基于OBE教育理念的農業生物技術專業植物與植物生理課程改革探討

趙淑玲，高 寧，何九軍，陳 強，王永斌，喬曉麗

（1.隴南師范高等?？茖W校，甘肅 成縣 742500；2.隴南特色農業生物資源研究開發中心，甘肅 成縣 742500）

OBE（Outcome Based Education）成果導向教育，又稱目標導向教育、需求導向教育、能力導向教育，由美國教育學者Spady 在1981 年首先提出[1]，隨后OBE 教育理念經過40 余年的發展，形成較為完善的理論體系，其主要核心理念是“以學生為中心、以學生成果產出導向、以持續改進為重點”，2013年OBE 教育理念開始引入我國[2]，國內部分高校應用OBE 理念進行教學改革，并取得較好成效，OBE 教學理念逐漸推廣開來。與傳統的教育模式不同，OBE 教育注重學生通過教育教學活動取得的教學成果[3]，更強調以學生為中心，符合學生認知、學習和發展的特點。

2022 年，教育部甘肅省人民政府發布了《關于整省推進職業教育發展打造“技能甘肅”的意見》，在職業教學中應更加注重應用能力和職業能力的培養，農業生物技術作為應用型專業，迫切需要對課程引入OBE 教育理念進行改革，應對社會對人才的需求。

1 植物與植物生理課程教學現狀及存在的問題

2012年隴南師范高等專科學校開設生物技術專業，后來按教育部的相關規定要求，更名為農業生物技術專業。植物與植物生理課程是涉農專業的一門重要專業基礎課和必修課，是理實一體化的課程，在農業生物技術專業中起到支撐后續課程的重要作用。在課程教學中存在教學內容多、課時相對偏少、學生學習積極性不高、學習效率較低、實驗基礎技能有待提高等問題。為充分調動學生的學習積極性，提高學生的實驗技能及動手能力，將OBE理念引入植物與植物生理教學過程，從教學內容、實驗實訓、考核評價方式等方面進行改革探討，以期提高教學質量，為社會培養實用型及應用型人才。

1.1 教學內容較為冗雜

植物與植物生理課程內容涵蓋較多，可分為植物形態學、植物分類部分、植物生理以及實驗實訓部分。植物形態學部分主要內容是植物的營養器官（根、莖、葉）和植物的繁殖器官（花、果實、種子）的形態結構、變態等，植物分類學部分內容是植物的分類、命名方法、檢索表的編制、使用，常見植物識別，植物標本采集與蠟葉標本的制作植物類群，植物生理學植物代謝生理部分主要內容是植物的水分代謝和礦質營養元素，植物的光合、呼吸作用，植物生長發育部分主要內容是植物的生長發育、成花原理及衰老等。植物逆境生理包括抗寒、抗旱、抗澇、抗鹽等，以及實驗實訓教學部分等。課程開設在第二學期，周課時4 節，共計72 學時，其中理論課時54 節+實驗課時18 節。在實際教學中，發現教學內容偏多，知識點冗雜。

1.2 教學模式亟待改變

傳統的教學模式是以講授為主，教師講學生聽的“填鴨式”現象明顯。理論教學占時較多，學生在教室里的活動較多，學生被動學習，重視理論知識和基礎知識的掌握，輕視實踐動手能力。

1.3 學生學習積極性急需提升

2020 年之前，隴南師專該專業以學校單獨招生（簡稱單招）為主，由各學校單獨發布招生簡章，招生學校出題考試和錄取，學校生源主要來源于中職院校和少量職高學生。2020年開始實行全省統一招生，生源主要分為4種類型：第一種是三校生（三校生是指接受中等職業教育學生的統稱。中等職業學校包括職高、中專、技校）生源；第二種是轉段生（轉段生是參加三二分段中高職銜接的學生，是中職在中專院校學習2 年+隴南師專學習3 年）生源；第三種是綜合評價（普通高中學生）生源；第四種是統一招生（普通高中學生）生源，表1 是2020 年全省統一招生以來年隴南師范高等?？茖W校農業生物技術專業學生來源統計情況。

表1 農業生物技術專業2020年—2022年招生學生來源情況統計Tab.1 Statistics on the sources of students enrolled in agricultural biotechnology from 2020 to 2022 %

由表1可以看出，學生生源中以中職生生源為主，其比例超過78%以上，普高學生生源占比極少，在0.00～22%。我國現行高中升學分流機制下中職學生普遍理論知識基礎薄弱，缺乏學習興趣，學習積極性不高[4]，學生自律能力差，甚至個別學生有厭學傾向。

