课程发展与沿革:
我校开设植物学、植物生理学在楚雄师专成立初期,由于当时只有化学系没有生命科学系,因此由植物学专业徐成东博士为化学系的学生开设植物学和植物生理学选修课。从 2000 年我校专升本后开始,我系就一直在作准备工作,为成立生命科学系不断的创造条件,无论是教学设备、教学条件还是师资力量到迅速地加强,如在师资力量方面,我系从外省引进了植物学专业的博士后一名(也是我州第一位博士后),加上徐成东博士以及后来云南大学毕业的植物学专业博士和硕士,使得本课程组的 7 位教师中,有三位博士、三位硕士,同时招聘了生命科学系其它专业的教师,成立了生命科学系,化学系改名为化学与生命科学系。使得植物学专业的师资力量成为我系也是我校最强的专业。 2004 年招收了第一届生物技术专业的学生后,植物生物学和植物生物学实验也成为生物技术专业的专业必修课。 2005 年,我系又成立了科学教育新专业,并招收了第一届科学教育专业的学生,植物生物学和植物生物学实验是本专业的必修课。 本课程使用教材:在科学教育专业学生的《植物生物学》理论课的讲授中, 主要教材: 植物生物学 . “十一五”国家级规划教材 . 杨继主编 . 北京:高等教育出版社 . 2007 年 3 月第二版。使用的主要参考书 : [1] 植物生物学 . 周云龙主编 . 北京:高等教育出版社, 2004 年 9 月第二版; [2] 植物生理学 . 潘瑞炽主编 . 北京:高等教育出版社, 2004 年 6 月第 5 版; [3] 植物学 . 陆时万主编 . 北京:高等教育出版社, 2005 年 11 月 。实验课主要教材:植物生物学实验 汪小凡、杨继主编 . 高等教育出版社 . 2006 年 8 月;实验课主要参考书:( 1 )植物生物学实验 杨继主编 高等教育出版社 . 2000 年 6 月;( 2 )植物生物学实验指导 王英典、刘宁主编 . 高等教育出版社 .2001 年 6 月;( 3 )植物生物学实验 李玉平主编 西北农林科技大学出版社 2003 年 10 月。根据国家教育部对生物技术专业学生有关植物生物学的理论基础及实际操作能力的精神和要求,制定了详细的植物生物学理论课教学大纲及实验课大纲。实验课教学有专门的植物生物学实验室及植物组织培养实验室;野外实习除了到比较固定禄丰樟木箐林场外,还到元谋、怒江等地实习,此外,学校有温室大棚、园艺苗圃基地及一百多亩的学校农场实验基地,让学生有充分实践的机会。参观调查药材、农作物栽培及制作基地,让学生了解我省药材、花卉、果树、蔬菜及农作物的开发与利用情况。 在植物生物学课程的实施中,我们在不断地进行教学改革与研究,主要从 努力优 化教学过程、加紧完善教学评价体系、加强学生实践、操作能力的培养、加强实验室建设和改革传统的实验内容几方面教学了尝试。
一、 努力优化教学过程 ( 教学过程包括教学内容、教学方法、教学手段及教学实验等过程 )
(一)教学内容改革方面
1 、及时更新课程的教学大纲 剔除陈旧内容,避免过细和繁杂 ( 如藻类只保留较重要的门类删除了地衣的内容 ) ,兼顾知识的连续性,提高课程的知识含量;
2 、增加与生产生活密切相关及实际应用的内容(如植物命名、常见被子植物的识别及了解经济作用)(注:从教学大纲可以看出)。
3 、编写辅助材料 教学大纲除了对本课程的基本内容提出明确要求以外,还编写配套的教学辅助材料(见植物生物学和药用植物学讲义),培养学生掌握学科最新发展动态和开拓知识的能力。
4 、构建课程体系时比较注意:
( 1 )基础性 课程设置要为学生的岗位适应性和今后的发展打下文化基础和专业基础。在( 2 )教材的选择上选用杨继主编的植物生物学,比较注重基础性和系统性。
( 3 )针对性 课程设置要根据专业培养目标,依据职业岗位所应具备的知识与能力设置课程。注重提高课程的知识含量,所讲授的内容包括了形态、结构、生理、生态和进化的内容。
( 4 )实践性 强调基础理论 “ 必需够用 ” , “ 少而精 ” ,要特别重视实践环节,通过课程实验、实习、毕业论文等实践教学环节,提高学生的动手能力。此外,还增加了一些常用知识,如增加了双名法(每一种植物只有一个合法的正确学名,学名包括属名和种加词,最后附加命名人之名)、花程式、花图式和检索表的内容等(见新旧教学大纲)。
