创新背景下药用植物生态学课程研究性学习模式实践探索

摘 要：在创新教育背景下，研究性学习模式的构建探索是新时代课程改革的新趋势之一。基于当前地方高校药用植物生态学课程教学现状，该文基于优化学习模式的视角出发，从明确课程目标、丰富教学内容、优化教学方法和多手段科学评价等方面，探讨药用植物生态学研究性学习模式的构建和完善，从而提升课程教学效果，引发学生主动探讨问题，激发其自主创新意识，最终培养出具备研究实践问题的意识和解决问题能力的高素质人才。

关键词：创新；研究性学习模式；药用植物生态学；课程改革；本科教育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：2096-9902（2024）18-0154-06

Abstract： In the context of innovative education， the exploration of the construction of research-based learning models is one of the new trends in curriculum reform in the new era. Based on the current teaching status of medicinal plant ecology in local colleges and universities， this paper discusses the research-based learning model in medicinal plant ecology from the aspects of clarifying course goals， enriching teaching content， optimizing teaching methods， and scientific evaluation by multiple means. Construction and improvement of the model. This will improve the teaching effect of the course， induce students to actively explore problems， stimulate their awareness of independent innovation， and ultimately cultivate high-quality talents with the awareness of studying practical problems and the ability to solve problems.

Keywords： innovation; research-based learning model; medicinal plant ecology; curriculum reform; undergraduate education

国家发展和民族振兴靠人才。实现中华民族伟大复兴，需要高素质人才队伍，而本科教育是高素质人才培养的主要途径[1]。目前，高等教育发展的新风向是强调创新和实践能力的培养，具有一定的理论基础及较强的实践能力和创新能力的应用型人才，在进入工作岗位时能够通过短期培训很快地适应角色要求，对我国经济的转型升级发挥着重要的助推作用[2]。因此，培养本科生的创新创业能力至关重要。

培养本科生的创新创业能力包括培养其更强的创新能力、实践能力和跨学科素养，而传统的教学模式和学习模式已难以满足这一需求。因此，改革现有教学体系显得尤为重要，而研究性学习模式的构建探索是新时代课程改革的趋势之一[3]。为了使课程教学顺应新时代发展，培养创新型人才，本研究以药用植物生态学课程为例，对其研究性学习模式构建进行探索。

药用植物生态学是在中药产业蓬勃发展的形势下产生和设立的，是中草药栽培与鉴定及中药学类专业的核心课程[4]。该课程是基于植物生态学的原理和方法，研究药用植物的生长发育、分布、产量和质量及其与周围环境关系的学科，力求从基因、细胞、组织、个体、种群、群落和生态系统等不同层次上探究药用植物品质与产量形成的生态学规律。然而，该课程作为一门新兴的学科，存在开设时间短，教学经验不足，教学方法传统单一；出版教材少，且在生物技术快速发展的背景下，教材中知识更新略滞后，存在部分课程内容与实际科研进展脱钩等问题。因此，如何提高药用植物生态学授课和人才培养质量，培养学生的创新能力，成为该课程改革须关注的核心问题之一。为了更好地推进药用植物生态学教学改革，培养创新型人才，应当从明确课程目标、拓展教学内容、改进教学方法、科学教学评价以及注重教学反馈等方面，对该课程的研究性学习模式开展探究，构建新时代创新背景下的研究性学习模式。因此，本文通过阐述研究性学习的基本概念和对于学生未来发展的价值，明确研究性学习模式构建目标，并结合实际教学对该模式进行完善，从而提升课程教学效果，引导学生主动探讨问题，激发学生自主创新意识，最终培养出具备研究实践问题的意识和解决问题能力的高素质人才。