1.4 評價體系有待改進

考試既是評價學生對所學知識的掌握程度，也是對教師教學效果的反饋。植物與植物生理課程在開設初期，其考核組成是期中考試成績30%+期末考試成績70%，期中和期末考試以試卷形式對學生學習的知識點進行檢測，題型包括填空題、選擇題、簡答題等，學生總評成績嚴重依賴卷面成績，死記硬背也能獲得較高成績。從2012 年—2014 年的學生成績分析來看，80%左右的學生總評成績低于80 分，以卷面成績為主的考核方式側重于理論知識的識記，簡單以分數高低對學生進行評價，學習靠死記硬背就能取得較高成績，但對學生動手能力、實驗技能操作能力培養作用較低，不能真實、客觀反映學生的情況，評價體系有待改進。

2 OBE教育理念指導下植物與植物生理課程改革

OBE 教育理念強調以學生為中心，產出導向，持續改進，因此，在培養方案的制定、教學大綱撰寫以及教學實施過程中，遵循學生成長發展規律安排教學資源并實施教學，以學生效果為導向，按畢業生核心素養要求評價質量，對教學進行全過程、多方位的評價。針對目前植物與植物生理課程教學中存在的問題，以OBE 成果導向為指導，結合自身教學經驗，從以下幾個方面進行改革探索。

2.1 明確教學目標，修訂植物與植物生理教學大綱

隴南師范高等?？茖W校是一所地方應用型學校，農業生物技術專業定位是為當地經濟發展培養從事植物栽培、植物組織培養的生產操作等工作的復合型技術技能人才。學生的專業理論基礎知識、專業技能、動手實踐能力是OBE 產出導向，根據專業產出導向，制定植物與植物生理課程教學目標：①掌握植物六大器官（根、莖、葉、花、果實、種子）的結構和功能；②掌握基本分類方法，能識別常見的校園植物；③掌握物質代謝和逆境生理的基本知識；④掌握基本的實驗方法，熟練使用顯微鏡；⑤具備一定的觀察能力和科學思維，應用所學知識分析和解決生產、生活實際問題，具有職業道德規范。

根據OBE教學理念的教學目標，改變以專業理論知識學習為主的教學模式，適當修訂教學大綱，在課程開設學期、時數不變的情況下，增加實驗實訓課時，由原來的理論課時54 節+實驗課時18 節修改為理論課時36 節+實驗實訓課時36 節。

2.2 精煉理論教學內容，重視實驗實訓教學

修訂后的大綱，理論占36 課時，因課堂教學時間占時有限，必須精煉課堂教學內容，以夠用為原則，刪減偏難的理論知識內容，課堂精講答疑，其他相關知識學生課外自學。

課堂教學過程中突出學生的中心地位，如在“花、果實的形成與構造”一章中，雄蕊和雌蕊的發育與結構、成熟花粉的發育和胚囊發育以及被子植物的雙受精過程是教學的難點，僅以教師講授，學生覺得抽象、枯燥難懂。OBE 理念下，學生是中心，讓學生動起來，在教師的引導下，根據花粉和胚囊發育過程及特點，學生通過連續畫圖的方法，畫出不同時期花粉和胚囊的特點，從而掌握成熟的二細胞（1生殖細胞+1精細胞）和三細胞（2生殖細胞+1精細胞）花粉粒，發育成熟的八核七細胞胚囊，在成熟和三細胞花粉粒以及八核七細胞胚囊基礎上，學生動手作思維導圖，完成雙受精的整個過程，這樣學生很容易理解和掌握花粉、胚囊的發育過程以及花粉中2 個精細胞與胚囊細胞中卵細胞與中央極核的結合，輕松掌握雙受精過程知識，明確被子植物的雙受精過程及重要的生物學意義，使枯燥的理論知識變的鮮活。

實驗實訓教學分為4部分。

第一部分是植物形態學解剖觀察實驗，占12 個學時，主要以驗證性實驗為主，在該部分學會基本實驗方法，如觀察法、徒手切片法、臨時裝片法等，學會并熟練應用生物繪圖。通過實驗，掌握顯微鏡的使用，使學生通過觀察、繪圖、看圖加對深植物根、莖、葉、花、果實和種子結構的認識。

第二部分是植物標本的采集與制作，校園植物的識別占6個學時。植物分類基礎理論知識較為枯燥，學生難以理解。甘肅省是農業為主，自然植物資源豐富，學生在日常生活中接觸植物很多，感性認識深刻，很多植物在生活中常見，在標本采集過程中，以植物熟悉的特征入手，分析分類要點，抓住分類中“科”的識別要點，學會應用檢索表進行簡單的分類，激發了學生的學習熱情，把理論知識與學生的日常生活經驗相關聯，從學生感覺、知覺、表象是認識事物的外部聯系，教師引導學生從事物外部聯系通過判斷推理達到理性認識形成概念[5]，學生較快地掌握分類要點，能識別常見的植物。

