地方高校“植物學實驗”課程教學模式的改革探索

【摘 要】 分析了“植物學實驗”教學現狀及存在的問題，根據人才培養方案和育人目標，通過更新教學內容、提高學生學習能動性、增加課外實踐、開展翻轉課堂教學、合理運用先進教學工具等途徑，對“植物學實驗”課程進行教學模式的改革探索，以期改善該課程的教學效果，提高學生實驗過程中的操作能力和觀察能力，培養能夠解決專業實際問題的思維，達到學校育人目標。

【關鍵詞】 植物學實驗；教學模式；實驗教學

Reform and Exploration of “Botany Experimental”Teaching Model in Local Universities - Taking Huaibei Normal University as an Example

Liu Chun1， Li Jinjin1， Xu Chenguang2， Huang Yingying1， Zhang Xingwang1，

Xie Yanping1， Wang Jiyuan1

（1.Huaibei Normal University， Huaibei 235000， China;

2.Agricultural and Rural Water Resources Bureau of Xiangshan District， Huaibei City， Huaibei 235000，China）

【Abstract】 This article analyzes the current situation and existing problems of "botanical experimental" teaching at Huaibei Normal University. According to the talent training program and educational objectives， the teaching mode reform of botany experiment course is explored by updating the teaching content， improving students' learning initiative， increasing extracurricular practice， carrying out flipped classroom teaching， and rationally using advanced teaching tools， in order to improve the teaching effect of the course， improve students' ability to operate and observe in the process of experiment， cultivate the thinking that can solve professional practical problems， and achieve the goal of school education.

【Key words】 botany experiments; teaching mode; experimental teaching

〔中圖分類號〕 G642.0 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674 - 3229（2024）03 - 0115 - 05

0 引言

“植物學實驗”課程是淮北師范大學生物科學和園藝學兩個專業的必修課，是植物學內容的延伸。植物學實驗課程的學習內容包括解剖觀察植物的器官組織結構、植物的鑒別、分類以及實驗操作能力，通過對該課程的學習，讓學生能夠理論聯系實踐，熟練運用基礎知識，提高動手能力，為后期學習“植物生理學”“園藝植物生物技術”“植物分子生物學”等課程提供必要的知識儲備和實驗技能［1］。本文在調查分析淮北師范大學“植物學實驗”教學現狀和存在問題的基礎上，從多個方面對該課程教學進行改革，以期能夠達到培養學生創新性思維、提高實驗操作能力、激發學習能動性和提高對知識的掌握及運用能力的教學目標。

1 “植物學實驗”教學現狀及存在的問題

在長期的教學過程中，“植物學實驗”課程教學僅僅被認為是“植物學”理論課程的補充，并未引起師生的足夠重視［2-3］。此外，本校植物學實驗課程教學設施條件相對有限，實驗設備器材陳舊，與實驗技術的飛速發展相比較為滯后等問題突出。其次，實驗課程教學方式傳統且教學模式單一，缺少創新，存在學生對教師依賴程度高﹑主觀能動性差等現象。因此，為有效提高“植物學實驗”課程教學效果，對該門課程的教學改革勢在必行。

為更好地了解本校“植物學實驗”教學過程的實際情況，對生物科學和園藝兩個專業的學生開展了問卷調查，分析影響學生學習狀態和教學效果的因素，為“植物學實驗”教學改革探索提供科學依據。課程調查問卷內容包括授課過程中的實驗操作方式和實驗內容喜好，學生實驗能力反饋，以及對課后實驗內容的滿意度、實驗學習收獲和課程整體要求認知等方面。并對生物科學和園藝專業學生的學習差異進行了比較分析。

通過給學生發送電子問卷的方式進行調查，共發放180份問卷，其中生物科學專業120份，園藝專業60份，有效回收率100%。利用在線SPSS分析軟件對數據進行單樣本t檢驗和獨立樣本T檢驗評估顯著性差異（P < 0.05）［4］；數據分析和圖表輸出采用Excel軟件處理。

