基于以能力为本位的植物学教学改革与实践

左经会，杨再超，向 红，廖 雯，谢 斐

(六盘水师范学院 生物科学与技术学院，六盘水 553004)

植物学作为农林、综合性大学、师范院校生物科学等专业普遍开设的专业基础课，是后续相关专业课程的基础，学科地位十分显著。自2003年教育部启动精品课程建设以来，以学生为中心，以培养学生知识应用能力、专业技能、分析与解决问题能力和创新能力的教学改革受到极大关注，许多学者在植物学课程教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了改革探索[1-10]，对提高植物学教学质量起到积极作用。但由于学校类型、专业、培养目标的不同，再加上植物学课程学时的压缩，如何在有限的学时内使学生达到植物学课程的目标要求是每位植物学教学工作者必须面对和解决的问题。

1 国内本科院校植物学课程设置、课程建设和教学现状

1.1 课程教学时数分化较大，总体呈明显压缩趋势

20世纪80年代至21世纪初，植物形态解剖学和植物分类学理论授课学时多为140学时左右。植物学实验课每周开出1个实验，一般开出30个实验，实验教学大约60学时。自2003年以来，随着精品课程建设的推进，在国家精品课程中，理论课学时最多的是中山大学(72课时)，最少的是浙江大学和中国农业大学(48学时)；在省级精品课程中，以植物学为课程名称的理论课学时最多的是西华师范大学(93课时)，最少的是华中农业大学和北京林业大学(32课时)，在60～69课时和80～89课时这两个课时段的学校较多，分别有6所和5所[11]。

1.2 课程教学内容出现分化

植物学是一门经典学科，其教学内容在国内高校出现了分化，开设的课程有两种，即植物学和植物生物学，但开设植物学的本科院校占多数[11-12]。从近年出版的教材看，《植物生物学》教材内容的主要板块为植物的细胞与组织、器官的结构和发育，植物的水分生理、矿质营养、光合作用，植物生长发育的调控，植物界的主要植物类群及其系统发育与进化[13]，而《植物学》教材内容包括种子植物形态解剖、植物界的主要类群及其系统发育、种子植物分类、植物对环境的适应等[14]。由此可见，植物生物学内容除了传统的植物学内容外，增加了植物生理学及部分植物生态的内容。

2 基于应用型本科院校植物学课程教学改革路径

2.1 植物学课程教学内容的优化与更新

1)准确把握本科层次应用型专业人才培养目标和植物学基础课的性质和地位，重塑植物学课程教学内容。教学内容的改革是教学改革的中心。培养本科层次应用型人才的关键点是要以能力为本位，突出知识应用能力、专业技能、实践能力和创新能力的培养，其人才培养的主体规格是“基础实、知识宽、能力强、素质高、有较强的创新意识和专业能力”[15]。根据植物学的教学时数明显压缩的实际，对专业课程体系作出全面分析论证；由于有机化学、生物化学等基础课程在植物学开设之前尚未开出，同时避免与后续专业课程(如植物生理学、细胞生物学、生态学等)重复，确定设置植物学课程是现实的需求。在编制植物学教学大纲中，精心筛选，把那些陈旧的、过时的，以及与后续专业课程重复的内容删去，增加反映本学科前沿的最新内容。如过去认为紫菜的生活史为合子减数分裂，只有核相交替。科学家已经证明合子为2次有丝分裂形成2倍的果孢子，减数分裂是发生在壳斑藻形成壳孢子的过程中，具有世代交替[16]。均根据新版教材在课堂教学中进行了更新。

