黃文娟　劉艷萍　張玲　邱愛軍　李志軍

摘要：本文以“雙創(chuàng)”教育為目標進行了植物學開放性實驗的設(shè)計和實踐。開放性實驗項目體系包括植物形態(tài)解剖和植物系統(tǒng)分類兩個部分，共5個實驗項目。開放性實驗項目的考核成績由實驗過程中的表現(xiàn)、實驗報告的撰寫及實驗的總結(jié)匯報三部分組成，分別占總成績的20%、60%和20%。開放性實驗的實踐效果良好，能夠在很大程度上激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：雙創(chuàng)；植物學；開放性實驗

中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：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)”已成為評價高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標。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，具有很強的實踐性，是培養(yǎng)學生實踐能力、科研思維和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，也是激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生積極性、主動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)的植物學實驗教學以驗證性實驗為主，綜合性和創(chuàng)新性實驗的比例很小，且學時有限，往往僅集中于課堂實驗教學的2—4小時內(nèi)完成，很難真正挖掘出學生的潛能，培養(yǎng)學生的學習興趣，更無法滿足新時期對高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求[3，4]。因此，以“雙創(chuàng)教育”為目標，設(shè)計一些開放性實驗項目，供學生在課堂以外的時間進行實驗實訓，就顯得非常必要。這既能彌補實驗課堂教學學時的不足，又能真正培養(yǎng)學生，提高學生的綜合素質(zhì)。目前，已有高校在積極探索開展以“雙創(chuàng)”為目標的綜合性、設(shè)計性實驗項目[5，6]，如柳文媛等設(shè)計開展了“蘭索拉唑的合成、質(zhì)量檢驗和體內(nèi)分析的綜合實驗”。結(jié)果顯示，綜合性實驗有利于培養(yǎng)學生的藥物研發(fā)思維以及對實驗技術(shù)的綜合運用能力，是“雙創(chuàng)”教育背景下提高學生藥學專業(yè)技能及創(chuàng)新實踐能力的有益嘗試。本文以塔里木大學為例，將植物學課程的開放性實驗項目設(shè)計與實踐效果進行總結(jié)，旨在與同行進行交流和探討。

二、開放性實驗項目的設(shè)計與實踐

1.開放性實驗項目的設(shè)計思路。首先，植物學課程是一門系統(tǒng)性學科，各章節(jié)的知識點間存在緊密的聯(lián)系。在開放性實驗項目的設(shè)計中，既要體現(xiàn)出綜合性和設(shè)計性，也要體現(xiàn)出系統(tǒng)性和完整性，實驗項目體系要能夠涵蓋植物學包括植物形態(tài)解剖學和植物分類學在內(nèi)的完整理論體系。其次，開放性實驗項目的設(shè)計要保證在實驗實施的過程中能夠全方位培養(yǎng)學生對理論知識的運用能力，以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。再次，實驗項目的設(shè)計要能體現(xiàn)學生的自主性和創(chuàng)造性，需要學生在實施的過程中自主查閱文獻，自主選擇實驗材料和實驗方法，自主安排實驗進度，在教師的指導(dǎo)下自主完成實驗，并能有效激發(fā)學生的創(chuàng)新性和創(chuàng)造力。

2.開放性實驗項目的開設(shè)環(huán)境。開放性實驗項目均在課堂教學以外的時間進行。所有開放性實驗項目的開設(shè)地點均在塔里木大學開放式運行的生物學校級實驗教學示范中心進行，中心的植物學實驗室、數(shù)碼顯微互動實驗室和綜合創(chuàng)新開放實驗室可為所有開放性實驗項目的實施提供所需的儀器設(shè)備，每個實驗項目均有植物學專業(yè)的教師進行指導(dǎo)。學生根據(jù)個人興趣愛好，4—6人自由組合為一個小組，然后以小組為單位選擇1—2個開放性實驗項目，在中心實驗室開放的時段內(nèi)到實驗室完成相關(guān)實驗內(nèi)容。

3.開放性實驗項目的體系及內(nèi)容。開放性實驗項目體系包括植物形態(tài)解剖學、植物系統(tǒng)分類學2個部分，共5個實驗項目（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、果實和種子微形態(tài)的觀察、拍攝、描述和聚類”等3個實驗項目。通過該部分實驗項目，使學生能夠?qū)W會觀察植物外部形態(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，學會分析生長發(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)計分析”2個實驗項目。通過該部分實驗，使學生能夠?qū)W會植物形態(tài)分類的方法，學會利用形態(tài)術(shù)語描述植物特征，并能夠?qū)⑺行螒B(tài)特征進行對比和統(tǒng)計分析，進一步編制出植物分類的檢索表。

