以培養學生創新能力為導向的植物生理學實驗教學改革

李美陽

摘 要：本文以植物生理學實驗課程為研究對象，結合延邊大學生理教研室在教學過程中的實踐經驗，從個人觀點和經驗出發，以提高學生創新能力為目標在實驗方法設計和改進實驗考核制度等方面進行了一系列的改革。通過實踐，大大提高了學生們實驗操作的能力，也促進了學生綜合素質的提升和創新能力的提高。

關鍵詞：創新能力 植物生理學實驗 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（a）-0175-02

身處21世紀快速發展的今天，我們時時刻刻都在背負著“改革”“創新”的使命，正是因為如此，高校更應該加強大學生自己的動手能力，培養大學生的創新能力。傳統的教學模式容易讓學生養成一種依賴老師的習慣，學生等著教師講、等老師演示，學生通過記憶來復制同樣的步驟，導致學生其實沒有真正理解實驗目的，只是做一次模仿實驗。因此，筆者總結近幾年生理學實驗教學的經驗，提出如何提高植物生理學實驗教學的創新能力，希望對生理學實驗教學改革能有所幫助。

1 改變教學理念，完善實驗室教學內容

1.1 優化實驗教學內容

植物生理學對于植物生產類的本科生是一門必修的專業基礎課程，這門學科涉及的相關專業有農學、園藝、園林、農業資源與環境科學等專業。因每個專業有自己培養人才的側重點，所以，在主修這門專業課的時候可以選擇不同專業的側重點出發，注意不同專業的個性化需要，根據不同專業的側重點，選擇適宜的實驗項目，這樣就可以突出重點，因材施教。

為了更好地將實驗教學改革更完善，教研室全體人員對實驗項目進行了討論修訂，減掉了一些技術陳舊的實驗，并增設了新的實驗內容。對同一個實驗，我們也采用多種方法加以比較結果。例如種子生活力的快速測定，我們采用了染料染色法和TTC法來比較結果。染料染色法（紅墨水法）是利用有生活力的種子其胚細胞原生質膜具有半透性，有選擇吸收外界物質的能力，使得某些染料分子不能透過，因而不能將具生活力的種胚染色；而喪失生活力的種子，其胚部細胞原生質膜喪失了選擇吸收的能力，染料可自由進入細胞內使胚部染色。TTC（氯化三苯基四氮唑）法是利用有生活力的種子胚，在呼吸過程中都會發生氧化還原反應，當種子用TTC的水溶液浸泡時，TTC深入到種胚細胞內，并作為氫受體從無色的氧化態被還原成不溶性的紅色物質TTF（三苯基甲臜）。而無生活力的種子則不能發生這樣的反應，種胚生活力衰退或部分喪失生活力，則染色較淺或局部被染色。 雖然兩種方法的實驗原理不一樣，判斷標準不一樣，但結果卻一致。這樣不僅可以使學生對實驗原理有了更深刻的認識，同時也提高了學生對實驗方法選擇的興趣。

1.2 加強基本實驗技能教學

現在高校內的實驗室有限，而附帶實驗的課程又偏多，所以實驗室安排的課程相當緊湊，所以往往實驗室里的儀器配置和實驗需要使用到的相關試劑都是由老師提前準備好，而到了上課時間，學生們只需要按照老師交代的實驗步驟做完實驗，這對于學生參與到實驗當中來的參與度還有所欠缺，這樣使得學生對于整個實驗不能做到完全了解。需要學生們在課下的時間幫助老師完成儀器的安放和做實驗所需試劑的配置等實驗準備，這樣不僅可以增加學生的自主學習積極性，又可以鍛煉到學生們的基本實驗技能。

