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        基于“雙創(chuàng)”人才培養(yǎng)的植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

        2018-09-25 09:42:32黃文娟劉艷萍張玲邱愛軍李志軍
        教育教學(xué)論壇 2018年31期
        關(guān)鍵詞:植物學(xué)雙創(chuàng)

        黃文娟 劉艷萍 張玲 邱愛軍 李志軍

        摘要:本文以“雙創(chuàng)”教育為目標(biāo)進(jìn)行了植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系包括植物形態(tài)解剖和植物系統(tǒng)分類兩個(gè)部分,共5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核成績由實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫及實(shí)驗(yàn)的總結(jié)匯報(bào)三部分組成,分別占總成績的20%、60%和20%。開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐效果良好,能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的綜合能力。

        關(guān)鍵詞:雙創(chuàng);植物學(xué);開放性實(shí)驗(yàn)

        中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2018)31-0278-03

        一、前言

        自教育部提出“把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程”以來,“雙創(chuàng)”已成為評(píng)價(jià)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。如何將“雙創(chuàng)教育”融入人才培養(yǎng)體系,已成為高校人才培養(yǎng)不得不直面的問題[1]。植物學(xué)作為高校生物類和植物生產(chǎn)類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、科研思維和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié),也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性和求知欲的重要途徑[2],更是開展“雙創(chuàng)教育”不可忽視的重要抓手。傳統(tǒng)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例很小,且學(xué)時(shí)有限,往往僅集中于課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的2—4小時(shí)內(nèi)完成,很難真正挖掘出學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更無法滿足新時(shí)期對(duì)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求[3,4]。因此,以“雙創(chuàng)教育”為目標(biāo),設(shè)計(jì)一些開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,供學(xué)生在課堂以外的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),就顯得非常必要。這既能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)學(xué)時(shí)的不足,又能真正培養(yǎng)學(xué)生,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。目前,已有高校在積極探索開展以“雙創(chuàng)”為目標(biāo)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[5,6],如柳文媛等設(shè)計(jì)開展了“蘭索拉唑的合成、質(zhì)量檢驗(yàn)和體內(nèi)分析的綜合實(shí)驗(yàn)”。結(jié)果顯示,綜合性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的藥物研發(fā)思維以及對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力,是“雙創(chuàng)”教育背景下提高學(xué)生藥學(xué)專業(yè)技能及創(chuàng)新實(shí)踐能力的有益嘗試。本文以塔里木大學(xué)為例,將植物學(xué)課程的開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐效果進(jìn)行總結(jié),旨在與同行進(jìn)行交流和探討。

        二、開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

        1.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。首先,植物學(xué)課程是一門系統(tǒng)性學(xué)科,各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)間存在緊密的聯(lián)系。在開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,既要體現(xiàn)出綜合性和設(shè)計(jì)性,也要體現(xiàn)出系統(tǒng)性和完整性,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系要能夠涵蓋植物學(xué)包括植物形態(tài)解剖學(xué)和植物分類學(xué)在內(nèi)的完整理論體系。其次,開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要保證在實(shí)驗(yàn)實(shí)施的過程中能夠全方位培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用能力,以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。再次,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要能體現(xiàn)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性,需要學(xué)生在實(shí)施的過程中自主查閱文獻(xiàn),自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法,自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,在教師的指導(dǎo)下自主完成實(shí)驗(yàn),并能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性和創(chuàng)造力。

        2.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)環(huán)境。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均在課堂教學(xué)以外的時(shí)間進(jìn)行。所有開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)地點(diǎn)均在塔里木大學(xué)開放式運(yùn)行的生物學(xué)校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心進(jìn)行,中心的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和綜合創(chuàng)新開放實(shí)驗(yàn)室可為所有開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施提供所需的儀器設(shè)備,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均有植物學(xué)專業(yè)的教師進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好,4—6人自由組合為一個(gè)小組,然后以小組為單位選擇1—2個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在中心實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)段內(nèi)到實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

        3.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的體系及內(nèi)容。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系包括植物形態(tài)解剖學(xué)、植物系統(tǒng)分類學(xué)2個(gè)部分,共5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(見下頁圖1)。

        植物形態(tài)解剖部分包括“植物顯微制片技術(shù)及營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”、“不同條件下種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育規(guī)律的觀察”、“花、果實(shí)和種子微形態(tài)的觀察、拍攝、描述和聚類”等3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過該部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)觀察植物外部形態(tài)和內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的基本技術(shù)和方法;掌握植物種子萌發(fā)和幼苗生長發(fā)育的基本規(guī)律,學(xué)會(huì)分析生長發(fā)育與環(huán)境因子的關(guān)系。植物系統(tǒng)分類部分包括“校園植物種類調(diào)查及檢索表的編制”和“校園植物形態(tài)特征拍攝及統(tǒng)計(jì)分析”2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過該部分實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)植物形態(tài)分類的方法,學(xué)會(huì)利用形態(tài)術(shù)語描述植物特征,并能夠?qū)⑺行螒B(tài)特征進(jìn)行對(duì)比和統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)一步編制出植物分類的檢索表。

