趙嫚 應(yīng)向賢 闞顯照

[摘 要]工科課程的特點(diǎn)是操作性、實(shí)踐性強(qiáng)，知識瑣碎、繁雜，教師容易只注重專業(yè)知識和技能的傳輸，與其他技能素養(yǎng)的培養(yǎng)相隔離，從而使目前培養(yǎng)出來的工科人才視野相對狹窄，知識體系不夠完善，不能滿足當(dāng)前社會對工程科技人才的職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的需求?；谠擃愓n程的現(xiàn)狀，可以采取以探究性教學(xué)模式進(jìn)行課堂內(nèi)容的設(shè)計(jì)；以社會活動分工協(xié)作，讓學(xué)生體會社會責(zé)任感；以形式多樣，生問生答多向互動的教學(xué)評價(jià)方式來對對植物生物技術(shù)課程教學(xué)方法進(jìn)行新的探索和實(shí)踐。

[關(guān)鍵詞]植物生物技術(shù)；新工科；探究性教學(xué)；小組合作；多方問答

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）10-0062-03

“新工科”是在國家應(yīng)對戰(zhàn)略需求和支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的前提下應(yīng)運(yùn)而生的。其目的是培養(yǎng)迎合未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才[1][2]。工科課程的特點(diǎn)是操作性、實(shí)踐性強(qiáng)，知識瑣碎、繁雜，因而在每門課的教學(xué)課堂上，容易使教師進(jìn)入自己的“課程胡同”，即只注重專業(yè)知識和技能的傳輸，與其他技能素養(yǎng)的培養(yǎng)相隔離，從而使培養(yǎng)出來的工科人才視野相對狹窄，知識體系不夠完善，不能滿足當(dāng)前社會對工程科技人才的職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的需求。在“新工科”背景下，如何在課堂上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和綜合素養(yǎng)是每一位教師的責(zé)任和挑戰(zhàn)[3][4][5]。

基于該類課程的現(xiàn)狀，我們對植物生物技術(shù)課程教學(xué)方法進(jìn)行新的探索和實(shí)踐。植物生物技術(shù)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，知識繁多復(fù)雜。以張獻(xiàn)龍編寫的《植物生物技術(shù)》第二版為例，該課程主要包括三大部分，分別為植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)的基本技術(shù)和方法、植物基因工程的原理和技術(shù)、植物分子標(biāo)記及輔助選擇應(yīng)用。在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，教師更多的是以自己為中心，傳道授業(yè)解惑，對實(shí)驗(yàn)原理和知識進(jìn)行講授，忽略了學(xué)生的中心作用。本次教學(xué)方法的探索過程，筆者以培養(yǎng)學(xué)生的“生惑”“求業(yè)”進(jìn)而“悟道”的能力為基點(diǎn)，著力提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性。具體的方法是整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容和形式。首先，以課題式的探究性教學(xué)為主體，提出問題、分析問題進(jìn)而解決問題，在學(xué)習(xí)過程中強(qiáng)化能力培養(yǎng)。其次，小組實(shí)踐，分工協(xié)作，學(xué)以致用，體會職業(yè)道德和社會責(zé)任感的重要性。再次，多方問答，教學(xué)反饋，激發(fā)學(xué)生問題意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性（圖1）。課堂教學(xué)這三個方面進(jìn)行交叉融合，不斷總結(jié)評價(jià)，最終通過多年的教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的教學(xué)效果。

一、以探究性教學(xué)模式進(jìn)行課堂內(nèi)容的設(shè)計(jì)

