植物生物學(xué)實驗教學(xué)的改革與實踐

賈桂康

摘要：植物生物學(xué)實驗是生物技術(shù)專業(yè)的一門必修課。目前存在教學(xué)設(shè)備更新不足，研究性、創(chuàng)新性實驗較少，實驗教學(xué)考核及教學(xué)方法不完善等問題。針對以上這些問題，本著以學(xué)生為主體，提高其積極性和創(chuàng)造性、實踐技能與動手能力，通過轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)理念，加大資金投入，增加綜合性及創(chuàng)新性實驗，優(yōu)化整合實驗教學(xué)內(nèi)容，采用直觀化教學(xué)法，開展第二課堂，指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)研究，改革考核方法，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：植物生物學(xué)實驗；教學(xué)改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）02-0244-02

植物生物學(xué)是高等院校生物技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，是一門實踐性很強的課程[1]，是生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進入大學(xué)后首先接觸的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)好細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、藥用植物學(xué)、細(xì)胞工程、植物組織培養(yǎng)實驗等課程的基礎(chǔ)。該課程包含了植物學(xué)與植物生理學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容，與植物學(xué)課程相比，內(nèi)容比較廣泛。而植物生物學(xué)課程必須通過實驗和野外實習(xí)環(huán)節(jié)進行鞏固。植物生物學(xué)實驗是一門以實驗為基礎(chǔ)的研究植物生命活動的現(xiàn)象、規(guī)律及其本質(zhì)的科學(xué)[2]。下面就筆者多年來在植物生物學(xué)及實驗教學(xué)上的經(jīng)驗談?wù)勚参锷飳W(xué)實驗的教學(xué)改革。

一、植物生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

1.教學(xué)設(shè)備不足。由于是地方本科院校的新建專業(yè)，而且開設(shè)的時間較短，設(shè)備相對不足，有時儀器套數(shù)不能滿足學(xué)生數(shù)，必須將學(xué)生進行分組，否則不能滿足每一名學(xué)生一臺儀器。另外，實驗室內(nèi)缺乏多媒體設(shè)備，不能采用進行PPT進行講解，視頻也不能播放給學(xué)生看，只能在理論課上彌補。

2.研究性、綜合性實驗較少。以前的植物生物學(xué)實驗，大多數(shù)是驗證性的實驗，如植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)、植物各組織、器官的觀察，而研究性、綜合性或創(chuàng)新性實驗較少。驗證性實驗雖然能鞏固所學(xué)知識，但是不利于學(xué)生思維的開發(fā)，也不能激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.實驗教學(xué)考核和教學(xué)方法不完善。實驗考核一般是：實驗操作+實驗報告，但是考核實驗操作比較少，而是比較注重實驗報告。有時實驗報告是將在顯微鏡下所看到的圖片畫在實驗報告上，學(xué)生為了完成實驗報告去臨摹課本上的圖，學(xué)生動手能力得不到發(fā)展，反而會使學(xué)生養(yǎng)成不良的習(xí)慣。在教學(xué)方法上，教師一般是先準(zhǔn)備好各種材料，讓學(xué)生按照教師或課本上的實驗步驟進行操作，這樣，學(xué)生按照既定的步驟，按部就班地進行實驗，養(yǎng)成了依賴教師和教材的習(xí)慣，分析問題和解決問題的能力受到限制。

二、植物生物學(xué)實驗教學(xué)改革途徑

1.將植物生物學(xué)實驗單獨設(shè)課。將植物生物學(xué)實驗教學(xué)附屬于理論課之下，存在一定的不足[3]，因此將實驗課改為一門單獨的課程，這也順應(yīng)學(xué)校建設(shè)應(yīng)用型本科院校的目標(biāo)。要達到這樣的目標(biāo)，必須增加實踐課程。把植物生物學(xué)實驗列為單獨的一門課程，既增加了實驗課時，也使學(xué)生的動手能力得到加強。