1.1 “植物學實驗”授課過程問卷調查

表1為“植物學實驗”授課過程中總體學生的問卷調查結果。通過數據發現在實驗操作方式喜好方面，學生喜歡采用自己制作切片加對照永久封片的方式，占總人數的43%，其次是觀察永久封片的人數居多，但這兩種操作方式的喜好沒有明顯差異。在實驗內容喜好方面，學生對植物結構觀察感興趣較多，占47%，其次是植物各器官形態及類型較多，占27%；在學生實驗能力反饋中，學生能夠完成制作普通切片并進行組織結構的觀察占48%，其次是能夠熟練觀察永久封片占32%，能夠規范進行實驗操作的占20%，這項指標較低，表明學生對實驗操作規范要求掌握程度較低。數據表明實驗操作方式喜好，實驗內容喜好和學生實驗能力反饋各部分組成內容沒有顯著性差異（P >0.05）。

圖1數據比較分析表明：實驗操作方式方面，園藝專業學生實驗操作方面更傾向于動手實操環節，喜歡自制封片園藝學生占比率為18.33%，而生物科學專業學生僅為11.67%；生物科學專業學生較喜歡觀察永久切片，學生占比率為47.5%，而園藝學生為33.33%。實驗內容喜好方面，園藝專業學生比生物科學專業的學生總體占比率要高，如對植物結構觀察，園藝專業學生喜好占比率為65%，而生物科學專業學生為48.33%；植物鑒定與分類方面，園藝專業的學生占比率為23.33%，生物科學專業為10.83%，出現這種情況是由于園藝專業學生偏植物栽培應用，學習背景的不同往往會導致學生對知識內容的喜好有所差異。兩個專業在實驗能力反饋上差異不明顯，在能夠獨立完成自制水封片并觀察內容方面，生物科學專業學生占比率為 51.67%，優于園藝專業41.67%，其他部分沒有顯著差異。

1.2 “植物學實驗”授課后問卷調查

表2為“植物學實驗”課后學生的問卷調研結果，總體數據表明：學生在對實驗內容的滿意度上有極顯著性差異（P=0.008** < 0.01）；在對“植物學實驗”學習收獲方面，主要對課程內容認知方面都選擇了‘收獲很多’，占總人數的91%；但是對課程教學目的，即培養目標了解僅有15%，對實驗報告內容理解占37%。

再對兩個不同專業課后問卷調查數據分別進行了比較分析（圖2），首先是在實驗內容滿意度方面，學生對實驗所用的試劑和材料不太滿意，評價不是很高。在對教學方法方面，園藝專業的認可人數占13%，生物科學專業為22%。在對學習收獲的理解方面，都認為‘收獲很多’這一項人數占比率最高，分別為93.33和88.33%。在對課程整體認知上，生物科學專業學生在實驗操作規范和實驗報告內容的理解占比率略高于園藝專業，分別為38.33%和33.33%。園藝專業學生對課程的培養目標認知占比率為23.33%，高于生物科學專業學生的10.83%。

1.3 “植物學實驗”教學現狀總結

根據調研結果，學生對實驗課的內容滿意度不高，包括實驗試劑、實驗材料、設備、教學內容、教學方式等方面。此外，學生在對實驗課程整體要求上認知度偏低，對課程目的了解僅有7%，對實驗報告內容理解占37%。不同的專業學生學習需求和喜好有所差異，園藝專業學生喜歡偏應用的實驗內容，生物科學專業學生更擅長理論基礎性的知識點。

2 教學模式改革途徑

針對以上“植物學實驗”課程中出現的問題，可以對教學模式進行多維度改革探索，采用更靈活的授課方式和更先進的教學理念，最大限度調動學生的學習興趣，提高學生學習動力，從而達到課程的育人目標［5］。