探究性教學(xué)是把科學(xué)研究過程引入教學(xué)過程，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動地從生活中選取與教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的問題或項(xiàng)目，用類似于科學(xué)研究的方式去獲取知識、應(yīng)用知識和解決問題的方法[6][7][8]。德國學(xué)者Bell等[9]把探究性教學(xué)的設(shè)計(jì)分為五個過程：第一，問題的引入；第二，回答該問題證據(jù)的獲得；第三，對收集證據(jù)的解釋；第四，將解釋與從調(diào)查過程中獲得的知識聯(lián)系起來；第五，為解釋創(chuàng)造一個爭論并做出正確的判斷。植物生物技術(shù)是一門與生活實(shí)際息息相關(guān)的課程，包含了植物組織培養(yǎng)、植物基因工程、植物細(xì)胞工程和分子輔助育種等內(nèi)容。課程導(dǎo)論即從現(xiàn)象、問題入手，大到“糧食危機(jī)，食品安全，環(huán)境污染” 等社會現(xiàn)象，小到個人問題“學(xué)習(xí)這門課對以后個人就業(yè)和發(fā)展的機(jī)會”，提出學(xué)習(xí)這門課程的重要性。在我們的教學(xué)實(shí)踐中，植物生物技術(shù)課程的探究性主要涉及植物生物技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)問題的提出、對現(xiàn)象的觀察、進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新、數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性、對科學(xué)問題可能的解釋、專業(yè)教師的引導(dǎo)與總結(jié)。對于具體知識部分的學(xué)習(xí)，以植物細(xì)胞工程中原生質(zhì)體的制備與融合為例進(jìn)行介紹。

課程內(nèi)容首先是導(dǎo)入部分，提出問題情境 “番茄與土豆的愛情傳說”，番茄與土豆想要在一起，如何才能實(shí)現(xiàn)？在教學(xué)過程中，我們請學(xué)生閱讀課本，鼓勵學(xué)生通過智能手機(jī)搜集資料，進(jìn)行小組討論，然后分組講解并說明原因。教師對內(nèi)容提出疑問并做補(bǔ)充，比如：亞原生質(zhì)體的出現(xiàn)有什么意義？原生質(zhì)體融合的原理是什么？原生質(zhì)體融合意義的延伸。這樣的設(shè)計(jì)能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，讓學(xué)生學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)。此外，內(nèi)容的研究歷史和影響因素也是該類課程的關(guān)鍵部分。研究歷史的介紹一方面可以通過科學(xué)家的故事激勵學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀和人生觀；另一方面，可以把技術(shù)發(fā)現(xiàn)的思路串聯(lián)起來，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。同樣，在技術(shù)的影響因素方面，可以借助辯證分析的方法分析內(nèi)因外因的共同作用。比如影響原生質(zhì)體制備和細(xì)胞融合的因素具體包括內(nèi)因和外因兩個方面，內(nèi)因主要與外植體的基因型以及生長狀態(tài)相關(guān)，而外因則與其培養(yǎng)條件、融合方法等環(huán)境因素相關(guān)。通過影響因素這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題時可以對問題進(jìn)行全面的分析，進(jìn)而解決問題。

二、實(shí)踐活動分工協(xié)作，體會社會責(zé)任感

植物基因工程是本課程的一個重點(diǎn)內(nèi)容，它是未來從事植物研究的基礎(chǔ)，同時社會上關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性又存在很大的爭議。本次實(shí)踐活動“轉(zhuǎn)基因食品安全性海報(bào)展”，具體的內(nèi)容是圍繞問題“你敢吃轉(zhuǎn)基因食品嗎？”展開。設(shè)計(jì)六個小的主題：轉(zhuǎn)基因的歷史，轉(zhuǎn)基因技術(shù)方法，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)基因食品的現(xiàn)狀，轉(zhuǎn)基因植物存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)和轉(zhuǎn)基因食品的安全性檢測。具體的過程是，學(xué)生隨機(jī)分組，確定主題；查找資料，完成海報(bào)設(shè)計(jì)，要保證科普海報(bào)的科學(xué)、客觀、公正和美觀；公共場合展出海報(bào)并答疑解惑，公眾選出自己最喜愛的海報(bào)作品。接著小組進(jìn)行活動總結(jié)匯報(bào)，具體包括海報(bào)設(shè)計(jì)原理，展出效果（得票數(shù)和關(guān)注度），小組成員的參與度，以及活動的收獲與感想等；最后是對本次實(shí)踐活動的考核，分為自評、互評和教師評價(jià)三個部分，總結(jié)本次活動的效果和存在的問題，并提出相應(yīng)的建議和意見，使實(shí)踐活動不斷改進(jìn)（圖2）。通過這次小組實(shí)踐，一方面可以培養(yǎng)學(xué)生查找、篩選和分析資料的能力；另一方面，學(xué)生在實(shí)踐過程中也能學(xué)會如何用專業(yè)知識去解決或解釋生活中存在的問題，達(dá)到學(xué)以致用。此外，學(xué)生在實(shí)踐中的協(xié)同合作，溝通交流能力都能得到鍛煉。最后，每組學(xué)生對實(shí)踐活動進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生提到活動中遇到的各種問題，以及他們是如何溝通、解決的，相互之間的合作會加深他們之間的信任感和友誼。同時在展示的過程中，由于本次實(shí)踐活動轉(zhuǎn)基因食品的安全性在社會上有較大爭議，公眾對這一現(xiàn)象的理解和認(rèn)識也讓他們對將來要從事的行業(yè)所應(yīng)有的職業(yè)道德和社會責(zé)任感有了深刻的認(rèn)識。這些都充分肯定了這次活動的必要性。

