“雙高”背景下植物生長與環(huán)境實驗課教學模式改革與實踐

［摘要］在“雙高”建設背景下，植物生長與環(huán)境實驗課作為高職農業(yè)類專業(yè)基礎課程，其實驗教學的重要性愈發(fā)凸顯。主要從課程內容、教學模式和考核體系三個方面出發(fā)，提出了針對性的改革建議。運行五年來，學生的成績有了顯著提高。通過改革，實驗課內容更加貼近實際需求，教學模式更加注重學生實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，評價體系更加客觀、公正和科學。這些改革措施有效地提高了實驗課的教學質量，為培養(yǎng)高素質農業(yè)類專業(yè)人才奠定了堅實基礎。［關鍵詞］“雙高”建設；植物生長與環(huán)境；實驗課改革；設計性實驗；混合式教學一、引言在高等職業(yè)教育飛速發(fā)展的今天，如何高質量培養(yǎng)應用技能型人才已成為各方關注的焦點。為了支持一批優(yōu)質高職院校和專業(yè)群率先發(fā)展，2019年1月24日，國務院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》（以下簡稱《方案》），提出將啟動實施中國特色高水平高等職業(yè)學校和專業(yè)建設計劃，標志著“雙高計劃”正式啟動，同年4月1日，教育部、財政部發(fā)布《關于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設計劃的意見》，其核心目標是通過建設高水平的高職院校和專業(yè)群，更好地滿足社會經濟發(fā)展對高素質技術技能型人才的需求。在此背景下，筆者所在的楊凌職業(yè)技術學院作為“雙高”院校之一，積極投身于這場教育改革的浪潮中。學院緊緊圍繞“雙高”建設的核心目標，即培養(yǎng)高素質技術技能人才，不斷深化教育教學改革，提升人才培養(yǎng)質量?！斗桨浮分忻鞔_提出了實踐課程的重要性，強調實踐課程是職業(yè)教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學生實踐操作能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的重要途徑。由此可見，技能訓練和實踐鍛煉在職業(yè)教育課程結構中占據(jù)著舉足輕重的地位。實際上，單純的理論教學難以有效提高學生的技術技能，因為技術技能的培養(yǎng)需要學生在實踐中不斷摸索和鍛煉。理論教學雖然可以為學生提供一定的知識基礎，但只有通過實踐，學生才能真正掌握技術技能，并將其應用到實際工作中。因此，職業(yè)院校需要不斷加強實驗課程的建設，并深入探索實驗教學的各個環(huán)節(jié)。這將有助于學生獲得更加貼近實際工作環(huán)境的學習體驗，從而更好地培養(yǎng)他們的技術技能和實踐能力。植物生長與環(huán)境不僅是一門實踐性極強的課程，更是高等職業(yè)院校農業(yè)生物技術、現(xiàn)代園藝技術、植物保護與檢疫技術等專業(yè)的專業(yè)基礎課程，其教學模式的改革與實踐顯得尤為重要。本文旨在深入探討如何在“雙高”背景下，針對現(xiàn)有植物生長與環(huán)境實驗課暴露出的諸多弊端，進行教學模式的改革與實踐，以適應新時代對技術技能人才的需求。為此，筆者將結合教學實踐，分析現(xiàn)有教學模式的不足，并提出針對性的改革意見，以期為相關課程的教學改革提供有益的借鑒和參考。