基于以能力為本位的植物學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

左經(jīng)會，楊再超，向 紅，廖 雯，謝 斐

(六盤水師范學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，六盤水 553004)

植物學(xué)作為農(nóng)林、綜合性大學(xué)、師范院校生物科學(xué)等專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，學(xué)科地位十分顯著。自2003年教育部啟動精品課程建設(shè)以來，以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力、專業(yè)技能、分析與解決問題能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)改革受到極大關(guān)注，許多學(xué)者在植物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行了改革探索[1-10]，對提高植物學(xué)教學(xué)質(zhì)量起到積極作用。但由于學(xué)校類型、專業(yè)、培養(yǎng)目標(biāo)的不同，再加上植物學(xué)課程學(xué)時(shí)的壓縮，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生達(dá)到植物學(xué)課程的目標(biāo)要求是每位植物學(xué)教學(xué)工作者必須面對和解決的問題。

1 國內(nèi)本科院校植物學(xué)課程設(shè)置、課程建設(shè)和教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程教學(xué)時(shí)數(shù)分化較大，總體呈明顯壓縮趨勢

20世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初，植物形態(tài)解剖學(xué)和植物分類學(xué)理論授課學(xué)時(shí)多為140學(xué)時(shí)左右。植物學(xué)實(shí)驗(yàn)課每周開出1個(gè)實(shí)驗(yàn)，一般開出30個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)大約60學(xué)時(shí)。自2003年以來，隨著精品課程建設(shè)的推進(jìn)，在國家精品課程中，理論課學(xué)時(shí)最多的是中山大學(xué)(72課時(shí))，最少的是浙江大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)(48學(xué)時(shí))；在省級精品課程中，以植物學(xué)為課程名稱的理論課學(xué)時(shí)最多的是西華師范大學(xué)(93課時(shí))，最少的是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和北京林業(yè)大學(xué)(32課時(shí))，在60～69課時(shí)和80～89課時(shí)這兩個(gè)課時(shí)段的學(xué)校較多，分別有6所和5所[11]。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)分化

植物學(xué)是一門經(jīng)典學(xué)科，其教學(xué)內(nèi)容在國內(nèi)高校出現(xiàn)了分化，開設(shè)的課程有兩種，即植物學(xué)和植物生物學(xué)，但開設(shè)植物學(xué)的本科院校占多數(shù)[11-12]。從近年出版的教材看，《植物生物學(xué)》教材內(nèi)容的主要板塊為植物的細(xì)胞與組織、器官的結(jié)構(gòu)和發(fā)育，植物的水分生理、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用，植物生長發(fā)育的調(diào)控，植物界的主要植物類群及其系統(tǒng)發(fā)育與進(jìn)化[13]，而《植物學(xué)》教材內(nèi)容包括種子植物形態(tài)解剖、植物界的主要類群及其系統(tǒng)發(fā)育、種子植物分類、植物對環(huán)境的適應(yīng)等[14]。由此可見，植物生物學(xué)內(nèi)容除了傳統(tǒng)的植物學(xué)內(nèi)容外，增加了植物生理學(xué)及部分植物生態(tài)的內(nèi)容。

2 基于應(yīng)用型本科院校植物學(xué)課程教學(xué)改革路徑

2.1 植物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與更新

1)準(zhǔn)確把握本科層次應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和植物學(xué)基礎(chǔ)課的性質(zhì)和地位，重塑植物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的改革是教學(xué)改革的中心。培養(yǎng)本科層次應(yīng)用型人才的關(guān)鍵點(diǎn)是要以能力為本位，突出知識應(yīng)用能力、專業(yè)技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，其人才培養(yǎng)的主體規(guī)格是“基礎(chǔ)實(shí)、知識寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和專業(yè)能力”[15]。根據(jù)植物學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)明顯壓縮的實(shí)際，對專業(yè)課程體系作出全面分析論證；由于有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等基礎(chǔ)課程在植物學(xué)開設(shè)之前尚未開出，同時(shí)避免與后續(xù)專業(yè)課程(如植物生理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等)重復(fù)，確定設(shè)置植物學(xué)課程是現(xiàn)實(shí)的需求。在編制植物學(xué)教學(xué)大綱中，精心篩選，把那些陳舊的、過時(shí)的，以及與后續(xù)專業(yè)課程重復(fù)的內(nèi)容刪去，增加反映本學(xué)科前沿的最新內(nèi)容。如過去認(rèn)為紫菜的生活史為合子減數(shù)分裂，只有核相交替?？茖W(xué)家已經(jīng)證明合子為2次有絲分裂形成2倍的果孢子，減數(shù)分裂是發(fā)生在殼斑藻形成殼孢子的過程中，具有世代交替[16]。均根據(jù)新版教材在課堂教學(xué)中進(jìn)行了更新。

