地方高校“植物学实验”课程教学模式的改革探索

【摘 要】 分析了“植物学实验”教学现状及存在的问题，根据人才培养方案和育人目标，通过更新教学内容、提高学生学习能动性、增加课外实践、开展翻转课堂教学、合理运用先进教学工具等途径，对“植物学实验”课程进行教学模式的改革探索，以期改善该课程的教学效果，提高学生实验过程中的操作能力和观察能力，培养能够解决专业实际问题的思维，达到学校育人目标。

【关键词】 植物学实验；教学模式；实验教学

Reform and Exploration of “Botany Experimental”Teaching Model in Local Universities - Taking Huaibei Normal University as an Example

Liu Chun1， Li Jinjin1， Xu Chenguang2， Huang Yingying1， Zhang Xingwang1，

Xie Yanping1， Wang Jiyuan1

（1.Huaibei Normal University， Huaibei 235000， China;

2.Agricultural and Rural Water Resources Bureau of Xiangshan District， Huaibei City， Huaibei 235000，China）

【Abstract】 This article analyzes the current situation and existing problems of "botanical experimental" teaching at Huaibei Normal University. According to the talent training program and educational objectives， the teaching mode reform of botany experiment course is explored by updating the teaching content， improving students' learning initiative， increasing extracurricular practice， carrying out flipped classroom teaching， and rationally using advanced teaching tools， in order to improve the teaching effect of the course， improve students' ability to operate and observe in the process of experiment， cultivate the thinking that can solve professional practical problems， and achieve the goal of school education.

【Key words】 botany experiments; teaching mode; experimental teaching

〔中图分类号〕 G642.0 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674 - 3229（2024）03 - 0115 - 05

0 引言

“植物学实验”课程是淮北师范大学生物科学和园艺学两个专业的必修课，是植物学内容的延伸。植物学实验课程的学习内容包括解剖观察植物的器官组织结构、植物的鉴别、分类以及实验操作能力，通过对该课程的学习，让学生能够理论联系实践，熟练运用基础知识，提高动手能力，为后期学习“植物生理学”“园艺植物生物技术”“植物分子生物学”等课程提供必要的知识储备和实验技能［1］。本文在调查分析淮北师范大学“植物学实验”教学现状和存在问题的基础上，从多个方面对该课程教学进行改革，以期能够达到培养学生创新性思维、提高实验操作能力、激发学习能动性和提高对知识的掌握及运用能力的教学目标。

1 “植物学实验”教学现状及存在的问题

在长期的教学过程中，“植物学实验”课程教学仅仅被认为是“植物学”理论课程的补充，并未引起师生的足够重视［2-3］。此外，本校植物学实验课程教学设施条件相对有限，实验设备器材陈旧，与实验技术的飞速发展相比较为滞后等问题突出。其次，实验课程教学方式传统且教学模式单一，缺少创新，存在学生对教师依赖程度高﹑主观能动性差等现象。因此，为有效提高“植物学实验”课程教学效果，对该门课程的教学改革势在必行。

为更好地了解本校“植物学实验”教学过程的实际情况，对生物科学和园艺两个专业的学生开展了问卷调查，分析影响学生学习状态和教学效果的因素，为“植物学实验”教学改革探索提供科学依据。课程调查问卷内容包括授课过程中的实验操作方式和实验内容喜好，学生实验能力反馈，以及对课后实验内容的满意度、实验学习收获和课程整体要求认知等方面。并对生物科学和园艺专业学生的学习差异进行了比较分析。

通过给学生发送电子问卷的方式进行调查，共发放180份问卷，其中生物科学专业120份，园艺专业60份，有效回收率100%。利用在线SPSS分析软件对数据进行单样本t检验和独立样本T检验评估显著性差异（P < 0.05）［4］；数据分析和图表输出采用Excel软件处理。