1 研究性学习的基本概述

研究性学习（又称探究性学习），是指在教学过程中，以学生为主体，教师通过导入问题、讨论问题、实验模拟和实际操作等方式创造一个有趣、灵活、开放的探索环境，激发学生学习的主观能动性，引导其自主地、积极地接受知识，学会举一反三，并将理论与实际有机结合，进而提升课程学习质量的一种教学模式[5]。基于该认知模式的教学活动中，学生能够以学科知识中的重难点为导向，通过自主总结、问题探讨、分析实践等方式由易入难，层层递进，进而解决问题。该模式有利于培养学生的思辨能力、创新能力和研究能力。

研究性学习源于古希腊时期的苏格拉底式问答法，该法是通过提问和回答的形式，以一种民主、平等的方式鼓励学生通过自我探索和思考来发现问题和解决问题，培养学生的独立思考能力和创新精神[6]。随着社会的发展和变迁，研究性学习已不再局限于对问题的思考，而是与不同时代所出现的问题相结合，更加注重培养学生的全面素质和创新能力，从而适应社会的需求和挑战。研究性学习先后经历了4次变革，18世纪末到19世纪的欧洲历经研究性学习的第一次变革，福禄倍尔、卢梭、裴斯泰洛齐等人倡导研究性学习的目标是把人从蒙昧、迷信与盲从中解放出来，释放人的理性[7]。19世纪末至20世纪初的美国历经研究性学习的第二次变革，康茨、杜威、克伯屈等人倡导研究性学习的变革需适应工业化时代的社会需求和民主需求，使人拥有改造自然和社会的能力[8]。20世纪50年代末至20世纪70年代的欧美诸国以及亚洲部分国家历经研究性学习的第三次变革，该时期因政治问题各国家在科技、军事与空间发生激烈竞争，布鲁纳、费尼克斯、施瓦布等人倡导通过研究性学习培养智力超群、具有创新能力的科技精英[9]。20世纪90年代以来，各国比拼人才、科技、创新等，均是以努力通过本科教育改革来提升国家整体的竞争优势[10]。研究性学习由理论逐步走向实践，经历了第四次蜕变。在我国，研究性学习模式已成为新时代课程改革的趋势之一。

2 研究性学习模式构建的价值

2.1 提升学生的学习效果和能力

研究性学习是鼓励学生从生活中、课堂中、与人交往中、自然现象和社会现象中发现问题，通过独立思考，主动探究解决问题的过程。学生可以更为深入地掌握知识，形成自己的观点和见解。在学习过程中，这种学习方式充满挑战和乐趣，激发其学习兴趣和动力，挖掘学习潜力，扩展学习广度，还能够锻炼和提高他们解决问题的能力，培养学生的终身学习能力。

2.2 培养学生的创新思维和能力

在研究性学习中，学生需要聚焦现象、提出问题、独立思考、自主制定方案和展示研究成果等。这种学习方式鼓励学生提出新观点、新想法，培养其创新思维和创新能力，提高了他们的综合素质和应用能力，为他们未来的发展奠定坚实的基础，使其更好地适应当下竞争激烈、就业紧张的社会。

2.3 增强学生的实践能力和科学素养

研究性学习强调对实践操作和数据分析等技能的培养，学生需要通过实验设计、数据收集和分析等过程来验证自己的假设和结论。这种模式不仅提高了学生的实践能力，还培养了学生严谨的科学素养和科学精神，使他们对科学有更深入地理解和认识。

2.4 健全完善学生人格

研究性学习是以学生为主体，以问题为导向的学习模式。该方式使学生获得了充分的情感体验，如学生对自己的学习负责，培养其责任感和自我管理能力；在该模式下学习往往需要团队合作，有利于培养学生的合作精神和团队协作能力。该模式下，学生对现有知识和观点进行批判性思考，有利于培养学生的批判性思维和独立思考能力，同时该模式下学生对自己感兴趣的事物进行创新性研究，有助于培养学生的创新能力和创造力。因此，研究性学习有助于学生形成善于质疑、乐于探索、勤于动手及努力求知的积极态度，促进其个性的发展和完善。

