“植物学”课程教学改革实践
——以浙江农林大学为例
黄有军,张启香,金水虎,夏国华
(浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 杭州 311300)
[摘 要]植物学是一门重要的专业基础课。针对当前学科地位、教学理念、教学手段等不断更新的迫切需要,尝试探索出一套适应当前教学新形势的教学新模式。通过教学改革实践,明确了影响教学效果的限制因素,并提出了新的教学模式,主要体现在:重要专业教育,强调学习目的性;实施教学新法,提高学习兴趣;发挥学生能动性,增强学习的自主性;考核多样化,注重过程教学;注重能力培养,提高综合素质。新的教学模式有效提高了教学效果。
[关键词]植物学;实践教学;教学模式;过程教学
[资金项目]浙江省高等教育课堂教学改革项目“植物学课堂教学改革与实践”,项目编号kg20160218;浙江农林大学教学改革研究项目“林学专业植物学课程全英文教学的探索与实践”,项目编号KG2019008。
[作者简介]黄有军,1971年生,男,汉族,浙江兰溪人,博士,浙江农林大学林业与生物技术学院,教授,研究方向植物学。
Teaching reform practice of "botany"
——Take Zhejiang agricultural and Forestry University as an example
Huang Youjun, Zhang Qixiang, Jin Shuihu, Xia Guohua
(College of forestry and biotechnology, Zhejiang agricultural and Forestry University, Hangzhou 311300)
Abstract: Botany is an important professional basic course. In view of the urgent need of the continuous renewal of the current subject status, teaching concept and teaching means, this paper attempts to explore a set of new teaching mode to adapt to the new situation of the current teaching. Through the practice of teaching reform, the paper defines the limiting factors that affect the teaching effect, and puts forward a new teaching mode, which is mainly reflected in: important professional education, emphasizing the purpose of learning; implementing new teaching methods, improving the interest of learning; giving full play to the initiative of students, enhancing the autonomy of learning; assessment diversification, focusing on process teaching; focusing on ability training, improving the comprehensive quality. The new teaching mode effectively improves the teaching effect.
Key words: Botany; practical teaching; teaching mode; process teaching
植物学是一门直观性很强的专业基础课,在生命学科专业的课程结构中起着承上启下的作用
[1]。但在植物学实际教学方面,遇到唯分数论、规定考核范围、考核方式方法单一、考核管理不到位等问题
[2]。目前,在植物学教学过程中一般采用先理论后实验的传统教学模式,而理论教学仅充分发挥了教师的主导作用,却忽视了学生的主体作用
[3]。随着生命科学与技术的迅速发展,植物学课程面临着学科地位、教学理念、教学内容等许多方面的冲击,有挑战,也有机遇
[4]。面对挑战和机遇,如何对传统的植物学课程教学进行客观、务实、有效地改革,是目前植物学学科面临的当务之急。而植物学课堂教学的优劣,对减轻学生的课业负担和大面积提高教学质量起着决定性作用
