兩大課堂互動,培養(yǎng)創(chuàng)新型生物科學(xué)人才

趙金莉 賀學(xué)禮 郭輝娟

摘 要:本文從優(yōu)化課程體系,引入學(xué)科最新研究成果拓寬學(xué)生知識面;更新教學(xué)手段,采用互動模式和策略;強化第二課堂功能,兩大課堂良性對接,增強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等幾方面介紹了作者在“植物生物學(xué)”教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新型生物科學(xué)人才的體會。

關(guān)鍵詞:植物生物學(xué)兩大課堂創(chuàng)新型人才

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0141-02

21世紀(jì)是知識經(jīng)濟的世紀(jì),也是生物科學(xué)的世紀(jì),生物科學(xué)技術(shù)因其帶頭學(xué)科的地位一定會在新世紀(jì)里對社會的發(fā)展和人類命運產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,這就要求我們生物學(xué)教育者必須責(zé)無旁貸地肩負(fù)起教育改革先鋒的重任:培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手操作能力[1]。作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要陣營——高等院校,應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為首要任務(wù),加強對大學(xué)生綜合創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生在探索式的學(xué)習(xí)進程中,體驗和發(fā)現(xiàn)知識,創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法,成為獨立自主的“學(xué)習(xí)者”和“創(chuàng)造者”[2]。

生物科學(xué)是一門建立在觀察、實驗基礎(chǔ)上的自然學(xué)科,比其它學(xué)科更容易觸及學(xué)生的思維和能力發(fā)展,所以對于開發(fā)學(xué)生綜合素質(zhì)有著天時地利的優(yōu)勢。因為未來社會需要大量的創(chuàng)新型人才,生物科學(xué)教育應(yīng)該在人文綜合素質(zhì)均衡發(fā)展的基礎(chǔ)上突顯以創(chuàng)造能力為中心的個性化培養(yǎng)。植物生物學(xué)是生物科學(xué)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門綜合性的植物基礎(chǔ)學(xué)科,也是學(xué)習(xí)生態(tài)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)等后續(xù)課程的必要條件和基礎(chǔ)。植物生物學(xué)作為一門具有很強的實踐性學(xué)科,更是培養(yǎng)學(xué)生科研、實踐能力和綜合素質(zhì)的重要途徑。因此,它對培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題能力,特別是對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要作用。但是,由于受傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和實驗條件所限,植物生物學(xué)的教學(xué)一直是重理論輕實踐,忽視了對學(xué)生自主探求知識的興趣和能力培養(yǎng)。為了適應(yīng)未來社會對創(chuàng)新型人才的需要,我們不斷探索研究和改進第一課堂與第二課堂互動,實現(xiàn)良性對接,建立一套新的植物生物學(xué)教學(xué)模式,加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 第一課堂重在培養(yǎng)學(xué)生植物生物學(xué)理論知識和基本操作能力

第一課堂主要是根據(jù)教材及教學(xué)大綱,在學(xué)校規(guī)定的教學(xué)時間里進行課堂教學(xué)活動。從教學(xué)內(nèi)容看,第一課堂教學(xué)內(nèi)容是主體;從教學(xué)形式看,第一課堂以理論知識灌輸為主;從教學(xué)場所看,第一課堂以教室為主[3]。為了避免傳統(tǒng)教學(xué)方法的枯燥乏味,充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,我們從優(yōu)化課程體系、更新教學(xué)手段、改革考核方式等方面出發(fā),對植物生物學(xué)教學(xué)進行了探索性研究。

