陳德碧 朱建勇

摘 要：為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才，該文針對(duì)目前植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，分析了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的意義。結(jié)合植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、組織管理、實(shí)施過程及項(xiàng)目評(píng)價(jià)，明確指出在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式及開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）03-04-0113-3

Abstract：In order to cultivate applied talents with innovative spirit， this paper introduces project-driven and analyzes the significance of project-driven in view of the current problems in plant physiology experimental teaching. In combination with plant physiology experimental project design， organization and management， implementation process and project evaluation， it is clearly pointed out that the project-driven plays an important role in changing students' learning styles and developing students' creativityin plant physiology experimental teaching.

Key words：Project-driven；Plant physiology experiment；Teaching reform

1 引言

植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是生物科學(xué)、生物技術(shù)及各農(nóng)學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課程，已從附屬于理論課中獨(dú)立出來成為一門單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程，在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維、分析問題及解決問題的能力等方面起著非常重要的作用[1，3]。但長(zhǎng)期以來，該門課程的教學(xué)偏向于驗(yàn)證理論知識(shí)和學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，忽視了學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也無法適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求[4，6]。隨著卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施[7，8]，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已嚴(yán)重阻礙了新世紀(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。為此，本文以重慶文理學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，優(yōu)化整合了植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行了大膽的探索，以期提高植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置缺乏有機(jī)聯(lián)系 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較多，涉及的知識(shí)面廣，包含有水分生理、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、光合作用、呼吸作用、物質(zhì)代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、植物激素及逆境生理。一般安排有32學(xué)時(shí)，設(shè)置有10個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)3～4學(xué)時(shí)。由于受學(xué)時(shí)的限制，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置時(shí)往往考慮知識(shí)的覆蓋面，會(huì)從每章節(jié)選擇經(jīng)典的具有代表性的單一的實(shí)驗(yàn)來鞏固理論知識(shí)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)主要是一些基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較陳舊，每個(gè)實(shí)驗(yàn)之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，顯得零散，不利于學(xué)生對(duì)植物生理問題整體性和綜合性的認(rèn)識(shí)與領(lǐng)悟。

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法未及時(shí)更新 當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)也日新月異，各項(xiàng)新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更新較慢，大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還是十幾年前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如用改良半葉法測(cè)定植物光合強(qiáng)度，用小籃子法測(cè)定植物呼吸強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，測(cè)定的結(jié)果極不準(zhǔn)確，而且這些實(shí)驗(yàn)方法在教學(xué)和科研中也應(yīng)用很少，與當(dāng)今分子生物學(xué)與植物生理學(xué)日益滲透的趨勢(shì)極不協(xié)調(diào)，也不符合當(dāng)今社會(huì)人才培養(yǎng)。

2.3 教學(xué)理念落后和教學(xué)方法單一 在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，常采用封閉的教學(xué)體系，灌入式的教學(xué)方法。封閉式的教學(xué)體系由于受教學(xué)時(shí)間的限制，教師提前將實(shí)驗(yàn)材料、藥品、實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備好，實(shí)驗(yàn)原理及步驟寫在黑板上。上課時(shí)，教師講清實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)步驟。學(xué)生就按黑板或?qū)嶒?yàn)教材上的步驟一步一步完成實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟抄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后補(bǔ)上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也難分出差異。在整個(gè)課堂中，學(xué)生主動(dòng)思考少，只是機(jī)械的按實(shí)驗(yàn)步驟操作，并沒有帶著問題來上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后也是機(jī)械的將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上，這種教學(xué)模式學(xué)生一直處于被動(dòng)接受學(xué)習(xí)狀態(tài)，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)習(xí)興趣不濃厚，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的分析問題，解決問題、創(chuàng)新思維能力。

3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以學(xué)生為主體，教師為輔的教學(xué)方法，它的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建內(nèi)部心理結(jié)構(gòu)的過程，學(xué)生是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者；教師是教學(xué)過程的組織者、幫助者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者[9]。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將有助于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，由以前被動(dòng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及創(chuàng)造力。學(xué)習(xí)時(shí)間也由課堂延伸到課外，教師不再擔(dān)心教學(xué)時(shí)間不夠，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師精心設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，項(xiàng)目實(shí)施過程完全交給學(xué)生完成，從查閱文獻(xiàn)、收集資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)施，到項(xiàng)目完成后對(duì)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)等均由學(xué)生全程參與，教師在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施中僅僅起到咨詢、答疑以及參與項(xiàng)目評(píng)價(jià)的作用[10]。

