本站原创提高高校教学质量的关键在于教师遵循学生学习规律来组织指导学生的学习.科学研究能够培养学生实践能力、组织协调能力、创新精神等.本文以生物基础课《植物生理学》为例,分析了采用科研与教学相结合的教学方式,以培养学生具有良好的科研能力.
科研能力教学改革植物生理学
高校的主要任务之一是培养有专业知识、具有实践能力和创新精神与思维的应用型人才输入社会,以满足社会各行各业的需要.任务的完成必然由高校的教学工作来承担.《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》明确提出把教学作为高校最基础、最根本的工作.教学是教师的教和学生的学两方面的活动.构建主义认为,学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程.因此,教师的教应是帮助与构建学习环境,而不是简单的知识传授与灌输.《国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》要求“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神”,“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”,“培养学生的科学精神和创新思维”.因此,如何提高大学生的创新能力、实践能力和创业精神是当前教学改革的主要内容.科学研究是对一些现象或问题经过调查、验证、讨论及思维,然后进行推论、分析和综合,来获得客观事实的过程.其一般程序分为：选择研究课题、研究设计阶段、搜集资料阶段、整理分析阶段、得出结果阶段.在教学中开展科研可培养学生发现和解决问题的能力、分析整理的能力、查阅文献的能力、知识应用的能力和拓展学生的知识、了解学科最新的研究与应用进展.在参与科研过程中可以活跃学生的思维、锻炼和培养其创造能力、提高学生综合能力和创新素质.本文以《植物生理学》教学为例,分析了科研融入教学的途径及对学生综合素质的影响.
一、以论文为章节作业,促进学生对学科发展的了解
《植物生理学》是研究植物生命活动的规律的科学,是学习生命科学其他学科的基础,与农业生产、园艺、林业等众多领域密切相关,在生物专业的教学中占有重要的基础地位.
在传统的教学中,教师主要注重学科的系统性和理论性,章节作业主要安排的是名词解释、简答、判断、论述等训练学生熟知基础知识的题型.这样的教学是一种灌输式的教学方式,使课堂教学枯燥无味,且教授内容缺乏新颖性和实用性.布置作业的方式对加强学生基础知识的学习以及教师对学生的了解直到一定的作用,但往往出现学生只是简单摘抄教材上的部分内容,对内容的涵义却是知之甚少,更谈不上对知识的应用.还有的学生直接拿别人的作业抄袭,到考试的时候也只是机械地记忆,因此作业的效果大打折扣,达不到预定的目标.另外这种授课与作业的方式容易引导学生把目光只注重教材上的基础知识,且学习的方式也只是机械的记忆,无法达到学以致用的目的.学生对学科的发展,最新的研究成果也是一无所知.基于这种状态,我们在教学中更多地注重植物生理学理论在生产实践上的应用及研究,以应用事例分析植物生理学的理论知识,以介绍和阅读科研论文的方式来引导学生学习植物生理学的最新研究进展,以撰写科技论文代替传统的作业,要求学生查阅研究论文、选题、撰写、讨论、修改,并规定同学之间的论文,以及与资料中的论文相似程度不能超过30%,这样使得学生对本章节的科研动态有一个清晰的了解,并且为读懂文献,他们就必须认真阅读章节内容,从而达到培养学生自主学习能力的目的,并且锻炼了学生获取知识的能力、论文撰写能力和发现与分析问题的能力.
二、将实验课改为科研课题,提高学生科研能力及实践能力
传统的实验课是教材机械定格,教师课前准备,上课讲解原理、方法、关键点、演示,然后学生照着做.这样的实验可以起到锻炼学生的基本操作技能和验证教材上的理论知识的作用,却不能培养学生创新能力,也不能培养学生解决实际问题的能力和提高学生学习兴趣的作用,同样不能培养学生的科研素质.我们采取了将《植物生理学》实验与科研有机结合的方式,具体的作法是将各个实验与某一研究课题结合起来,把整个实验课联系在一起,形成下一个完整的科研课题,通过从第一个实验开始认真设计、选择实验方法、准备药品和材料、进行实验设计与实验实施、实验现象观察与数据收集、数据整理、查阅文献和撰写研究论文,实验的考核不再用实验报告的形式,而是最终的研究论文并进行答辩.如我们在课程中设置了种子活力测定、种子萌发、植物根系体积测定、植物缺素症的观察、叶绿素含量测定、植物矿质元素测定等.处理中将种子活力测定的结果与种子萌发存在什么样的关系相结合进行分析,植物根系体积测定实验则是将植物种植在不同的缺素营养液中,再分别测定其根系体积,分析缺乏不同营养对植物根系的影响,同时记录植物茎叶的表现,再测定不同营养液中生长的植株叶绿素含量及矿质元素,并与地上部分进行相关分析等,这样课程实验就形成了一个完整的科研实验.最后要求他们将所得的数据分析整理形成科研论文并进行答辩.这种方式不仅锻炼了学生的实际动手操作能力,同时也能培养学生分析问题的能力、实验设计的能力、观察的能力、数据处理的能力、查阅文献的能力,撰写论文的能力和研究交流的能力.
三、教学效果分析
通过在理论课相似度检测绍科研论文与应用研究,学生产生了极大的兴趣,不仅丰富了课堂教学,学生在课堂外努力地去查阅论文,认真阅读与总结,在课堂上他们会经常打断教师的上课,提出他们阅读和思考到的与本节课有关的内容,通过教师的解答,既活跃了课堂气氛,又激发了学生的思维,提高了学习的积极性.到学期结束,学生论文达到了200多篇,内容涵盖了与植物无机营养原理、植物光合特性和有机物运转分配规律、植物激素的作用和代谢调节的研究到、植物细胞生理、组织培养、植物生长发育和光周期及温度的关系等方面的研究进展与应用研究.而在实验课中的科研,通过实验的准备、方案的设计、实验操作、观察、数据收集与整理、形成论文的方式,使学生亲身接触科研,他们一方面对分析的结果有好奇,另一方面对科研也没有了神秘感,相信自己也能从事科学研究.并且有的学生经常在课后来找教师询问许多有关农业、园艺等生产方面的问题及在阅读论文中遇到的问题,形成了一种良好的师生交流氛围.最后的期末论文有的同学写了20多页,内容详实,条理清晰.反映了学生通过课程的学习对《植物生理学》学科的基础知识掌握扎实、充分了解了学科的应用与研究的前沿.课程教学取得了令人满意的效果.
四、总结
不论是教学型大学还是研究型大学,其主要任务之一都是向社会输送优秀的人才.教学则是培养人才的主要工作内容.同志在清华大学100周年校庆上要求要全面提高高等教育质量,必须大力提升人才培养的水平.教学改革是不断创新教学方式和教学内容,改变教育教学观念,从而培养高素质的应用型人才.科学研究就是通过观察,推理,实验.引进新技术,使用新技术等活动来发现问题并解决问题的过程.在教学中带入科研,让学生在平时的课程学习中得到科学研究的锻炼,这样既能锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,又能锻炼学生的实践技能,并能开拓学生的知识面,是培养有创新思维与创新精神、具有较强实践能力的高素质人才的良方.将科研与教学全面的结合,将会使高校教学质量有新的突破,培养出满足社会需要的优秀人才,推动社会的发展.