3 研究性学习模式构建的目标

3.1 激发学生自主学习和探索的欲望

研究性学习的首要目标是激发学生对学习的热情和主动性[11]。通过引导学生发现现象、总结问题、制定研究计划、开展研究活动和展示研究成果，使其沉浸式地参与到学习过程中，从而培养自主学习的能力和习惯。药用植物生态学是一门研究药用植物与其环境关系的科学，其研究主体不仅仅关注单一的物种，而是研究整个生态系统中的所有组成部分以及它们之间的相互作用。在教授药用植物与光照、温度相互关系等经典内容时，可从学生熟知的药材中挑选案例，引入药材生长与周围环境的互作关系，通过讨论这些贴近生活的议题，激发学生对药用植物生态学内容的自主学习和探索的欲望。

3.2 培养学生的创新思维和解决问题的能力

研究性学习是强调学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题的模式。通过这个过程，学生需要运用已有的知识和经验，提出新的观点和解决方案，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。在药用植物生态学实际讲授中，教师可以先讲授某章节的基本理论、基本原理和方法，再聚焦某一个生态学现象，启发、引导学生发现问题，并通过学生之间的交流和讨论解决问题，培养他们的创新思维和解决问题的能力。与此同时，学生通过与他人合作、交流和分享研究成果等，提高了他们的团队协作和沟通能力。

3.3 促进学生的跨学科知识整合和应用

研究性学习通常涉及多个学科的知识和技能，要求学生将不同学科的知识进行整合和应用。这种跨学科的学习方式有助于学生形成更加全面和深入的知识体系，提高他们综合运用知识解决问题的能力。药用植物生态学与地理、化学、物理、政治学和经济学等多个学科都有联系，可通过信息技术、数据分析、模型构建和统计等手段将不同学科相互融合，利于学生更好地理解生态学的综合性，并通过数据分析等技能来探索和解决实际问题。

3.4 增强学生的实践能力和社会责任感

研究性学习注重实践操作和社会实践，要求学生将所学知识应用于实际生活中，使学生能够更加深入地了解社会、关注社会问题，并承担起相应的社会责任。药用植物生态学强调人类活动对自然环境的影响，以及环境保护的重要性。对药用植物生态学研究性学习模式的探究，有利于学生深刻认识到人类与自然的紧密联系，从而培养起强烈的环保意识，实现人与自然的和谐共生，形成正确的价值观念和行为习惯，使学生在未来的工作和生活中，积极践行可持续发展理念，为实现社会的可持续发展贡献力量。

4 研究性学习模式构建实践探索

根据研究性学习模式的目标和价值，结合药用植物生态学教学实践经验，以学生为中心的知识传授为导向，从影响学生创新能力培养等因素为切入点，我们认为药用植物生态学的课程改革需从开放、有趣的课堂氛围入手，激发学生对知识的好奇和兴趣；推动课程教学的灵活性和有趣性，把与知识点相关的动图、视频、科研文献等融入课堂。针对药用植物生态学教学情况，利用研究性学习代替传统的教学方法，形成以学生为中心的教学新方法。改革课程评价体系，更准确地反映学生的学习成果，促进学生的全面发展，适应教育的现代需求。最后，对学生的学习进展、理解和表现提供及时、具体和建设性的意见，以促进学生学习和教师教学的改进，推动课程改革顺利进行。

