“双高”背景下植物生长与环境实验课教学模式改革与实践

王时聪 杜璨 张迪

［摘           要］  在“双高”建设背景下，植物生长与环境实验课作为高职农业类专业基础课程，其实验教学的重要性愈发凸显。主要从课程内容、教学模式和考核体系三个方面出发，提出了针对性的改革建议。运行五年来，学生的成绩有了显著提高。通过改革，实验课内容更加贴近实际需求，教学模式更加注重学生实践能力和创新思维的培养，评价体系更加客观、公正和科学。这些改革措施有效地提高了实验课的教学质量，为培养高素质农业类专业人才奠定了坚实基础。

［关    键   词］  “双高”建设；植物生长与环境；实验课改革；设计性实验；混合式教学

［中图分类号］  G712                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2024）17-0089-04

一、引言

在高等职业教育飞速发展的今天，如何高质量培养应用技能型人才已成为各方关注的焦点。为了支持一批优质高职院校和专业群率先发展，2019年1月24日，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（以下简称《方案》），提出将启动实施中国特色高水平高等职业学校和专业建设计划，标志着“双高计划”正式启动，同年4月1日，教育部、财政部发布《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》，其核心目标是通过建设高水平的高职院校和专业群，更好地满足社会经济发展对高素质技术技能型人才的需求。在此背景下，笔者所在的杨凌职业技术学院作为“双高”院校之一，积极投身于这场教育改革的浪潮中。学院紧紧围绕“双高”建设的核心目标，即培养高素质技术技能人才，不断深化教育教学改革，提升人才培养质量。《方案》中明确提出了实践课程的重要性，强调实践课程是职业教育的重要组成部分，是培养学生实践操作能力、创新能力和解决问题能力的重要途径。由此可见，技能训练和实践锻炼在职业教育课程结构中占据着举足轻重的地位。实际上，单纯的理论教学难以有效提高学生的技术技能，因为技术技能的培养需要学生在实践中不断摸索和锻炼。理论教学虽然可以为学生提供一定的知识基础，但只有通过实践，学生才能真正掌握技术技能，并将其应用到实际工作中。因此，职业院校需要不断加强实验课程的建设，并深入探索实验教学的各个环节。这将有助于学生获得更加贴近实际工作环境的学习体验，从而更好地培养他们的技术技能和实践能力。

植物生长与环境不仅是一门实践性极强的课程，更是高等职业院校农业生物技术、现代园艺技术、植物保护与检疫技术等专业的专业基础课程，其教学模式的改革与实践显得尤为重要。本文旨在深入探讨如何在“双高”背景下，针对现有植物生长与环境实验课暴露出的诸多弊端，进行教学模式的改革与实践，以适应新时代对技术技能人才的需求。为此，笔者将结合教学实践，分析现有教学模式的不足，并提出针对性的改革意见，以期为相关课程的教学改革提供有益的借鉴和参考。

二、课程现状

（一）课程定位

植物生长与环境作为高职农业类专业一门重要的专业基础课程，涵盖了诸如植物学、植物生理学、土壤学、气象学、生态学等多个学科领域，是一门深度探索植物生长机制与周围环境相互关系的综合性课程，旨在让学生掌握植物生长的基本规律及其与环境之间的相互作用关系，理解植物生长所需的土壤、气候、水分、养分等环境因素，并能够运用所学知识解决实际生产中的问题，为学生学习后续专业课程和从事农业生产实践提供重要的理论支持和实践技能。

本课程的理论部分扎实地构建了植物形态建成、系统分类和生理生化等知识的理论框架，使学生对植物生长的内在规律及其与外在环境之间的复杂互动有全面的理解。而实验部分则是本课程的重中之重，为学生提供了一个理论联系实际、锻炼动手能力的宝贵平台，着重培养学生的实验操作和问题解决能力。在实验课程中，学生将有机会亲手操作各种实验器材，亲眼观察植物生长的动态，亲自测定植物的各项生理指标。学生需要严格按照实验要求进行操作，认真记录实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。教师会对每个实验进行详细讲解和指导，确保学生能够正确掌握实验技能和方法。通过实验课程，学生在掌握基本的实验技能和方法的同时，加深对理论知识的理解，培养学生独立思考和解决问题的能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

