)習(xí)讓學(xué)生探究從原始技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)規(guī)模應(yīng)用的“卡脖子”技術(shù)問題，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維力、探索創(chuàng)造能力和自由求真精神[4]。在國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域，從 20 世紀(jì) 80 年代末開始重視基于科學(xué)論證的教學(xué)干預(yù)，Sampson等[5]以建構(gòu)主義理論和認(rèn)知學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)提出的ADI 教學(xué)模型是本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的合理選擇。ADI 教學(xué)模型強(qiáng)調(diào)知識(shí)不是簡(jiǎn)單遷移，而是浸入式教學(xué)，開展論證式實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，學(xué)生通過科學(xué)論證獲得知識(shí)和技能[6]。Sampson 團(tuán)隊(duì)將ADI教學(xué)模式分為八個(gè)教學(xué)步驟，即提出研究問題、收集、分析數(shù)據(jù)或資料、構(gòu)建論據(jù)、展開論證、創(chuàng)建書面研究報(bào)告、交互評(píng)價(jià)、修正并再次提交評(píng)價(jià)、討論反思[7]。目前，在生物農(nóng)林類課程教學(xué)中采用ADI 教學(xué)模型的研究尚未見報(bào)道。植物組織培養(yǎng)是20世紀(jì)初以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的以實(shí)踐和應(yīng)用為主的植物生物技術(shù)，是生物科學(xué)、生物技術(shù)、園林、園藝專業(yè)與生物農(nóng)林中藥材行業(yè)密切相關(guān)的生物工程領(lǐng)域現(xiàn)代職業(yè)教育核心課程，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析問題和解決問題能力的有效載體，更是教育部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家林業(yè)局共同組織實(shí)施“卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”的主干課程(教高函[2014]7號(hào))[8]。本文將在本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下，圍繞植物組織培養(yǎng)教學(xué)中普遍存在的以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)受限、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)削弱、邏輯推理欠缺、學(xué)生學(xué)過即忘等問題，實(shí)施ADI教學(xué)模式，旨在切實(shí)推進(jìn)具有熟練專業(yè)技能、批判思維習(xí)慣和合作學(xué)習(xí)能力的植物組織培養(yǎng)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)2018級(jí)(1)班(對(duì)照班，40人，5男35女)和生物科學(xué)專業(yè)2019級(jí)(1)班(試驗(yàn)班，64人，14男50女)。對(duì)照班和試驗(yàn)班均是理科生且高考成績(jī)、年齡等無明顯差異。

1.2 方法

對(duì)照班按照傳統(tǒng)的教材《植物組織培養(yǎng)(第二版)(玉帶、陳勁楓)》進(jìn)行LBL(Lecture-based Learning)教學(xué)模式(以教師授課、學(xué)生聽課為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式)講授，試驗(yàn)班實(shí)施ADI教學(xué)模式[9]。ADI教學(xué)模式，1)引出主題，根據(jù)主題創(chuàng)設(shè)植物組織培養(yǎng)問題情境，明確植物組織培養(yǎng)研究目標(biāo)，吸引學(xué)生注意力和興趣；2)收集并分析數(shù)據(jù)，學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)，通過植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)收集并分析數(shù)據(jù)；3)形成初步論證，學(xué)生初步形成植物組織培養(yǎng)主張、證據(jù)和推理；4)開展論證會(huì)議，分若干小組進(jìn)行植物組織培養(yǎng)論證會(huì)議，每個(gè)學(xué)生表述自己植物組織培養(yǎng)觀點(diǎn)，給出支持植物組織培養(yǎng)觀點(diǎn)的證據(jù)和推理，發(fā)言者如果認(rèn)同其他學(xué)生植物組織培養(yǎng)意見，可以根據(jù)其他學(xué)生評(píng)價(jià)修改完善自己植物組織培養(yǎng)論證；如果不同意，則提出反駁，提供植物組織培養(yǎng)反證證據(jù)；5)書面論證實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生需要根據(jù)植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)及植物組織培養(yǎng)課堂小組論證會(huì)議完成植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告；6)“雙盲”評(píng)議表(隱去學(xué)生姓名和小組名，含“雙盲”評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)和反饋信息)，教師將學(xué)生的植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告分發(fā)給其他學(xué)生，學(xué)生利用“雙盲”評(píng)議表給植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分；7)修改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告由教師給予等級(jí)和評(píng)語(yǔ)，返還給作者修改；8)總結(jié)反思，植物組織培養(yǎng)書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終修改完成后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生討論反思植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方案。