二、課程現(xiàn)狀（一）課程定位植物生長與環(huán)境作為高職農業(yè)類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，涵蓋了諸如植物學、植物生理學、土壤學、氣象學、生態(tài)學等多個學科領域，是一門深度探索植物生長機制與周圍環(huán)境相互關系的綜合性課程，旨在讓學生掌握植物生長的基本規(guī)律及其與環(huán)境之間的相互作用關系，理解植物生長所需的土壤、氣候、水分、養(yǎng)分等環(huán)境因素，并能夠運用所學知識解決實際生產中的問題，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程和從事農業(yè)生產實踐提供重要的理論支持和實踐技能。本課程的理論部分扎實地構建了植物形態(tài)建成、系統(tǒng)分類和生理生化等知識的理論框架，使學生對植物生長的內在規(guī)律及其與外在環(huán)境之間的復雜互動有全面的理解。而實驗部分則是本課程的重中之重，為學生提供了一個理論聯(lián)系實際、鍛煉動手能力的寶貴平臺，著重培養(yǎng)學生的實驗操作和問題解決能力。在實驗課程中，學生將有機會親手操作各種實驗器材，親眼觀察植物生長的動態(tài)，親自測定植物的各項生理指標。學生需要嚴格按照實驗要求進行操作，認真記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果，撰寫實驗報告。教師會對每個實驗進行詳細講解和指導，確保學生能夠正確掌握實驗技能和方法。通過實驗課程，學生在掌握基本的實驗技能和方法的同時，加深對理論知識的理解，培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。（二）存在問題1.課程內容陳舊，缺乏設計性和探索性當前植物生長與環(huán)境實驗課程面臨兩大挑戰(zhàn)。首先，課程內容較為陳舊，主要依賴過時的教科書和實驗項目，缺乏時效性和創(chuàng)新性，導致學生難以接觸到最新的科研成果和學科動態(tài)，進而影響他們的學習熱情。其次，實驗設計偏向傳統(tǒng)，以驗證性實驗為主，缺乏設計性和探索性。學生通常只是按照既定步驟進行操作，缺乏獨立思考和解決問題的機會，這不利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問題解決能力。因此，為了激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，并提升整體教學效果，我們迫切需要更新課程內容，并增加更具設計性和探索性的實驗項目。2.教學模式和方法單一，學生積極性不高目前，我校植物生長與環(huán)境實驗課程教學采用2學時為一節(jié)大課的課時安排，教學方法上仍沿用傳統(tǒng)模式。教師通常會用一節(jié)課的時間詳細講解實驗內容、使用的器具、實驗材料、實驗方法和目的等。隨后，學生將觀察實驗材料或設備，并提交實驗報告，由教師評分。在這種教學模式下，學生往往過分依賴教師，為了完成實驗而進行實驗，缺乏對實驗目標和內容的深入思考。在學期初的前幾次課中，教師會強調紀律和要求，但隨著課程的深入，由于內容缺乏新穎性，學生的興趣逐漸降低，課堂紀律逐漸松散。常見的問題包括但不限于學生不認真聽講、實驗操作不細致等。有些學生甚至用網上“百度”圖像蒙混過關，導致顯微觀察的動手能力下降，教學效果不佳。單一的教學方法也使得課堂氛圍沉悶，缺乏互動和參與。教師往往只注重知識的灌輸，而忽略了學生的學習需求和反饋，導致學生缺乏主動性和參與度。3.實驗課考核體系待完善在實際教學中，筆者發(fā)現(xiàn)實驗課考核體系存在缺陷。主要表現(xiàn)在大部分實驗課程僅考察平時的出勤率和實驗報告完成情況，這種單一的考核方式缺乏對學生實驗技能和實踐能力的全面評價。一方面，學生可能認為只要按時上課就能過關，且這種消極的學習態(tài)度還會影響到其他認真學習的同學。與其把不愿意聽課的學生強行留在課堂，不如鼓勵他們尋找自己真正感興趣的領域，并為他們提供適當?shù)闹笇Ш椭С帧Ａ硪环矫?