3.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì) 由于植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，上課時(shí)間又有限，為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)植物生理研究問題有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)獨(dú)立工作能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題能力，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮項(xiàng)目之間要有一定的依賴性和開放性，讓學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作不充分，不負(fù)責(zé)任，將導(dǎo)致整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程無法完成，無法獲得學(xué)分。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)也從傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和技術(shù)學(xué)習(xí)為主轉(zhuǎn)移到以解決和研究植物生命現(xiàn)象的思路和方法上來。因此，依據(jù)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱的要求，將以前單一的實(shí)驗(yàn)重新優(yōu)化整合，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行大膽改革，去掉一些內(nèi)容陳舊、重復(fù)、實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如植物組織水勢(shì)的測(cè)定（小液流法）、小籃子法測(cè)定植物呼吸強(qiáng)度、植物葉子氣孔密度和面積的測(cè)定，優(yōu)化為3個(gè)研究性的大實(shí)驗(yàn)，如表1所示。由表1可知，整個(gè)學(xué)期圍繞3個(gè)大實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，以3個(gè)大項(xiàng)目為導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋面廣，3個(gè)大實(shí)驗(yàn)都以番茄幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料，番茄幼苗的培養(yǎng)直接影響后面的實(shí)驗(yàn)實(shí)施，學(xué)生需要精心的管護(hù)，要有一定的耐心、細(xì)心。每位學(xué)生都應(yīng)有擔(dān)當(dāng)，增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任感，同時(shí)讓學(xué)生親自由種子的萌發(fā)開始培養(yǎng)植物，直到研究相關(guān)生理，讓學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育既獲得了感性認(rèn)識(shí)，又獲得了理性認(rèn)識(shí)。每一個(gè)項(xiàng)目做完后有的是要求每一位學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)心得，有的要求按論文格式撰寫小論文，學(xué)生需要在中國知網(wǎng)、萬方、維普等中文數(shù)據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可共享，但論文寫作不能相同，避免了學(xué)生相互抄襲的現(xiàn)象。這種小論文的寫作，促進(jìn)了學(xué)生自主閱讀科技論文，提高學(xué)生分析歸納能力、科研思維能力及科研寫作能力，同時(shí)還能促進(jìn)學(xué)生對(duì)植物生理學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)領(lǐng)悟。

3.3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施

3.3.1 做好思想動(dòng)員工作 任課教師在第一次課上對(duì)本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，同時(shí)給學(xué)生分發(fā)一份任務(wù)書及時(shí)間安排表，讓每一位學(xué)生都非常明確本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)時(shí)間。引起學(xué)生的高度重視，轉(zhuǎn)變思想觀念，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

3.3.2 集中與開放性教學(xué)并存 每周集中上課一次，解決實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的共性問題，使教師的指導(dǎo)與學(xué)生的獨(dú)立工作做到有機(jī)結(jié)合，保證教學(xué)質(zhì)量。除了集中上課后，學(xué)生還要利用業(yè)余時(shí)間上網(wǎng)查閱資料，討論和擬定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)番茄幼苗的培養(yǎng)裝置，實(shí)驗(yàn)材料的培養(yǎng)與養(yǎng)護(hù)、藥品的配制、儀器的清洗、調(diào)試等。教師起一個(gè)幫助者，協(xié)助者，檢查者的作用。

3.3.3 做好組織管理與過程監(jiān)控 幫助學(xué)生分組，分組時(shí)遵行組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)，以保證每一小組能及時(shí)完成相關(guān)項(xiàng)目任務(wù)。具體按每4位同學(xué)為一小組，每一小組內(nèi)設(shè)置一名小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行情況及遇到的問題。教師通過QQ或郵箱形式隨時(shí)答疑解惑。對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生事先查閱資料，寫出方案，審核通過后，進(jìn)行實(shí)施。如逆境條件下對(duì)番茄幼苗生理指標(biāo)的影響這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，有的學(xué)生設(shè)計(jì)出鹽脅迫、干旱脅迫、低溫脅迫等，這樣分析問題，解決問題的能力得到了大幅度的提升。對(duì)常規(guī)儀器如電子天平、容量瓶、離心機(jī)、分光光度計(jì)等的使用采用集中培訓(xùn)小組長(zhǎng)，糾正操作錯(cuò)誤和不規(guī)范，再由小組長(zhǎng)去糾正其他同學(xué)的操作錯(cuò)誤。對(duì)復(fù)雜的光合儀器進(jìn)行集中講解原理和操作。小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定的時(shí)候提前到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)約。教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，這樣學(xué)生在項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)下，主動(dòng)能動(dòng)性得到了很好的發(fā)揮，積極性高，責(zé)任心強(qiáng)，分析問題，解決問題及協(xié)作能力也得到大幅度提升。

3.3.4 項(xiàng)目評(píng)價(jià) 作為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式改革和實(shí)施的一項(xiàng)內(nèi)容，項(xiàng)目教學(xué)質(zhì)量的考核與評(píng)價(jià)占有重要的地位，在制定對(duì)應(yīng)考核評(píng)價(jià)內(nèi)容時(shí)需將學(xué)生的實(shí)踐能力評(píng)價(jià)和最終結(jié)果相結(jié)合[11]。由于植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，有的材料需要培養(yǎng)，有的材料需要處理，處理后也須培養(yǎng)一段時(shí)間，因此實(shí)驗(yàn)過程顯得非常重要，將直接影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程及結(jié)果。再加上項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的集中與開放性教學(xué)相結(jié)合，因此考核評(píng)價(jià)中采用結(jié)果性和過程性考核相結(jié)合，避免僅以實(shí)驗(yàn)心得和小論文成績(jī)來評(píng)定。學(xué)生的最終成績(jī)由4項(xiàng)組成，如表2所示。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，倡導(dǎo)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能真正激發(fā)學(xué)生對(duì)植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，啟發(fā)學(xué)生對(duì)植物生理的研究思路。既訓(xùn)練了學(xué)生的操作技能，掌握了研究植物生理學(xué)的方法和手段，更有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)工作的能力、合作協(xié)作及創(chuàng)新能力，大幅度地提升了植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

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（責(zé)編：張宏民）