1.3 ADI教學(xué)效果

對(duì)照班和試驗(yàn)班的植物組織培養(yǎng)課程理論期末考核采用閉卷考試形式。期末考試試卷包括填空題(10分)、選擇題(20分)、名詞解釋(30分)、問答題(40分)4種題型，其中問答題著重考查學(xué)生植物組織培養(yǎng)技術(shù)技能實(shí)際應(yīng)用能力。試驗(yàn)班植物組織培養(yǎng)課程結(jié)束后，評(píng)判性思維能力測(cè)量采用彭美慈等[10]修訂的評(píng)判性思維能力測(cè)量表中文版(CTDI-CV，Critical Thinking Disposition Inventory-Chinese Version)問卷表從尋找真相、開放思想、分析能力、系統(tǒng)化能力、評(píng)判性思維的自信心、求知欲和認(rèn)知成熟度7個(gè)維度進(jìn)行問卷調(diào)查；批判性思維技能測(cè)試題參考姚曉紅博士論文對(duì)批判性思維技能自主命題的內(nèi)容[11]，根據(jù)加利福尼亞批判性思維技能測(cè)試(The California Critical Thinking Skills Test，簡(jiǎn)稱CCTST)中“分析、評(píng)價(jià)、推理”3個(gè)核心技能的主旨和內(nèi)涵設(shè)計(jì)題目；植物組織培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣量表參考胡象嶺教授所編制的物理學(xué)學(xué)習(xí)興趣量表的內(nèi)容[12]，充分考慮學(xué)生的身心特征和植物組織培養(yǎng)的課程特點(diǎn)編寫；科學(xué)態(tài)度量表采用洪瑞兒等[13]編制的科學(xué)態(tài)度量表，共 4 個(gè)維度(科學(xué)學(xué)習(xí)自我效能、科學(xué)興趣、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、參與度)；科學(xué)論證傾向量表采用Infante等所編制的科學(xué)論證傾向量表[14]，該問卷包含兩個(gè)維度(傾向接受論證、避免接受論證)，傾向接受論證是正向的，避免接受論證則是負(fù)向的。

1.4 數(shù)據(jù)處理

以上期末考試和問卷調(diào)查均重復(fù)3次，所有數(shù)據(jù)表示為Mean(平均值)±SD(標(biāo)準(zhǔn)差)，數(shù)據(jù)用SPSS25.0軟件進(jìn)行One-Way ANOVA分析，再進(jìn)行LSD法檢驗(yàn)，P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 批判性思維傾向分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用前后學(xué)生批判性思維傾向的問卷調(diào)查結(jié)果如表1所示。CCTDI-CV的總分為420分，得分250分是正性和中性表現(xiàn)的分界線。由表1可知，試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用前學(xué)生得分最高332分，最低分136分，平均分238.65分，顯著低于正性和中性表現(xiàn)的分界線(250)，說明試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用前學(xué)生批判性思維尚未達(dá)標(biāo)。ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生批判性思維傾向的問卷調(diào)查結(jié)果表明，試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生得分最高408分，最低298分，平均342.84分，顯著高于正性和中性表現(xiàn)的分界線(250分)，說明試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生批判性思維能力顯著提高。對(duì)照班和試驗(yàn)班學(xué)生批判性思維傾向的現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果如表2所示。從表2可知，與對(duì)照組學(xué)生植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)模式相比較，試驗(yàn)班學(xué)生在植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后在CTDI-CV尋找真相、開放思想、分析能力、系統(tǒng)化能力、評(píng)判性思維的自信心、求知欲和認(rèn)知成熟度7個(gè)維度上測(cè)評(píng)分上均具有顯著差異。說明本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式可以顯著促進(jìn)學(xué)生批判性思維傾向增強(qiáng)。

表1 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用前后試驗(yàn)班學(xué)生批判性思維傾向分析

表2 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班評(píng)判性思維傾向分析

2.2 批判性思維技能分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用前后學(xué)生批判性思維技能的問卷調(diào)查結(jié)果如表3所示。批判性思維技能測(cè)試共有12 道題，總分為24分，≥20分為批判性思維技能強(qiáng)，15～20分說明批判性思維技能較強(qiáng)，10～15分說明批判性思維技能較弱，<10分說明批判性思維技能弱。由表3可知，試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用前學(xué)生得分最高分18分，最低分0分，平均8.63分，顯著低于中位數(shù)10分，說明試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用前學(xué)生批判性思維技能尚未達(dá)標(biāo)，批判性思維技能中等偏弱，提升空間較大。ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生批判性思維技能的問卷調(diào)查結(jié)果表明，試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生得分最高24分，最低14分，平均20.24分，顯著高于中位數(shù)10分，說明試驗(yàn)班ADI教學(xué)模式應(yīng)用后學(xué)生批判性思維技能顯著增強(qiáng)。對(duì)照班和試驗(yàn)班學(xué)生批判性思維技能的問卷調(diào)查結(jié)果如表4所示。從表4可知，與對(duì)照班學(xué)生植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)模式相比較，試驗(yàn)班學(xué)生在植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后在批判性思維技能3個(gè)維度(分析技能、推理技能和評(píng)估技能)上測(cè)評(píng)分上均具有顯著差異。說明本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式可以顯著促進(jìn)學(xué)生批判性思維技能提高。

表3 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用前后試驗(yàn)班學(xué)生批判性思維技能分析