，傳統(tǒng)的植物學實驗考核方式過于側重實驗結果，實驗教師主要根據(jù)實驗報告的完成質量進行評分。這導致一部分學生不重視實驗操作的學習，即便是在實驗報告的撰寫過程中，學生之間往往會相互借閱和參考，產生了很多雷同的實驗報告，且未對實驗過程進行深入思考。三、改革建議（一）淘汰陳舊內容，走向設計性與探索性首先，我們需要對現(xiàn)有的課程內容進行全面的審查和評估。對已經過時的實驗內容，應當果斷地予以淘汰。如傳統(tǒng)的形態(tài)分類學實驗基于植物的性狀特征進行分類，但現(xiàn)代分子生物學技術已經證明，許多植物的基因型與其表型并不完全對應，因此形態(tài)分類學的準確性有限。隨著DNA條形碼等技術的發(fā)展，基于基因序列的分類方法更為準確和可靠。只有不斷更新課程內容，才能確保學生能夠接觸到本學科領域的最新知識和技術。同時，為了提高學生的實踐和創(chuàng)新能力，我們需要轉變傳統(tǒng)的實驗教學方式，將一部分傳統(tǒng)的驗證性實驗轉變?yōu)樵O計性實驗，讓學生自行設計實驗方案、選擇實驗材料、操作實驗設備，并對實驗結果進行分析和討論。例如，讓學生研究不同光照強度對植物光合作用的影響、探究不同土壤類型對植物根系發(fā)育的影響等。通過設計性實驗，學生能夠更加深入地理解植物生長與環(huán)境的相互作用，培養(yǎng)他們獨立思考和解決問題的能力。為了使課程內容更加貼近實際應用，我們需要加強與相關企業(yè)的合作。一方面，我們可以了解到行業(yè)對人才的需求和標準，從而制定新的人才培養(yǎng)方案，調整課程內容，使其更能滿足業(yè)界需要；另一方面，能夠為學生提供實踐機會，讓他們在實際的工作環(huán)境中應用所學知識解決實際問題。這不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣和動力，還能幫助他們更好地適應未來的職業(yè)發(fā)展。（二）線上線下融合，創(chuàng)新實驗課教學模式混合式教學是一種結合線上和線下教學優(yōu)勢的教學模式，通過線上和線下的混合，學生可以在課堂上接受教師的引導和面對面的交流，同時也可以利用在線資源進行自主學習和個性化學習。這一概念最早于2015年在哈佛大學教育改革中首次被提及，起初是為了解決傳統(tǒng)面對面教學無法滿足學生個性化需求的問題，而隨著互聯(lián)網技術的迅猛發(fā)展，在線學習平臺和工具逐漸成熟，為混合式教學提供了可行的技術支持，目前國內很多高校在積極開展混合式教學實踐。盡管混合式教學在許多專業(yè)課程教學中已得到了廣泛研究和應用，但在農學類實驗課程方面相對較少，考慮到線上線下混合式課程作為一流課程建設的重要組成部分，對我校高水平專業(yè)群的建設具有重要意義，筆者提出了有利于提高植物生長與環(huán)境實驗課教學質量的混合式教學模式，教學過程如圖1所示。以莖的解剖結構觀察實驗為例，教師在課前通過“學習通”“課程伴侶”等網絡教學平臺，分享關于本節(jié)課知識點的導學、微課視頻、PPT和在線測試題等教學資源（見表1）。學生需提前進行線上自主學習：學習雙子葉植物莖的初生結構、雙子葉植物莖的次生結構和單子葉植物莖的初生結構等微課視頻，并對有疑問的知識點進行提問，并由教師在線解答。此外，教師還提供了在線評估工具，幫助學生在課前及時掌握自己的預習情況，以便在后續(xù)的學習過程中查漏補缺。教師則可通過“學習通”反饋的學生預習的數(shù)據(jù)，充分了解學生學習過程中存在的疑難問題，做到心中有數(shù)，在線下實驗課的教學過程中進行針對性的講解。可見，線上線下混合式教學模式的引入，一是能避免傳統(tǒng)教學中過多的重復和冗余內容，使線下課堂時間更專注于重點和難點內容的討論與解答，提高了教學效率；二是改變了教師“滿堂灌”“講授式”的教學形式，將學習的主動權交給學生，使他們更主動地參與課程學習，有利于深度學習的實現(xiàn)。