1.1 更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系

隨著學(xué)校新一輪教學(xué)計劃的實施,植物生物學(xué)教學(xué)學(xué)時再次壓縮。我們貫徹高校教改基本思路,在植物生物學(xué)教學(xué)改革中,構(gòu)建了植物生物學(xué)新的課程體系,編寫了《植物生物學(xué)》新教材(賀學(xué)禮主編,科學(xué)出版社,2009年),并制訂了課程優(yōu)化方案,使該課程從單純的傳授知識向強化能力培養(yǎng)方面轉(zhuǎn)化。在優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)方面,為了能在有限的學(xué)時內(nèi)達(dá)到教學(xué)效率的更大化,將課程設(shè)置為五大模塊:植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與組織→植物營養(yǎng)器官形態(tài)結(jié)構(gòu)與發(fā)育→植物繁殖器官形態(tài)結(jié)構(gòu)與發(fā)育→植物營養(yǎng)生長與發(fā)育調(diào)控→植物多樣性和植物資源保護與利用。在每個模塊內(nèi)容的安排上,一方面注重刪除和后續(xù)課程中交叉重復(fù)的部分,例如在講授植物細(xì)胞一章時,因為關(guān)于細(xì)胞代謝、增殖和凋亡過程等內(nèi)容將在后續(xù)課程生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)中詳細(xì)講解,所以我們把重點放在植物細(xì)胞的特有結(jié)構(gòu)上;另一方面注重更新學(xué)科發(fā)展動態(tài),每個模塊內(nèi)容后開設(shè)一個窗口向?qū)W生介紹學(xué)科前沿性知識,讓學(xué)生及時了解植物學(xué)科發(fā)展的最新動態(tài),增加與生活密切相關(guān)的植物生物學(xué)知識,以適應(yīng)社會所需創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo),拓寬學(xué)生的個性化發(fā)展空間,使他們具有較強的社會適應(yīng)能力。

1.2 改進教學(xué)手段,突顯互動模式和策略

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是“教師中心論”和“學(xué)習(xí)中心論”,這種模式對于傳授知識的準(zhǔn)確性,增強學(xué)生記憶具有一定意義,但是不利于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。基于這一弊端,我們更新了植物生物學(xué)教學(xué)手段,新教學(xué)手段的目標(biāo)是提倡學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,重在培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息資料的能力、獲取新知識能力、分析和解決問題的能力及合作能力。在課堂教學(xué)互動過程中,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容或主題來變換互動的模式或方式,如采用問答式,討論式,質(zhì)疑探討式等。在講授植物生理部分時,制作的課件為教學(xué)科研型,而不是單純的教學(xué)型課件。在講解每一個現(xiàn)象或理論時,前一次課先以質(zhì)疑方式向?qū)W生提出問題,讓學(xué)生課后自己查資料,設(shè)計試驗方案來證明這一現(xiàn)象或驗證這一理論。在條件允許的情況下,把實驗材料帶到課堂上,讓學(xué)生親自觀察一些植物生理現(xiàn)象。例如,在講植物吐水現(xiàn)象時,將一盆前一天晚上澆足水的植物和一盆沒有澆水的同一種植物帶到教室,讓學(xué)生觀察哪盆植物的葉尖有水珠溢出,然后提出問題,讓他們開動腦筋思考問題,這樣學(xué)生的興趣與積極性都被調(diào)動起來,相互討論和爭議,通過這種方式學(xué)生對所學(xué)知識記憶非常深刻。同時,我們把自己的最新科研成果加入到課堂教學(xué)中,用現(xiàn)實的科研成果激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科技、創(chuàng)作發(fā)明的熱情,用科研活動促進教學(xué)質(zhì)量的提高。

2 第二課堂重在培養(yǎng)學(xué)生科研意識和創(chuàng)新能力

第二課堂以實踐活動為主,是理論和實踐相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是理論向?qū)嵺`的飛躍,內(nèi)容豐富、形式多種多樣。在第一課堂所學(xué)的理論知識,只有通過第二課堂的實踐活動,才能轉(zhuǎn)化為學(xué)生的基本素質(zhì),使他們更好地適應(yīng)社會的需要。學(xué)生滿載著第一課堂所學(xué)的基本理論知識和基本技能步入第二課堂,參加豐富多彩的第二課堂的學(xué)術(shù)、科研、實踐等活動,消化第一課堂所學(xué)的知識,分析和解決現(xiàn)實中遇到的問題,從而達(dá)到實現(xiàn)第一課堂所學(xué)理論知識和基本技能的運用,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、創(chuàng)新精神和實踐能力,使學(xué)生由知識的“奴隸”變成知識的“主人”[3]。