1.1 “植物学实验”授课过程问卷调查

表1为“植物学实验”授课过程中总体学生的问卷调查结果。通过数据发现在实验操作方式喜好方面，学生喜欢采用自己制作切片加对照永久封片的方式，占总人数的43%，其次是观察永久封片的人数居多，但这两种操作方式的喜好没有明显差异。在实验内容喜好方面，学生对植物结构观察感兴趣较多，占47%，其次是植物各器官形态及类型较多，占27%；在学生实验能力反馈中，学生能够完成制作普通切片并进行组织结构的观察占48%，其次是能够熟练观察永久封片占32%，能够规范进行实验操作的占20%，这项指标较低，表明学生对实验操作规范要求掌握程度较低。数据表明实验操作方式喜好，实验内容喜好和学生实验能力反馈各部分组成内容没有显著性差异（P >0.05）。

图1数据比较分析表明：实验操作方式方面，园艺专业学生实验操作方面更倾向于动手实操环节，喜欢自制封片园艺学生占比率为18.33%，而生物科学专业学生仅为11.67%；生物科学专业学生较喜欢观察永久切片，学生占比率为47.5%，而园艺学生为33.33%。实验内容喜好方面，园艺专业学生比生物科学专业的学生总体占比率要高，如对植物结构观察，园艺专业学生喜好占比率为65%，而生物科学专业学生为48.33%；植物鉴定与分类方面，园艺专业的学生占比率为23.33%，生物科学专业为10.83%，出现这种情况是由于园艺专业学生偏植物栽培应用，学习背景的不同往往会导致学生对知识内容的喜好有所差异。两个专业在实验能力反馈上差异不明显，在能够独立完成自制水封片并观察内容方面，生物科学专业学生占比率为 51.67%，优于园艺专业41.67%，其他部分没有显著差异。

1.2 “植物学实验”授课后问卷调查

表2为“植物学实验”课后学生的问卷调研结果，总体数据表明：学生在对实验内容的满意度上有极显著性差异（P=0.008** < 0.01）；在对“植物学实验”学习收获方面，主要对课程内容认知方面都选择了‘收获很多’，占总人数的91%；但是对课程教学目的，即培养目标了解仅有15%，对实验报告内容理解占37%。

再对两个不同专业课后问卷调查数据分别进行了比较分析（图2），首先是在实验内容满意度方面，学生对实验所用的试剂和材料不太满意，评价不是很高。在对教学方法方面，园艺专业的认可人数占13%，生物科学专业为22%。在对学习收获的理解方面，都认为‘收获很多’这一项人数占比率最高，分别为93.33和88.33%。在对课程整体认知上，生物科学专业学生在实验操作规范和实验报告内容的理解占比率略高于园艺专业，分别为38.33%和33.33%。园艺专业学生对课程的培养目标认知占比率为23.33%，高于生物科学专业学生的10.83%。

1.3 “植物学实验”教学现状总结

根据调研结果，学生对实验课的内容满意度不高，包括实验试剂、实验材料、设备、教学内容、教学方式等方面。此外，学生在对实验课程整体要求上认知度偏低，对课程目的了解仅有7%，对实验报告内容理解占37%。不同的专业学生学习需求和喜好有所差异，园艺专业学生喜欢偏应用的实验内容，生物科学专业学生更擅长理论基础性的知识点。

2 教学模式改革途径

针对以上“植物学实验”课程中出现的问题，可以对教学模式进行多维度改革探索，采用更灵活的授课方式和更先进的教学理念，最大限度调动学生的学习兴趣，提高学生学习动力，从而达到课程的育人目标［5］。

2.1 调整教学内容

“植物学实验”是生命科学学院多专业开设的专业必修课程，然而实验课内容相对单一，多为基础性验证实验，缺乏新颖的教学内容和实验设计。单一的教学内容难以激发学生的学习兴趣与发散思维［2］。教学内容改革可以根据近十年的相关教学改革研究热点，增加渗透学科与交叉学科内容。随着“植物学实验”相关研究的发展，多个行业领域与学科领域都有其身影。通过万方技术软件统计分析近十年来研究论文中的关联研究热点主题，可以发现“植物学实验”领域的20个关联主题中热度最高的五个主题分别是：“药用植物学”“植物学”“实验教学”“教学改革”“植物学实验”。可以在教学过程中增加“课程思政”“药用植物”等研究热点，扩大学生知识面，提升教师教学创新水平，进一步提高教学质量。此外，需要灵活调整教学模块，有针对性地增加一些分析设计性的实验，比如在学习藻类植物时，除了采用永久封片来验证外，可以让学生到公园、校园的湖内采取水样，来观察记录本地分布的藻类品种。设计性的选题可根据课程内容结合学生的学习兴趣进行自由发挥，确定选题后，再通过阅读书籍和网络搜索来完成实验的设计、操作和分析。整个实验过程中，充分培养学生动手动脑能力，实验结束后，教师参与实验结果的讨论并给予点评，进而带动学生思考，培养学生的科研素养。针对不同专业的学生，要因材施教，可以按照学生学习需求和喜好，根据专业背景，调整相关教学内容，使课程教学变得更加合理，更易于被学生接受。

