基于能力培养的“观赏植物采后生理与技术”实验教学改革的研究

2019-02-24潘腾飞郭志雄佘文琴潘东明

园艺与种苗 2019年10期

潘腾飞，郭志雄，佘文琴，潘东明

（1.福建农林大学园艺学院，福建福州 350002；2.福建农林大学园艺产品贮运保鲜研究所，福建福州 350002）

“观赏植物采后生理与技术”是一门理论性和技术性很强的专业理论课，是植物生理学的重要分支学科之一，通过该课程使园艺专业本科生学习观赏植物采收以后特定阶段的成熟衰老生理。实验教学环节是该课程的重要授课内容之一，通过实验教学，以培养学生的实验技能，巩固专业知识，提高学生的实践能力和知识创新能力。

鉴于实验课的教学模式与现状，为使实验课的教学作用得到最大发挥，达到理论与实践相结合，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，帮助学生对理论知识的理解，提升学生的学习兴趣，改善教学效果，笔者通过改进实验教学内容与方法，进行了初步的教学改革尝试，取得了一定的成效。

1 现状及存在的问题

“观赏植物采后生理与技术”实验课的开设目的是使学生掌握贮藏技术及方法，毕业后能较快适应工作需要。但目前很多实验课教学都还停留在传统的教学模式上，学生按教师准备好的实验方案和实验材料，按部就班地做实验，学生的学习兴趣淡薄，课堂气氛低沉，互动较少。因此，教学效果差，导致学生对实验课的重视程度不够。

1.1 学生对待实验课的主动性亟需提高

实验教学是锻炼学生基本操作能力理解理论原理的重要途径，但高校学生在实验教学中普遍存在一定的学习障碍[1]，而且在教学中普遍存在人才培养方案设置理论教学学时较多，实践学时较少的现象，导致学生理论课程学习较为认真，进入实践环节后很多学生不重视实验过程。比如，在教学改革前，该门课程的总教学课时为32学时，而实验课仅为6学时，显著少于其他高校高达1/3的实验课比重[2]。由于课时少，导致学生对实验课的重视程度不够，基本上都不预习实验内容，不参与实验仪器和材料的准备工作。在课堂上，大部分学生对老师讲解的实验原理不感兴趣，只是循规蹈矩完成实验内容。实验过程中，不能将观察到的实验现象与理论知识相结合，比如在进行POD活性的测定实验过程中，实验材料在研磨的过程中发生了褐变，但是学生对褐变的发生没有提出疑义，只是一味地完成实验步骤。这导致了学生处于被动状态，完全依赖于老师，对实验的整体性缺乏了解，动手能力及科学思维得不到有效训练，使学生在后续的实验中难以深入系统地理解和掌握实验的过程和原理。

1.2 缺乏综合性实验

园艺产品采后生理与技术是一门技术性很强的课程，通过综合性的实验教学，是提高学生对该技术的掌握和理解的重要环节。然而，根据实验项目的设置，大部分实验内容为验证性实验。验证性实验是高校培养专业人才的基础环节，具有引导学生通过设定的实验去验证理论并培养学生实验基础操作的能力，提高科学素养的作用[3]。该门课程的实验课完成采用了验证实验的教学模式，在重视培养学生基础实验操作能力的前提下，却忽略了设计性和综合性实验。实验中，教师按教学大纲布置实验内容，介绍实验原理、仪器操作、实验步骤等，学生依据实验指导，简单重复指导老师的操作步骤，不利于激发学生的学习兴趣、创新意识和探索精神，限制了分析问题和解决问题能力的培养，也不利于创新人才培养。

1.3 实验教学方法有待改进

在传统的实验课教学过程中，授课教师首先讲解实验原理和方法，再进行操作演示，交代注意事项，最后由学生按着步骤重复一遍实验，获得数据。这种课题教学方式，能使学生学习到实验操作技能，了解实验设备，但对于激发学生的学习兴趣和创造性思维的培养都收效甚微[4]。在实验过程中，由于教学班人数通常达到30人左右，还受到实验设备套数少的限制，每个实验小组人数超过6人，甚至达到8～10个人，出现少数人做实验，多数人“无事可做”的问题。

2 教学改革的措施与效果

2.1 增加教学学时，培养学生对实验课的兴趣

教学过程面向的是每一个学生个体，尤其是实验教学，需要根据不同学生的实际情况，因材施教，才能培养学生的学习兴趣，提高学习效果。根据福建农林大学2015级园艺专业的本科生培养方案，对教学大纲进行适当修改，将实验教学学时由原来的9个学时增加到12学时，将一个大的教学班分成若干个不超过20个人的小班。采后实验是一个综合性较强的实验，需要同学之间相互配合，但小组人数又不易太多，因此，在小班教学的基础上，将每个实验小组的成员控制在3～4个人，以锻炼学生解决实际问题的能力。为了能让学生更好地融入实验的全过程，选择一部分同学参与实验材料的购买，一部分同学配合实验员进行试剂的配制，这样不仅使这些同学更有效地学习，充分发挥潜能和发展个性，同时也让全体同学的综合素质得到更全面、更和谐的发展。