4.1 明确课程目标

研究性学习模式的实践探索的关键在于教学目标的改革。教学目标的改革应当反映药用植物生态学的本质和当前全球环境问题的紧迫性，同时也要满足学生的学习需求及创新能力的培养。因此，改革的重点是从知识传授转为能力培养，强调理论与实践的结合，培养学生的社会责任感和环保意识，注重跨学科整合以及培养创新精神等方面。在药用植物生态学课程教学中，知识目标：学生掌握药用植物生态学的基本知识与基本原理，理解药用植物与生态环境之间的关系，掌握药用植物的分布和产量、品质以及病虫害的发生发展规律。通过有机联系其他学科知识，分析药用植物个体生长发育、分布与环境的关系，为提高药用植物产量和品质、保证资源的可持续利用提供科学依据。能力目标：提高学生自主学习及创新意识、注重理论与应用相结合，掌握生态学科的基本研究方法，如野外考察、定位观测等，有能力利用其去分析、解决生活中遇到的实际问题。情感目标：学生能够正确认识生态学与现实生活的联系，形成药用植物生态学的思想，了解平衡与稳定的关系，将保护生态环境、实现人与自然和谐发展的理念贯穿始终。上述教学目标的改革，将更加符合现代教育的理念，更能激发学生的学习兴趣和潜能，提高学生的综合素质和创新能力，进一步为环境保护和可持续发展服务。

4.2 丰富课程的教学内容

4.2.1 设计悬念，激发兴趣

知识导入是药用植物生态学课程的起始教学环节，在课程开始时明确学习目标和期望，有助于学生了解学习的框架和重点[12]。为了提高学生接受知识的针对性和效率，促进其更深层次的理解，可预设学生的思维路径，与学生已有的知识、经验或生活实际相联系，通过提出问题、讲解现象或讲述故事等方式进行导入，激发学生对新知识的好奇心和兴趣，为后续的学习活动打下坚实的基础。

例如，以王德群主编的《药用植物生态学（第二版）》第一章药用植物的生存环境为例。教师先让学生观看一段春暖花开的短视频，然后提问学生在视频中看到了什么，引导学生说出风、水、阳光、洁净的空气等。通过学生的回答总结出环境因子的概念，环境因子是构成环境的各个因素，包括需要的、不需要的或者是有害的因子，进而基于环境因子引出生态因子，是指在环境因子中，能对生物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子。最后，带领学生讨论两者的区别。教师通过短视频让学生从日常现象中凝练科学问题，拉近课堂教学与生活现象之间的距离，并通过环环相扣，引人入胜，完成知识点的学习。

以《药用植物生态学》第二章药用植物与光的生态关系为例。教师可以针对电磁辐射的知识，结合现实生活现象进行举例设问，借此激发学生对单元知识的探究兴趣。比如，什么是辐射呢？有的学生认为辐射是从一个点往四面八方发射出去的一个动作。根据这个答案，教师可举例车轮的辐丝，一根根木条向四面八方扩散，给学生带来强烈的熟悉感，加强记忆。接着带领学生了解辐射的分类（通过举例引导学生总结），提问学生：“西游记里面的火焰山，热浪滚滚，这是什么辐射？大海水波荡漾，是什么辐射？人体的正常排气，是什么辐射？手机和电脑发出的是什么辐射？”通过有趣的、贴近生活的事例引出热辐射、水辐射、声音辐射和电磁辐射，结合教材内容对各辐射进行深入分析。最后，问学生觉得什么是光？针对上述问题，教师可以引导学生根据以往的生活经验，结合前面所讲知识，鼓励他们表达自己的想法，最终总结出光的本质就是电磁辐射。通过层层递进的提问方式，在逻辑上形成闭环，同时结合趣味性生活现象，快速调动他们探究生活现象的积极性，由简入深地理解单元知识。

4.2.2 设计案例，抛砖引玉

在药用植物生态学教学过程中，为了让学生更透彻地理解深奥的学科理论知识，消除他们对研究性学习活动的抵触情绪。根据教学内容合理引入典型的、具有一定复杂性的真实情境，进而引发学生的思考和讨论。另外，教师还可以借此培养学生关联单元知识与生活现象的思维，使其在理解药用植物生态学概念、特征及相关方法的过程中认识到相关知识的实际作用和应用价值，提升其创新和实践能力。

