李晓娟 高述民 郭惠红 林金星
(北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083)
“植物学”课程是以植物生产和研究为对象的专业基础课程。在全球气候变化大背景下,该课程的内涵不断延伸,在社会发展和环境保护中的作用日益显现。中国作为世界上陆地植被最完整、植物多样性最高的国家之一,近年来在植物科学领域中的重要地位日益突显。国际植物学大会是国际植物学界最高水平的学术会议,每6 年举办一次。2017年,第19届国际植物学大会将在深圳举办。该会议在国内的举办,势必将带动我国植物学各学科分支快速发展。对中国大学“植物学”课程教学而言,也将是一次新的跨越。
对高等林业院校的很多专业而言,“植物学”课程是大学一年级首先接触的直观性很强的专业基础课,其课程体系丰富、教学内容广泛,在课程结构中起着承上启下的作用。为了充分发挥“植物学”课程教学对各专业需求的支持和支撑作用,本文就目前“植物学”课程教学存在的缺陷与不足进行了反思,并对如何提高授课有效性进行了探讨。
作为一门经典学科,“植物学”课程有相对较为成熟的内容体系、教学教材和约定俗成的教学方式。然而,随着科学的迅猛发展和授课对象需求的变化,“植物学”课程教学工作有诸多方面需要改善,许多缺陷与不足急待解决,主要包括教学内容滞后且脱离实践、学生学习的积极性不高、学生实验动手能力薄弱3个方面。
首先,教学内容滞后且脱离实践。关于教学内容这一点,比较明显地体现在内容过于程式化。作为基础课程,“植物学”课程教材本身比较板正,名词术语繁多、概念抽象、大量的陈述式语句都使刚刚跨入大学校门的学生感到无趣。同时,作为一门古老的学科,“植物学”课程教学内容偏重经典内容,缺少前沿知识和技能。整体而言,“植物学”课程教学形式大于内容,而且脱离实际应用。其次,学生学习的积极性不高。这和教学内容及教学方式有密切的关系,因上述2点而导致课程活性下降,使得教师难以整合优质资源,无法调动学生学习的积极性。最后,学生实验动手能力薄弱。学生实验动手能力薄弱是“植物学”课程教学的最大弊病,学生对课程内容的理解不透彻,导致学生动手能力低下,在实验过程中学生最明显的表现是无处下手。
所谓有效教学,是指在具体实践中讲究教学投入和产出比达到高效的比例,从而使教学效果呈现最佳状态的一种方式[1]。“植物学”课程是一门综合农艺、园艺、环境、林业、生物技术、生物工程等专业,基于生物类学科的基础必修课程,其体系错综复杂、学科古老、教学内容多、涉及面广、概念抽象、理论知识难记忆而又极富实践性[2]。面对庞大复杂的“植物学”课程系统,教师如何在此系统中精炼重点、利用较少课时构架教学的整体思路、引导学生自学和思考问题,是摆在教师面前急需解决的问题。
作为高等林业院校的一门重要基础课,“植物学”课程授课对象涉及园林、生物、食品、环保、林学、水保等10余个专业的学生,不同专业学生对“植物学”课程教学的要求各异。如,园林专业学生要熟知植物的形态构造和生长发育规律,为其进一步学习园林植物分类习性、繁殖、栽培管理和应用做好准备;生物技术工程专业学生主要掌握植物形态解剖及高等植物各类群特征等内容;制药工程专业学生应侧重了解药用植物方面的知识;食品工程专业学生需要了解植物的形态和特点,为研发制造保健品和药用制品做准备。因此,笔者认为提高“植物学”课程教学的有效性应从以下3方面入手。
《植物学》教材上的知识一般是传统、经典的学说以及历经考验的研究结果,但许多前沿的或者最热门的研究由于时间关系需要进一步验证,而尚未写入教材。对于这些内容,就需要授课教师发挥主观能动性,不断跟进最新的研究前沿,更新自己的知识体系,以便通过授课过程深入浅出地讲授给学生,使学生在学习经典知识的同时,也能了解最新的研究动态。尤其是与生活息息相关、人们普遍关心的问题,如转基因植物安全问题、环境问题、新能源问题等。对于学生而言,即使他们尚无法掌握其中的原理,仅是初步认识这些问题就足以对他们后续的学习产生重要影响。
尽信书不如无书,书本虽然详细具有一定可信度,但也是前人凭借经验撰写的,随着时代迁移,知识也处于动态更新中,唯有用实践才能检验真理,这也是检验真理的标准。特别是高等林业院校的各个专业,急需能够将理论应用于生产实践的创新型人才,所以更应充分利用“2+5”的实践教学模式。“2”是指2个层次,即植物学理论知识和植物学实践知识;“5”是指5个模块,分别为形态结构验证性试验、技能性试验、生物多样性试验、校园实习和野外实习。
实践是提高学习质量,提升教学有效性的最佳方式。野外实习教学模式愈来愈受到学生的欢迎。例如,每年在北京的鹫峰、大觉寺教学基地的实习,学生将书本上学到的枯燥术语与生机盎然的大自然相结合,学会了区分单叶、复叶,辨别头状花序、伞形花序等内容。另外,由于电子设备的发展,使学生可以更方便地利用手机、数码相机进行实时实地的记录,并建立了电子标本。此外,学生还可以利用校园自然资源,更加方便快捷地进行理论知识的印证。
值得注意的是,实践内容不可一蹴而就,任何学习都是一个循序渐进的过程。对基础差、难以跟上步调的学生,要因材施教[3],如在显微镜下识别植物内部结构中各类细胞、组织,能进行水封片、切片、永久制片等实验,对基础薄弱者需要训练基本技能,争取人人都能动手实验。
