在《植物生理學》課程教學中培養學生科研能力的改革與探索
教研探索
作者：劉義富
提高高校教學質量的關鍵在於教師遵循學生學習規律來組織指導學生的學習。科學研究能夠培養學生實踐能力、組織協調能力、創新精神等。本文以生物基礎課《植物生理學》為例，分析了采用科研與教學相結合的教學方式，以培養學生具有良好的科研能力。
科研能力教學改革植物生理學
高校的主要任務之一是培養有專業知識、具有實踐能力和創新精神與思維的應用型人才輸入社會，以滿足社會各行各業的需要。任務的完成必然由高校的教學工作來承擔。《教育部關於全麵提高高等教育質量的若幹意見》明確提出把教學作為高校最基礎、最根本的工作。教學是教師的教和學生的學兩方麵的活動。構建主義認為，學習是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協作活動而實現的意義建構過程。因此，教師的教應是幫助與構建學習環境，而不是簡單的知識傳授與灌輸。《中共中央國務院關於深化教育改革全麵推進素質教育的決定》要求“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神”，“以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”，“培養學生的科學精神和創新思維”。因此，如何提高大學生的創新能力、實踐能力和創業精神是當前教學改革的主要內容。科學研究是對一些現象或問題經過調查、驗證、討論及思維，然後進行推論、分析和綜合，來獲得客觀事實的過程。其一般程序分為：選擇研究課題、研究設計階段、搜集資料階段、整理分析階段、得出結果階段。在教學中開展科研可培養學生發現和解決問題的能力、分析整理的能力、查閱文獻的能力、知識應用的能力和拓展學生的知識、了解學科最新的研究與應用進展。在參與科研過程中可以活躍學生的思維、鍛煉和培養其創造能力、提高學生綜合能力和創新素質。本文以《植物生理學》教學為例，分析了科研融入教學的途徑及對學生綜合素質的影響。
一、以論文為章節作業，促進學生對學科發展的了解
《植物生理學》是研究植物生命活動的規律的科學，是學習生命科學其他學科的基礎，與農業生產、園藝、林業等眾多領域密切相關，在生物專業的教學中占有重要的基礎地位。
在傳統的教學中，教師主要注重學科的係統性和理論性，章節作業主要安排的是名詞解釋、簡答、判斷、論述等訓練學生熟知基礎知識的題型。這樣的教學是一種灌輸式的教學方式，使課堂教學枯燥無味，且教授內容缺乏新穎性和實用性。布置作業的方式對加強學生基礎知識的學習以及教師對學生的了解直到一定的作用，但往往出現學生隻是簡單摘抄教材上的部分內容，對內容的涵義卻是知之甚少，更談不上對知識的應用。還有的學生直接拿別人的作業抄襲，到考試的時候也隻是機械地記憶，因此作業的效果大打折扣，達不到預定的目標。另外這種授課與作業的方式容易引導學生把目光隻注重教材上的基礎知識，且學習的方式也隻是機械的記憶，無法達到學以致用的目的。學生對學科的發展，最新的研究成果也是一無所知。基於這種狀態，我們在教學中更多地注重植物生理學理論在生產實踐上的應用及研究，以應用事例分析植物生理學的理論知識，以介紹和閱讀科研論文的方式來引導學生學習植物生理學的最新研究進展，以撰寫科技論文代替傳統的作業，要求學生查閱研究論文、選題、撰寫、討論、修改，並規定同學之間的論文，以及與資料中的論文相似程度不能超過30%，這樣使得學生對本章節的科研動態有一個清晰的了解，並且為讀懂文獻，他們就必須認真閱讀章節內容，從而達到培養學生自主學習能力的目的，並且鍛煉了學生獲取知識的能力、論文撰寫能力和發現與分析問題的能力。
二、將實驗課改為科研課題，提高學生科研能力及實踐能力
傳統的實驗課是教材機械定格，教師課前準備，上課講解原理、方法、關鍵點、演示，然後學生照著做。這樣的實驗可以起到鍛煉學生的基本操作技能和驗證教材上的理論知識的作用，卻不能培養學生創新能力，也不能培養學生解決實際問題的能力和提高學生學習興趣的作用，同樣不能培養學生的科研素質。我們采取了將《植物生理學》實驗與科研有機結合的方式，具體的作法是將各個實驗與某一研究課題結合起來，把整個實驗課聯係在一起，形成下一個完整的科研課題，通過從第一個實驗開始認真設計、選擇實驗方法、準備藥品和材料、進行實驗設計與實驗實施、實驗現象觀察與數據收集、數據整理、查閱文獻和撰寫研究論文，實驗的考核不再用實驗報告的形式，而是最終的研究論文並進行答辯。如我們在課程中設置了種子活力測定、種子萌發、植物根係體積測定、植物缺素症的觀察、葉綠素含量測定、植物礦質元素測定等。處理中將種子活力測定的結果與種子萌發存在什麼樣的關係相結合進行分析，植物根係體積測定實驗則是將植物種植在不同的缺素營養液中，再分別測定其根係體積，分析缺乏不同營養對植物根係的影響，同時記錄植物莖葉的表現，再測定不同營養液中生長的植株葉綠素含量及礦質元素，並與地上部分進行相關分析等，這樣課程實驗就形成了一個完整的科研實驗。最後要求他們將所得的數據分析整理形成科研論文並進行答辯。這種方式不僅鍛煉了學生的實際動手操作能力，同時也能培養學生分析問題的能力、實驗設計的能力、觀察的能力、數據處理的能力、查閱文獻的能力，撰寫論文的能力和研究交流的能力。