2)根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，在植物類群及其系統(tǒng)發(fā)育等教學(xué)中，將藻類、菌類、地衣、苔蘚、蕨類作概括性介紹，而將重點(diǎn)放在裸子植物和被子植物兩大類群，尤其是被子植物的分類。根據(jù)植物資源具有地域性強(qiáng)的明顯特點(diǎn)和地方性院校培養(yǎng)的學(xué)生是面向當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需求的鮮明特征，突出地方豐富的植物資源優(yōu)勢、山地特色農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源優(yōu)勢以及農(nóng)村脫貧、扶貧攻堅(jiān)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求，在教學(xué)中將本地經(jīng)濟(jì)價(jià)值大的科和常見科、屬及其代表植物作為重點(diǎn)內(nèi)容介紹。如貴州的獼猴桃、繅絲花(刺梨)、西南紅山茶、蓼屬等植物資源豐富，在地方現(xiàn)代山地特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中地位明顯，我們在教學(xué)中，將有關(guān)種類納入教學(xué)內(nèi)容作專門介紹，突出教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性。

2.2 教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革

2.2.1 實(shí)施現(xiàn)代教育技術(shù)與植物學(xué)課程的有機(jī)整合

現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用不僅大大拓寬了學(xué)生接受知識的范圍與途徑，而且使參與式、啟發(fā)式教學(xué)成為可能[17]。現(xiàn)代教學(xué)手段的合理運(yùn)用將徹底變革教學(xué)模式，借助于現(xiàn)代教育技術(shù)的滲透是助推植物學(xué)教學(xué)手段和教學(xué)方法改革的基礎(chǔ)，其基本策略是實(shí)施現(xiàn)代教育技術(shù)與植物學(xué)課程的有機(jī)整合，根據(jù)植物學(xué)的課程內(nèi)容與教學(xué)特征將有關(guān)細(xì)胞、組織、器官圖片或錄像進(jìn)行加工處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字化教學(xué)資源，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，教師可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容靈活使用不同的教學(xué)方法，為學(xué)生在教學(xué)情境中進(jìn)行問題探索、信息交互和自主學(xué)習(xí)提供條件。

2.2.2 科學(xué)地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和運(yùn)用教學(xué)模式

教學(xué)設(shè)計(jì)是運(yùn)用現(xiàn)代學(xué)習(xí)和教學(xué)心理學(xué)、傳播學(xué)、教學(xué)媒體論等相關(guān)的理論與技術(shù)，來分析教學(xué)中問題和需要，設(shè)計(jì)解決方法，試行解決方法，評價(jià)試行結(jié)果，并在評價(jià)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的一個(gè)系統(tǒng)過程[18]。教學(xué)策略是教學(xué)設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，采用何種教與學(xué)的形式、何種教學(xué)方法、教學(xué)媒體及教學(xué)資源的收集等，是形成和使用教學(xué)模式的基礎(chǔ)和前提。