2.1 調整教學內容

“植物學實驗”是生命科學學院多專業開設的專業必修課程，然而實驗課內容相對單一，多為基礎性驗證實驗，缺乏新穎的教學內容和實驗設計。單一的教學內容難以激發學生的學習興趣與發散思維［2］。教學內容改革可以根據近十年的相關教學改革研究熱點，增加滲透學科與交叉學科內容。隨著“植物學實驗”相關研究的發展，多個行業領域與學科領域都有其身影。通過萬方技術軟件統計分析近十年來研究論文中的關聯研究熱點主題，可以發現“植物學實驗”領域的20個關聯主題中熱度最高的五個主題分別是：“藥用植物學”“植物學”“實驗教學”“教學改革”“植物學實驗”。可以在教學過程中增加“課程思政”“藥用植物”等研究熱點，擴大學生知識面，提升教師教學創新水平，進一步提高教學質量。此外，需要靈活調整教學模塊，有針對性地增加一些分析設計性的實驗，比如在學習藻類植物時，除了采用永久封片來驗證外，可以讓學生到公園、校園的湖內采取水樣，來觀察記錄本地分布的藻類品種。設計性的選題可根據課程內容結合學生的學習興趣進行自由發揮，確定選題后，再通過閱讀書籍和網絡搜索來完成實驗的設計、操作和分析。整個實驗過程中，充分培養學生動手動腦能力，實驗結束后，教師參與實驗結果的討論并給予點評，進而帶動學生思考，培養學生的科研素養。針對不同專業的學生，要因材施教，可以按照學生學習需求和喜好，根據專業背景，調整相關教學內容，使課程教學變得更加合理，更易于被學生接受。

2.2 提高學生學習主動性

首先，可以在講授“植物學實驗”知識內容過程中，播放一些植物紀錄片，如英國BBC廣播公司播放的《園藝世界》，提高學生對植物的審美和認知水平，加強主動性學習。其次，通過帶領學生參加標本大賽，培養學生創新性思維，能夠熟練運用“植物學實驗”相關知識，制作出新穎的標本，從而提升學習興趣。此外，還可以組織學生參加校園植物分類競賽，讓學生自由組建5～8人的團隊，協作完成植物鑒別任務，既收獲了知識，又鍛煉了團隊合作能力，進一步提高了學生的學習主動性。同時，老師也可以通過布置作業，如采集植物葉片、花朵、果實進行解剖觀察，完成植物各器官的形態學特征和結構的觀察，鍛煉學生解決實際問題的能力。

2.3 增加課外實踐

“植物學實驗”是一門實踐性很強的課程，如植物學的分類，需要帶學生去校園和公園采集標本，回來鑒定種類，并完成植物標本的制作。增加課外實踐，可以拓寬學習空間，能近距離接觸、認知、鑒別各類植物，將課堂中所學習到的分類方法和掌握的植物學識別要點運用到實踐當中，培養學生野外調查能力，為今后科研的開展積累經驗。每年夏季植物學教師團隊都會帶學生到黃山猴谷進行野外實習，黃山猴谷的植被豐富，學生通過野外實習，開闊了視野，同時提高了學習興趣和學習效率。

2.4 運用翻轉課堂

教師可以提前將“植物學實驗”課件發給學生，課外先預習課程內容，課上讓學生完成具體實驗操作后，提出問題進行討論，建立完全開放的師生互動交流平臺，采用引導式、討論式和任務式的教學方法，營造輕松的教學氛圍，鼓勵學生參與到教師的教學情境中來，完成師生角色互換［6］。可在課上布置課題任務，規定學生按時完成，并做最后的結果匯報。如“胚的結構及種子和果實類型”這一章中，讓學生課前預習，并讓他們從公園和校園采集各類植物的種子，通過課外收集資料，提出問題，進行課堂教學討論，最后完成對每類植物種子形態和結構特征的講解。通過翻轉課堂教學方式的實施，能夠引導學生對知識點進行探索性的發現，改變被動式接受學習的教學模式，充分調動學生學習能動性，展現了學生對科學的創造力。