        4.開放實(shí)驗(yàn)考核方式。實(shí)驗(yàn)考核方式要能夠綜合反映學(xué)生方方面面的實(shí)踐能力。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的考核成績由三部分組成。第一部分為實(shí)驗(yàn)過程中的態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作、實(shí)驗(yàn)操作及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力等,本部分主要考查學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度是否積極主動(dòng)認(rèn)真,是否能夠與小組同學(xué)互助協(xié)作;實(shí)驗(yàn)過程中,操作技巧是否準(zhǔn)確嫻熟,是否善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,對(duì)于出現(xiàn)的問題是否善于動(dòng)腦思考并提出解決的方法等,占比20%。第二部分為小組PPT匯報(bào)情況,本部分主要考查學(xué)生對(duì)本組實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果是否熟知并能準(zhǔn)確而條理清晰地向聽眾進(jìn)行展示,同時(shí)也考查PPT的制作和運(yùn)用水平,占比20%。第三部分為實(shí)驗(yàn)的完成和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況,主要考查學(xué)生對(duì)開放實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容的完成、研究方案的設(shè)計(jì)及研究結(jié)果的分析的論述等方面,占比60%。此種考核方式能較為全面地反映學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

        5.開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施效果。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高動(dòng)手能力和解決問題能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)及自主學(xué)習(xí)能力有著積極的效果[7]。以“植物顯微制片技術(shù)及營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例闡述如下。植物顯微制片技術(shù)和方法多樣,不同的材料和觀察目的可以選用不同的制片方法。營養(yǎng)器官在植物體中執(zhí)行一定的功能,與之相適應(yīng)形成特殊的解剖結(jié)構(gòu)特征,不僅同一植物的不同營養(yǎng)器官存在差異,不同植物的同一營養(yǎng)器官同樣存在差異。為了使學(xué)生掌握各種植物顯微制片技術(shù)并能針對(duì)不同材料選擇不同的制片方法,掌握植物不同器官的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并會(huì)分析和比較植物器官的差異,加深學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)—功能間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)[8],我們設(shè)計(jì)了“植物顯微制片技術(shù)及營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)比較觀察”的開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)施過程中,首先需要學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣愛好自主選擇實(shí)驗(yàn)材料,可以選擇同一植物的不同營養(yǎng)器官,也可以選擇不同植物的同一營養(yǎng)器官;其次,學(xué)生根據(jù)材料特點(diǎn)在自主查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,自主選擇徒手切片、石蠟切片或冷凍切片的制片方法;最后,在制片完成后自主進(jìn)行顯微觀察,對(duì)結(jié)構(gòu)的異同進(jìn)行定性的比較分析,也可進(jìn)一步采集顯微結(jié)構(gòu)圖像,對(duì)各結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行測定后進(jìn)行定量的比較分析,還可進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)與環(huán)境的關(guān)系。通過這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可以多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。一方面,由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)選擇從哪個(gè)角度進(jìn)行,進(jìn)行到哪一個(gè)深度,完全由學(xué)生自主選擇和設(shè)計(jì),這就在很大程度上可以激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的積極性和主動(dòng)性;另一方面,學(xué)生遇到問題后需要結(jié)合學(xué)到的理論知識(shí),在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,自己動(dòng)腦思考并與小組成員討論解決問題的方法,不僅可以提高解決問題的能力,也能加強(qiáng)學(xué)生間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。此外,由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及根、莖、葉3個(gè)不同章節(jié)的內(nèi)容,如果進(jìn)行到一定深度還會(huì)涉及生態(tài)學(xué)方面的內(nèi)容,這就要求學(xué)生對(duì)知識(shí)要有整體性和系統(tǒng)性的掌握,不能僅停留在對(duì)某一或某幾個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)的掌握,必須以辯證的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)到知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生綜合分析問題的能力,加深他們對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

        三、結(jié)語

        從實(shí)踐來看,開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和分析問題、解決問題及自主學(xué)習(xí)的能力,加強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí),對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起著積極的作用。但也存在一定的問題,突出反映在以下兩個(gè)方面。第一,目前我校植物學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)尚屬于試驗(yàn)階段,僅在少數(shù)班級(jí)中進(jìn)行,雖然實(shí)踐結(jié)果顯示對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)有較大的促進(jìn)作用,但學(xué)生也反映這樣的教學(xué)方式讓他們花費(fèi)更多的時(shí)間和精力去完成實(shí)驗(yàn),存在個(gè)別學(xué)生有一定消極情緒的情況。另外,在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)的過程中,往往需要指導(dǎo)教師犧牲正常的休息時(shí)間,而這部分工作尚屬于純粹性的義務(wù)勞動(dòng),導(dǎo)致部分指導(dǎo)教師不太愿意承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù),這就需要指導(dǎo)教師有正確的認(rèn)識(shí),積極爭取學(xué)院和學(xué)校的政策支持。第二,開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量有限,綜合性和設(shè)計(jì)性還有待進(jìn)一步加強(qiáng),需要與學(xué)生雙創(chuàng)素質(zhì)的培養(yǎng)緊密地結(jié)合。

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