2.2 提高学生学习主动性

首先，可以在讲授“植物学实验”知识内容过程中，播放一些植物纪录片，如英国BBC广播公司播放的《园艺世界》，提高学生对植物的审美和认知水平，加强主动性学习。其次，通过带领学生参加标本大赛，培养学生创新性思维，能够熟练运用“植物学实验”相关知识，制作出新颖的标本，从而提升学习兴趣。此外，还可以组织学生参加校园植物分类竞赛，让学生自由组建5～8人的团队，协作完成植物鉴别任务，既收获了知识，又锻炼了团队合作能力，进一步提高了学生的学习主动性。同时，老师也可以通过布置作业，如采集植物叶片、花朵、果实进行解剖观察，完成植物各器官的形态学特征和结构的观察，锻炼学生解决实际问题的能力。

2.3 增加课外实践

“植物学实验”是一门实践性很强的课程，如植物学的分类，需要带学生去校园和公园采集标本，回来鉴定种类，并完成植物标本的制作。增加课外实践，可以拓宽学习空间，能近距离接触、认知、鉴别各类植物，将课堂中所学习到的分类方法和掌握的植物学识别要点运用到实践当中，培养学生野外调查能力，为今后科研的开展积累经验。每年夏季植物学教师团队都会带学生到黄山猴谷进行野外实习，黄山猴谷的植被丰富，学生通过野外实习，开阔了视野，同时提高了学习兴趣和学习效率。

2.4 运用翻转课堂

教师可以提前将“植物学实验”课件发给学生，课外先预习课程内容，课上让学生完成具体实验操作后，提出问题进行讨论，建立完全开放的师生互动交流平台，采用引导式、讨论式和任务式的教学方法，营造轻松的教学氛围，鼓励学生参与到教师的教学情境中来，完成师生角色互换［6］。可在课上布置课题任务，规定学生按时完成，并做最后的结果汇报。如“胚的结构及种子和果实类型”这一章中，让学生课前预习，并让他们从公园和校园采集各类植物的种子，通过课外收集资料，提出问题，进行课堂教学讨论，最后完成对每类植物种子形态和结构特征的讲解。通过翻转课堂教学方式的实施，能够引导学生对知识点进行探索性的发现，改变被动式接受学习的教学模式，充分调动学生学习能动性，展现了学生对科学的创造力。

2.5 合理运用先进教学工具

可通过建设数码互动实验室，配备较为先进的教学设施，为师生课堂教学互动提供良好条件。教师可在数码互动实验室，利用电脑控制平台实时观察学生的学习过程，捕捉学生观察植物切片的实时动态画面，能够及时地为学生提供课堂答疑，并能反馈每位学生的课堂学习成效。合理运用先进的教学工具，可充分调动学生的学习积极性，能够快速获取知识点，为师生带来更优质的教学体验 ［7］。如熟练运用超星学习通、腾讯会议、钉钉等教学软件，可有效对学生的学习情况进行收集和分析，提高课堂作业的布置批改效率，增加师生教学互动频率等。

