西南林學大學《植物生理學》實驗教學改革初探

陳詩　王瑞苓　鄭元

摘要：針對西南林業大學《植物生理學》實驗課教學中存在的問題，結合多年實踐經驗，對實驗教學進行了改革。包括實驗教材的改編和修訂，并采用基于互聯網平臺的實驗課堂對教學方法進行改革，同時增加實驗考核體系等。這既有助于學生學習學科前沿知識，培養科學實驗態度，也進一步提升了學生的實驗操作技能和創新能力。關鍵詞：植物生理學實驗教學；教學內容；改革中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0112-02 植物生理學是植物生產類專業的專業基礎課及生物類專業主干課程，是一門實踐性較強的課程，實驗教學在植物生理學課程學習中占有十分重要的地位，學生的實踐動手能力、綜合分析能力和創新能力的培養都主要依靠實驗教學來完成。高校實驗室作為實踐教學的重要平臺，在培養基礎扎實、素質高、動手能力強、具有創新精神的新型大學生，擔負著不可替代的作用。西南林業大學作為西南地區唯一的林業高校。該校有近10個專業和方向開設植物生理學實驗課程，是學校的主干專業基礎課程之一，但改革前實驗教材陳舊，實驗教學中主體處理不當，實驗考核制度不完善，根據這一實際情況，對植物生理學實驗課教學內容和方法進行了更新與改革，以期為提高我國高等林業院校大學生的植物生理學實驗技術和技能提供參考。一、實驗課教學內容改革實驗教學是理論與實踐相結合的紐帶，是培養學生實驗操作技能和應用技術的有效手段之一，對整個教學質量起著舉足輕重的作用。（一）改編和修訂實驗教材改革前，西南林業大學在植物生理學實驗教學中沿用上世紀末自編的實驗教材，雖然該教材所涉及內容較為廣泛，但是大部分都是介紹的傳統簡易實驗方法，所要求的儀器設備和操作技術較陳舊和簡單，難以充分提高現代大學生的動手能力和操作能力，更難以適應現代植物生理學科迅猛發展的要求。隨著學校對本科教育的發展和重視，以本科教學評估為契機，實驗室新添了多種現代化儀器和設備，能夠保證本科實驗的基本臺件數，實驗條件得到了大大的改善，以前的實驗指導教材已經不能滿足現有的實驗條件。對此，筆者對原有的實驗指導進行了重新編寫，刪除了原有實驗指導中利用陳舊儀器設備的實驗方法，加入了應用新型儀器設備的實驗，如光合速率、礦質元素測定、逆境傷害等方面的實驗；增加了同一個實驗多種方法的對比，如植物組織水勢的小液流測定法以及壓力室法和露點水勢儀法、葉綠體色素的定量測定采用傳統比色法和活體葉綠素儀（SPAD葉綠素儀）快速測定指數法；總之，使得教材內容既包括一些植物生理學的經典實驗，也不缺乏一些使用高新技術實驗設備的實驗。（二）優化實驗項目和內容根據西南林業大學每個專業的專業特色修訂教學大綱，整合好原有實驗項目。我校植物生理學實驗課時從40學時到16學時不等，根據計劃的學時數，為加強綜合性實驗和設計性實驗的教學，同時又不減少基礎性實驗的內容，我們對實驗內容及其安排進行了重新調整和組合。（1）將需要等待一周左右觀察實驗室結果的兩個基礎性實驗項目，整合到一次實驗課中，例如生長素物質對根、芽生長的影響實驗和植物對離子的選擇吸收實驗，這在實驗指導中是兩個實驗，但為了增加實驗內容，合理安排時間，我們合為一個實驗，讓學生在一次實驗課中完成；（2）改進綜合性實驗內容，將有內在聯系的實驗綜合在一起，不限制實驗材料，學生自主進行實驗，分析實驗結果，得出實驗結論，總結實驗教訓。如逆境傷害對植物的影響，從準備植物材料模擬逆境傷害，化學藥品配制，到細胞膜透性、可溶性糖測定、脯氨酸含量等生理指標測定全過程都由學生參與完成，通過這種方式，把孤立的單個實驗聯系在一起解決問題，更具有意義，也為以后畢業論文設計打下良好的基礎。