（二）存在问题

1.课程内容陈旧，缺乏设计性和探索性

当前植物生长与环境实验课程面临两大挑战。首先，课程内容较为陈旧，主要依赖过时的教科书和实验项目，缺乏时效性和创新性，导致学生难以接触到最新的科研成果和学科动态，进而影响他们的学习热情。其次，实验设计偏向传统，以验证性实验为主，缺乏设计性和探索性。学生通常只是按照既定步骤进行操作，缺乏独立思考和解决问题的机会，这不利于培养他们的创新思维和问题解决能力。因此，为了激发学生的学习热情，培养他们的创新思维，并提升整体教学效果，我们迫切需要更新课程内容，并增加更具设计性和探索性的实验项目。

2.教学模式和方法单一，学生积极性不高

目前，我校植物生长与环境实验课程教学采用2学时为一节大课的课时安排，教学方法上仍沿用传统模式。教师通常会用一节课的时间详细讲解实验内容、使用的器具、实验材料、实验方法和目的等。随后，学生将观察实验材料或设备，并提交实验报告，由教师评分。在这种教学模式下，学生往往过分依赖教师，为了完成实验而进行实验，缺乏对实验目标和内容的深入思考。在学期初的前几次课中，教师会强调纪律和要求，但随着课程的深入，由于内容缺乏新颖性，学生的兴趣逐渐降低，课堂纪律逐渐松散。常见的问题包括但不限于学生不认真听讲、实验操作不细致等。有些学生甚至用网上“百度”图像蒙混过关，导致显微观察的动手能力下降，教学效果不佳。单一的教学方法也使得课堂氛围沉闷，缺乏互动和参与。教师往往只注重知识的灌输，而忽略了学生的学习需求和反馈，导致学生缺乏主动性和参与度。

3.实验课考核体系待完善

在实际教学中，笔者发现实验课考核体系存在缺陷。主要表现在大部分实验课程仅考察平时的出勤率和实验报告完成情况，这种单一的考核方式缺乏对学生实验技能和实践能力的全面评价。一方面，学生可能认为只要按时上课就能过关，且这种消极的学习态度还会影响到其他认真学习的同学。与其把不愿意听课的学生强行留在课堂，不如鼓励他们寻找自己真正感兴趣的领域，并为他们提供适当的指导和支持。另一方面，传统的植物学实验考核方式过于侧重实验结果，实验教师主要根据实验报告的完成质量进行评分。这导致一部分学生不重视实验操作的学习，即便是在实验报告的撰写过程中，学生之间往往会相互借阅和参考，产生了很多雷同的实验报告，且未对实验过程进行深入思考。

三、改革建议

（一）淘汰陈旧内容，走向设计性与探索性

首先，我们需要对现有的课程内容进行全面的审查和评估。对已经过时的实验内容，应当果断地予以淘汰。如传统的形态分类学实验基于植物的性状特征进行分类，但现代分子生物学技术已经证明，许多植物的基因型与其表型并不完全对应，因此形态分类学的准确性有限。随着DNA条形码等技术的发展，基于基因序列的分类方法更为准确和可靠。只有不断更新课程内容，才能确保学生能够接触到本学科领域的最新知识和技术。同时，为了提高学生的实践和创新能力，我们需要转变传统的实验教学方式，将一部分传统的验证性实验转变为设计性实验，让学生自行设计实验方案、选择实验材料、操作实验设备，并对实验结果进行分析和讨论。例如，让学生研究不同光照强度对植物光合作用的影响、探究不同土壤类型对植物根系发育的影响等。通过设计性实验，学生能够更加深入地理解植物生长与环境的相互作用，培养他们独立思考和解决问题的能力。为了使课程内容更加贴近实际应用，我们需要加强与相关企业的合作。一方面，我们可以了解到行业对人才的需求和标准，从而制定新的人才培养方案，调整课程内容，使其更能满足业界需要；另一方面，能够为学生提供实践机会，让他们在实际的工作环境中应用所学知识解决实际问题。这不仅能够激发学生的学习兴趣和动力，还能帮助他们更好地适应未来的职业发展。

