基于OBE教育理念的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)植物與植物生理課程改革探討

趙淑玲，高 寧，何九軍，陳 強，王永斌，喬曉麗

（1.隴南師范高等專科學(xué)校，甘肅 成縣 742500；2.隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心，甘肅 成縣 742500）

OBE（Outcome Based Education）成果導(dǎo)向教育，又稱目標(biāo)導(dǎo)向教育、需求導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育，由美國教育學(xué)者Spady 在1981 年首先提出[1]，隨后OBE 教育理念經(jīng)過40 余年的發(fā)展，形成較為完善的理論體系，其主要核心理念是“以學(xué)生為中心、以學(xué)生成果產(chǎn)出導(dǎo)向、以持續(xù)改進為重點”，2013年OBE 教育理念開始引入我國[2]，國內(nèi)部分高校應(yīng)用OBE 理念進行教學(xué)改革，并取得較好成效，OBE 教學(xué)理念逐漸推廣開來。與傳統(tǒng)的教育模式不同，OBE 教育注重學(xué)生通過教育教學(xué)活動取得的教學(xué)成果[3]，更強調(diào)以學(xué)生為中心，符合學(xué)生認(rèn)知、學(xué)習(xí)和發(fā)展的特點。

2022 年，教育部甘肅省人民政府發(fā)布了《關(guān)于整省推進職業(yè)教育發(fā)展打造“技能甘肅”的意見》，在職業(yè)教學(xué)中應(yīng)更加注重應(yīng)用能力和職業(yè)能力的培養(yǎng)，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)作為應(yīng)用型專業(yè)，迫切需要對課程引入OBE 教育理念進行改革，應(yīng)對社會對人才的需求。

1 植物與植物生理課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

2012年隴南師范高等專科學(xué)校開設(shè)生物技術(shù)專業(yè)，后來按教育部的相關(guān)規(guī)定要求，更名為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)。植物與植物生理課程是涉農(nóng)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，是理實一體化的課程，在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)中起到支撐后續(xù)課程的重要作用。在課程教學(xué)中存在教學(xué)內(nèi)容多、課時相對偏少、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、學(xué)習(xí)效率較低、實驗基礎(chǔ)技能有待提高等問題。為充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的實驗技能及動手能力，將OBE理念引入植物與植物生理教學(xué)過程，從教學(xué)內(nèi)容、實驗實訓(xùn)、考核評價方式等方面進行改革探討，以期提高教學(xué)質(zhì)量，為社會培養(yǎng)實用型及應(yīng)用型人才。

1.1 教學(xué)內(nèi)容較為冗雜

植物與植物生理課程內(nèi)容涵蓋較多，可分為植物形態(tài)學(xué)、植物分類部分、植物生理以及實驗實訓(xùn)部分。植物形態(tài)學(xué)部分主要內(nèi)容是植物的營養(yǎng)器官（根、莖、葉）和植物的繁殖器官（花、果實、種子）的形態(tài)結(jié)構(gòu)、變態(tài)等，植物分類學(xué)部分內(nèi)容是植物的分類、命名方法、檢索表的編制、使用，常見植物識別，植物標(biāo)本采集與蠟葉標(biāo)本的制作植物類群，植物生理學(xué)植物代謝生理部分主要內(nèi)容是植物的水分代謝和礦質(zhì)營養(yǎng)元素，植物的光合、呼吸作用，植物生長發(fā)育部分主要內(nèi)容是植物的生長發(fā)育、成花原理及衰老等。植物逆境生理包括抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽等，以及實驗實訓(xùn)教學(xué)部分等。課程開設(shè)在第二學(xué)期，周課時4 節(jié)，共計72 學(xué)時，其中理論課時54 節(jié)+實驗課時18 節(jié)。在實際教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容偏多，知識點冗雜。

1.2 教學(xué)模式亟待改變

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以講授為主，教師講學(xué)生聽的“填鴨式”現(xiàn)象明顯。理論教學(xué)占時較多，學(xué)生在教室里的活動較多，學(xué)生被動學(xué)習(xí)，重視理論知識和基礎(chǔ)知識的掌握，輕視實踐動手能力。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性急需提升

