通过植物学教学课程改革培养学生的创新能力

张巍巍，魏 健，冯大领

（河北农业大学生命科学学院，河北保定 071001）

创新教育是以培养具备创新意识、创新思维、创新精神、创新能力、创新人格等创新素质的人才为目的的教育活动，是相对于守成教育或传统教育而言的一种新型的教育思想、教育理念［1］。是高等教育的重要任务。对于农林院校以及其他类院校生物类专业的学生来说，植物学是大学一年级首先接触的直观性很强的专业基础课，是一门课程体系丰富、教学内容广泛的传统学科，在生命学科专业的课程结构中起着承上启下的作用［2，3］。但该学科具有名词术语繁多、概念抽象、实践性强、实验材料的季节性强等特点。如何使一个传统学科与时代需求和发展相适应成为目前植物学教学中的重要任务。为了充分发挥植物学课程教学对大学生创新教育的作用，教师从教学思路、模式、方法等方面作了改革，取得了一定的教学效果。通过培养学生独立的观察能力、独立的操作能力、综合思维的能力，从而达到培养学生综合创新能力的目的。

一、讲授植物学科最新研究进展，保证教学内容的时代性和先进性

当今的人才已经不是传统意义上的那种满腹经纶的鸿儒，而是能够解决某一专业领域所出现的新问题、创建一个新的领域、开拓一片新事业、新天地的创新型人才。仅仅掌握专业基础知识技能的学生不能算是现代教育的成品，只有具备“创造愿望+知识技能+拼搏精神”的人才才算是现代教育的合格产品。因此，在植物学教学中，要将植物学科领域的前沿知识传授给学生，努力把学科研究的进展包括新理论、新知识、新技术、新方法在教学过程中有所体现，并且把这些前沿知识与当今世界普遍关心的问题联系起来，充分保证教学内容的时代性和先进性。只有这样才能把一个普通的人培养成具有创造欲望和创造能力的人才。

植物学是通过研究植物的形态结构来揭示植物生长发育规律的科学。植物的生长、发育、分化和衰老都涉及许多基因的时空顺序表达。在讲解营养器官和生殖器官发育过程以及系统发育时，可以将现代分子生物学技术在植物生长发育机理研究上的应用渗透给学生，如细胞分化与钙离子关系;细胞骨架参与细胞的生理功能;根毛、根冠与侧根发生的遗传调控;模式植物拟南芥某些基因的表达与叶片背腹性的关系;植物叶片的卷曲是植物应对自然界中的逆境刺激的一种反应;开花植物中花粉管穿过柱头、花柱、花粉管通道将精核运送到深埋在雌性组织中的卵细胞以及这一生理功能的调控机制等。用通俗的、简单的讲解方式让学生先接触到最先进的研究领域，尤其是与人们普遍关心的问题，如环境问题、粮食问题、农业生产等相联系。也许他们不知道其中的原理，但对于他们来说，首先有了初步的认识，也是非常重要的。可以让学生们充分发挥自己的想象力，寻找方法来探讨植物生长、发育规律以及如何解决现存的社会问题等。总之，通过介绍学科领域的最新研究成果，使学生在学习植物学过程中开阔思路，启发他们的创新意识。只有这样，才能培养符合时代发展要求的创新型人才。

二、积极营造具有创造性思维的课堂氛围，激发学生的主动性

创新教育需要特别强调为同学们的质疑、提问、反思创造一个宽松的氛围。采用多种多样的启发性教学形式，能使课堂生动活泼，引人入胜，从而最大限度地调动学生的主动性、积极性，激发学生积极思维，使学生融会贯通地掌握知识［4］。通过这种课堂氛围，可以使学生在发现问题、解决问题的过程中不断产生猜测、惊讶、困惑的心理，并紧张地、积极地去思考和探寻解决问题的途径，从而激发学生的探求心，使学生具有主动学习的积极性，不仅不把学习看成是负担，而是看成一种精神需要。在植物学教学过程中，把讲授的内容与生产、生活联系起来，提出问题，让学生思考，同时也要求学生提出问题，全班同学思考。比如:在绪论讲授中，请学生思考植物的重要性以及他们希望在植物学课中学到什么知识等;在细胞一章中思考克隆技术;在营养器官的学习中思考结构与功能的适应性，不同逆境下的植物营养器官结构是怎样的，萝卜是否可以移栽;在生殖器官的学习中思考如何控制开花，雄性不育产生的原因，如何提高植物产量等等。学生们非常喜欢这种方式，提问题、发言积极主动，调动了全班学生的积极性。老师提出一部分问题，学生提出更多的问题，从而充分营造使学生产生创造性思维的课堂环境，激发同学们的积极性、自主性和创造性。