例如，以药用植物生态学课程中生态因子的一般特征为例，此单元教学目标是让学生掌握生态因子的综合性、非等价性、不可替代性和互补性、阶段性和限定性等规律，并学会如何确定某一药用植物的限定因子，为其后续的栽培与养护提供指导意见。对于上述目标，教师可以利用多媒体课件和真实现象创建案例探究活动。以天麻为例，引导大家找寻其生长的限制因子，引导学生观察天麻生长的照片，结合日常知识，总结天麻生长环境。有的学生回答天麻多生于中高山区的林下阴湿地带，能分解吸收腐烂树叶的菌；喜荫蔽、凉爽、湿润气候；栽培时宜选富含有机质、质地疏松、排水良好、保水力强的砂质壤土及腐殖质土。通过生生讨论、师生讨论寻找天麻生长的生态因子，而后分析机制，推测限制因子，学生各持己见，答案不一，分别认为湿度、水分或微生物是天麻生长的限制因子。对此，教师展示不同梯度湿度或不同梯度水分或不同种类微生物对天麻生长影响实验的相关文献截图和视频，最后证明影响天麻生长的限制因子是微生物（蜜环菌）。此外，教师构建类比学习情境，开展类比推导探知活动，通过师生讨论、引导，启发学生总结如何将天麻限制因子的找寻方法应用于其他中药材生长限制因子的确定，鼓励学生发散类比思维、推理思维、发散思维等，大胆表达自己的想法，最后教师总结不同学生的见解，最终中药材生长限制因子的研究步骤为：①实地观察，筛选起主要作用的生态因子；②进行思考，分析机制，推测限制因子；③室内试验，验证限制因子。教师创建实际案例探知活动，能够培养学生发现和认知知识的能力，提升其生活化探知和实践创新的水平。同时，在设计探究性学习活动时，教师可以根据事物之间的关联性特点，构建类比学习情境，引导学生对不同事物或现象进行科学对比，找寻其相似之处及内在逻辑关系。合理运用知识类比或方法类比的方式进行自主探究，能够提升学生推导认知、类比学习的能力，提升课程学习质量。

4.2.3 开放教学，与时俱进

在教授药用植物生态学过程中，笔者通过与学生交流，发现大家对于药用植物生态学关联知识的了解较为薄弱，学生获取知识的途径多是依靠教材、学习指导书和习题解答之类的，说明学生的学习资源较为封闭，阅读视野太窄，创新切入点较少。这也从一个侧面反映出目前药用植物生态学教学仍束缚于封闭的、以考纲为中心的接受式学习体系中。因此，我们亟须打破这样的束缚，使药用植物生态学课程教学从封闭走向开放，形成开放性教学。

例如，其一，在讲解绪论第二节药用植物生态学的发展历史时，把不同发展阶段的著作、文献引入课堂教学，将知识置于历史的动态发展过程之中，让学生感到自己是知识发展的参与者、批评者。如在药用植物生态学现代研究阶段的教学中，引入张小波等人利用ArcGIS软件进行青蒿素含量的气候适宜性的等级划分，找到黄花蒿在我国的最佳人工种植区的研究，并要求学生讨论这方法的优缺点，不仅扩宽学生视野，而且培养学生不惧权威，形成批判性思维的习惯。

其二，互联网资源为药用植物生态学课程的学习提供了无限可能，不论是社会现象的热议，还是科学的最新研究进展，均能与课堂教学无缝衔接，拓展教学视野，引导学生走出课本，利于培养他们的创新和探究能力。比如讲到药用植物与温度的关系时，让学生搜索有关温度周期对药用植物生长的影响的网络教学资源进行学习；讲到光照与药用植物生长的关系时，让学生上网了解光强、光质和光周期方面的知识，从而拓展教学内容。

