《植物學實驗》教學新體系的探索與實踐

易華 姜在民 王曉靜 程金鳳

摘要：結合我校2008和2014版培養方案，加強實踐教學環節中學生創新能力的培養，依據新的課程質量標準，將植物學實驗劃分為驗證型、綜合型和綜合自主型三個不同的實驗模塊，明確實驗技能目標，調整實驗內容和課時分配，構建新的植物學實驗教學體系。

關鍵詞：植物學實驗；課程體系；改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）17-0146-03

植物學是農林院校中農學、園藝、植保、林學以及生物類等許多專業的一門必修專業基礎課，該課程教學成效的優劣直接影響到后續專業課程的學習。植物學實驗作為植物學重要的組成部分，在農業院校的教學中起著非常重要的作用。我校的植物學實驗課針對大一學生開設，是學生進入大學后的第一門實驗課。在實驗課中，學生不僅要驗證理論課中講授過的知識，還要掌握基本實驗技能、培養良好的實驗習慣，為后續其他課程的學習打下良好的基礎，學生將終身受益。

隨著高等學校教學改革的深入發展，越來越重視實踐教學環節中學生創新能力的培養。我校分別在2008年和2014年修訂了新的培養方案。為適應新培養模式的需要，建立科學、符合素質教育培養需要的植物學實驗教學體系，自2008年以來，基于全面掌握植物學的基本知識和技能，培養創新思維和探索精神的教學理念，我們對原有的植物學實驗課程內容進行了多次調整，建立了適合我校實際的植物學實驗課程新體系，充分調動了學生學習的積極性和主動性，提高了學生科研創新動手能力，實現了綜合素質和創新能力培養的目標，收到較好的教學效果。

一、制定全新實驗課教學質量標準

為了提高教學質量，規范課程教學關鍵質量環節，強化教學，形成以學生為本，以知識重構、能力培養為重點，配合新的培養方案，制定了新的實驗課教學質量標準。在新的標準中，明確實驗教學要達到的目標和要求，并按照實驗內容和培養目標，把實驗分為三個模塊，明確每一模塊實驗目的以及要達到的技能目標（表1）。

二、全面調整實驗內容，重新分配實驗課時

針對實驗目標，我們重新設置了實驗內容和課時分配，壓縮驗證型實驗的比例，增加綜合性和綜合自主型實驗。具體調整方案見表2。

（一）壓縮驗證型實驗的比例

在原有的實驗教學體系中，植物解剖學實驗是結合理論課進程，按照植物細胞、組織、營養器官、繁殖器官的順序安排的，實驗內容主要是在顯微鏡下觀察已經制作好的植物切片，學生需要動手制作的內容比較少，只有少量觀察項目需要學生自己制作裝片。在第一次興致勃勃學習使用顯微鏡之后，學生的興趣逐漸減弱，實驗過程敷衍了事，達不到預期的實驗目的。針對這種情況，這一部分內容我們做了大幅度的調整，把顯微鏡使用和植物細胞的觀察合并為一次，學時數由6學時壓縮為3學時，原來在植物細胞實驗中觀察的有絲分裂和植物組織合并為3學時，種子和幼苗的內容調整到課余時間，給學生提供各類種子，學生自行設計實驗觀察種子結構、萌發條件、萌發過程以及結果，并在規定時間把自己培養的幼苗帶到實驗室進行比較討論。

（二）精簡觀察項目，突出觀察重點

在原有實驗體系中，觀察項目繁多，重點不突出，每次上課面對十多種植物裝片，學生比較茫然，不知道哪些是重點觀察項目，只是被動地完成作業。為此我們調整了觀察項目，減少植物裝片的種類，只提供重點觀察項目的切片，其余的內容改為演示實驗，由教師通過視頻設備講解切片。比如根結構的觀察，重點觀察單雙子葉植物根的初生結構和雙子葉植物根的次生結構，而側根的產生，變態根的觀察由必須觀察的內容調整為演示實驗。莖周皮的發生部位，不同生態型葉結構，薺菜胚的發育過程等內容也都調整為演示實驗。

（三）綜合相關比較性實驗

把根、莖、葉、雌、雄蕊解剖結構幾個驗證性實驗調整合并為三個綜合實驗：

（1）根尖分區、單雙子葉植物根的初生結構和莖尖觀察，單雙子葉植物莖初生結構合并為一個綜合實驗，學生不僅能縱向對比觀察分析同一器官不同部位的結構演變，掌握器官結構的發生發展過程，還能橫向對比不同器官以及單雙子葉植物根莖的結構的差異。