4.開放實驗考核方式。實驗考核方式要能夠綜合反映學生方方面面的實踐能力。開放性實驗項目的考核成績由三部分組成。第一部分為實驗過程中的態(tài)度、團結(jié)協(xié)作、實驗操作及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力等，本部分主要考查學生對待實驗的態(tài)度是否積極主動認真，是否能夠與小組同學互助協(xié)作；實驗過程中，操作技巧是否準確嫻熟，是否善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，對于出現(xiàn)的問題是否善于動腦思考并提出解決的方法等，占比20%。第二部分為小組PPT匯報情況，本部分主要考查學生對本組實驗的研究結(jié)果是否熟知并能準確而條理清晰地向聽眾進行展示，同時也考查PPT的制作和運用水平，占比20%。第三部分為實驗的完成和實驗報告的撰寫情況，主要考查學生對開放實驗研究內(nèi)容的完成、研究方案的設(shè)計及研究結(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生的綜合實踐能力。

5.開放性實驗項目的實施效果。通過實踐發(fā)現(xiàn)，開放性實驗項目的開設(shè)對增強學生的學習興趣、提高動手能力和解決問題能力、增強創(chuàng)新意識及自主學習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”實驗項目為例闡述如下。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。為了使學生掌握各種植物顯微制片技術(shù)并能針對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，并會分析和比較植物器官的差異，加深學生對結(jié)構(gòu)—功能間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性的認識[8]，我們設(shè)計了“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”的開放性實驗項目。該實驗項目在實施過程中，首先需要學生根據(jù)個人興趣愛好自主選擇實驗材料，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，學生根據(jù)材料特點在自主查閱文獻的基礎(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行顯微觀察，對結(jié)構(gòu)的異同進行定性的比較分析，也可進一步采集顯微結(jié)構(gòu)圖像，對各結(jié)構(gòu)指標進行測定后進行定量的比較分析，還可進一步分析結(jié)構(gòu)與環(huán)境的關(guān)系。通過這一實驗項目，可以多方面培養(yǎng)學生的綜合能力。一方面，由學生自主完成實驗方案的設(shè)計，實驗選擇從哪個角度進行，進行到哪一個深度，完全由學生自主選擇和設(shè)計，這就在很大程度上可以激發(fā)學生在實驗過程中的積極性和主動性；另一方面，學生遇到問題后需要結(jié)合學到的理論知識，在查閱文獻資料的基礎(chǔ)上，自己動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，也能加強學生間的團結(jié)協(xié)作能力。此外，由于實驗內(nèi)容涉及根、莖、葉3個不同章節(jié)的內(nèi)容，如果進行到一定深度還會涉及生態(tài)學方面的內(nèi)容，這就要求學生對知識要有整體性和系統(tǒng)性的掌握，不能僅停留在對某一或某幾個獨立的知識點的掌握，必須以辯證的觀點認識到知識點間的聯(lián)系，增強學生綜合分析問題的能力，加深他們對知識的理解和掌握。

三、結(jié)語

從實踐來看，開放性實驗項目的開設(shè)可以增強學生的學習興趣，提高學生的實踐能力和分析問題、解決問題及自主學習的能力，加強他們的創(chuàng)新意識，對學生綜合素質(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方面。第一，目前我校植物學開放性實驗的開設(shè)尚屬于試驗階段，僅在少數(shù)班級中進行，雖然實踐結(jié)果顯示對學生綜合能力的培養(yǎng)有較大的促進作用，但學生也反映這樣的教學方式讓他們花費更多的時間和精力去完成實驗，存在個別學生有一定消極情緒的情況。另外，在指導(dǎo)學生進行開放實驗的過程中，往往需要指導(dǎo)教師犧牲正常的休息時間，而這部分工作尚屬于純粹性的義務(wù)勞動，導(dǎo)致部分指導(dǎo)教師不太愿意承擔指導(dǎo)任務(wù)，這就需要指導(dǎo)教師有正確的認識，積極爭取學院和學校的政策支持。第二，開放性實驗項目的數(shù)量有限，綜合性和設(shè)計性還有待進一步加強，需要與學生雙創(chuàng)素質(zhì)的培養(yǎng)緊密地結(jié)合。

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