3 建立多维度考核体系

现阶段对学生的“植物学实验”成绩考核，主要通过学生的实验报告完成情况，依据每次实验报告的成绩加理论考试成绩和平时操作成绩，综合得出最终结果。实验报告的成绩作为主要的参照标准，按照报告字迹工整度、绘图的准确性和美观程度来衡量成绩，而实验操作成绩却无法得到真实的体现，有些学生动手能力强，但实验报告内容简单，字迹潦草；有些学生实验报告完成度高，但动手能力差，在一定程度上存在理论学习和实践能力脱节的现象，所以社会上很多用人单位反映大学生普遍存在工作中无法灵活解决实际问题，这与学校的教育方式和评价体系有密切的关联［8］。在实验教学过程中，可尝试建立多维度的成绩考核体系。本课程考核体系分为5个部分构成，平时表现10%、预习报告10%、考试20%、实验操作20%、实验报告40%，这样的考核体系较为全面和客观，能够真实地反映学生在实验课堂上的学习情况。

4 结语

“植物学实验”作为一门重要的专业基础课程，在培养学生的专业素养和科研能力上有着举足轻重的作用。本研究通过更新教学内容，增加渗透学科与交叉学科内容，拓宽学生的学习途径，拓宽知识面；利用植物学标本大赛和植物分类竞赛提高学生的主动学习能力，提高学生对“植物学实验”课程的学习热情；增加课外实践，拓展学生学习空间，多与大自然接触、观察和鉴别植物，真正达到学以致用的目标；翻转课堂的运用，营造轻松愉悦的课堂氛围，鼓励学生参与老师的课堂教学，完成师生角色互换，提高教学效果；合理运用先进的教学工具，调动学生学习积极性，增加师生互动，有效完成教学信息的反馈；建立多维度成绩考核体系，能够客观评价学生学习能力，激发学习兴趣。通过以上课程教学方法的改革探索和创新，希望能够为地方高校“植物学实验”教学模式的改革探索提供理论基础和科学依据。

［参考文献］

［1］ 吕海英，艾克拜尔·依米提.基于问卷调查的植物学实验教学模式改进思索［J］.教育教学论坛，2023（1）：61-64.

［2］ 薛涛，晁秋杰，朱艳芳，等.师范院校"生物化学实验"教学改革的探索［J］.韶关学院学报， 2018， 39（11）：4.

［3］ 张兴旺，吴晓敏，丁建华，等.基于超星学习通的移动学习平台在植物学实验教学中的应用［J］.廊坊师范学院学报（自然科学版6Trstg/VTHJLVB/v9pc2WPYKJMvP+F//2yE+dU0V5aE=）， 2018， 18（1）：112-115.

［4］ 努尔凯麦尔·木拉提，张杨，玛依努尔·吾斯曼，等.新疆地方高校植物学实验教学效果的影响因素［J］.高师理科学刊，2021，41（6）：102-105.

［5］ 魏丽芳，李燕.应用型本科院校植物学实验教学改革尝试［J］.生物学通报，2019，54（5）：41-43.

［6］ 强胜.教育现代化背景下教师在课程教学过程中的角色转换［J］.中国大学教学，2019（11）：29-32.

［7］ 张兴旺，丁建华，宋运贤，等.基于移动互联网平台的线上教学评价体系构建［J］.廊坊师范学院学报（自然科学版）， 2020， 20（3）：5.

［8］ 钟茜，任玉锋，周立彪，等.民族地区地方高校植物学野外实习教学方法的改革研究［J］.宁夏大学学报（人文社会科学版），2017， 39（4）：193-196.

责任编辑 曹秀利

［收稿日期］ 2024-05-10

［基金项目］ 2022年安徽省质量工程“六卓越一拔尖”项目“卓越农林人才实践培养新路径探索-以园艺专业为例”（2022zybj085）；2023年安徽省质量工程“四新”研究与改革实践项目“新农科背景下园艺专业实践育人培养模式改革与创新”（2023sx068）；淮北师范大学校级教研重大项目“新农科背景下智慧园艺微专业教学模式的探索与实践教学创新”（2023jxyj002）；淮北师范大学校级一流课程建设项目“特种果树学”（2023ylkc003）；2023年安徽省质量工程“六卓越一拔尖”项目“基于三链融合的地方高校园艺专业卓越农林人才培养体系研究”（2023zybj025）

［作者简介］ 刘春（1984- ），男，博士，淮北师范大学生命科学学院讲师，研究方向：园艺植物栽培。