（二）线上线下融合，创新实验课教学模式

混合式教学是一种结合线上和线下教学优势的教学模式，通过线上和线下的混合，学生可以在课堂上接受教师的引导和面对面的交流，同时也可以利用在线资源进行自主学习和个性化学习。这一概念最早于2015年在哈佛大学教育改革中首次被提及，起初是为了解决传统面对面教学无法满足学生个性化需求的问题，而随着互联网技术的迅猛发展，在线学习平台和工具逐渐成熟，为混合式教学提供了可行的技术支持，目前国内很多高校在积极开展混合式教学实践。尽管混合式教学在许多专业课程教学中已得到了广泛研究和应用，但在农学类实验课程方面相对较少，考虑到线上线下混合式课程作为一流课程建设的重要组成部分，对我校高水平专业群的建设具有重要意义，笔者提出了有利于提高植物生长与环境实验课教学质量的混合式教学模式，教学过程如图1所示。

以茎的解剖结构观察实验为例，教师在课前通过“学习通”“课程伴侣”等网络教学平台，分享关于本节课知识点的导学、微课视频、PPT和在线测试题等教学资源（见表1）。学生需提前进行线上自主学习：学习双子叶植物茎的初生结构、双子叶植物茎的次生结构和单子叶植物茎的初生结构等微课视频，并对有疑问的知识点进行提问，并由教师在线解答。此外，教师还提供了在线评估工具，帮助学生在课前及时掌握自己的预习情况，以便在后续的学习过程中查漏补缺。教师则可通过“学习通”反馈的学生预习的数据，充分了解学生学习过程中存在的疑难问题，做到心中有数，在线下实验课的教学过程中进行针对性的讲解。可见，线上线下混合式教学模式的引入，一是能避免传统教学中过多的重复和冗余内容，使线下课堂时间更专注于重点和难点内容的讨论与解答，提高了教学效率；二是改变了教师“满堂灌”“讲授式”的教学形式，将学习的主动权交给学生，使他们更主动地参与课程学习，有利于深度学习的实现。

（三）多角度考核，实验课考核体系革新

在以往的教育实践中，国内众多高校在植物科学相关课程设置上，往往将实验课视为理论课的补充，并未将其作为独立的教学环节进行成绩评定。此举在一定程度上导致学生只重视理论课学习，轻视甚至不学习实验课。针对这一现象，笔者将植物生长与环境的实验课从理论课中分离出来，实施独立的成绩评定制度，以期提升实验课在教学中的地位，引导并激发学生对其的重视和投入。在此基础上，除了通过传统的出勤率考核、实验操作技能考核、实验报告完成情况等评价学生的学习情况外，还依托“学习通”“课程伴侣”等网络教学平台多渠道收集学生学习过程数据，对学生的实验课学习效果进行全方位、多角度考核。整个考核体系如图2所示，能起到“以用促考、以考促学、以学促用”的闭环效果，达到知识学习和技能训练共同提高的双重目的。

四、改革效果

改革的实施无疑带来了显著的效果。首先，将实验课从理论教学中独立出来，单独计算成绩，极大地提高了学生对实验课的重视程度。这不仅促使他们积极参与实验操作，更激发了他们对实验结果的好奇心和探究欲望。其次，多元化的考核方式为学生提供了更多展示自我能力的机会。传统的以教师为主的授课方式，被混合式教学、小组讨论、课堂演示、实验设计等更为灵活的方式所取代，这不仅高效利用了实验课课时，也培养了他们独立思考的能力。此外，改革后的实验课更加注重实际应用能力的考核。通过现场操作、设计实验等形式，学生不仅学会了正确的实验操作，还将理论知识与实际操作相结合，培养了他们解决实际问题的能力，这种实践经验对于他们未来的科研工作具有重要的指导意义。课程改革从2019年实施至今，学生的实验总成绩稳步提高并连续3年保持稳定（见图3）。