2.5 合理運用先進教學工具

可通過建設數碼互動實驗室，配備較為先進的教學設施，為師生課堂教學互動提供良好條件。教師可在數碼互動實驗室，利用電腦控制平臺實時觀察學生的學習過程，捕捉學生觀察植物切片的實時動態畫面，能夠及時地為學生提供課堂答疑，并能反饋每位學生的課堂學習成效。合理運用先進的教學工具，可充分調動學生的學習積極性，能夠快速獲取知識點，為師生帶來更優質的教學體驗 ［7］。如熟練運用超星學習通、騰訊會議、釘釘等教學軟件，可有效對學生的學習情況進行收集和分析，提高課堂作業的布置批改效率，增加師生教學互動頻率等。

3 建立多維度考核體系

現階段對學生的“植物學實驗”成績考核，主要通過學生的實驗報告完成情況，依據每次實驗報告的成績加理論考試成績和平時操作成績，綜合得出最終結果。實驗報告的成績作為主要的參照標準，按照報告字跡工整度、繪圖的準確性和美觀程度來衡量成績，而實驗操作成績卻無法得到真實的體現，有些學生動手能力強，但實驗報告內容簡單，字跡潦草；有些學生實驗報告完成度高，但動手能力差，在一定程度上存在理論學習和實踐能力脫節的現象，所以社會上很多用人單位反映大學生普遍存在工作中無法靈活解決實際問題，這與學校的教育方式和評價體系有密切的關聯［8］。在實驗教學過程中，可嘗試建立多維度的成績考核體系。本課程考核體系分為5個部分構成，平時表現10%、預習報告10%、考試20%、實驗操作20%、實驗報告40%，這樣的考核體系較為全面和客觀，能夠真實地反映學生在實驗課堂上的學習情況。

4 結語

“植物學實驗”作為一門重要的專業基礎課程，在培養學生的專業素養和科研能力上有著舉足輕重的作用。本研究通過更新教學內容，增加滲透學科與交叉學科內容，拓寬學生的學習途徑，拓寬知識面；利用植物學標本大賽和植物分類競賽提高學生的主動學習能力，提高學生對“植物學實驗”課程的學習熱情；增加課外實踐，拓展學生學習空間，多與大自然接觸、觀察和鑒別植物，真正達到學以致用的目標；翻轉課堂的運用，營造輕松愉悅的課堂氛圍，鼓勵學生參與老師的課堂教學，完成師生角色互換，提高教學效果；合理運用先進的教學工具，調動學生學習積極性，增加師生互動，有效完成教學信息的反饋；建立多維度成績考核體系，能夠客觀評價學生學習能力，激發學習興趣。通過以上課程教學方法的改革探索和創新，希望能夠為地方高校“植物學實驗”教學模式的改革探索提供理論基礎和科學依據。

［參考文獻］

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［7］ 張興旺，丁建華，宋運賢，等.基于移動互聯網平臺的線上教學評價體系構建［J］.廊坊師范學院學報（自然科學版）， 2020， 20（3）：5.

［8］ 鐘茜，任玉鋒，周立彪，等.民族地區地方高校植物學野外實習教學方法的改革研究［J］.寧夏大學學報（人文社會科學版），2017， 39（4）：193-196.

責任編輯 曹秀利

［收稿日期］ 2024-05-10

［基金項目］ 2022年安徽省質量工程“六卓越一拔尖”項目“卓越農林人才實踐培養新路徑探索-以園藝專業為例”（2022zybj085）；2023年安徽省質量工程“四新”研究與改革實踐項目“新農科背景下園藝專業實踐育人培養模式改革與創新”（2023sx068）；淮北師范大學校級教研重大項目“新農科背景下智慧園藝微專業教學模式的探索與實踐教學創新”（2023jxyj002）；淮北師范大學校級一流課程建設項目“特種果樹學”（2023ylkc003）；2023年安徽省質量工程“六卓越一拔尖”項目“基于三鏈融合的地方高校園藝專業卓越農林人才培養體系研究”（2023zybj025）

［作者簡介］ 劉春（1984- ），男，博士，淮北師范大學生命科學學院講師，研究方向：園藝植物栽培。