近年来, 研究型教学作为一种全新的教学理念日趋受到各所高校教学改革的重视, 并逐渐成为衡量高校办学水平的重要标志。在中国期刊网CNKI数据库同时检索“研究型”和“教学”, 至2010年5月, 共有相关文章655篇, 年限跨越近十年。而同时加上“植物学”关键词, 只有很少几篇相关论文。该数据表明植物学课程的研究型教学改革已经成为当前的重要任务。此外, 随着高校课程体系的改革, 许多应用性课程的开设, 缩减了植物学教学课时数。而随着科学技术的迅速发展, 不仅植物学新的研究成果不断涌现, 各相关专业课的研究内容和研究深度也发生很大变化, 使得植物学教学内容涉及面越来越广, 要求越来越高。这迫使教学工作者寻找适合目前现状的植物学研究型教学改革之路。
植物学是我校农学、植保、园艺、资源与环境、生物、生物技术等专业学生的专业基础课, 但是目前植物学上课学时数呈现减少的趋势。这也是目前全国植物学教学面临的问题。我校原农学院植物学最初 (包括理论和实践部分) 为120学时, 现减少为72学时至56学时。目前, 因各学科各专业发展的需要, 植物学的课时又因专业不同而发生了变化。植物学课程涉及到全校5个学院14个专业, 不同学院不同专业在课时安排上都不一样, 如园艺72学时 (实验48学时) , 农学64学时 (实验32学时) 等。在这样的形势下, 植物学的教学内容需要进行相应的改变, 以满足各专业课和社会发展需要。我们调整理论课同时, 根据专业的不同对实践课程的内容进行相应调整, 以达到提高教学效益的目的。
一方面, 在内容上进行精简。删去难懂、过时及与其它课程重复的内容, 适当增加一些植物学相关领域的研究前沿, 让学生了解植物科学最新的发展动态, 以拓宽学生的知识面并与后续课程相衔接。我们编写了适应研究型教学改革的教学大纲, 与原大纲相比精简了部分内容。删减内容主要为细胞 (原核细胞与真核细胞、细胞核结构、染色体结构、无丝分裂和减数分裂) ;植物器官 (种子休眠、根尖原始细胞衍生原理、茎尖组织分区学说、维管形成层原始细胞活动、茎节的解剖构造、裸子植物茎的解剖结构、禾本科植物花序分化、花芽分化过程、根、茎、叶微管系统分化及联系) 等。我们在进行教学内容删减时候, 注意把握植物学理论体系的连贯性。相关内容并不是简单的删去, 而是用较少的恰当的语言加以提及, 以达到植物学理论体系的连贯性和完整性。另一方面, 在编排体系上, 我们仍然以植物生长发育的过程为主线 (细胞、组织、器官、植株) 。第一部分 (植物形态和解剖部分) 以植物个体发育过程中各部分形态建成为主线, 用植物发育的动态过程来阐述植物的生命现象以及部分和整体的关系。第二部分 (植物系统和分类部分) 以学习研究植物分类的基本理论和基本知识为主线, 揭示整个植物界各大类群植物基本特征以及演化规律、被子植物之间的亲缘关系[1]。因为总课时的减少, 将其中一些植物分类的基础理论被调整到实验课中进行讲解。此外, 对植物分类要求比较高的专业如园林专业, 安排在第二学期的3~5月份讲授, 此时植被丰富, 部分早春植物已经开花。这样既保持了植物学知识体系的完整性、连贯性, 也增加了学生动手实验的机会, 提高学生的实践技能, 达到了培养学生研究型学习的目的。
随着生物科学的深入发展, 不仅植物学新的研究成果不断涌现, 各相关专业课的内容和深度也发生改变, 出现了许多教材上没有的新知识。而学生的专业知识主要来源于教师和教材, 因此我们及时给学生补充相关新知识。2009年公布诺贝尔医学奖时, 我们正好讲到细胞, 向学生简单介绍了核糖体的结构和功能, 同时鼓励他们努力学习专业知识。涉及到气孔相关内容, 除了介绍结构和功能, 还谈到气孔如何开闭的细胞信号转导相关知识, 同学们表现出浓厚的学习兴趣。另外, 对相关交叉学科如植物生理学、植物遗传学、生态学等方面的知识也给予适当的介绍, 以扩大学生的知识面、开阔学生视野, 加深对植物学科的了解, 提高学生的学习兴趣。好的教材是实施研究型教学的条件。植物学课程一般是面向一年级新生开设的基础课程, 一本符合新的教学理念和教学要求, 兼顾相关专业对植物学知识需求、创新型人才培养特点和新生的认知与思维能力, 注重知识的系统性、科学性、实用性和先进性的教学教材无疑是必不可少的。我校的植物学课程是江苏省精品课程, 使用的教材是我校植物教研室编写的国家普通高校“十一五”规划教材。该教材“知识模块化、内容编排层次分明”, “学科基础与进展研究有序介绍”, “图文典型、新颖、直感强”。为了适应目前国家教育改革和植物学科的快速发展, 我们及时更新教材, 近五年已经修订两次, 目前正准备第三次修订, 且将植物学课程申报国家精品课程。同时, 我们也参考国际国内优秀的教材, 如《Introductory Plant Biology (9th ed) 》和《Instant notes in plant biology》。