植物學(xué)是一門用專業(yè)術(shù)語描述植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、類群和分類的課程，在課堂教學(xué)中，要以先進(jìn)的教育思想、教育理論為引領(lǐng)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)靈活使用不同的教學(xué)模式和教學(xué)方法[17]。構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論是以“學(xué)”為主的教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)，在這一模式中，學(xué)生是知識意義的主動構(gòu)建者；“主導(dǎo)-主體”教學(xué)模式既吸收了奧蘇貝爾教學(xué)理論中有利于發(fā)揮教師指導(dǎo)作用的優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合了建構(gòu)主義教學(xué)理論中有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的創(chuàng)造型人才的優(yōu)點(diǎn)，是奧蘇貝爾的“學(xué)與教”理論和建構(gòu)主義的“學(xué)與教”理論的結(jié)合[18]。在植物形態(tài)解剖部分的課堂教學(xué)中，通過展示圖片的直觀效果創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察，將圖片中呈現(xiàn)的主要特征與生理功能、生態(tài)環(huán)境緊密聯(lián)系，采用啟發(fā)、討論、歸納、對比等教學(xué)方法，學(xué)生容易理解和掌握所學(xué)知識。如在根、莖的初生結(jié)構(gòu)教學(xué)中，同時(shí)展示根、莖的成熟區(qū)橫切結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生依次從表皮、皮層、維管柱三部分對根莖的橫切結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比觀察，充分調(diào)動學(xué)生的空間思維能力，激發(fā)他們的發(fā)散思維，啟發(fā)學(xué)生緊密結(jié)合與功能的關(guān)系，通過短時(shí)間的點(diǎn)撥、啟發(fā)和討論，最后由教師歸納、提煉，學(xué)生就容易掌握根、莖結(jié)構(gòu)的異同；在植物系統(tǒng)分類部分，運(yùn)用“主導(dǎo)-主體”教學(xué)模式理論，教師利用野外拍攝的鮮活植物的整體和局部(枝條、葉、花和果實(shí))特寫數(shù)碼照片創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察，并用植物學(xué)專業(yè)術(shù)語描述、討論，以真實(shí)的實(shí)例讓學(xué)生取得感性認(rèn)識，再由個(gè)別到一般，由具體到抽象，通過歸納法，學(xué)生就容易掌握科的主要識別特征，以此形成了植物學(xué)課堂教學(xué)的“引導(dǎo)觀察-討論-提煉歸納”教學(xué)模式。

2.3 構(gòu)建植物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)體系，探索實(shí)習(xí)模式改革

2.3.1 基于以能力為本位的植物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)體系

為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力以及終生學(xué)習(xí)能力，建立了基于以能力為本位的植物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)體系。學(xué)會觀察植物主要的識別特征，掌握植物的解剖技能，使用專業(yè)術(shù)語對植物特征進(jìn)行描述，學(xué)習(xí)檢索表的編制和工具書的使用，學(xué)會植物分類鑒定；掌握植物標(biāo)本采集、記錄和植物標(biāo)本制作方法等基本專業(yè)技能。

以實(shí)習(xí)小組為單位，進(jìn)行專題研究，開展探究性的研究工作。各小組學(xué)生根據(jù)課題目標(biāo)和研究內(nèi)容，主動觀察、采集標(biāo)本、拍照，運(yùn)用植物檢索表和工具書進(jìn)行分類鑒定、查閱專業(yè)文獻(xiàn)、收集整理研究資料、撰寫研究報(bào)告或?qū)ｎ}小論文，使學(xué)生獲得植物科學(xué)研究基本方法的初步訓(xùn)練，提高其科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。采取學(xué)生分組[19](每組10～13人)，指導(dǎo)教師每天輪組指導(dǎo)的教學(xué)方式；采用“看、摸、嗅”等啟發(fā)式教學(xué)，教會學(xué)生判斷植物的分類地位，并利用植物檢索表和工具書對植物種類進(jìn)行鑒定。

