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构建科学的植物学实践教学体系培养大学生的科技创新能力

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  [摘要]本文从实验教学体系、实训教学体系和创新教学体系三个方面构建了植物学实践教学体系,并通过三大体系的构建,探索了在植物学实践教学中培养大学生科技创新能力的途径。
  [关键词]植物学 实践教学体系 科技创新能力
  
  目前,许多高校在培养学生的创新能力上都做了大量工作,也取得了一定的成效。本文就植物学实践教学中培养学生的科技创新能力进行了探讨。
  
  一、改革实验教学内容与方法,构建培养学生动手能力的实验教学体系
  
  1.优化整合实验教学内容,引导学生开展创新性实验
  植物学实验大多为验证性实验,内容包括植物细胞、组织及各器官的形态解剖,各类植物的分类介绍。本课程教学内容多课时少,按照传统的教学计划很难完成教学任务,也不利于学生创新能力的培养。我们在教学过程中,根据植物学学科的要求,将有关实验内容做了相应的调整和补充,并对相关的实验项目加以优化整合。一方面,将原来的40个实验项目根据教学计划和教学大纲要求适当做了删减,整合为8个实验项目,并将8个项目分成必做、选做和自主实验三类。例如,将光学显微镜及体视镜的构造和使用方法,植物细胞、组织形态结构及类型观察,被子植物各器官的形态结构、类型及生长动态的观察,低等植物形态特征及类型观察,高等植物形态特征及类型观察,植物生态、群落及植物多样性的观察等6个实验项目设为必做实验;而将植物标本的采集、制作与保存实验项目设为选做实验,学生可以根据自己的兴趣爱好自由选择;将植物分类检索表的编制和使用实验设为自主实验,学生可根据自己的知识能力水平自主设计。另一方面,根据需要增加实验内容,引导学生开展研究性学习和创新性实验。
  2.更新实验教学方法,培养学生的科研素质
  一是将实验课的主动权交还学生。在实验课教学过程中,改变以往由老师将实验内容、实验设备、实验过程事先准备好,学生只从事简单验证的状况,将实验课的主动权交给学生。教师只规定实验内容,对实验结果进行评判,而实验方案的设计、实验仪器的选择、实验结果的分析、实验报告的撰写等全部由学生自己去做,教师的职责由“包办型”转变成“指导型”。二是更新教学手段。采用多媒体辅助教学手段,教师把自己多年在植物学教学中获得的经验和图片介绍给学生,学生可以很直观地对自己的实验结果进行比对,增强了实验课的实效性。三是改善了实验条件。建立了显微数码互动系统实验室,很好的实现师生之间、学生之间的互动。
  3.改革实验考核方法,提高学生的科技创新能力
  植物学实验以前每学期只进行一次考试,不分理论课和实验课,考试效果不太理想。后来,我们进行了考核改革,把理论、实验课分开考试,特别强调实验考核,使学生对学习植物学的兴趣更进一步增强。一是补充和完善考核内容。上册实验考试内容注重植物的徒手切片、制片技术、生物科学绘画、显微镜的使用以及植物营养器官和繁殖器官的形态解剖,下册实验考试内容注重学生对植物外部形态的识别、植物分类检索表的使用以及现场鉴别植物100种。二是改进考核方法。改过去的笔试为现场动手能力、观察能力、制片技术、鉴别能力的考试,同时进行宏观、微观与绘图相结合的考核。通过植物学考试改革,使学生进一步掌握了植物学基础知识,基本技能,同时提高了学生动手能力、观察鉴别植物的能力、分析问题、解决问题的能力,达到了提高学生科技创新能力的目的。
  
  二、创新野外实习过程与方式,构建培养学生实践能力的实训教学体系
  
  1.改革野外实习的内容和方式,培养学生的科研能力
  过去对植物野外实习目的认识存在片面性,实习前缺乏系统的活动计划,加之时间短,任务重,工具书和必要的仪器的严重不足,野外实习仅仅是物种的识别,而对植物的特征、特性、生态、分布等一直没有得到重视。此外,在实习过程中,老师也就是对实习线路中遇到的植物对学生进行讲解,说明该植物的种名、形态结构及识别特征等。学生在实习过程中获得的知识都是间接的、被动的,对知识的识记也只是短暂的。2001年开始,我们一方面是改变实习指导方法,在指导学生识别植物的过程中也采用了启发式教学方法,启发学生多看、多动手,充分发挥各种感官的作用,进行自主观察,跟所学知识联系起来,让学生亲身体会植物识别的过程。另一方面,开始尝试增加野外实习内容,要求学生在教师的指导下采集、制作植物标本,并利用海拔仪、温湿度表、体视显微镜等仪器和检索表、图鉴、植物志等工具书,让学生主动地探索知识,培养学生科学研究的学习方法。
  2.创新野外实习过程,培养学生主动探究的能力
  将野外实习与学生科技活动结合起来,在实习中通过引导学生识别植物的特征、特性、分布及用途,启发学生自己提出科研课题,有时也直接由教师立题,学生根据教师的课题自己去观察、思考、统计数据。学生返校后,再在教师的指导下查阅相关资料,写出项目申请报告书和实施计划,进行相关科学试验,开展科技创新,写出相关的科研论文。
  
  三、开展丰富的第二课堂活动,构建培养学生科技创新能力的创新教学体系
  
  1.开展丰富的校园文化活动,营造良好的创新氛围
  结合教学内容,举办“博士、教授论坛”、“教师科技报告会”、“优秀毕业生报告会”等活动,在校园中营造出强烈的学术气氛和人文环境,使学生拓展视野,了解植物学科最前沿的理论和发展的最新动态,使学生感受到科学理论发展的活力,激发学生科技创新的兴趣。
  2.加强社会实践,培养学生的科学思维
  结合植物学科特点,作为课堂教学的有益补充,积极开展第二课堂活动。例如,组织野外采集、标本制作等活动,使学生通过实地采集考察,深化课堂所学知识,并在实践中加以强化,促进对各类植物形态结构、品种鉴定等多方面的学习。此外,要抓住社会实践的契机,引导学生走入社会、进入企业,开展产学合作教育,开展教学和科研,促进学生利用所学理论知识,解决生产实际中的问题,真正做到学以致用。
  3.开展科技制作,培养学生的科技创新能力
  由团中央主办的“挑战杯”全国大学生课外科技竞赛是大学生直接参加科研或与科研相关性最大的科技活动之一,对于培养大学生的科研开发能力、初步体验科研合作、挖掘创新潜能具有深远的意义。自2003年开始,我们一直鼓励和组织学生结合教学开展相关的科研活动,把科研引入大学教学过程,共指导学生科技创新项目30余项。指导的学生来自生物科学、农学以及动物科学专业的学生,项目内容涉及植物资源的开发利用、蔬菜新品种的选育与推广、作物品质分析、园林园艺等多方面,学生通过科技创新,在《华北农学报》、《草业科学》、《长江蔬菜》等国内期刊上公开发表科研论文20余篇,获大学生“挑战杯”科技制作竞赛奖20余项,其中,国家三等奖1项、省级二等奖1项、学院一等奖2项。通过该项活动的实施,很好地促进了对大学生科技创新能力和自主创新能力的培养。
  
  项目来源:湖南文理学院教研项目(编号:JGZD0705)。
  (作者单位:湖南文理学院)
  
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