2)根据专业培养目标，在植物类群及其系统发育等教学中，将藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类作概括性介绍，而将重点放在裸子植物和被子植物两大类群，尤其是被子植物的分类。根据植物资源具有地域性强的明显特点和地方性院校培养的学生是面向当地经济和社会发展需求的鲜明特征，突出地方丰富的植物资源优势、山地特色农业种质资源优势以及农村脱贫、扶贫攻坚对农业产业结构调整的需求，在教学中将本地经济价值大的科和常见科、属及其代表植物作为重点内容介绍。如贵州的猕猴桃、缫丝花(刺梨)、西南红山茶、蓼属等植物资源丰富，在地方现代山地特色农业产业中地位明显，我们在教学中，将有关种类纳入教学内容作专门介绍，突出教学内容的实用性。

2.2 教学手段和教学方法的改革

2.2.1 实施现代教育技术与植物学课程的有机整合

现代教育技术的发展与应用不仅大大拓宽了学生接受知识的范围与途径，而且使参与式、启发式教学成为可能[17]。现代教学手段的合理运用将彻底变革教学模式，借助于现代教育技术的渗透是助推植物学教学手段和教学方法改革的基础，其基本策略是实施现代教育技术与植物学课程的有机整合，根据植物学的课程内容与教学特征将有关细胞、组织、器官图片或录像进行加工处理转化为数字化教学资源，在教学中创设教学情境，教师可以根据不同的教学内容灵活使用不同的教学方法，为学生在教学情境中进行问题探索、信息交互和自主学习提供条件。

2.2.2 科学地进行教学设计和运用教学模式

教学设计是运用现代学习和教学心理学、传播学、教学媒体论等相关的理论与技术，来分析教学中问题和需要，设计解决方法，试行解决方法，评价试行结果，并在评价的基础上改进设计的一个系统过程[18]。教学策略是教学设计研究的重点，根据教学目标，采用何种教与学的形式、何种教学方法、教学媒体及教学资源的收集等，是形成和使用教学模式的基础和前提。

植物学是一门用专业术语描述植物的形态结构、类群和分类的课程，在课堂教学中，要以先进的教育思想、教育理论为引领，根据教学内容的特点灵活使用不同的教学模式和教学方法[17]。构建主义学习理论是以“学”为主的教学模式的理论基础，在这一模式中，学生是知识意义的主动构建者；“主导-主体”教学模式既吸收了奥苏贝尔教学理论中有利于发挥教师指导作用的优点，又结合了建构主义教学理论中有利于培养创新思维和创新能力的创造型人才的优点，是奥苏贝尔的“学与教”理论和建构主义的“学与教”理论的结合[18]。在植物形态解剖部分的课堂教学中，通过展示图片的直观效果创设情境，引导学生观察，将图片中呈现的主要特征与生理功能、生态环境紧密联系，采用启发、讨论、归纳、对比等教学方法，学生容易理解和掌握所学知识。如在根、茎的初生结构教学中，同时展示根、茎的成熟区横切结构图，引导学生依次从表皮、皮层、维管柱三部分对根茎的横切结构进行对比观察，充分调动学生的空间思维能力，激发他们的发散思维，启发学生紧密结合与功能的关系，通过短时间的点拨、启发和讨论，最后由教师归纳、提炼，学生就容易掌握根、茎结构的异同；在植物系统分类部分，运用“主导-主体”教学模式理论，教师利用野外拍摄的鲜活植物的整体和局部(枝条、叶、花和果实)特写数码照片创设情境，引导学生观察，并用植物学专业术语描述、讨论，以真实的实例让学生取得感性认识，再由个别到一般，由具体到抽象，通过归纳法，学生就容易掌握科的主要识别特征，以此形成了植物学课堂教学的“引导观察-讨论-提炼归纳”教学模式。

2.3 构建植物学野外实习教学体系，探索实习模式改革

2.3.1 基于以能力为本位的植物学野外实习教学体系

为培养学生的专业技能、实践能力和创新能力以及终生学习能力，建立了基于以能力为本位的植物学野外实习教学体系。学会观察植物主要的识别特征，掌握植物的解剖技能，使用专业术语对植物特征进行描述，学习检索表的编制和工具书的使用，学会植物分类鉴定；掌握植物标本采集、记录和植物标本制作方法等基本专业技能。