一般而言,由于教材内容和课时的限制,要在有限的时间内以引导式教学模式完成最精粹内容的传授是相当不易的,故而多数高校及教师采取放羊式管理模式。教师教而平淡,学生学而无心,最终导致师生对教和学兴趣的每况日下。这一现象的突出表现是几乎所有教师在讲授“植物学”课程前言时都一笔带过,教师的不重视,导致学生学习态度散漫。事实上,教师前言知识讲解得精彩与否,会给学生留下深刻的印象。教师对前言知识的深入探究,可以为学生搭建良好的“植物学”课程学习环境,对学生后续课程的学习起到至关重要的作用[4]。
兴趣是一种态度,也是一种积极主动的情绪,符合兴趣的学习容易实现且大有成效[5]。教师注重教学设计可以培养学生学习“植物学”课程的兴趣,特别是“植物学”课程中很多抽象的概念,有时是无法用语言准确表达的。这时教师可以利用新媒体,通过三维动画、有声教学、视听交互的功能,对植物内部结构及其发育过程进行较好地展现。如,哈佛大学制作的展示细胞质膜、细胞器及胞内物质循环的动画赢得了学生一片赞叹。
自2012 年开始,慕课MOOC(Massive Open Online Course)作为全新的在线学习方式,给传统教育尤其是高等教育带来了巨大震动[6]。大量的世界知名高校资源共享课程免费开放,如果把这些优质的视频资源有机地融入到本校的“植物学”课程教学中,就等于请到了最好的教师和收集到最好的精品教材,弥补了教师个体在知识结构、学术造诣和人文素养及教学方式方法等方面的不足。另外,教师还可以请专家就植物学的研究热点与学生进行互动,学生在互动中学到的将不仅是经典的教科书知识,还有当前科学研究的进展,同时还可以感受到科学研究的魅力所在。就如张五常先生所言,“跟一个高手学习,得其十之一、二,远胜跟一个平庸人的学得十之八九”。
学生除了从教师那里获取网络课程资料外,还可以自己制作短小的慕课MOOC视频,让学生彼此相互学习。另外,教师还可以设定学习主题,让学生充分利用社会化网络工具,如博客、微博等社交网络进行学习和讨论,使学生学会分享和协作。
随机调查显示,学生普遍反映通过实践教学环节的实践,可以将基础知识和基本理论与生活实践相互衔接、印证,不但强化了理论课上学到的知识,而且收获了课本上学不到的内容。例如,学生感觉在理论课上,植物科属的分类特征死记硬背实在枯燥无味,但是通过实验课观察植物的具体形态及解剖特征,就使知识变成了立体、鲜活的画面,更有利于学生记忆。另外,在实习实践中碰到不认识的植物,学生通过参照理论课中形态术语部分对营养器官和生殖器官特征的描述,结合实验课上掌握的植物检索表使用方法,就可以独立鉴定该植物的科、属、种,这种成就感不亚于取得了好的考试成绩,而且这种成就感又会促使学生自主、独立地去探索和了解更多植物。经过这样的学习,各个专业的学生都表示“以后遇见不认识的植物,再也不用发愁了”,并且“每次见到不认识的植物,都有独立鉴定的强烈愿望”。如此浓厚的兴趣和独立解决问题的能力,将是学生今后学习的巨大动力和良好基础。
通过多层次的教学改革,学生学习“植物学”课程的积极性显著提高。不计病假、事假,学生上课的出勤率在97%以上,实验课出勤率达100%,实习出勤率100%。学生在课堂上及网络上和教师的互动增加,大部分班级的平时成绩优秀率可达50%以上。期末考试卷面成绩也显著提高,园林学院的班级优秀率达50%左右,多人达到98分(百分制)以上。成绩不是判断学生是否优秀的唯一标准,但是可以作为衡量教学有效性的一个重要参数。
在结束“植物学”课程学习后,非生物学院如园林、环境科学与工程等学院的很多学生对植物学和生物学产生了浓厚的兴趣。有的学生希望再次参加明年的“植物学”课程实习,有的学生加入了学校的百奥生物协会,以期了解更多的生物学知识[7-8]。
总之,林业高等院校的课程设置和教育目标,需要围绕“突出创新、强化应用、升级产业、服务林改”的行业需求设定。因此,“植物学”课程作为一门应用广泛的基础课程,更要紧密结合当前国家需求和行业特点,从树木特有性状入手,强化木本植物的教学内容,把经典的基础课程变成生动活泼、理论结合实际、传统结合最新进展的新课程,激发学生的学习热情,提高“植物学”课程的教学有效性。
[1]余文森.课堂教学有效性的探索[J].教育评论,2006(6):46-48.
[2]吴瑞云,覃瑞,刘虹,等.植物学自主实践教学的探索与思考[J].科技资讯,2009,10(30):244-245.
[3]熊子仙.植物学中的探究式教学[J].云南师范大学学报,2005,25(2):106-107.
[4]习平根,姜子德.植物病原真菌学的教学优化与实践[J].菌物研究,2006,4(3):75-77.
[5]王锋尖.“植物学”绪论部分的教学实践[J].安徽农业科学,2010,38(26):14812-14813.
[6]BERNSTEIN R.Education evolving:teaching biology online[J].Cell,2013,155(7):1443-1445.
[7]钱建军,张存劳,姚亚利,等.黄连木油料资源的开发与利用[J].中国油脂,2000,25(3):49.
[8]高启明,侯江涛.文冠果的栽培利用及开发前景[J].中国林副特产,2005(2):56-57.