[5]。
一、思路与设计
发掘影响《植物学》教学效果的限制因子,分析限制因素形成的内因,针对这些因素改变相应的教法并付诸实施,检查学习效果。调取同一年级的《植物学》11个教学班的考试成绩(统一卷),用成组法t 检验分析成绩差异显著性,把成绩好的教学班(生物技术143班)和成绩差的教学班(生物技术142班)列为研究对象。对他们发送调查问卷。对收回的调查问卷28个选项用excel 2010 统计分类,然后用SAS9.1.3统计软件编写χ
2检验程序,分析各选项与成绩优劣的关联性(2*J关联性分析),根据概率大小判断各选项影响成绩的重要程度。整理出影响课程教学效果的限制因素。
二、明确了影响教学效果的限制因素
明确了学习目的性、学习兴趣、学习自主性、课堂提问、考核方式与学习成绩显著相关;能力培养、教学方法与成绩有一定的关联性。根据以上调查统计结果,对后续的植物学课程,从强调学习目的性、提高学习兴趣、增强学习自主性、考核方式多样化,以及加强课堂提问环节,教学过程注重学生的能力培养。
三、提出新的教学模式
与原有的教学模式相比,新的教学模式主要体现在:
1. 重视专业教育,强调学习的目的性
植物学课程是一门专业基础课,在课程设置上通常安排在大学一年级的第一学期,成为了大学新生的“第一堂课”,也是该专业领域的“第一堂课”。所以相比其他课程,植物学尤其是第一堂课至关重要,教学效果的好坏直接影响了大学生们的人生观和价值观。本次教学改革特别重视第一堂课,对第一堂课的授课内容进行了精心设计,重点介绍学生所学专业的课程设计、办学条件、师资力量、教育质量、专业层次,以及植物学课程对该专业的支撑作用,让学生明白专业和课程的重要性和关联性。
2. 实施教学新法,提高学习兴趣
通过案例式教学、问题导入式教学、小组讨论、翻转课堂、在线课程等方式提高学生的学习兴趣。首先,将科研案例融入到教学内容中。比如把作者的科研成果“橡胶树人工多倍体的解剖构造”作为双子叶植物茎的次生构造的科研案例;“植物繁殖器官”一章,利用作者在浙江省重要特色干果山核桃的成花决定、花器官发育和果实发育方面的系列科研成果贯穿到被子植物花芽分化、雌雄配子体形成与发育、开花传粉与受精到果实发育整个繁殖过程。
其次,在一些教学环节设置问题或现象,引发学生思考。比如,在植物细胞器这一环节,设置几个问题:植物世界为什么是五颜六色的?花儿为什么这样红?理解唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”,先请学生回答,然后开始讲解质体(含叶绿素、叶黄素和胡萝卜素)和液泡(含花青素)的结构和功能。这样就很容易激发学生的学习兴趣。
再者,作者还组织开展翻转课堂活动。一些相对开放和容易掌握的环节,不再作为老师课堂讲授的范畴,而是提前布置给学生,学生以小组为单位在课余时间查找书籍和相关文献,整理内容并做成PPT,各小组派代表上台讲解以及互动交流。例如“谁控制了植物的生长方向”,通过翻转课堂形式开展“植物根的向地性”、“植物茎的背地性”、“植物的应激运动”等的学习,从而理解“植物的向性”一节。“为什么根深才能叶茂”,通过翻转课堂形式学生学习理解了“植物营养器官的联系”。其他通过翻转课堂形式学习的内容还包括:“被子植物为什么在植物界中占统治地位?”,“植物是如何进化的?”,“比较单子叶植物、双子叶植物和裸子植物?”,“如何调控花期、花形和花色?”,等等。在翻转课堂环节,学生充当了授课的主体,而老师不再是授课的主体,只是扮演了组织和协调的角色。在这样的课堂形式下,学生既学习了查阅文献、文献综述、备课、PPT制作等技能,同时在上台讲课和小组讨论等方面得到了锻炼,无论在学习自主性还是在学习兴趣方面,都得到了显著的增强和提高。
3. 发挥学生能动性,增强学习的自主性
发挥资源优势,要求学生加入在线视频课程《植物学》的学习,充分利用课余碎片化时间继续学习植物细胞和组织、植物营养器官的形态结构与功能、植物的繁殖等章节,从而巩固植物学知识。另外,重视课堂提问。比如讲到输导组织这一知识点,展示一张莲藕根状茎的图片,请学生们打一成语,大多数学生马上回答说“藕断丝连”,然后进一步问“丝”是什么?几乎无人能回答,但学生又非常希望知道答案。然后告诉学生“丝”就是“导管”,进而引申出输导组织的概念、类别、特征、分布及其功能。又如讲到“茎的结构和功能”,问学生们如何理解“人活一张脸,树活一层皮”。前后半句分属于社会科学和的自然科学范畴,风马牛不相及的两件事牵扯到一起,增加了学生们的好奇心和新鲜感。大家踊跃发言,从不同角度和深度诠释了关于前半句的人生哲理,但对后半句知之甚少。在这样的问题铺垫下,老师直入正题引出树皮和周皮的概念,可以收到事半功倍的学习效果。