(二)教学方法改革
实现教育主体观念的转变,使教师和学生均作为教育主体,使学生在自身作为主体的能动活动中,真正获得能力的培养。采用了启发式、谈话式和讨论互动式等教学方法。努力实现三个转变,即学生由知识和技能的被动接受者向主动探求者的转变;教师由知识技能的传播者向教学活动的设计者、组织者、指导者的转变;教学目标由传授知识、培养技能向使学生在知识、能力、素质三个方面协调发展转变;教师注重优化课堂教学,关键是 “ 讲重点、讲思路、讲方法 ” ,真正做到传授知识、启迪智慧、指导创新。推广新的教学方法,改变过去传统的单纯在课堂上进行灌输知识的教学方法。
教学方法改革具体进行了以下几点尝试:
1 、采用启发式教育,引导学生积极思维,发挥学生的主体作用;(课件)
2 、提高讲授艺术,注重逻辑性、条理性、形象性、生动性和趣味性;(课件图)
3 、及时归纳总结,融会贯通,充分体现生物界高度多样性和复杂性下涵盖的同一性以及生命科学知识的系统性和整体性;(课件归纳))
4 、指导学生课外阅读和查阅文献,完成作业,培养自学能力、促进个性发展;(如第五章生物的遗传、变异鱼进化作业除进化论以外,你是否认为还有其他理论可用来解释地球上生物多样性产生和发展的过程?)
5 、结合教师科研和特长,吸引学生参加科研,以科研促教学。(如测定植物有效成分及植物生理的研究)
(三)教学手段改革
1 、按计划完成了课件的制作:收集整理了大量的植物的根、茎、叶、花、果实和种子的外部形态和内部构造、植物各类群及生境的彩图,以及显微和亚显微结构图,制作一整套图文并茂的多媒体《植物生物学》《植物生物学实验》课件,全部应用多媒体课件进行教学,提高教学质量,增强直观教学和提高教学效果。(课件演示)
2 、开通了网上学习平台:利用网络教学手段,实现师生双向交流,加强引导性和启发性,提高教学效率和教学效果。植物生物学课程开通了网上学习平台,本课程已经上网的资源名称如前述(见课件)。
3 、利用网络等先进的教学手段配合教学。植物生物学课程开通了网上学习平台,包括植物生物学理论课及实验课教学大纲、植物生物学理论课及实验课电子教案、植物生物学理论课课件。植物生物学理论课考试大刚、植物生物学野外实习指导资料、植物生物学理论课及实验课课程简介、植物生物学作业布置和习题配备等。
4 、本课程已经上网的资源名称列表:
( 1 )植物生物学理论课及实验课教学大纲
( 2 )植物生物学理论课及实验课电子教案
( 3 )植物生物学理论课课件
( 4 )植物生物学理论课考试大刚
( 5 )植物生物学野外实习指导资料
( 6 )植物生物学理论课及实验课课程简介
( 7 )植物生物学作业布置和习题配备
( 8 )植物生物学题库
( 9 )植物学实验室补充建设计划表
( 10 )植物标本
( 11 )参考文献目录
( 12 )植物学实验室教师工作日志
• 植物学实验室实验项目卡
(四)实验教学改革
为了配合植物生物学的教学改革,对植物生物学实验课程的教学内容和方法也要进
行一些必要改革。在实验内容方面:把实验内容分为四部分:基本实验技术;基础的验
证性实验;综合性实验;探索性实验。
1 、基本实验技术方面
基本实验技术是指一些基本的实验技能,如:显微镜的使用方法;临时装片的制作;生物绘图技术;显微化学方法,这些基础性的实验技术,要求学生必须掌握。正确熟练的使用显微镜,是植物生物学最基本的实验技术,为确保每一位学生都能熟练掌握显微镜的使用方法,特别安排一个实验的时间来进行学习。生物绘图法也是一个基本的实验技术,可以先安排一个实验时间,让学生练习点和线的绘法,对生物绘图有一个初步的认识,在以后的实验中严格要求学生,对生物绘图法进行强化训练。其他的实验技术可以分散安排在不同实验课中,让学生反复练习,直到熟练操作并在期末的实验考核中能有所反映。
2 、基础的验证性实验方面
以植物生物学中的经典实验和观察性实验为主,使学生掌握基本的实验方法和培养学生的观察能力,巩固课堂所学的理论知识,如:植物细胞的基本形态与结构观察;植物组织的主要类型及结构观察;植物营养器官和生殖器官的结构观察等实验。这些实验按传统的教学方法虽然有利于学生基础知识的巩固,但这种单一的教学模式不能调动学生进行积极的思维,实验课显得枯燥,没有生机和活力。如果我们尝试把 " 验证性 " 实验转变为 " 探索性 " 的实验,就会有截然不同的教学效果。首先在实验教学方法上,采取让学生在课前预习实验,上课时教师通过提问检查学生预习情况并对实验要点和实验注意事项简要提示,留出较多时间让学生自己动手观察,然后通过相互讨论来解决实验中出现的问题,最后有教师做总结。
