植物生物學實驗教學的改革與實踐

賈桂康

摘要：植物生物學實驗是生物技術專業的一門必修課。目前存在教學設備更新不足，研究性、創新性實驗較少，實驗教學考核及教學方法不完善等問題。針對以上這些問題，本著以學生為主體，提高其積極性和創造性、實踐技能與動手能力，通過轉變實驗教學理念，加大資金投入，增加綜合性及創新性實驗，優化整合實驗教學內容，采用直觀化教學法，開展第二課堂，指導學生進行科學研究，改革考核方法，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：植物生物學實驗；教學改革；實踐

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

植物生物學是高等院校生物技術專業的一門基礎課，是一門實踐性很強的課程[1]，是生物技術專業的學生進入大學后首先接觸的專業基礎課，是學好細胞生物學、遺傳學、藥用植物學、細胞工程、植物組織培養實驗等課程的基礎。該課程包含了植物學與植物生理學等學科的內容，與植物學課程相比，內容比較廣泛。而植物生物學課程必須通過實驗和野外實習環節進行鞏固。植物生物學實驗是一門以實驗為基礎的研究植物生命活動的現象、規律及其本質的科學[2]。下面就筆者多年來在植物生物學及實驗教學上的經驗談談植物生物學實驗的教學改革。

一、植物生物學實驗教學中存在的問題

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

2.研究性、綜合性實驗較少。以前的植物生物學實驗，大多數是驗證性的實驗，如植物細胞結構、植物各組織、器官的觀察，而研究性、綜合性或創新性實驗較少。驗證性實驗雖然能鞏固所學知識，但是不利于學生思維的開發，也不能激發學生的興趣。

3.實驗教學考核和教學方法不完善。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，學生為了完成實驗報告去臨摹課本上的圖，學生動手能力得不到發展，反而會使學生養成不良的習慣。在教學方法上，教師一般是先準備好各種材料，讓學生按照教師或課本上的實驗步驟進行操作，這樣，學生按照既定的步驟，按部就班地進行實驗，養成了依賴教師和教材的習慣，分析問題和解決問題的能力受到限制。

二、植物生物學實驗教學改革途徑

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

2.優化整合實驗教學內容。首先，根據植物學學科發展的要求，結合中學生物教學，將有關實驗內容做了相應的調整和補充，并對相關的實驗項目加以優化整合，將原來的實驗項目根據人才培養方案和教學大綱要求做了適當合并、整合，分成必做、選做和自主實驗三類，并根據認知原理，將實驗項目劃分為驗證性、綜合性和創新性三個層次。其次，根據學科發展需要，增加實驗內容，引導學生開展研究性學習。如根據中學生物的教學特點，增加了種子萌發動態過程的觀察，根據植物學科的發展，增加了被子植物莖、葉生長動態的觀察，植物生態、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，引導學生開展創新性實驗。

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

4.采用直觀化教學方法。利用多媒體教學手段和技術，使學生突破時空限制直觀了解植物的自然形態和變化規律。充分利用大量的實物切片的顯微照片真實再現特定季節、特定區域、特定環境下的植物解剖結構，使學生有條件了解和研究植物微觀世界的奧秘[4]。教學模式掛圖、動畫仿真模擬與錄像再現等多種教學手段與具體的實驗操作緊密結合，以其形象、生動、真實的信息輸入，加強了學生對實驗教學內容的理解和掌握。如：將實驗材料的切片直接投影于大屏幕，由指導教師結合實驗內容重點講解，幫助學生正確地判斷和準確定位，這種直觀的教學方法，使學生對微觀世界有身臨其境的感覺，不僅使學生對課堂理論知識有了深刻理解，也提高了學生對實驗教學的興趣，培養出學生的探索精神。又如：觀察細胞的有絲分裂和減數分裂過程時，采用動畫模擬形式將連貫的細胞分裂各個時期中染色體變化的特點形象、生動地展示給學生，把學生觀察到的靜止的畫面與動態的細胞分裂過程聯系起來，使學生對細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生掌握簡單的實驗操作，不利于學生思維的開發[5]，因此在實驗教學中，增加綜合性的實驗，循序漸進地引導開展實驗。根據課程性質可將實驗劃分為基礎實驗和提高實驗兩個教學體系[6]，根據學生的潛質分為基本型和提高型兩個層次，如培養洋蔥根尖，利用壓片法觀察有絲分裂過程，及分生組織的細胞特點和分布位置；自行設計實驗方案，比較和觀察不同成熟組織的細胞特點和分布位置；自行設計實驗方案，觀察、比較單雙子葉植物根的構造；測定植物的葉綠素含量；讓學生開展水培實驗等。