2020 年之前，隴南師專該專業(yè)以學(xué)校單獨招生（簡稱單招）為主，由各學(xué)校單獨發(fā)布招生簡章，招生學(xué)校出題考試和錄取，學(xué)校生源主要來源于中職院校和少量職高學(xué)生。2020年開始實行全省統(tǒng)一招生，生源主要分為4種類型：第一種是三校生（三校生是指接受中等職業(yè)教育學(xué)生的統(tǒng)稱。中等職業(yè)學(xué)校包括職高、中專、技校）生源；第二種是轉(zhuǎn)段生（轉(zhuǎn)段生是參加三二分段中高職銜接的學(xué)生，是中職在中專院校學(xué)習(xí)2 年+隴南師專學(xué)習(xí)3 年）生源；第三種是綜合評價（普通高中學(xué)生）生源；第四種是統(tǒng)一招生（普通高中學(xué)生）生源，表1 是2020 年全省統(tǒng)一招生以來年隴南師范高等?？茖W(xué)校農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生來源統(tǒng)計情況。

表1 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)2020年—2022年招生學(xué)生來源情況統(tǒng)計Tab.1 Statistics on the sources of students enrolled in agricultural biotechnology from 2020 to 2022 %

由表1可以看出，學(xué)生生源中以中職生生源為主，其比例超過78%以上，普高學(xué)生生源占比極少，在0.00～22%。我國現(xiàn)行高中升學(xué)分流機制下中職學(xué)生普遍理論知識基礎(chǔ)薄弱，缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)積極性不高[4]，學(xué)生自律能力差，甚至個別學(xué)生有厭學(xué)傾向。

1.4 評價體系有待改進

考試既是評價學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，也是對教師教學(xué)效果的反饋。植物與植物生理課程在開設(shè)初期，其考核組成是期中考試成績30%+期末考試成績70%，期中和期末考試以試卷形式對學(xué)生學(xué)習(xí)的知識點進行檢測，題型包括填空題、選擇題、簡答題等，學(xué)生總評成績嚴(yán)重依賴卷面成績，死記硬背也能獲得較高成績。從2012 年—2014 年的學(xué)生成績分析來看，80%左右的學(xué)生總評成績低于80 分，以卷面成績?yōu)橹鞯目己朔绞絺?cè)重于理論知識的識記，簡單以分?jǐn)?shù)高低對學(xué)生進行評價，學(xué)習(xí)靠死記硬背就能取得較高成績，但對學(xué)生動手能力、實驗技能操作能力培養(yǎng)作用較低，不能真實、客觀反映學(xué)生的情況，評價體系有待改進。

2 OBE教育理念指導(dǎo)下植物與植物生理課程改革

OBE 教育理念強調(diào)以學(xué)生為中心，產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進，因此，在培養(yǎng)方案的制定、教學(xué)大綱撰寫以及教學(xué)實施過程中，遵循學(xué)生成長發(fā)展規(guī)律安排教學(xué)資源并實施教學(xué)，以學(xué)生效果為導(dǎo)向，按畢業(yè)生核心素養(yǎng)要求評價質(zhì)量，對教學(xué)進行全過程、多方位的評價。針對目前植物與植物生理課程教學(xué)中存在的問題，以O(shè)BE 成果導(dǎo)向為指導(dǎo)，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗，從以下幾個方面進行改革探索。

2.1 明確教學(xué)目標(biāo)，修訂植物與植物生理教學(xué)大綱

隴南師范高等?？茖W(xué)校是一所地方應(yīng)用型學(xué)校，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)定位是為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)從事植物栽培、植物組織培養(yǎng)的生產(chǎn)操作等工作的復(fù)合型技術(shù)技能人才。學(xué)生的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能、動手實踐能力是OBE 產(chǎn)出導(dǎo)向，根據(jù)專業(yè)產(chǎn)出導(dǎo)向，制定植物與植物生理課程教學(xué)目標(biāo)：①掌握植物六大器官（根、莖、葉、花、果實、種子）的結(jié)構(gòu)和功能；②掌握基本分類方法，能識別常見的校園植物；③掌握物質(zhì)代謝和逆境生理的基本知識；④掌握基本的實驗方法，熟練使用顯微鏡；⑤具備一定的觀察能力和科學(xué)思維，應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決生產(chǎn)、生活實際問題，具有職業(yè)道德規(guī)范。

根據(jù)OBE教學(xué)理念的教學(xué)目標(biāo)，改變以專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式，適當(dāng)修訂教學(xué)大綱，在課程開設(shè)學(xué)期、時數(shù)不變的情況下，增加實驗實訓(xùn)課時，由原來的理論課時54 節(jié)+實驗課時18 節(jié)修改為理論課時36 節(jié)+實驗實訓(xùn)課時36 節(jié)。