植物学是一门实验性很强的学科。在进行教学内容调整的同时, 我们因专业的不同而适当增加了实验课教学比例, 以达到研究型教学的效果。如园艺和植物保护专业我们设置了48学时的实验内容 (原来为32学时) , 占总学时的67%, 总实验达到16个。其他专业实验课时占总学时数都大于50%。传统的植物学实验教学主要是验证性的基础性实验和简单的验证性实验。我们把实验教学与创新人才培养紧密结合起来, 在认真梳理传统植物学实验教学内容、合理整合实验教学资源的基础上, 重新组织和增设新的植物学实验教学内容和实验项目。按知识模块, 将实验内容合理设计和安排为基础性实验、综合性实验、研究型开放式实验三个层次[2]。在完成验证性实验的基础上, 在基础知识“植物细胞与组织”部分, 实际安排了“不同药用或食用植物几种后含物的识别与比较鉴定”和“旱生植物与水生植物根或茎的机械组织、输导组织的特征比较观察”等项目;在“种子植物的形态和结构”部分, 设计了“不同植物根、茎、叶形态结构差异比较”、“花芽不同发育时期雄蕊与雌蕊在结构上发育的对应关系观察”、“不同植物的子房结构特征差异比较观察”、“不同类型种子萌发成苗的规律观察”等实验项目;在“植物界的类群与识别”部分, 设计了“不同水质中的藻类植物调查与鉴别”、“利用检索表鉴定一定区域内的常见植物”等实验项目。在开展研究型开放式植物学实验的教学中, 我们运用“反思性”教学法, 按照“明确问题”、“确定目标”、“撰写方案”、“开展活动”和“组织交流”五个步骤开展研究型开放式实验项目的教学, 开拓了师生的视野和思维。
充分利用多媒体课件。针对植物学教学信息量大、内容广泛、课时少的特点, 多媒体课件 (CAD) 教学已经成为高校课堂授课的主要手段[3]。在这一方面我们积极制作植物学理论教学课件、实验课教学课件和野外实习教学课件, 以其有声有色, 图文并茂的魅力激发学生的学习兴趣, 帮助学生透彻地理解讲授内容, 使课堂教学充满生机与活力, 达到省时高效的课堂目标, 让学生在自主活动和探索发现中全面发展, 进而提高学生的综合素质。我们在讲绪论的时候, 应用多媒体课件介绍研究杂交水稻“东方魔稻”袁隆平和世界杰出的植物学家“原本山川, 极命草木”吴征镒的感人事迹, 从而启发学生, 学好植物学大有可为。在植物根、茎的初生结构和次生结构的教学中, 应用flash动画、视频录像等手段强化教学效果。比如:将根最初顶端分生组织分化到原表皮、基本组织和原形成层, 以后分别发育成表皮、皮层和维管柱的过程, 用动画演示, 使学生兴趣大增, 学生的学习主动性被很好地调动起来, 积极地参与探究, 取得了很好的教学效果。
充分利用网络教学资源。除了进行课堂教学以外, 我们还积极加强网络建设, 开发网络教学资源, 对课堂教学内容进行有益的补充。建立了我们自己的教学网站:h t t p://j p k c.y z u.e d u.c n/c o u r s e/z w x/, 包含有丰富的内容, 如学习指南、教学课件, 辅导答疑、教学录像、师生互动、植物学习题集等等。我们学院还有专门的实验中心——国家级生物科学与技术教学实验示范中心网站http://sjsys.yzu.edu.cn/。同时我们也参考有关国家级精品课程教学网站, 如南京农业大学植物学教学网站、中山大学网站、浙江大学网站等。有了这些网上教学资源, 不仅方便了学生自学, 也给老师进行教学科研提供了便利条件。通过网络, 学生可以轻松获得自己想要了解的任何资源。例如, 课堂上学生没有很好记录和理解的内容可以利用教学课件或教学录像重新学习和巩固;学生还可以通过习题集进行单元自测, 以了解自己对单元知识的掌握情况等, 从而开辟学生的“第二课堂”。
充分利用数码互动实验系统。为了提高实验教学效果和效率, 2006年我们建立了捷达多媒体互动教学系统。它在实验教学应用中显示出来的作用是传统实验教学手段无法比拟和替代的[4]。例如, 数码互动系统可以将教师和每一位学生显微镜下的图像在投影上显示出来, 当学生有问题时可以直接通过电脑与教师进行远程交流。观察植物细胞中的内含物一节的实验过程中, 用马铃薯观察不同类型的淀粉粒时, 复粒或半复粒淀粉往往很难观察到。但每次实验课堂上总有几位位同学能够找到。数码互动系统可以通过投仪将为数不多的典型切片放大后给学生做示范。在应用了显微互动互动系统后, 有效地实现了信息资源的共享性, 明显提高了教学效果和教学效率, 学生做验的兴趣也得到了增强。互动教学系统促进学生创新能力的培养[4]。在教学过程中, 我们也注意了信息化教学其存在的不足, 使传统教学手段和现代化信息教学手段有机融合。多样化的教学手段、多样化的教学内容, 充分调动了学生的学习积极性和主动性。