三、教學(xué)評價(jià)形式多樣，生問生答多向互動

教學(xué)評價(jià)是整個教學(xué)過程不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)，是提高教育教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)教師成長和學(xué)生發(fā)展的重要手段?，F(xiàn)今的教學(xué)評價(jià)仍以傳統(tǒng)的紙筆測驗(yàn)為主，紙筆測驗(yàn)雖然能在認(rèn)知領(lǐng)域呈現(xiàn)量化的評價(jià)結(jié)果，但在情感和技能領(lǐng)域的評價(jià)結(jié)果呈現(xiàn)則非常有限[10]。因此，本課程除了常規(guī)的紙筆測驗(yàn)外，我們還采用了師生、生生多向問答的評價(jià)方式。在每個知識模塊完成后，進(jìn)行課前20分鐘的多向問答環(huán)節(jié)。同時對于提問或回答精彩（經(jīng)過深度思考，具有創(chuàng)新性的問題或答案）的學(xué)生給予獎勵，鼓勵學(xué)生多提問多參與。在整個過程中我們還鼓勵學(xué)生通過智能手機(jī)搜索和查閱問題及答案，擴(kuò)大學(xué)生的知識面和認(rèn)知領(lǐng)域[11][12]。此外，對于在課堂上沒有解決的問題或現(xiàn)象，我們還建立了專門的微信群，鼓勵學(xué)生多發(fā)言、多質(zhì)疑、多表達(dá)。這種評價(jià)方式與以往的教師問學(xué)生答明顯不同，學(xué)生之間比師生之間的氣氛更顯平等，以學(xué)生帶動學(xué)生，教師也是學(xué)生討論中的一員，教師積極引導(dǎo)，學(xué)生提問的積極性明顯越來越高，問題的質(zhì)量也越來越高。通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠更好地把知識模塊融合起來，對知識的理解也更加深入。

這種評價(jià)方法的直接效果是學(xué)生的問題顯著增多，很多學(xué)生開始深入思考。比如，植物的愈傷組織相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生提問“是不是所有的植物都可以形成愈傷組織”，討論過程分成兩派，雙方各有說辭。這一方面鍛煉了學(xué)生的辯論能力，另一方面也反映了有些學(xué)生的知識整合能力不足。通過討論，大家開始對知識融會貫通。還有學(xué)生會把動物和植物進(jìn)行對比，提出動物的iPS（induced pluripotent stem cells，誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞）是不是和植物細(xì)胞的全能性類似等。通過提問和啟發(fā)思考的環(huán)節(jié)，學(xué)生提出問題的積極性和能力都明顯提高。學(xué)期中間，筆者針對教學(xué)方法和內(nèi)容組織學(xué)生提出意見和建議，其中三分之二以上的學(xué)生主動提到多向互動、頭腦風(fēng)暴的方法非常好。學(xué)生積極參與提問，并提出自己的不同見解，這在大學(xué)課堂中是特別值得鼓勵和發(fā)揚(yáng)的，因?yàn)樘岢霎愖h也就是創(chuàng)新的開始。

四、結(jié)語

融合探究性教學(xué)主體，小組實(shí)踐和多向互動的教學(xué)評價(jià)體系的教學(xué)模式，在實(shí)現(xiàn)“新工科”下培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)、創(chuàng)新性強(qiáng)和高專業(yè)技能人才方面有重要的作用，該模式對于其他實(shí)踐性課程具有一定的示范意義和推廣作用。

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[責(zé)任編輯：陳 明]