2.優(yōu)化整合實驗教學(xué)內(nèi)容。首先，根據(jù)植物學(xué)學(xué)科發(fā)展的要求，結(jié)合中學(xué)生物教學(xué)，將有關(guān)實驗內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整和補充，并對相關(guān)的實驗項目加以優(yōu)化整合，將原來的實驗項目根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱要求做了適當(dāng)合并、整合，分成必做、選做和自主實驗三類，并根據(jù)認(rèn)知原理，將實驗項目劃分為驗證性、綜合性和創(chuàng)新性三個層次。其次，根據(jù)學(xué)科發(fā)展需要，增加實驗內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)。如根據(jù)中學(xué)生物的教學(xué)特點，增加了種子萌發(fā)動態(tài)過程的觀察，根據(jù)植物學(xué)科的發(fā)展，增加了被子植物莖、葉生長動態(tài)的觀察，植物生態(tài)、群落多樣性的觀察等。再次，將教師科研課題整合進實驗項目，引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗。

3.加大資金投入。學(xué)校應(yīng)加大對新建專業(yè)的投入力度，在儀器購買及師資上應(yīng)適當(dāng)傾斜，以建設(shè)好新設(shè)置的專業(yè)。儀器設(shè)備充足后，可以對整個班級進行教學(xué)，而不需要分組，這樣可以減少教學(xué)次數(shù)，減少教師的工作量。目前，大多數(shù)人認(rèn)為實驗室不必建設(shè)多媒體，其實實驗室也必須像一般教室那樣建設(shè)多媒體，將實驗中相關(guān)的理論、技術(shù)給學(xué)生進行講解，使教學(xué)更加形象、生動和直觀。

4.采用直觀化教學(xué)方法。利用多媒體教學(xué)手段和技術(shù)，使學(xué)生突破時空限制直觀了解植物的自然形態(tài)和變化規(guī)律。充分利用大量的實物切片的顯微照片真實再現(xiàn)特定季節(jié)、特定區(qū)域、特定環(huán)境下的植物解剖結(jié)構(gòu)，使學(xué)生有條件了解和研究植物微觀世界的奧秘[4]。教學(xué)模式掛圖、動畫仿真模擬與錄像再現(xiàn)等多種教學(xué)手段與具體的實驗操作緊密結(jié)合，以其形象、生動、真實的信息輸入，加強了學(xué)生對實驗教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。如：將實驗材料的切片直接投影于大屏幕，由指導(dǎo)教師結(jié)合實驗內(nèi)容重點講解，幫助學(xué)生正確地判斷和準(zhǔn)確定位，這種直觀的教學(xué)方法，使學(xué)生對微觀世界有身臨其境的感覺，不僅使學(xué)生對課堂理論知識有了深刻理解，也提高了學(xué)生對實驗教學(xué)的興趣，培養(yǎng)出學(xué)生的探索精神。又如：觀察細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂過程時，采用動畫模擬形式將連貫的細(xì)胞分裂各個時期中染色體變化的特點形象、生動地展示給學(xué)生，把學(xué)生觀察到的靜止的畫面與動態(tài)的細(xì)胞分裂過程聯(lián)系起來，使學(xué)生對細(xì)胞分裂的完整過程有了充分理解。

5.增加綜合性及研究性實驗。驗證性的實驗要求學(xué)生掌握簡單的實驗操作，不利于學(xué)生思維的開發(fā)[5]，因此在實驗教學(xué)中，增加綜合性的實驗，循序漸進地引導(dǎo)開展實驗。根據(jù)課程性質(zhì)可將實驗劃分為基礎(chǔ)實驗和提高實驗兩個教學(xué)體系[6]，根據(jù)學(xué)生的潛質(zhì)分為基本型和提高型兩個層次，如培養(yǎng)洋蔥根尖，利用壓片法觀察有絲分裂過程，及分生組織的細(xì)胞特點和分布位置；自行設(shè)計實驗方案，比較和觀察不同成熟組織的細(xì)胞特點和分布位置；自行設(shè)計實驗方案，觀察、比較單雙子葉植物根的構(gòu)造；測定植物的葉綠素含量；讓學(xué)生開展水培實驗等。