（3）增加設計性實驗，讓學生根據現有實驗條件和老師給出的實驗目標，通過查閱文獻自行設計實驗過程，培養學生科研探索能力。我們開設了6-BA延緩離體葉片葉綠素的降解實驗和植物的缺素癥狀分析實驗，學生對這兩個實驗積極性較高，通過文獻查閱和小組討論完成實驗，效果較好。二、教學方法的改革傳統的植物生理學實驗教學方法是一種全程“灌輸式”教學模式，每個實驗所需的試劑、材料、藥品都由老師事先配制好，上課時，學生只需要按照老師提供的實驗步驟，不必查閱資料和思考問題，就可以完成實驗。嚴重束縛了學生對實驗過程的觀察能力和分析能力以及動手能力的培養。因此要提高實驗課教學質量，促進學生綜合能力的提高，除了優化實驗內容外，還需要注重以下幾個方面的改革。（一）基于互聯網平臺的實驗課堂教學教師可通過互聯網（QQ群、微信群等）的優勢建立與學生之間的資源共享平臺，將一些經典的生理學實驗操作視頻短片、照片、目前先進的實驗方法、相關儀器操作技術、以及數據處理軟件等方面的內容共享上去，供學生課堂實驗間歇學習。讓學生既了解當今生理學研究的熱點問題，又對具體的實驗儀器操作形成比較直觀的認識，合理利用課堂實驗時間。（二）學生參與實驗準備環節植物生理學單個實驗項目時間有限，為保證實驗在安排的時間內順利完成，一般是由實驗室老師提前準好實驗材料、試劑、儀器、器皿等，學生上課后按照實驗操作步驟即可完成實驗，得到實驗結果，對整個實驗全部過程并不完全清楚，更談不上創新能力的培養。為改變這種狀況，將學生分組，在實驗老師的安排下，輪流提前進行全班的實驗準備及預實驗，掌握實驗的整個過程和注意事項。實驗課時由學生對實驗內容進行講解，老師進行必要的引導和補充。通過這個環節，極大地激發了學生的學習興趣。（三）增加實驗考核體系考試是教學過程中的一個重要環節，是檢驗學生掌握知識情況的重要手段。傳統的實驗考核僅是以實驗報告成績代替，而無實驗操作考核，導致學生重視理論課考試忽略實驗動手能力培養。現在我們將實驗考核分為兩部分，一部分是實驗課的出勤率和實驗報告成績（占20%），另一部分是實驗技能的考核（80%）。我們選擇一個綜合性實驗作為考試內容，可以比較全面地考察學生實驗操作能力。學生進入實驗室后，老師不做任何指導，根據現有的藥品和儀器設備，直接開始操作，然后老師根據每個學生的操作情況并結合實驗報告進行打分。通過增加實驗操作考試，倒逼學生在平時的實驗中注重操作細節，規范儀器使用和藥品配制，在學期結束時，大部分同學在經過一學期的實驗課程后，實驗技能有了很大的提高，為后面的畢業論文實驗奠定了堅實的基礎。三、結語實驗教學的主要目的就是為了培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，注重在傳授知識的同時加強對學生實踐能力的培養，這是新形勢下人才培養的需要。通過近3年的教學改革與實踐，教學方式與教學內容得到學生普遍歡迎與認可，并進一步提高了學生實踐動手能力和解決問題、分析問題的能力，加強了學生的團隊、創新能力，提高學生對科研的興趣。但同時學校也面臨著如實驗室面積不夠，開放程度不高，相關專業的教師缺乏到國內外重點實驗室學習交流的機會等亟待解決的問題。參考文獻：[1]王忠.植物生理學（第2版）[M].北京：中國農業出版社，2009.[2]潘瑞熾.植物生理學（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2008.[3]劉天寧，徐清.高校實驗教學改革和實驗室建設與創新人才的培養[J].昆明理工大學學報：社會科學版，2007，7（6）：101-103.[4]李合生.植物生理學實驗指導[M].高等教育出版社，2003.[5]王若仲，丁君輝，黃志剛，等.植物生理學實驗教學的改革與創新[J].實驗科學與技術，2010，8（6）：106-108.