第三部分是植物生理學部分實驗，占6學時，細胞質壁分離、光和鉀離子對氣孔開張的影響、花粉粒生活力測定等驗證性為主的實驗，了解外界環境對植物的影響。

第四部分是綜合實驗，占12 學時（含課后時間），逆境對植物生長影響及可能生理生化機制、校園植物物候觀察等實驗。學生在學習植物種子結構、萌發、植物生長發育以及抗逆性后提出問題，如重金屬污染是目前環境污染的一個重要因素之一，重金屬對植物的影響有哪些等；學生進行資料查閱后提出，重金屬可能會影響種子的萌發，重金屬可能會影響植物生長。在教師的引導下，設計重金屬脅迫對植物種子萌發、幼苗生長及生理生化的影響實驗，對問題的假設進行驗證。實驗設計見表2。

表2 重金屬污染對植物生長影響的實驗設計Tab.2 Experimental design of effects of heavy metal pollution on plant growth

按照實驗設計，兩小組分別寫出實驗方案，實驗方案內容包括:實驗材料與方法，實驗過程記錄、拍照，實驗結果匯總，實驗數據統計與分析，結論等。實驗結果見表3。

表3 重金屬污染對植物生長影響的實驗結果Tab.3 Experimental results of the effect of heavy metal pollution on plant growth

學生用所學的知識對實驗結果進行分析和總結。本實驗設計知識點較多，但學生通過自己親手做、動，查閱資料，科學分析，小組PPT 匯報，討論不同小組間的實驗差異產生原因等，對知識點的把握會更為準確。在實驗中，學生不但可直接觀察到植物種子的結構、萌發時根尖生長情況、根毛的變化等直觀現象，同時通過實驗發現，重金屬對植物生理生化有一定的影響。該實驗歷時較長，在整個實驗中，團隊協作、分工，根據學生特點，小組充分發揮學生的優勢，實驗前方案制定、實驗中實驗現象、實驗結果及分析、進行PPT 匯報、修訂和討論，學生由被動變主動，加強了學生的合作意識、語言表達能力、實驗動手技能和分析問題的能力、獨立自主的能力，進一步提高學生的科學觀察、記錄和創新精神。

2.3 優化評價體系

OBE 教育理念下，要求學生能在較好的教育系統中接受教育，使學生的能力和知識得到發展[6]，教學的評價模式對學生的學習和教師的教學都有一定指引性。同時，OBE 強調對教學全過程全方位進行評價，將評價結果用于教學改進，最終推動人才質量的提升。農業生物技術專業是職業教育的一部分，其根本導向是培養具有一定技能的勞動者[7]，其根據OBE 產出導向決定了在應用型專業課程教學評價時，應兼顧理論知識學習和實踐動手能力。因此，自2016 年開始，修改考評體系，逐漸加大實驗實訓部分的考核比例，考核組成為平時成績（20%）+理論考核（40%）+實驗技能考核（40%），植物與植物生理課程考核評價改革，著重于平時成績和實驗技能的考核。

2.3.1 平時成績評價標準

平時成績組成主要由作業完成、課堂出勤、課堂互動、討論等過程組成，占總成績權重的20%，評價標準見表4。

表4 平時成績評價標準Tab.4 Normal performance evaluation criteria

2.3.2 實驗技能考核

改革后的課時占總課時的50%，實驗安排不僅有基礎驗證性實驗，還應有綜合性、設計性實驗，使學生學會基本實驗技能后，能融會貫通將理論知識和實驗技能綜合應用來設計綜合實驗。實驗需學生全程參與，實驗過程的觀察、記錄、現象分析等對提高學生的科學素養、實驗操作能力、分析和解決問題的能力、創新能力有很大作用。實驗技能考核占總成績權重的40%，評價標準見表5。

表5 實驗技能考核評價標準Tab.5 Test and evaluation criteria for experimental skills

實驗技能考核過程評價改革中，更注重過程性和多元化考核，切實提升學生的動手能力、科學思維方法、持之以恒的態度等，有利于提升人才質量。改革后的植物與植物生理課程評價體系符合我國應用型專業教育培養目標，有助于學生創新意識、應用能力和職業能力的提高。在實際教學中，學生的綜合評定成績優秀率（＞90 分）提高了10%以上，及格率（＞60 分）提高了18%。研究結果表明，90%以上的學生更樂于接受這樣的考核方式[8]。

3 結語

綜上所述，以OBE 產出導向為指導原則，教學團隊從修訂教學大綱、精煉理論教學內容、重視實驗實訓教學及優化評價體系等方面對植物與植物生理進行改革探索，解決了課程教學中存在的問題，激發了學生的學習興趣，提高了動手能力，提升了學生的綜合能力，有利于高素質技能型人才的培養，為以后繼續升學、就業打好基礎。