6.開設第二課堂。帶領學生游覽校園，初步認識一些植物；在此基礎上，讓學生采集校園植物標本，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、學名、形態特征、分布范圍和用途等方面的內容。由于校園是學生學習和活動的地方，方便學生認識和記憶植物的形態特征。這一措施大大提高了學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來充實教學實習資源。如帶領學生到澄碧湖水庫附近的山地開展現場式教學，讓學生采集和鑒定標本，加強學生對植物分類知識的鞏固。

7.設置植物野外實習。每年暑假，生物技術專業都要進行一年一次為期2周的植物野外實習，通過野外實習這個實踐教學環節，鞏固了所學的植物學分類知識，同時，增強了學生的團結友愛、互幫互助的精神，增進了學生之間及教師與學生之間的友誼。

8.指導學生開展科學研究。首先，鼓勵學生積極參加老師的科研課題，鼓勵和吸納學生參與老師學術研究，如學生參加教師的“全國第四次中草藥資源調查”的項目，讓學生掌握一些學科前沿知識。指導學生利用課余時間查閱文獻、整理資料，制定研究方案，開展科學研究，統計、分析科研數據，撰寫論文或綜述，并組織交流討論等。再次，指導學生自主開展科學研究、研究性學習和創新性實驗計劃項目、“挑戰杯”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%；實驗操作的規范程度和實驗態度，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%，主要考核學生實驗操作的規范狀況、熟練程度，注重學生能力的考查[7]。平時成績包括實驗出勤、實驗準備、預習報告、課堂紀律，實驗設計的合理性以及實驗報告成績等，占總成績的40%～30%。由以上兩項所構成實驗總成績占課程總成績的30%。指導教師通過口試面對面與學生交流，獲得學生對相關知識的掌握情況，給出其余70%的成績。在教學方法上，關注學生的實驗操作過程，發現并糾正問題。在課堂上可就有關的一些問題提問學生，可避免學生不認真預習。另外，可讓學生參與一部分實驗準備工作，可提高學生學習的積極性。每次實驗報告，均要求學生對實驗結果進行分析，提高分析和解決問題的能力。

三、結語

植物生物學實驗教學要適應應用型人才的培養，必須進行改革。優化和整合實驗教學內容，增加創新性實驗，采用直觀化教學方法，指導學生進行科學研究，完善考核方法。通過上述措施，不僅提高了實驗教學效果，而且有利于開發學生的思維，培養學生的創新精神，培養科研意識，提高學生分析問題、解決問題的能力[8]。然而實驗教學改革沒有止步，我們要不斷摸索，使實驗課內容和教學方法更能讓學生滿意。

參考文獻：

[1]龔紅梅，于洪飛.理工科院校植物生物學實驗教學改革初探[J].黑龍江教育，2010，（3）：90-92.

[2]龔紅梅，于洪飛.生物技術專業植物生物學實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（8）：167-170.

[3]韓多紅，張勇，張芬琴，等.淺談植物生物學實驗教學改革[J].甘肅科技，2005，21（9）：192-193.

[4]陳模舜，呂賢，毛曉翠，等.虛擬植物生物學實驗室教學實踐研究[J].實驗室科學，2012，15（3）：43-45.

[5]陳林姣.植物生物學實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2006，25（8）：963-965.

[6]梁曉華，李璐，李國樹.植物生物學實驗教學改革的探索[J].教育教學論壇，2012，（S2）：48-49.

[7]陸嘉惠，閻平，馬淼，等.高校植物學實驗教學改革與創新人才培養的探討[J].生物學雜志，2009，26（5）：89-90.

[8]李孫文，趙昶靈，劉勇.農業院校植物學實驗教學改革的思考與實踐[J].云南農業大學學報，2008，2（4）：69-74.