以实习小组为单位，进行专题研究，开展探究性的研究工作。各小组学生根据课题目标和研究内容，主动观察、采集标本、拍照，运用植物检索表和工具书进行分类鉴定、查阅专业文献、收集整理研究资料、撰写研究报告或专题小论文，使学生获得植物科学研究基本方法的初步训练，提高其科学素养，培养学生的实践和创新能力。采取学生分组[19](每组10～13人)，指导教师每天轮组指导的教学方式；采用“看、摸、嗅”等启发式教学，教会学生判断植物的分类地位，并利用植物检索表和工具书对植物种类进行鉴定。

2.3.2 “认识性+研究性的‘主导-主体’”植物学野外实习模式

根据植物学野外实习教学体系，将15天的实习分为3个阶段，各阶段时间均为5天，实施“认识性+研究性的‘主导-主体’”植物学野外实习模式[20]。第一阶段为认识实习，在教师的带领下，学习野外对植物的采集、观察、识别、记录、标本的鉴定、压制等基本专业技能。与此同时，指导教师根据实习地点的植物资源特点拟定研究课题或指导学生拟定研究课题提交指导教师团队讨论确定。第二阶段为小专题研究实习。经指导教师团队讨论确定的若干课题，按照“兴趣驱动”的原则由学生各组选题。在此阶段，各组学生根据课题设计考察计划，实施课题研究，收集第一手研究资料。考察计划紧密结合实习地点的植被状况确定考察路线、人员分工(标本采集、拍照、野外记录，标本压制、鉴定、资料的整理等)。第三阶段(转入实验室)：制作植物标本、查阅文献、整理课题资料、撰写研究报告或专题研究小论文、实习考核等。

“认识性+研究性的‘主导-主体’”植物学野外实习模式的实施，使学生变被动的学习为主动自主的学习过程。对于首次采集到的植物，教师引导学生仔细观察、解剖花和果实、思考、查检索表和工具书等，教师在其中起到组织者、引导者、指导者的作用。该实习模式的实施，培养了学生敏锐的观察能力、独立分析能力、发现问题和解决问题的能力以及合作精神。

3 改革成效及思考

1)我校的植物学课程于2003年作为首批精品课程立项建设以来，对教学内容、教学方法、教学手段全面进行改革，取得明显的成效，于2005年、2006年先后获得校级、省级精品课程称号，随着应用型人才培养目标定位的明晰，植物学课程改革不断推向深入，通过创建课程资源平台，实现学生的自主学习；通过现代教育技术与植物学课程的有机整合，使植物学教学变得形象、生动、直观，增大课堂教学信息量，通过科学的教学设计及教学模式的运用，形成了适宜植物学课堂教学的“引导观察-讨论-提炼归纳”的教学模式。

2)“认识性+研究性的‘主导-主体’”植物学野外实习模式的实施结果表明，在强化学生专业基本技能的同时，培养了学生敏锐的观察能力、独立分析能力、发现问题和解决问题的能力以及合作精神。

3)植物学野外教学实习采集、制作的植物标本是植物标本馆建设内容[21]，植物标本馆收藏的植物标本是植物学教学改革对学生专业基本技能和实践能力培养的集中体现，彰显了植物学教学改革的效果。

4)植物学野外教学模式的改革需要健全的教学保障体系。植物学野外实习教学保障体系包括实习指导教师队伍、实习基地建设、组织管理与宣传、实习装备(实习用具及实习工具书)和实习经费等[22]。“认识性+研究性的‘主导-主体’”植物学野外教学实习的每一阶段的开展，指导教师应具有坚实的植物分类知识功底、丰富的野外实习经验。因此，建设一支业务素质过硬的植物学野外指导教师队伍是开展认识性+研究性的“主导-主体”植物学野外教学实习重要保障。