表4 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班評(píng)判性思維技能分析

2.3 學(xué)習(xí)興趣分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用前后學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問卷調(diào)查結(jié)果如表5所示。由表5可知，對(duì)照班和試驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)興趣問卷的得分無顯著性差異，可以作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。對(duì)照班學(xué)生經(jīng)過植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)模式后，其學(xué)習(xí)興趣問卷的得分與植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)模式應(yīng)用前仍無顯著性差異；試驗(yàn)班學(xué)生經(jīng)過植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式后，其學(xué)習(xí)興趣問卷的得分與植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用前具有顯著性差異，且與對(duì)照班學(xué)生經(jīng)過植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)模式后的學(xué)習(xí)興趣問卷得分也具有顯著性差異。說明ADI 教學(xué)模式能顯著提高學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)的學(xué)習(xí)興趣。

表5 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班學(xué)習(xí)興趣分析

2.4 科學(xué)態(tài)度分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用的科學(xué)態(tài)度問卷調(diào)查結(jié)果如表6所示。由表6可知，本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班在科學(xué)態(tài)度4個(gè)維度(學(xué)習(xí)自我效能、科學(xué)興趣、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、參與度)和科學(xué)態(tài)度總分上均具有顯著性差異，ADI 教學(xué)模式能顯著提高學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)的科學(xué)態(tài)度。

表6 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班科學(xué)態(tài)度分析

2.5 科學(xué)論證傾向分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用的科學(xué)論證傾向問卷調(diào)查結(jié)果如表7所示。由表7可知，本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班在科學(xué)論證傾向2個(gè)維度(傾向接受論證、避免接受論證)和科學(xué)論證傾向總分上均具有顯著性差異，ADI 教學(xué)模式能顯著提升學(xué)生對(duì)植物組織培養(yǎng)的科學(xué)論證傾向。

表7 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班科學(xué)論證傾向分析

2.6 期末考試成績(jī)分析

本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下ADI教學(xué)模式應(yīng)用的期末考試成績(jī)分析結(jié)果如表8所示。期末考試試題中的問答題著重考查學(xué)生植物組織培養(yǎng)技術(shù)技能實(shí)際應(yīng)用能力。由表8可知，與對(duì)照班學(xué)生相比較，試驗(yàn)班學(xué)生在植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后在期末考試成績(jī)上具有顯著差異，說明，本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式的應(yīng)用可以顯著促進(jìn)學(xué)生植物組織培養(yǎng)技術(shù)技能實(shí)際應(yīng)用能力的提高。

表8 本科層次技術(shù)技能型人才培養(yǎng)視域下植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)模式應(yīng)用后對(duì)照班和試驗(yàn)班期末考試成績(jī)分析

3 討論

3.1 ADI教學(xué)與批判性思維

植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)強(qiáng)調(diào)論證研究，看重知識(shí)內(nèi)化，著眼思維創(chuàng)新，落腳技能精熟，培養(yǎng)工匠精神，建構(gòu)概念支架和論證支架，以見習(xí)實(shí)踐驗(yàn)證理論知識(shí)，以操作技能質(zhì)疑原理定義，以縝密思維推理設(shè)計(jì)缺陷，每一環(huán)節(jié)均滲透批判性思維的培養(yǎng)。表明可以通過植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)影響批判性思維，且相互關(guān)系是正向的，即越能積極投入到植物組織培養(yǎng)ADI學(xué)習(xí)活動(dòng)中，越能提高其植物組織培養(yǎng)批判性思維水平。

3.2 ADI教學(xué)與學(xué)習(xí)興趣

植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)擺脫了傳統(tǒng)植物組織培養(yǎng)LBL教學(xué)的沉悶呆板，以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生得出正確結(jié)論，學(xué)生學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)積極性高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)在論證時(shí)呈現(xiàn)植物組織培養(yǎng)豐富背景材料和植物組織培養(yǎng)真實(shí)情境引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)的課后持續(xù)討論相關(guān)論點(diǎn)論據(jù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)主動(dòng)性。

3.3 ADI教學(xué)與科學(xué)態(tài)度

科學(xué)態(tài)度是植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)中的一個(gè)重要方面。首先科學(xué)態(tài)度是獲得牢固植物組織培養(yǎng)知識(shí)和技能的重要保證。培養(yǎng)學(xué)生植物組織培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度可以在植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)中設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方法，比如PBL和CBL教學(xué)方法，只要把植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)的全過程，作為培養(yǎng)學(xué)生植物組織培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié)，深挖教材植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)內(nèi)容，綜合、交替地運(yùn)用各種具體教學(xué)方法，持之以恒，有計(jì)劃、有目的地完成植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)，學(xué)生的植物組織培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度必定會(huì)形成，植物組織培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)也將日漸提高。

3.4 ADI教學(xué)與科學(xué)論證能力

與植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)LBL教學(xué)相比，植物組織培養(yǎng)ADI教學(xué)可以形成學(xué)生的科學(xué)探究論證能力，使學(xué)生掌握植物組織培養(yǎng)科學(xué)論證方法，初步具備植物組織培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)論證認(rèn)知，學(xué)生通過小組合作表達(dá)植物組織培養(yǎng)觀點(diǎn)，傾聽其他學(xué)生植物組織培養(yǎng)意見，通過思維碰撞促進(jìn)學(xué)生植物組織培養(yǎng)能力(自我效能感、科學(xué)興趣和團(tuán)隊(duì)意識(shí))提升。