1.3 采用多維教學方法，培養創新思維

傳統的實驗教學模式更多采用的是講授法和演示法，傳統的教學模式容易讓學生養成一種依賴老師的習慣，一味地等著教師講，自己聽，按照老師的方法去做。往往教師講完實驗原理、實驗方法、實驗步驟后，學生還是不知道要做什么，在實驗過程中頻頻出錯，還有部分學生在實驗結束后很快忘記了實驗操作過程和結果。很明顯，這樣的效果并不好，學生壓根得不到真正的鍛煉和提高。所以在實驗課上，要多給學生創造自己動手的機會，讓學生自己完成。在實驗中，學生之間可以互動，組成小組，但每個小組人數控制在2～3人，以保證每一名學生都能親自動手動腦完成實驗，各小組成員之間在實驗中共同發現問題并一起解決問題，這不僅鍛煉了學生的動手動腦能力，還培養了學生之間的團結合作能力。學生們對于自主學習這一面缺乏主動性，不習慣自己在實驗中發現問題，帶著問題去探討結果。這樣的思維很不利于提高學生的創新能力的培養。改革傳統的教學方法，將講授法、演示法、談話法、讀書指導法、討論法、發現法等多種教學方法綜合起來，更利于培養學生創新能力。比如在設計性實驗教學中，老師將多種教學方法貫穿整個教學過程。首先，采用讀書指導法，指導學生查閱參考文獻。然后，采用討論法，從實驗的設計到實驗內容的安排都由實驗小組與實驗老師一起討論確定，有古人說道：“三人行，必有我師焉”，在這樣討論的過程中，大家充分發揮自己的聰明才智，集思廣益，師生的思想相互碰撞，在這種討論的環境中，產生了一些新思路、新方法，這有利于創新思維的培養。最后，在實驗過程中，倘若學生發現了疑難問題，經過自己的仔細思考，提出解決問題的方法，就采用了發現法。比如說，老師在植物生理實驗中以《鉀離子對氣孔開度的影響》這一傳統實驗為基礎開設設計性實驗，對這個設計實驗老師只提出了實驗的要求，至于實驗方案設計和實驗內容都由實驗小組通過討論確定，到最后同學們提出了多種且都不一樣的具有創新性的行之有效的實驗方案，如不同陰、陽離子對氣孔開度的影響、同一濃度的鉀離子浸泡時間不同對氣孔開度的影響、采用不同的實驗材料研究鉀離子對氣孔開度的影響、離子對氣孔開度的影響的最適條件選擇等富有創新性的實驗方案。多種教學方法的采用不僅激發了學生的創新思維，還激發了學生探索生命奧秘的極大興趣。

2 改進實驗課的考核標準

2.1 考核的內容

實驗教學是植物生理學教學工作的重要組成部分，是生理學理論教學的補充與延伸。以前植物生理學實驗課成績占植物生理學期末總成績的10%，現在提高到20%。這樣做的目的是為了讓學生更加重視實驗課。實驗課程考核的內容比理論課程的考核內容略微繁瑣一些，實驗課的考核的內容不僅包括理論方面的實驗成績還包括實驗操作成績。這在一定程度上要求學生必須掌握實驗所需的知識、實驗所根據的設計步驟，要求學生會設計實驗的操作流程，使得這些編排科學有序。評判的標準：學生能夠熟練地操作實驗工具，操作規范和按照正確順序操作實驗，最后還要求精確地分析實驗數據，要求學生從實驗一開始觀察到實驗結束，將重要的數據總結起來分析得到結果。

2.2 考核方法

植物生理實驗課作為一門與理論課相互聯系的課程，實驗課強調的與普通理論課的注重點不一樣。所以說除了考核學生掌握實驗原理的深淺以外，還要考核學生在一個實驗上的實驗方法、設計、操作的實際能力，更重要的是要反映出學生在面對這個實驗的時候所運轉的思維方式，強調的是學生在思維方式上的創新以及實驗過程中的注意事項和觀察實驗的能力。為此我們取消了以前傳統意義上的一次性考試作為總成績的主要部分，變成了主要考核學生們對實驗原理、方法、步驟等知識的掌握程度，是對學生關于實驗課程記憶、理解以及分析等其他綜合能力的考核。

3 結語

根據當前高等教育改革的趨勢和我們學校的自身條件，轉變傳統的實驗課的教學觀念和教學方式，建立一種新型的設計性實驗教學模式代替傳統的以教師為主的教學模式，改革為以學生為主的設計性實驗，輔助以探索性實驗和綜合性實驗等，對于提高學生的學習積極性、團隊合作精神和創新精神都有所幫助。

參考文獻

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