3 、综合性实验方面
主要针对的是植物分类学的实验,以基本实验技术和基础的验证性实验的技能为基础,变实验室单一观察的方法为实验室与野外观察相结合的方法,把传统分类学实验设计为以比较解剖和野外资源调查为主的综合实验。先通过学习让学生直观的认识不同类群的植物,然后总结各类植物的特征,然后带学生到野外进行对比和扩展实验,巩固理论知识。如裸子植物,被子植物常见重要类群的特征和分布特点;校园常见物种的鉴定,检索表的编制。通过综合性的实验,不但让学生掌握分类学的基础知识;了解自然界不同植物类群的分类特征,差异性、分布和演化趋势;同时让学生了解了植物物种的多样性、植物资源的丰富性,增强学生保护植被,保护生态环境的决心。
4 、对实验内容进行优化重组
在实验内容的设置上,可以把实验教学内容进行优化重组,在不增加实验总课时的基础上,通过这种优化重组,增加实际的实验教学内容。如:可以把 “ 藻类植物 ” 与 “ 真菌 ” 两个实验进行合并,突出对两者都没有根、茎、叶的分化,以及藻类含光合色素自养的特点。而把 “ 苔藓植物 ” 及 “ 蕨类植物 ” 合并,以突出孢子植物的共同点及不同点并在课外观察记录。对有些实验的材料,除了教师准备的实验材料外,鼓励学生自己准备实验材料,如细胞、植物营养器官、生殖器官的观察、分类学上的实验都可以通过鼓励学生自己准备实验材料,提高学生学习积极性。同时在实验过程中,穿插徒手切片法、染色法、生物绘图法等基本实验技能的培养。
5 、设计好综合设计性实验
所开设的综合性实验如叶绿体色素和光合作用的实验,可训练学生的多种技能。本实验的实验目的、项目设计思想:
学习叶绿体色素的提取和分离的简易方法;了解叶绿体色素的基本组成。
掌握分光光度法测定叶绿素的基本过程;验证光合作用的必要条件;学习测定光合作用强度的基本方法。
让学生在学习有关知识的基础上,让学生以组为单位、通过学生分工合作地查阅文献、设计实验、作可行性论证并预先写出报告,自己选择植物材料、仪器和试剂,综合应用所学知识进行实验,从而把理论知识和实验技能联系起来,同时使学生初步学会设计植物生理实验的基本方法,为完成将来的毕业论文打下基础。更重要的是在此过程中,使学生学会了合作。
6 、重视理论联系实际的学习
植物生物学实习是植物生物学课程重要的实践环节。其目的是巩固所学知识,与课堂、实验教学形成优势互补,使学生的植物生物学知识与自然界中的实践相联系。
在植物生物学实验中,科学合理地安排室外与室内相结合,让学生在实践中学习。如最后的综合实验是校园植物的识别及校园植物名录的制作,就要求指导着学生识别和鉴定出校园中所有的植物,并制作出名录。使同学们的植物生物学观察能力有较大的提高。通过理论和实践相结合的实验过程,学生一般都能熟练掌握校园植物各大类群的主要特点和生活环境,认识了校园植物,取得了良好的效果。
二、加紧完善教学评价体系
教学评价体系的科学与否直接影响教学目标的实现,改变传统教学模式离不开科学的教学评价体系的支持。要转变传统的学生评价方法,改革对学生的评价观念、考试内容与方式以及成绩构成,在考核学生掌握知识水平的同时注重考核学生的综合素质和能力。同时,要通过科学的教师工作评价体系,有效地引导教师实施素质教育。实行全程考核方法,激发学生学习的主动性和积极性,全面考核学生的能力和素质。
考评体系:《植物生物学理论课》考评。本课程历年来严格实行教考分离,其一,平时作业及讨论占 10% ;其二,期中考占 20% ;第三,期末卷面考试占 70% 。《植物生物学实验课》考评。平时实验成绩占 10% (其中预习占 10% ,实验过程占 30% ,实验报告占 60% );期中考核占 20% ;期末考占 70% (其中卷面考试和实际操作考核各占 50% )。即理论考核与技能考核相结合、知识考核与能力考核相结合、结果考核与过程考核相结合。本评价考核体系既注意学生基本知识和基础理论的掌握,又注重学生的基本实验技能和基本操作方法的掌握。