4. 考核多样化,注重过程教学
多年来,期末考试一直作为主要的考核手段。这种单一化的考核方式较大程度上约束了学生学习的自主性和能动性,造成学生平时不学习,临考抱佛脚的局面,通过最后的2-3天死记式复习应付最后的期末考试。另一方面,老师担心学生考试不理想,越来越不敢出灵活性高的题目,不断地增加死记硬背题的份量,如此恶性循环,导致考完即忘光的现象越来越普遍。
5. 注重能力培养,提高综合素质
对大一新生来说,作为教师,除了传授基本的专业知识外,应重视综合素质的培养,包括自习、文献查阅、科研思维、学术交流、实验动手,以及撰写学术论文等的能力。针对自习能力,上课过程中灌输“功夫在课外”的理念,要求学生课余形成复习的良好习惯,参考资料包括教材、PPT,以及相应文献资料等。教师在第一次上课时就把本课程的PPT共享给学生的QQ群和微信群,学生完全可以在课余时间利用课堂笔记、教材和PPT加以综合自习。另外,有些相对容易理解的知识,不作课堂讲授,而是留给学生们课余自学,通过这种形式加强学生的自习能力。文献查阅是学习的一项重要技能。本次改革在课堂讲授时,给他们演示如何利用在线数据库查阅电子书籍,尤其是中文期刊和外文期刊的搜索。当学生掌握了文献查阅技能后,学生完全可以根据兴趣涉猎经典书籍和最新的学术论文,从而掌握基本的专业知识和最新的科研动态。还有,本次改革在课堂讲授过程非常重视科研思维的培养。比如在“输导组织”这个知识点,利用同位素
42K的饲喂试验的科研案例,以图表的形式展示严谨的科研设计、数据分析,以及对结果的科学分析和推断,深入讨论,最后得出“木质部运输水分和无机盐,韧皮部运输有机养分,两者分工但又协同运输”正确结论。通过类似这样的科研案例的科学分析,培养了学生严谨的科研思维。
四、新教学模式的实施取得初步成效
根据提出的新教学模式,对我校农学院农业科技类171-174班的《植物学》课程加以实践。通过一系列教学模式的调整,学生学习兴趣和自主性明显增强,文献查阅和获得课外科学知识的能力得以提升。作为主要的考核手段,农业科技类4个班期末考试合格率达86%,平均成绩达73分;总评成绩合格率成96%,平均总评成绩83.2%。可见,采用新的教学模式能有效提高教学效果。具体包括:
1. 总结出一套适合植物学课堂教学的新模式
与原有的教学模式相比,新模式主要体现在:(1) 重视专业教育,强调学习的目的性;(2) 实施教学新法,提高学习兴趣;(3) 发挥学生能动性,增强学习的自主性;(4) 考核多样化,注重过程教学;(5) 注重能力培养,提高综合素质。
2. 新模式的推广应用
植物学课堂教学新模式经我校农学院现代农业类171-174班实施有效后,推广应用到2018-2019学年第一学期的植物学课程教学,实施范围包括:中加林学171班,林生院林学181-182班、森林保护181班,环资院农业资源与环境181-182班,农学院茶学181班、农学181-182班、园艺181-182班、观赏园艺181班、植物保护181-182班,受益学生近500人。并计划把本教学新模式继续用于以后各届植物学教学班。
3. 开展了课堂教学的教研活动
针对如何上好植物学课堂教学,教学新模式如何开展,在学院范围内开展了教研活动,参加人员包括学院领导、教学行政人员、教辅人员、植物学教师、其他课程的教师,以及兄弟学院的相关教师共20余人。从教学大纲、教学内容、理论学时和实验学时分配、实验内容、教法、在线资源等深入讨论,充分肯定了植物学新模式的提法和做法,并提出全方面用于植物学教学实践。
4. 课堂教学改革视频和植物学教材
以本次教学改革为契机,开展了《植物学》在线开放课程的建设。作者主持申报并在建《植物学》浙江省在线视频课程,拓展了植物学课堂教学改革实践的内容。另外,籍本次教改的机会,作者主持了《植物学》国家林业局“十三五”规划教材的编写工作,以及《植物学》新形态教材的编写。
参考文献
[1] 李明, 冯大领, 王树香. 提高植物学课堂教学效果研究[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2010 (02): 86-89.
[2] 谭玲玲, 刘新. 植物学相关课程考核方式的教学探讨[J]. 教育教学论坛, 2014 (30): 141-143.
[3] 南文斌. 新时期高校植物学教学改革探讨与实践[J]. 生物学杂志, 2017 (1): 110-112.
[4] 王飞娟, 朱诚, 蔡冲, 等. 植物学课堂教学评价的原则与方法新探[J]. 高等继续教育学报, 2012 (1): 19-20.
[5] 项小燕, 吴甘霖, 王志高, 等. 实践教学在植物学课程教学中的探索[J]. 生物学杂志, 2013 (2): 102-104.