其三，科技创新与发展的生态化是实现中药材可持续发展的技术基础，合理地把药用植物生态学与当代科技热点对接，不仅可激发学生学习的兴趣，还可以把课程教学内容进一步拓展深化，把一门课程的学习拓展为一个学科的研读乃至于一个社会问题的探讨。比如讲解药用植物与土壤的关系时，以榆林市为例，其地处毛乌素沙地南缘与黄土高原过渡地带，风沙危害严重，为了尽快治理荒沙，政府通过多次试验，确定沙蒿作为该市固沙的主要植物种之一。但沙蒿花粉可致使该地区居民高频患过敏性鼻炎，以此现象为切入点，鼓励学生查阅文献，搜索最新科研研究进展，让学生探讨沙蒿是否应该被清除？如何减少沙蒿致病率？什么中药材可以治疗鼻炎？哪些措施可减少沙蒿花粉的传播？

综上所述，使药用植物生态学课程教学从封闭走向开放，除了依托线上教学资源库（如超星尔雅）、专题学术报告、参考文献等，还可以推荐学生建立问题讨论交流区，为创新思维的训练提供基础。向学生推送药用植物生态学相关的公众号，让学生及时了解生态学相关研究成果，从而多渠道扩展教学内容，塑造学生自主学习和创新意识，培养解决问题的能力。

4.3 改进教学方法

在创新时代背景下构建研究性学习模式，要注重提升创新教育教学过程的实践性，通过案例教学、社会现象讨论、创意设计等形式，将创新理论贯穿于实践之中，引导学生独立探索、思考分析、科学类比，提升其创新思维、塑造类比意识。具体而言，要将信息技术、科学研究、社会热点与课堂教学深度融合，运用引导式、讨论式、研究式和推理式的教学方法，营造浓烈的研究性学习氛围。根据药用植物生态学课程教学内容，通过演示或动画，展示单元知识，激发学生兴趣，并从中提出问题，与学生开展互动讨论，进而引导学生自主构建单元知识的概念。此外，要求学生在学期中进行一次药用植物生态学主题的文献汇报，交流相关方面的最新科研进展。并且成立科研兴趣小组，开展与药用植物生态学相关的课题研究，鼓励学生参加学科竞赛。通过上述教学方法的改进，逐步形成完善的契合时代背景的研究性学习模式。

4.4 优化评价体系

传统的教育评价往往过分依赖对学生课本知识的考核成绩，忽视学生的全面发展[13]。而研究性学习重在衡量学生的创新能力和实践能力，因此有必要引入更多的评价方式，如综合测评、实践活动评价、个人表现评价等，建立全方位的考核体系。比如药用植物生态学研究性学习模式的考核标准将依托于线上综合成绩、问题答辩、文献阅读与汇报和期末考试4个部分的成绩，相较于传统教学考核评价体系，增加了问题答辩和文献阅读与汇报等科研方面的考核，启发学生创新思维，塑造类比意识。从评价内容、方式、工具和过程等多个维度进行改进和创新，不断优化教学评价体系，有助于构建与药用植物生态学教学目标和人才培养目标相契合的评价体系。

5 结束语

在创新时代背景下，培养学生的创新能力，是国家经济转型和社会发展的重要途径，也是课程改革需关注的核心问题[14]。对药用植物生态学课程教学进行研究性学习模式的构建，有助于开展创新教育，提升课程教学效果，激发学生主动探讨问题，促进学生自主创新意识，最终培养出具备研究实践问题的意识和解决问题能力的高素质人才，顺应时代的发展[15]。因此，本文以药用植物生态学为例，从明确课程目标，丰富教学内容，优化教学方法，改进科学评价手段等方面对药用植物生态学研究性学习模式构建进行探索，培养创新型人才，丰富教学内容，促进教学目标的实现。但要扭转学生长期以来形成的思维定势及教师固有的教学方式，道路漫长且艰难。笔者相信，只要我们萌生了探索研究性教学的萌芽，并不断实践，药用植物生态学教学改革能有效引导学生学习方式的转变，养成自主学习、研究性学习的习惯，使研究性学习成为当下本科生学习的主流模式。

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