实验教学是贯穿于学生学习生活全过程的实践性教学环节，实验过程为学生提供了广阔的活动空间和思维空间，是培养学生创新意识、创新思维、创新能力的重要平台[5]。通过实验课的教学，部分同学表现出较强的动手能力，实验课教师会鼓励、指导这部分同学参加“大学生创新创业训练计划项目”，通过支持学生进行科研立项，激发其实验兴趣。比如在鲜切花保鲜的实验课上，有同学表现出对永生花的浓厚兴趣，实验课教师因势利导，为同学们提供实验材料和设备，在技术上进行指导，同学们很快就掌握了永生花的制作过程，以此申请了省级创业训练项目的资助，使他们在本科阶段即得到了科学研究的训练，取得了较好的学习效果，提高了创新能力和实践能力，将有望成长为一批拔尖创新人才。

2.2 适应市场和人才培养需求，不断创新实验内容

随着教学实验设备的不断补充、更新，实验教学内容也需要不断完善和创新。在实验教学方面增加实验内容的研究性，在教学内容不再局限于书本知识，而是以“问题研究”为中心，在学生掌握了现有的理论知识水平上，学生围绕着目前该学科在一些技术领域发展中曾经出现过或还未解决的问题进行思考和实验。因此，实验课教师将观赏植物采后生理与技术的课程实验设计为一项综合性的自主设计实验。实行小班教学，每个实验小组的人数控制在3～4人，以保证人人参与实验。由实验小组自行准备实验中所需的物品，设计实验思路。在实验教学过程中，将验证性实验、设计性实验等多种的实验教学形式融合为一个综合性自主设计实验，根据实验教学的内容选择不同的实验教学方法。在验证性实验的基础上，紧密结合生产实践，设计一个综合性实验，提出一个拟解决的问题。比如，在以“不同温度对月季切花贮藏效果的影响”为实验目的的试验中，根据教学大纲制定的9个学时实验课，分为3次实验课，每次3个学时，在连续的3周时间内完成该实验。将以往孤立的呼吸强度测定实验、花青素测定实验、保护酶活性测定等验证性实验综合为一个大实验，通过连续的测定与观察，让学生更好地理解“呼吸作用”、“色素”以及“酶保护系统”与温度以及衰老的关系。

2.3 加强实验室开放性管理

实行实验室开放的目的是为了给学生提供培养实践能力和创新能力的空间和时间，将以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心的教学模式，可以充分挖掘实验室潜能，充分调动学生学习的积极性、主动性。开放实验室为学生提供了更多实验操作的机会。对申请大学生创新创业项目的同学开放实验室，指导教师在制定实验方案方面给予指导，实验期间，学生需要根据自己和实验的实际进展情况，自主安排实验时间，记录实验结果，以学生为主导，教师指导的形式解决实验过程中出现的问题。通过自主实验项目，学生可以自主完成实验项目，加强对学生创新精神的培养和实践能力的训练，进一步增强教学与科学试验的联系与渗透。

实验课教师还鼓励学生参与教师的科研实验。由于科研项目的研究周期较长，对学生的知识系统要求比较高，学生的实践能力和创新能力得到了锻炼。学生通过参与教师的科研项目，在实验的过程中，能熟悉科研的一般规律和过程，锻炼了学生的科研思维能力和创新能力，也提高了团队协作能力。

2.4 建立科学合理的考核体系

实验课程考核的目的主要是检验教与学的效果，促进教学内容的完善、教学方法的改进，促进素质教育和人才培养。同时，考核制度也是引导学生改进学习方法的有效途径[6]。采取科学合理的考核方式，可全面考核学生对理论知识的掌握及学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力。教学改革前的考核方式单一，仅以实验报告评定实验课成绩，忽视了实验过程，而学生在课堂上的积极性与考核内容有较大的关系，因此，将考核内容分解为4个部分，包括评定、实验设计评定、实验态度评定、实验报告评定，各部分所占比重分别为30%、20%、10%和40%。操作技能主要是考核学生有无误操作以及熟练程度；强调实验态度则能调动同学参与实验的积极性；将实验报告作为考核学生分析问题的能力，目的是让学生能够利用已掌握知识或者通过查阅文献分析实验现象和结果，并得出结论。通过这几个方面的综合考核，强化了实验学习过程和结果，鼓励了学生积极思考并参与到实践学习中。