2.2 精煉理論教學(xué)內(nèi)容，重視實驗實訓(xùn)教學(xué)

修訂后的大綱，理論占36 課時，因課堂教學(xué)時間占時有限，必須精煉課堂教學(xué)內(nèi)容，以夠用為原則，刪減偏難的理論知識內(nèi)容，課堂精講答疑，其他相關(guān)知識學(xué)生課外自學(xué)。

課堂教學(xué)過程中突出學(xué)生的中心地位，如在“花、果實的形成與構(gòu)造”一章中，雄蕊和雌蕊的發(fā)育與結(jié)構(gòu)、成熟花粉的發(fā)育和胚囊發(fā)育以及被子植物的雙受精過程是教學(xué)的難點，僅以教師講授，學(xué)生覺得抽象、枯燥難懂。OBE 理念下，學(xué)生是中心，讓學(xué)生動起來，在教師的引導(dǎo)下，根據(jù)花粉和胚囊發(fā)育過程及特點，學(xué)生通過連續(xù)畫圖的方法，畫出不同時期花粉和胚囊的特點，從而掌握成熟的二細胞（1生殖細胞+1精細胞）和三細胞（2生殖細胞+1精細胞）花粉粒，發(fā)育成熟的八核七細胞胚囊，在成熟和三細胞花粉粒以及八核七細胞胚囊基礎(chǔ)上，學(xué)生動手作思維導(dǎo)圖，完成雙受精的整個過程，這樣學(xué)生很容易理解和掌握花粉、胚囊的發(fā)育過程以及花粉中2 個精細胞與胚囊細胞中卵細胞與中央極核的結(jié)合，輕松掌握雙受精過程知識，明確被子植物的雙受精過程及重要的生物學(xué)意義，使枯燥的理論知識變的鮮活。

實驗實訓(xùn)教學(xué)分為4部分。

第一部分是植物形態(tài)學(xué)解剖觀察實驗，占12 個學(xué)時，主要以驗證性實驗為主，在該部分學(xué)會基本實驗方法，如觀察法、徒手切片法、臨時裝片法等，學(xué)會并熟練應(yīng)用生物繪圖。通過實驗，掌握顯微鏡的使用，使學(xué)生通過觀察、繪圖、看圖加對深植物根、莖、葉、花、果實和種子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

第二部分是植物標(biāo)本的采集與制作，校園植物的識別占6個學(xué)時。植物分類基礎(chǔ)理論知識較為枯燥，學(xué)生難以理解。甘肅省是農(nóng)業(yè)為主，自然植物資源豐富，學(xué)生在日常生活中接觸植物很多，感性認(rèn)識深刻，很多植物在生活中常見，在標(biāo)本采集過程中，以植物熟悉的特征入手，分析分類要點，抓住分類中“科”的識別要點，學(xué)會應(yīng)用檢索表進行簡單的分類，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，把理論知識與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗相關(guān)聯(lián)，從學(xué)生感覺、知覺、表象是認(rèn)識事物的外部聯(lián)系，教師引導(dǎo)學(xué)生從事物外部聯(lián)系通過判斷推理達到理性認(rèn)識形成概念[5]，學(xué)生較快地掌握分類要點，能識別常見的植物。

第三部分是植物生理學(xué)部分實驗，占6學(xué)時，細胞質(zhì)壁分離、光和鉀離子對氣孔開張的影響、花粉粒生活力測定等驗證性為主的實驗，了解外界環(huán)境對植物的影響。

第四部分是綜合實驗，占12 學(xué)時（含課后時間），逆境對植物生長影響及可能生理生化機制、校園植物物候觀察等實驗。學(xué)生在學(xué)習(xí)植物種子結(jié)構(gòu)、萌發(fā)、植物生長發(fā)育以及抗逆性后提出問題，如重金屬污染是目前環(huán)境污染的一個重要因素之一，重金屬對植物的影響有哪些等；學(xué)生進行資料查閱后提出，重金屬可能會影響種子的萌發(fā)，重金屬可能會影響植物生長。在教師的引導(dǎo)下，設(shè)計重金屬脅迫對植物種子萌發(fā)、幼苗生長及生理生化的影響實驗，對問題的假設(shè)進行驗證。實驗設(shè)計見表2。

表2 重金屬污染對植物生長影響的實驗設(shè)計Tab.2 Experimental design of effects of heavy metal pollution on plant growth

按照實驗設(shè)計，兩小組分別寫出實驗方案，實驗方案內(nèi)容包括:實驗材料與方法，實驗過程記錄、拍照，實驗結(jié)果匯總，實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，結(jié)論等。實驗結(jié)果見表3。