三、加强实践教学环节，培养学生的独立思考和独立工作能力

素质教育的重点，是使学生具有创新意识和实践的能力，创新与实践是紧密结合在一起的。其中实践操作的能力是培养学生创新能力的重要组成部分，培养学生的创新素质源于丰富的实践教学，细致的观察、认真的实验操作，锻炼学生的实践能力是创新素质培养中至关重要的一个组成部分。通过实践教学，使学生的学习变被动为主动，激发了学生的兴趣，启发了创新思维的形成。在植物学教学实践中，可从以下几个方面来激发学生学习的主动性。

（一）加强实践教学环节

面对教学改革中总学时数减少的现状，针对植物学学科实践性强的特点，适当调整教学大纲，增加植物学实践教学的学时数，使课堂讲授与实验课比例为1∶2。把有些知识点放到实验课当中去学，代替过去那种主要靠课堂讲授来完成的教学模式。如:种子的类型和结构、幼苗的类型、营养器官的变态、花的组成、种子植物的形态学术语等，都放在实验课中边看边学，学生在实验课上根据实物来学习，使植物学中很多繁杂的名词变得形象、生动，既加深了印象，又提高了学生对学习知识的兴趣和主动性，进而激发了学生的创新意识。学生在学习过程中，提出很多问题:子叶出土幼苗和子叶留土幼苗在生产实际中有什么应用?产生无籽果实的原因是什么?根、茎如何长长和长粗?变态器官与环境的相关性，如何判断果实类型?如何通过果实来理解心皮的概念?叶片结构与环境的关系，等等。如果没有这么多实践课，单纯靠课堂讲授是不会激发学生的想象力，也就谈不上创新意识和创新思维的产生，更谈不上活学活用，进而改变过去那种被动去听、死板去学的形式。

（二）增加探索、设计性实验

传统的植物学教学实验几乎全部为验证性的实验，通常是通过教师介绍实验的内容和方法，然后让学生根据实验教材上的描述进行实验操作以验证书本上的理论知识，这样对于充分发挥学生们的想象力，启发创造性思维非常不利。因此在植物学实验课中，添加探索、设计性实验。让学生们设计实验:比较双子叶植物和单子叶植物、不同生境条件下的植物根、茎、叶形态结构的差异;花芽分化各时期与外部形态特征的对应关系;花芽不同发育时期雄蕊和雌蕊在结构上发育的对应关系;不同植物的花粉在蔗糖培养基上的萌发与生长特征观察;不同植物的子房结构特征差异;利用检索表鉴定感兴趣的植物;对常见植物进行特征描述，编制检索表，等等。

通过参与探索、设计性实验，可以使学生放开手脚，发挥他们的创造性，可以用眼睛观察问题、用大脑思考问题、用手操作实验、用嘴与其他同学们讨论交流，给予学生充分的自由发挥空间，增加学生们独立思考、自主表达、自我选择的机会，从而提高学生提出问题、分析问题进而解决问题的能力，促进了学生的个性发展，进而启发了学生的创造性潜能。并且对学生开放实验室，使实验室真正成为培养创新型人才的重要基地。

（三）改变教学实习模式

植物学教学实习是植物学实践教学的重要的组成部分。通过在野外的实践和实习教学，使学生巩固和加深了对课本上理论知识体系的理解，培养了学生对科学研究的兴趣和必要的理论知识技能，同时也培养了学生们的环保意识和团队协作精神，这对于每个学生来讲都是一次十分难得的学习机会。以往的教学实习都是在1周内完成，学生们实习后，要么认识展叶的植物而开花后就不认识了，或者是开花时认识，不开花就又不认识了。学生们刚实习完时，认识的植物的确不少，但实习过后几乎都忘了，没有从根本上真正认识它，甚至换个位置就不认识了。学生认植物时死记硬背植物特征，不是从生殖器官的不同特征来区分，更谈不上用系统的分类知识去认识植物。

因为植物的季节性较强，不同植物其萌芽、展叶、开花、结果等物候不同，因此，要全面了解每种植物的特征，充分认识它，就要在不同季节连续观察，才能达到理想的学习效果。因此，我们的植物学教学实习由老师引导，采用多次分期进行的办法。学生在实习中，可以在不同时期观察同种植物的形态特征，并能够将多种植物根据其营养器官与生殖器官的特征及功能进行特定的分类比较，从而用系统的分类知识来对植物加以识别。同时也真正体会到了植物世界的奥妙，对植物学科产生浓厚的兴趣。