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

大學(xué)生興趣廣泛、思維敏捷、精力充沛、想象力豐富,又具備一定的基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能和創(chuàng)新能力,這就為其在大學(xué)期間進行科研素質(zhì)的培訓(xùn)提供了絕好的時機與可能[4]。植物實驗室全年對學(xué)生開放,學(xué)生根據(jù)個人興趣愛好組成若干課題小組,每個小組4～6人,每個課題小組至少有一名指導(dǎo)老師。各課題小組成員既可根據(jù)對植物感興趣的方面自擬研究項目,也可結(jié)合指導(dǎo)老師的科研方向進行選題,然后利用課余時間查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料,進行分析與討論,確立觀點與論據(jù),制定技術(shù)路線,每組的組長作所選課題的專題發(fā)言,其他同學(xué)提問,教師點評,最終確定實驗方案。學(xué)生利用實驗室條件,在專業(yè)教師指導(dǎo)下,獨立完成整個研究過程,最后以答辯形式驗收研究結(jié)果,并向指導(dǎo)教師提交研究論文。在整個實驗過程中,學(xué)生一邊學(xué)習(xí)專業(yè)知識,一邊接受科研思想的培訓(xùn),了解科研理論與方法,親自感受和參加科學(xué)研究中的探索、調(diào)查和發(fā)現(xiàn)的全部過程,促使他們初步掌握和全面提高分析、評估和綜合技能。通過這個過程,既培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)、觀察和思考能力,也開發(fā)了學(xué)生的智力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2.2 加強課外實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

充分重視學(xué)生的課外科技活動,利用各類科技競賽大力支持和鼓勵學(xué)生積極參與科技創(chuàng)新活動,利用各種渠道為學(xué)生的科技創(chuàng)新活動提供方便,這不僅僅是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的延伸,更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。近年來,生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生在植物學(xué)科老師指導(dǎo)下,榮獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎 2 項、“挑戰(zhàn)杯”河北省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獎3項。

河北大學(xué)為培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識和科研實踐能力,每年組織開展本科生科技創(chuàng)新項目(STCP)的申報立項工作,學(xué)生可以結(jié)合自己的興趣或特長進行自主立項,也可由教師指導(dǎo)選題,學(xué)生自由組隊并聯(lián)系一至二位老師作為指導(dǎo)教師,先撰寫計劃書,然后向?qū)W校提交大學(xué)生科技創(chuàng)新項目申請書,學(xué)校STCP管理辦公室聘請有關(guān)專家組成評審組對申報項目進行評審和立項,學(xué)生可利用實驗室條件從事科學(xué)研究。先后有“八大祁藥AM真菌屬間同源性和進化性研究”和“沙棘AM真菌結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)性及其生態(tài)適應(yīng)性研究”大學(xué)生科技創(chuàng)新項目獲資助,其中“八大祁藥AM真菌屬間同源性和進化性研究”項目結(jié)項評審結(jié)果為優(yōu)秀。通過項目申報、研究方案實施至結(jié)題報告撰寫的完成,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,增強學(xué)生研究能力和操作能力等方面取得了顯著效果。

3 兩大課堂良性對接,改革考核方式

考核方法和考核內(nèi)容對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)都有重要導(dǎo)向作用。將創(chuàng)新思維能力和實踐能力納入植物生物學(xué)課程教學(xué)系統(tǒng),考核方式也必然要作出相應(yīng)改革與調(diào)整。該課程考核成績包括:學(xué)生平時成績(占20％,包括作業(yè)和出勤率),主要檢驗與鞏固基礎(chǔ)理論知識;撰寫綜述(占30％),綜合性考察學(xué)生的基本科研方法、科學(xué)思維能力、把握課題研究成果、嘗試科研論文寫作的掌握情況[5];以PPT格式提交課題小組的研究結(jié)果(占20％),主要考核學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力;期末考試成績(占30％)。

這種考核方式既能體現(xiàn)學(xué)生對第一課堂知識掌握的程度,又能反映學(xué)生通過第二課堂培養(yǎng)的科研創(chuàng)新能力。兩大課堂良性對接,使學(xué)生不僅學(xué)習(xí)基本理論知識和基本原理,還能參加科研過程,熟悉科研方法,并內(nèi)化為一種探索精神和研究能力,為今后獨立開展工作奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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