（2）雙子葉植物根的次生生長、雙子葉植物莖次生結構、裸子植物莖次生結構合并為一個綜合實驗，同樣進行縱向和橫向兩方面的對比分析學習，學生能更好掌握根、莖次生生長過程以及次生結構的差別。同時這一部分實驗增加徒手切片的內容，學生可以對通過植物根、莖不同部位、不同切面方向做徒手切片觀察，結合教學切片，增加感性認識，全面掌握根、莖的結構特征和功能，樹立起結構連續性的概念。

（3）葉結構和雌雄蕊結構的觀察合并為一個綜合實驗。葉的結構觀察，我們只提供棉花、玉米、小麥三種葉的切片，分別代表雙子葉植物、C4植物和C3植物。另外采集不同的單雙子葉植物葉片，供學生做徒手切片，學生通過對不同植物葉片的觀察，可以綜合總結葉結構特征以及不同類群植物葉結構的區別。雌雄蕊結構依然采用教學切片。

（四）強化分類基礎實驗內容

器官外形的觀察是學習分類的基礎，我們在強化課堂教學的同時，增加了這部分實驗的課時，根莖葉外形和果實外形觀察課時維持不變，花外形的觀察難度最大，課時由原來的2課時增加為4課時，讓學生有充足的時間仔細解剖花的結構，全面掌握相關的知識。根莖葉外形觀察可以結合校園植物識別在課外強化。

（五）大幅增加植物分類實驗

植物分類部分一直是學生學習比較困難的部分，需要對實物進行大量的觀察，原有的課時遠遠不能滿足教學要求。為此我們增加分類實驗的課時，由原來的4學時增加到9學時，在實驗內容設置上，第一次實驗課主要讓學生掌握植物檢索表的使用和編制方法，此后的實驗課給學生提供典型的代表植物標本，同時要求學生根據教學內容自己采集不同科屬的植物標本，教師重點教會學生觀察的方法，通過以點及面的方式，讓學生掌握相關科屬的特征。

（六）充分利用校園植物，提高學生學習興趣

我校校園及博覽園共有138科431屬709種植物（含野生植物），植物資源豐富，為分類學實驗提供了得天獨厚的條件。在新的實驗課教學體系中，我們把分類實驗延伸到課堂外，把學生分為若干小組，針對校園植物，學生自己選題，對校園植物進行識別、分類，完成各自的選題。同時要求學生用手機拍攝植物，做成圖文并茂的校園植物圖鑒并且定期交流。通過這一環節，學生對校園植物的辨識能力明顯提高，對學習植物分類學知識產生了濃厚的興趣，有效地促進了植物分類部分的學習。

三、豐富實驗教學手段

為了讓更多的學生掌握更多實驗知識和實驗技能，有一些常規實驗難以完成的觀察內容，我們則通過虛擬仿真技術讓學生完成實驗。如雙子葉植物根、莖的次生生長過程，雌、雄蕊的發育過程等內容，利用視頻、錄像、動畫等多種技術，把這些過程做成動態效果，同時結合網絡教學資源、微課等新的教學手段，讓學生在逼真的虛擬環境下，生動地觀察到這些動態的變化過程。這些方式提供的信息量很大，展示的內容直觀易于理解，彌補了實驗課時不足，實驗材料缺乏等因素對實驗教學效果的影響。

四、開展大學生科技創新活動

結合教學實際，吸引對植物學有興趣的學生開展大學生科技創新活動，是提高教學質量與學生素質的良好途徑。目前我們已經指導學生從大一開始，完成10項和植物學相關的科創項目，其中國家級科創項目6項（表3）。項目實施過程中，還吸引了很多非項目組成員參與到項目中，通過這些科技創新項目的實施，大大提高了學生的學習興趣，培養了同學們的創新意識和科研素質，顯著提高了植物學的教學效果。

參考文獻：

[1]譚玲玲，劉新.植物學相關課程考核方式的教學探索[J].教育教學論壇，2014，7（30）：141-142.

[2]李國樹.《植物學實驗》考核方法改革研究[J].吉林省教育學院學報，2012，6（28）：15-16.

[3]林永慧.高等學校植物學創新實驗教學模式探討[J].中國校外教育，2011，（12）：110.

[4]鄭云翔.高校植物學實驗教學改革初探[J].衡水學院學報，2007，9（3）：110-112.

[5]隋常玲.高校植物學實驗教學實踐改革探索[J].新課程研究，2014，（7）：62-63.

[6]郝春麗.關于《植物學實驗》教學改革的探索與實踐[J].南昌教育學院學報，2010，（3）：83.

[7]李孫文.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，2008，10（4）：69-74.