四、因材施教，促进学生综合素质的全面发展

由于每个学生所处的家庭环境各不相同，其日常的生活习惯和社会交往方面也有所不同，所以每位学生的综合素质必然存在着各种差异，学生们的学习成绩和学习效率也存在着一定差距。因此，在日常的教学环节中，作为老师应当正视自己学生们存在的差距，树立比较全面的素质教育新思想，以学生本身作为出发点，根据学生的不同特点，有意识地寻找发现每一个学生所具有的长处，发掘他们所具有的潜力，并时常鼓励学生发展个性，激励他们奋发向上的精神，提高学生的创新思维意识，进而带动他们努力完成各项学习目标。

在河北农业大学的学生中，有二本生、三本生，还有基础更差些的一村一名大学生。这些学生的学习成绩、学习主动性、纪律性等都有很大的差别。对学习认真、踏实的二本生，教师引导他们认真分析每一个知识点，使知识系统化，通过实践，开拓思路，并引导他们逐步形成科学研究的思路。针对三本生思维活跃、纪律性差的特点，老师对他们在引导的同时，充分发挥他们思维活跃的特点，设置问题场景，充分调动他们的学习积极性，增强想象力。对于基础比较差的一村一名大学生，讲解的知识不要太深奥，在传授理论知识的同时，主要侧重理论与生产实践相结合的知识，逐步渗透知识的趣味性、实用性。对于这些千差万别的学生，老师要采取不同的教学方法和手段，并且能够结合这些方法提高学生的思维能力、动手能力等，而这些能力正是创新能力的基础［5］。在此基础上因材施教，才能取得最佳的教育目的，培养出适应现代化要求的市场经济条件下的创新型人才。

在整个教学过程中，注重发展学生们所具有的个性品质，使每个学生都在自己的发展空间里形成不同的个性发展层次，为培养其创新能力奠定坚实的基础。

五、利用信息化的教学手段，创建植物信息网络，丰富和拓展学习空间

充分利用现代化和信息化的教学手段，以增加教学信息量为出发点，把先进的多媒体技术及网络课程用于教学工作，给学生更多的时间和空间去消化、吸收，也是目前教学工作适应社会发展需要的体现。

在教学过程中，充实课件内容，把清晰的图片、好看的动画，幽默的讲解溶于课件当中，给学生尽可能多的信息量，激发学生的学习兴趣，使他们通过这些学习资料自主地学习，从而扩展学生的思维空间;在实践教学过程中，可以考虑建立植物学、植物分类学等信息数据库，全方位、立体化地展现各种植物的形态、生长环境等信息。让学生在实践教学过程中充分利用无线网络等先进技术了解知识，进而创造新知识。

此外，还要加强植物学网络课程建设，将植物学教学大纲、教学教案、教学课件、复习思考题、教学参考书、植物资源图片等上传网络，并不断进行网络维护与更新，让学生们在课堂以外还能够学到植物学知识，了解植物学的课程体系，丰富和拓展学生的学习空间。

总之，创新是民族进步的灵魂［6］。创新能力的培养是未来大学生们适应工作岗位的必然需要。在现代的教学模式中，让学生们形成创新意识，将培养学生的创新能力作为培养学生综合素质目标的重点。在植物学教学过程中，让学生表现出高度的自主性、主动性和创造性，把学生培养成适应现代化建设，并且具有扎实的知识技能体系和开拓进取的创新意识的高级人才。

［1］吕德雄.创新教育与我国的高等教育改革——美国高等教育的启示［J］.南京社会科学，2007（6）:125-128.

［2］金银根.植物学［M］.北京:科学出版社，2006.

［3］李明，冯大领，王树香.提高植物学课堂教学效果研究［J］.河北农业大学学报（农林教育版），2010（2）:220-223.

［4］谢义林.农科类本科植物学启发性教学方法的探讨［J］.科教导刊，2013（17）:92-93.

［5］侯力莉，李慧男，张家成.高校培养创新型人才的教学策略［J］.长春工业大学学报（高教研究版），2011（3）:105-106.

［6］陈建锋.高职院校开展创新教育的思考［J］.中国成人教育，2007（4）:101-102.

（编辑:杨建肖）