植物学传统的野外教学实习是一种验证型的教学模式, 将课堂上的理论知识与野外相结合, 通过野外观察来验证书本知识, 从而达到巩固理论知识的目的。而研究型野外教学实习的指导思想, 不仅仅在于验证书本知识和巩固理论知识, 而是更加重视理论知识的应用, 强调整个过程的参与和学习, 发挥学生学习的主动性, 激发学生的学习兴趣和创造力, 培养学生的团队精神和协作意识[5]。首先, 我们增加了适量的植物学实验学时数, 主要是用来开展研究型野外教学实习。其次, 实习地点的选择。扬州大学是江苏省优秀绿化学校, 校园里是进行现场教学便捷的场所。校园里各种各样的植物好似一个天然的大课堂。由于课时压缩的原因, 将植物分类学部分的理论和实验同时在校园内进行现场教学。在一个广阔而放松的环境中, 学生可以在现场观察和感受植物, 学生的思维被打开, 浓厚的兴趣也被激发出来。因此, 当教师针对某一植物进行讲解时, 学生都会饶有兴趣地围上前仔细倾听、认真观察, 并适时的提出问题, 教师再根据学生提出的的问题有针对性地讲解。同时我们针对各专业不同的培养计划, 积极开展校外实习基地的建设。根据植物学野外教学实习的指导思想和教学原则, 考虑到生态系统和植被的完整性, 同时兼顾教师和学生的便利程度, 我们野外教学实习选在扬州瘦西湖风景区、扬州茱萸湾风景区和扬州凤凰岛生态旅游景区。其中的扬州凤凰岛生态旅游景区是我们植物学科定点的野外实习基地, 因为这里岛屿、森林、芦荡、湿地等自然生态环境保护的非常完好。在植物学野外教学实习期间, 我们尽量邀其他学科专业老师同去, 如动物学和生态学老师。这样做既可增加带队教师的人数, 有利于教师对学生的指导, 又可将植物学、动物学、生态学等学科联系起来, 对学生了解整个生态系统间的相互关系具有积极作用。再次, 改变野外实习指导的方法。一方面采取直观教学法, 指导学生根据植物的外部形态特征、气味、味道、生长环境等来识别植物, 要求学生在实习期间认识常见植物。另一方面采用启发式教学, 启发学生多看、多闻、多尝, 进行自主观察, 联系所学知识, 主动完成植物的识别。同时进行标本采集和制作。今年学生们在凤凰岛湿地进行研究型植被调查, 发现了一种其他地方少有的豆科植物-泽生香豌豆, 具有重要的研究价值。扬州两个主要媒体 (扬州电视台和扬州晚报) 还争相对此发现进行报道。此外, 学生们根据植被调查结果编写《凤凰岛景区植物名录》, 为景区今后的绿化提供了第一手资料, 达到了为区域经济服务的目的。研究型野外教学实习的开展不仅加深了学生对知识的理解, 也增强了学生独立思考问题和解决问题的能力, 更能够让学生了解所学知识的应用价值。
总之, 通过编排并更新教学内容、开展开放性实验教学、开展信息化教学、开展研究型野外实教学习等, 突出“研究型”教育模式, 不仅极大地增强了学生们对植物学理论的理解, 而且学生们还掌握了许多植物学的研究方法, 培养了他们的创新意识、创新思维和创新能力, 调动了学生积极性和主观能动性, 使学生真正成为学习的主人, 提高了教学效果。
摘要：在建设创新型国家和培养创新型人才的前提下, 研究型教学作为一种全新的教学理念贯穿于高校课程改革。植物学课程是高校生物学类相关专业的一门重要基础课, 研究型教学改革已成为其重要任务之一。本文从高校植物学的教学内容、教学形式、教学方法和手段等方面的改革作了探索和研究, 以便为广大研究型教学工作者提供思路和参考。
关键词：研究型教学,植物学,教学内容,教学方式
[1] 郭永兵, 陈中义, 雷泽湘.农科类植物学教学改革的几点探索[J].科技资讯, 2007 (20) :167～168.
[2] 金银根, 等.怎样开展研究型开放式实验教学[J].中国科教创新导刊, 2008 (7) :186～188.
[3] 黄文娟, 等.植物学教学方法和教学手段的改革与实践[J].塔里木大学学报, 2009, 21 (2) :107～110.
[4] 吴晓霞, 等.显微互动教学系统在植物学实验教学中的应用[J].中国科教创新导刊, 2009 (22) :71～73.
[5] 沈显生, 等.研究型野外实习教学的设计与实践[J].与现代化, 2002 (3) :22～2 5.
推荐阅读：
对招贴设计教学的研究与探索06-09
关于创新写作教学的理论研究和实践探索06-18
大数据背景下的大学英语写作教学改革探索05-29
浅谈实习教学质量监控体系的研究与实践论文07-23
网络课件教学的实践与探索05-26
有效教学实践与高效课堂实验研究阶段报告07-09
英语教学的理论探索与实践09-18