（三）多角度考核，實驗課考核體系革新在以往的教育實踐中，國內眾多高校在植物科學相關課程設置上，往往將實驗課視為理論課的補充，并未將其作為獨立的教學環(huán)節(jié)進行成績評定。此舉在一定程度上導致學生只重視理論課學習，輕視甚至不學習實驗課。針對這一現(xiàn)象，筆者將植物生長與環(huán)境的實驗課從理論課中分離出來，實施獨立的成績評定制度，以期提升實驗課在教學中的地位，引導并激發(fā)學生對其的重視和投入。在此基礎上，除了通過傳統(tǒng)的出勤率考核、實驗操作技能考核、實驗報告完成情況等評價學生的學習情況外，還依托“學習通”“課程伴侶”等網絡教學平臺多渠道收集學生學習過程數(shù)據(jù)，對學生的實驗課學習效果進行全方位、多角度考核。整個考核體系如圖2所示，能起到“以用促考、以考促學、以學促用”的閉環(huán)效果，達到知識學習和技能訓練共同提高的雙重目的。四、改革效果改革的實施無疑帶來了顯著的效果。首先，將實驗課從理論教學中獨立出來，單獨計算成績，極大地提高了學生對實驗課的重視程度。這不僅促使他們積極參與實驗操作，更激發(fā)了他們對實驗結果的好奇心和探究欲望。其次，多元化的考核方式為學生提供了更多展示自我能力的機會。傳統(tǒng)的以教師為主的授課方式，被混合式教學、小組討論、課堂演示、實驗設計等更為靈活的方式所取代，這不僅高效利用了實驗課課時，也培養(yǎng)了他們獨立思考的能力。此外，改革后的實驗課更加注重實際應用能力的考核。通過現(xiàn)場操作、設計實驗等形式，學生不僅學會了正確的實驗操作，還將理論知識與實際操作相結合，培養(yǎng)了他們解決實際問題的能力，這種實踐經驗對于他們未來的科研工作具有重要的指導意義。課程改革從2019年實施至今，學生的實驗總成績穩(wěn)步提高并連續(xù)3年保持穩(wěn)定（見圖3）。為了評估學生對改革后的實驗內容、教學方法和教學效果的滿意度，筆者借助“學習通”平臺設計了一份調查問卷。該問卷針對的是本校學習植物生長與環(huán)境課程實驗課的7個班級的學生，共計發(fā)放了340份問卷，最終成功回收了324份有效問卷。調查結果顯示，絕大多數(shù)學生（約94%）對改革后的教學內容感到滿意，認為其內容豐富且安排合理。具體到教學形式上，有高達88%的學生認為在植物生長與環(huán)境實驗課程中引入微課操作視頻是非常有益的，這些視頻對他們的學習產生了積極的輔助效果。同時，超過75%的學生養(yǎng)成了課前預習的習慣，并在課堂上通過反復觀看視頻加深對實驗操作的理解。此外，約70%的學生能夠積極參與課堂活動，展現(xiàn)了良好的學習態(tài)度和合作精神。然而，也有一小部分學生（約6%）對改革后的教學內容表示不滿。他們普遍認為實驗內容偏難，尤其是在涉及設計性實驗和進行數(shù)據(jù)分析時感到挑戰(zhàn)較大，難以順利完成。這些反饋為我們進一步完善教學內容和教學方法提供了有價值的參考。五、結束語在“雙高建設”背景下，傳統(tǒng)的植物生長與環(huán)境實驗課教學授課中的問題日益明顯，這使得改革變得至關重要且迫切。經過對植物生長與環(huán)境課程實驗課教學模式的全面改革，我們采取了多元化的授課形式，積極倡導學生自主學習與互助合作，同時構建了完善的評價體系以促進教與學的同步發(fā)展。這一系列舉措確立了以學生為核心、以培育人才為宗旨的教學改革路徑。通過這樣的改革，學生的動手能力和實踐技能得到了顯著提升，他們的自主學習意識和專業(yè)自信心也得到了加強，從而更加有效地點燃了他們的學習熱情。誠然，我們也必須承認，目前的改革尚未觸及到一些深層次問題，如教學資源的更新速度滯后、與其他課程之間的融合度不足等。不過教學改革是一個永久的話題，隨著學科的持續(xù)進步和高校建