2.3.2 “認(rèn)識性+研究性的‘主導(dǎo)-主體’”植物學(xué)野外實(shí)習(xí)模式

根據(jù)植物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)體系，將15天的實(shí)習(xí)分為3個(gè)階段，各階段時(shí)間均為5天，實(shí)施“認(rèn)識性+研究性的‘主導(dǎo)-主體’”植物學(xué)野外實(shí)習(xí)模式[20]。第一階段為認(rèn)識實(shí)習(xí)，在教師的帶領(lǐng)下，學(xué)習(xí)野外對植物的采集、觀察、識別、記錄、標(biāo)本的鑒定、壓制等基本專業(yè)技能。與此同時(shí)，指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的植物資源特點(diǎn)擬定研究課題或指導(dǎo)學(xué)生擬定研究課題提交指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)討論確定。第二階段為小專題研究實(shí)習(xí)。經(jīng)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)討論確定的若干課題，按照“興趣驅(qū)動”的原則由學(xué)生各組選題。在此階段，各組學(xué)生根據(jù)課題設(shè)計(jì)考察計(jì)劃，實(shí)施課題研究，收集第一手研究資料?？疾煊?jì)劃緊密結(jié)合實(shí)習(xí)地點(diǎn)的植被狀況確定考察路線、人員分工(標(biāo)本采集、拍照、野外記錄，標(biāo)本壓制、鑒定、資料的整理等)。第三階段(轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室)：制作植物標(biāo)本、查閱文獻(xiàn)、整理課題資料、撰寫研究報(bào)告或?qū)ｎ}研究小論文、實(shí)習(xí)考核等。

“認(rèn)識性+研究性的‘主導(dǎo)-主體’”植物學(xué)野外實(shí)習(xí)模式的實(shí)施，使學(xué)生變被動的學(xué)習(xí)為主動自主的學(xué)習(xí)過程。對于首次采集到的植物，教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、解剖花和果實(shí)、思考、查檢索表和工具書等，教師在其中起到組織者、引導(dǎo)者、指導(dǎo)者的作用。該實(shí)習(xí)模式的實(shí)施，培養(yǎng)了學(xué)生敏銳的觀察能力、獨(dú)立分析能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及合作精神。

3 改革成效及思考

1)我校的植物學(xué)課程于2003年作為首批精品課程立項(xiàng)建設(shè)以來，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段全面進(jìn)行改革，取得明顯的成效，于2005年、2006年先后獲得校級、省級精品課程稱號，隨著應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的明晰，植物學(xué)課程改革不斷推向深入，通過創(chuàng)建課程資源平臺，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；通過現(xiàn)代教育技術(shù)與植物學(xué)課程的有機(jī)整合，使植物學(xué)教學(xué)變得形象、生動、直觀，增大課堂教學(xué)信息量，通過科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)模式的運(yùn)用，形成了適宜植物學(xué)課堂教學(xué)的“引導(dǎo)觀察-討論-提煉歸納”的教學(xué)模式。

2)“認(rèn)識性+研究性的‘主導(dǎo)-主體’”植物學(xué)野外實(shí)習(xí)模式的實(shí)施結(jié)果表明，在強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)基本技能的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生敏銳的觀察能力、獨(dú)立分析能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及合作精神。

3)植物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)采集、制作的植物標(biāo)本是植物標(biāo)本館建設(shè)內(nèi)容[21]，植物標(biāo)本館收藏的植物標(biāo)本是植物學(xué)教學(xué)改革對學(xué)生專業(yè)基本技能和實(shí)踐能力培養(yǎng)的集中體現(xiàn)，彰顯了植物學(xué)教學(xué)改革的效果。

4)植物學(xué)野外教學(xué)模式的改革需要健全的教學(xué)保障體系。植物學(xué)野外實(shí)習(xí)教學(xué)保障體系包括實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、組織管理與宣傳、實(shí)習(xí)裝備(實(shí)習(xí)用具及實(shí)習(xí)工具書)和實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)等[22]?！罢J(rèn)識性+研究性的‘主導(dǎo)-主體’”植物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)的每一階段的開展，指導(dǎo)教師應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)的植物分類知識功底、豐富的野外實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。因此，建設(shè)一支業(yè)務(wù)素質(zhì)過硬的植物學(xué)野外指導(dǎo)教師隊(duì)伍是開展認(rèn)識性+研究性的“主導(dǎo)-主體”植物學(xué)野外教學(xué)實(shí)習(xí)重要保障。