为了评估学生对改革后的实验内容、教学方法和教学效果的满意度，笔者借助“学习通”平台设计了一份调查问卷。该问卷针对的是本校学习植物生长与环境课程实验课的7个班级的学生，共计发放了340份问卷，最终成功回收了324份有效问卷。调查结果显示，绝大多数学生（约94%）对改革后的教学内容感到满意，认为其内容丰富且安排合理。具体到教学形式上，有高达88%的学生认为在植物生长与环境实验课程中引入微课操作视频是非常有益的，这些视频对他们的学习产生了积极的辅助效果。同时，超过75%的学生养成了课前预习的习惯，并在课堂上通过反复观看视频加深对实验操作的理解。此外，约70%的学生能够积极参与课堂活动，展现了良好的学习态度和合作精神。然而，也有一小部分学生（约6%）对改革后的教学内容表示不满。他们普遍认为实验内容偏难，尤其是在涉及设计性实验和进行数据分析时感到挑战较大，难以顺利完成。这些反馈为我们进一步完善教学内容和教学方法提供了有价值的参考。

五、结束语

在“双高建设”背景下，传统的植物生长与环境实验课教学授课中的问题日益明显，这使得改革变得至关重要且迫切。经过对植物生长与环境课程实验课教学模式的全面改革，我们采取了多元化的授课形式，积极倡导学生自主学习与互助合作，同时构建了完善的评价体系以促进教与学的同步发展。这一系列举措确立了以学生为核心、以培育人才为宗旨的教学改革路径。通过这样的改革，学生的动手能力和实践技能得到了显著提升，他们的自主学习意识和专业自信心也得到了加强，从而更加有效地点燃了他们的学习热情。诚然，我们也必须承认，目前的改革尚未触及到一些深层次问题，如教学资源的更新速度滞后、与其他课程之间的融合度不足等。不过教学改革是一个永久的话题，随着学科的持续进步和高校建设的不断推进，我们有理由相信，植物生长与环境课程实验课的教学内容和方法的改革势必更加深入。未来，我们有望以实验室作为基础平台，紧密结合教师的科研项目，以课题组的研究方向为导向，将科研活动有机地融入日常实验教学中。鼓励学生自主设计实验，从文献检索到实验方案设计，再到实验验证的每一个环节，学生都能够独立思考、亲自动手。同时，这种教学方式还能让学生接触到最新的科技发展动态，进一步培养他们的探索精神和学科素养。我们希望通过努力能培养出更多满足新时代需求的高素质应用技能型人才，我们也期待与同行共享我们的经验和成果，共同推动植物生长与环境课程实验课的教学改革走向更高水平。

参考文献：

［1］李丹，谢晓刚，薛增迪，等.“双高”背景下涉农高职院校专业人才推进乡村振兴路径探究：以动物医学专业为例［J］.山东畜牧兽医，2023，44（10）：77-79，82.

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［3］杨颜慈.浅谈高师院校植物学实验课程的教学改革［J］.科技视界，2020（32）：33-34.

［4］张辰艳，王前进，张妍妮.“蛋白质与酶工程”混合式教学的多模态教学改革思考［J］.科教导刊，2023（35）：127-129.

［5］邰玉玲，袁艺，黄世霞.混合多元教学法在植物学教学中的探索与实践［J］.教育现代化，2019，6（91）：148-149.

◎编辑 尹 军

①基金项目：校级课题“基于产教融合、科教融合的《设施栽培技术》课程建设与应用研究”（JG23058）；杨凌职业技术学院教育教学改革基金项目（JG20-74、JG20-48）。

作者简介：王时聪（1995—），男，汉族，陕西西安人，硕士，研究方向：植物学。