表3 重金屬污染對植物生長影響的實驗結(jié)果Tab.3 Experimental results of the effect of heavy metal pollution on plant growth

學(xué)生用所學(xué)的知識對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)。本實驗設(shè)計知識點較多，但學(xué)生通過自己親手做、動，查閱資料，科學(xué)分析，小組PPT 匯報，討論不同小組間的實驗差異產(chǎn)生原因等，對知識點的把握會更為準(zhǔn)確。在實驗中，學(xué)生不但可直接觀察到植物種子的結(jié)構(gòu)、萌發(fā)時根尖生長情況、根毛的變化等直觀現(xiàn)象，同時通過實驗發(fā)現(xiàn)，重金屬對植物生理生化有一定的影響。該實驗歷時較長，在整個實驗中，團隊協(xié)作、分工，根據(jù)學(xué)生特點，小組充分發(fā)揮學(xué)生的優(yōu)勢，實驗前方案制定、實驗中實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果及分析、進行PPT 匯報、修訂和討論，學(xué)生由被動變主動，加強了學(xué)生的合作意識、語言表達能力、實驗動手技能和分析問題的能力、獨立自主的能力，進一步提高學(xué)生的科學(xué)觀察、記錄和創(chuàng)新精神。

2.3 優(yōu)化評價體系

OBE 教育理念下，要求學(xué)生能在較好的教育系統(tǒng)中接受教育，使學(xué)生的能力和知識得到發(fā)展[6]，教學(xué)的評價模式對學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都有一定指引性。同時，OBE 強調(diào)對教學(xué)全過程全方位進行評價，將評價結(jié)果用于教學(xué)改進，最終推動人才質(zhì)量的提升。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)是職業(yè)教育的一部分，其根本導(dǎo)向是培養(yǎng)具有一定技能的勞動者[7]，其根據(jù)OBE 產(chǎn)出導(dǎo)向決定了在應(yīng)用型專業(yè)課程教學(xué)評價時，應(yīng)兼顧理論知識學(xué)習(xí)和實踐動手能力。因此，自2016 年開始，修改考評體系，逐漸加大實驗實訓(xùn)部分的考核比例，考核組成為平時成績（20%）+理論考核（40%）+實驗技能考核（40%），植物與植物生理課程考核評價改革，著重于平時成績和實驗技能的考核。

2.3.1 平時成績評價標(biāo)準(zhǔn)

平時成績組成主要由作業(yè)完成、課堂出勤、課堂互動、討論等過程組成，占總成績權(quán)重的20%，評價標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 平時成績評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 Normal performance evaluation criteria

2.3.2 實驗技能考核

改革后的課時占總課時的50%，實驗安排不僅有基礎(chǔ)驗證性實驗，還應(yīng)有綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生學(xué)會基本實驗技能后，能融會貫通將理論知識和實驗技能綜合應(yīng)用來設(shè)計綜合實驗。實驗需學(xué)生全程參與，實驗過程的觀察、記錄、現(xiàn)象分析等對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實驗操作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力有很大作用。實驗技能考核占總成績權(quán)重的40%，評價標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表5 實驗技能考核評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.5 Test and evaluation criteria for experimental skills

實驗技能考核過程評價改革中，更注重過程性和多元化考核，切實提升學(xué)生的動手能力、科學(xué)思維方法、持之以恒的態(tài)度等，有利于提升人才質(zhì)量。改革后的植物與植物生理課程評價體系符合我國應(yīng)用型專業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)，有助于學(xué)生創(chuàng)新意識、應(yīng)用能力和職業(yè)能力的提高。在實際教學(xué)中，學(xué)生的綜合評定成績優(yōu)秀率（＞90 分）提高了10%以上，及格率（＞60 分）提高了18%。研究結(jié)果表明，90%以上的學(xué)生更樂于接受這樣的考核方式[8]。

3 結(jié)語

綜上所述，以O(shè)BE 產(chǎn)出導(dǎo)向為指導(dǎo)原則，教學(xué)團隊從修訂教學(xué)大綱、精煉理論教學(xué)內(nèi)容、重視實驗實訓(xùn)教學(xué)及優(yōu)化評價體系等方面對植物與植物生理進行改革探索，解決了課程教學(xué)中存在的問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了動手能力，提升了學(xué)生的綜合能力，有利于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)，為以后繼續(xù)升學(xué)、就業(yè)打好基礎(chǔ)。