(一)考核内容的改革
理论课的考试改革,命题应当在考核学生是否掌握基本知识,基本概念的基础上,着重考核学生的分析、应用、综合的能力,减少靠记忆性就能回答的试题,增加一些理论知识与工农业生产实践相联系的试题,让学生充分应用所学过的知识去分析问题,回答问题,为学生提供广阔的思维空间。实验考核要改变以前的考查制,期末进行考核,对学生的平时成绩、突出表现也作为成绩计算在内,对实验课的考核成绩进行综合评定,把实验课程的考核改为独立计算学分制。特别是突出表现,视其是否具有创新和探索能力的高低而定,分数不做硬性规定。通过这种方法可以客观的、公正的反映学生的实际能力,使实验考核更加全面、科学、客观。具体做法如下:
1 、考基本知识和基本概念
2 、综合归纳的能力(如植物学中在学生学完藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物的主要特征的基础上,让学生归纳总结五大类植物的相同点和不同点)
3 、综合应用的能力(如检索表的编制)
4 、分析和解决问题的能力(如森林对人类的生存和发展至关重要,在保证经济不受影响的前提下,你认为怎样才能更加合理地开发和管理森林资源?如果你是决策人你会有什么不同的策略?
5 、基本技能的内容(如绘图题)
6 、综合设计题:如设计一实验,观察双子叶植物的气孔器和表皮的结构,(要求说明实验方法、材料、步骤和观察结果)。
7 、如直接采集一些植物实物,让学生说出科和名称。
8 、操作的考核 : 如显微镜的操作、临时装片的制作、徒手切片的制作等。
9 、植物标本的制作。
(二) 实验考核方法的改革
1 、建立实验课程考核体系
( 1 ) 实验教学与理论教学相比教,具有直观性、实践性、综合性等特点,在提倡素质教育的今天,学生的实践动手能力显得尤为重要。但学生在学习过程中,并不是很重视实验课,究其原因与实验教学没有完善的考核和评估学生实验能力的制度也有很大的关系。实验教学的粗放式管理,使学生在做实验时,大多是照着实验讲义做,不认真观察和研究。为了适应教学改革的需要,我们根据植物生物学的特点,对实验课考核提出了几条可行性的建议。
( 2 )对于不同的实验内容,实验成绩的计算要有科学性和灵活性
对于不同的实验内容,实验成绩的计算要有科学性和灵活性。比如:对于基本实验技术和基础的验证性实验,实验过程中学生的具体操作非常重要,实验成绩侧重点首先以学生是否熟练、正确的掌握了实验仪器的使用方法和实验方法;其次通过提问检查学生是否对实验进行了预习,实验材料观察结束后,在通过提问了解学生对本节实验课内容掌握的情况,已达到督促学生学习的目的。对于综合性实验、探索性实验,实验成绩的侧重点首先要看学生在实验中是否具有积极主动性、创新性,是否具有独立完成实验的能力;其次是实验完成的情况,实验报告的书写。
( 3 )把实验课改为一门单独的课程,并独立计算学分
学生的植物生物学实验成绩一直以来多是以平时成绩的形式计入学生学期总评成绩中,而且所占比例不大。如果把实验课改为一门单独的课程,并独立计算学分,实验课不及格,则意味着本课程没有学分。这就使学生能够端正实验课学习的态度,认真对待实验课的学习。
实验教学的改革,将提高学生学习植物生物学的兴趣,同时也能使学生重视实验课的学习。对培养学生的创新思维能力,动手能力,观察、分析和解决问题的能力都有一定的作用
三、加强学生实践、操作能力的培养
进行野外实习,并制定了野外实习指导方案,通过社会实践和实验室实践,通过学校苗圃、大棚、农场的实作及野外实习等,给学生以充分实践的机会;通过和生产实习,让学生了解药材、花卉、果树、蔬菜及农作物的开发与利用情况。使学生真正能够运用所掌握知识解决实际问题发挥创造力;在毕业论文方面。要求学生全部做质量较高的实验研究性毕业论文,并制定了毕业论文选题及指导方案;在实验考核过程中,增加了操作考试(期中考为操作考核,期末考操作和卷面考各占 50% ),以增强学生实际动手的能力。
四、加强实验室建设
拟定实验室补充建设计划表,并开始了实施。
五、改革传统的实验内容,增强以培养学生能力为目的实训课教学
进行了植物形态结构与生态适应性的调查、校园植物的识别、分类以及校园植物名录的制作等。