6.開設(shè)第二課堂。帶領(lǐng)學(xué)生游覽校園，初步認(rèn)識一些植物；在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生采集校園植物標(biāo)本，對校園植物進行檢索、分類，參與校園植物命名掛牌，牌上寫明植物的中文名、學(xué)名、形態(tài)特征、分布范圍和用途等方面的內(nèi)容。由于校園是學(xué)生學(xué)習(xí)和活動的地方，方便學(xué)生認(rèn)識和記憶植物的形態(tài)特征。這一措施大大提高了學(xué)生識別植物的效率和鑒定植物的能力。此外，在校外選擇了幾處植物種類較豐富的地區(qū)來充實教學(xué)實習(xí)資源。如帶領(lǐng)學(xué)生到澄碧湖水庫附近的山地開展現(xiàn)場式教學(xué)，讓學(xué)生采集和鑒定標(biāo)本，加強學(xué)生對植物分類知識的鞏固。

7.設(shè)置植物野外實習(xí)。每年暑假，生物技術(shù)專業(yè)都要進行一年一次為期2周的植物野外實習(xí)，通過野外實習(xí)這個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鞏固了所學(xué)的植物學(xué)分類知識，同時，增強了學(xué)生的團結(jié)友愛、互幫互助的精神，增進了學(xué)生之間及教師與學(xué)生之間的友誼。

8.指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究。首先，鼓勵學(xué)生積極參加老師的科研課題，鼓勵和吸納學(xué)生參與老師學(xué)術(shù)研究，如學(xué)生參加教師的“全國第四次中草藥資源調(diào)查”的項目，讓學(xué)生掌握一些學(xué)科前沿知識。指導(dǎo)學(xué)生利用課余時間查閱文獻、整理資料，制定研究方案，開展科學(xué)研究，統(tǒng)計、分析科研數(shù)據(jù)，撰寫論文或綜述，并組織交流討論等。再次，指導(dǎo)學(xué)生自主開展科學(xué)研究、研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目、“挑戰(zhàn)杯”科技制作競賽等。

9.改革考核辦法。過去實驗考核方式是以實驗報告作為平時成績，占實驗總成績的70%；實驗操作的規(guī)范程度和實驗態(tài)度，占實驗總成績的30%。對于實驗的考核的改革，首先在所占的比例上進行改革，由原來以實驗報告為主的形式改為以實驗操作為主的考核方法，如實驗操作可占總成績的60%～70%，主要考核學(xué)生實驗操作的規(guī)范狀況、熟練程度，注重學(xué)生能力的考查[7]。平時成績包括實驗出勤、實驗準(zhǔn)備、預(yù)習(xí)報告、課堂紀(jì)律，實驗設(shè)計的合理性以及實驗報告成績等，占總成績的40%～30%。由以上兩項所構(gòu)成實驗總成績占課程總成績的30%。指導(dǎo)教師通過口試面對面與學(xué)生交流，獲得學(xué)生對相關(guān)知識的掌握情況，給出其余70%的成績。在教學(xué)方法上，關(guān)注學(xué)生的實驗操作過程，發(fā)現(xiàn)并糾正問題。在課堂上可就有關(guān)的一些問題提問學(xué)生，可避免學(xué)生不認(rèn)真預(yù)習(xí)。另外，可讓學(xué)生參與一部分實驗準(zhǔn)備工作，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。每次實驗報告，均要求學(xué)生對實驗結(jié)果進行分析，提高分析和解決問題的能力。

三、結(jié)語

植物生物學(xué)實驗教學(xué)要適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，必須進行改革。優(yōu)化和整合實驗教學(xué)內(nèi)容，增加創(chuàng)新性實驗，采用直觀化教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)研究，完善考核方法。通過上述措施，不僅提高了實驗教學(xué)效果，而且有利于開發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)科研意識，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力[8]。然而實驗教學(xué)改革沒有止步，我們要不斷摸索，使實驗課內(nèi)容和教學(xué)方法更能讓學(xué)生滿意。

參考文獻：

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