應用型本科院校植物學實驗教學改革嘗試*

魏麗芳 李 燕

（太原學院園藝系 山西太原 030009）

隨著中國經濟的發展， 以及社會對應用型人才的需要，應用型本科院校順勢而生。與研究型院校及技能型院校不同， 其人才培養更加注重學生實踐能力與創新能力的提高， 從而為社會培養高素質的應用型人才。 太原學院是剛起步的應用型本科院校，對學科建設非常重視。植物學是園林專業的一門專業基礎課，安排在第1 學期，主要講授植物的形態、結構及其在自然界中的作用。植物學知識點繁多、專業術語生僻，對于剛入學的大學生來說難以及時消化。 植物學實驗是植物學教學的一個重要的環節，然而學生往往不注重實驗過程，有的僅完成實驗報告， 并未真正起到提高學生實踐能力和創新能力培養的作用。 如何構建良好的植物學實驗課程教學模式， 充分調動學生學習的熱情和積極性，對于鞏固所學專業知識、提高學生的實驗設計能力、科研動手能力、培養學生的創新思維都具有積極的意義。

1 改革實驗教學內容， 突出學生創新思維及實踐能力的培養

植物學實驗課程教學模式的設計， 直接影響實驗教學目標的達成。 植物學實驗的教學目標包括加深學生對植物學內容的理解和掌握， 培養學生分析問題和解決問題的能力， 提高學生實驗操作的動手能力， 培養學生的創新性思維與實踐能力。 基于這樣的目標，結合學生的認知水平，以及學校實驗室的配套設施情況，制定了適合于應用2型本科院校植物學實驗課程的教學模式。 以往的實驗內容主要是：使用顯微鏡，對植物細胞和組織的觀察，對根、莖、葉、花藥、子房及芽的解剖結構的觀察。 學生只需要觀察現有的玻片標本，然后進行繪圖。 或者上課前實驗教師做好全部的準備工作， 學生并不了解實驗藥品的配制方法， 如何收集、怎樣處理實驗材料，在實驗報告中進行繪圖即可。 這種機械性的操作，限制了學生實驗研究的熱情， 不利于學生創新思維的養成和實踐能力的培養。 為培養學生的動手能力，提高學生的實驗設計及分析的能力， 開拓學生的創新性思維及提高學生的實踐能力，結合應用型本科院校的特點，在傳統教學的基礎上，進一步優化教學內容，對實驗內容進行模塊設置。 將植物學實驗分為3 個模塊：基礎驗證型實驗、綜合型實驗和設計型實驗（表1）。

2 通過現代化的教學方式調動學生學習積極性和自主性

植物學實驗課程的傳統教學方式非常單一，實驗內容以驗證型實驗為主， 主要觀察現有的植物玻片標本，因此主要采取教師講、學生聽的教學方式，學生只需要觀察固定裝片完成實驗報告，也有學生不求甚解，還未觀察，通過實驗教材已經知道結果。 由于實驗課時有限， 繪圖需要大量的時間，為了下課前完成實驗報告，很多學生沒有更多時間觀察顯微鏡， 時間都耗費在實驗報告的繪圖方面。這種教學方式以學生的被動接受為主，影響學生主動探索的求知欲和學習積極性， 不利于培養學生動手能力與科研實踐能力。

2.1 充分發揮智能手機照相功能和存儲圖片的優勢 智能手機的使用已經非常普遍， 可改善傳統教學手段，形成新型教學模式，提高學生學習興趣，有效節約了課堂教學時間，增加了師生交流的機會，取得良好的教學效果。

表1 植物學實驗教學模塊的設置

在觀察固定裝片時，學生需要邊觀察顯微鏡邊繪圖，這對學生的眼力是個考驗，很多學生感到眼困手乏，費時費力。將顯微鏡中物象調節清晰，用手機對著目鏡進行拍照，再通過觀察照片繪圖，照片可以縮放，既節省了眼力又方便。 如果下課之前未完成實驗報告，學生還可在課后繼續觀察完成。 植物學實驗的課時有限，在觀察根、莖的解剖結構時，要完成根與莖的初生結構、次生結構的觀察，傳統的教學需要8 個課時，利用手機拍照后，學生可在課堂上完成根與莖的次生結構的觀察，在課后完成根與莖的初生結構的觀察，節約的課時可用于開設比較耗時的綜合型實驗和設計型實驗。

在我校植物學課程開設時間為每年9月至次年1月的秋季學期， 按照教學進度， 進行葉的識別、復葉的類型、花冠的類型與花序的類型等綜合型實驗時，葉片和花朵已經衰敗，沒有適合的植物材料。 所以適當調整教學安排很重要，例如在進行復葉類型的識別時，通過教師的講解，學生可以對不同類型的復葉進行拍照，編輯名稱，以便以后復習鞏固。 教師還可布置電子形式的作業，學生到指定公園觀察植物的復葉類型并拍照。學生將照片導入電腦，制作電子實驗報告。 通過這種電子形式的作業，不僅解決了實驗材料有限的問題，還保護了植物資源。在學習復葉的類型時，教師邊講解，邊將學生之前的電子版實驗報告進行回顧，或者學生將以前保存的照片加以復習， 起到事半功倍的效果，有效地將理論與實踐相結合。同樣，在進行花冠、花序和果實類型的識別時，都可以將手機的功能與傳統的教學模式相結合，提高學生的學習興趣，培養學生的動手實踐能力與創新思維，提高教學質量。

2.2 網絡平臺在植物學實驗課程中的利用 在班級建立植物學實驗課程的QQ 群或微信群。 課前教師通過制作實驗教學課件，將實驗的原理、目的、意義和實驗過程分享至群里，學生可以提前預習，節約課堂時間。 例如，傳統的教學模式在進行石細胞和淀粉粒的觀察實驗時， 教師要臨時講解實驗過程，演示如何正確取出梨的石細胞，但是教室后面的學生可能看不清，教師就需要反復操作，甚至有的學生在教師反復操作后也沒明白， 既費時又費力。通過制作實驗視頻，課前將梨石細胞的簡易裝片制作方法共享至QQ 群或微信群， 學生提前預習， 課堂上教師簡單講解后就可以進行操作。 有效的時間可用于開展更為復雜的設計型實驗。課后教師可以挑選優質的實驗報告，將實驗結果的圖片發至群里，學生可以共同學習。

教師定期分享實驗視頻資源， 例如徒手切片法、臨時裝片法、實驗繪圖的具體要求、植物標本的采集與制作技術等。 學生可以課下通過視頻進行預習和復習，激發學習興趣，提高教學效果。 也可以將以往教師的實驗課程的錄像進行分享，例如綜合型實驗中的單葉、復葉的識別，花冠類型與花序類型的識別，莖的分枝的識別都是難點，通過一次實驗課，學生并不能完全掌握。將實驗錄像分享到QQ 群或微信群，學生可以反復觀看，還可以在群里和教師直接溝通。 學生通過這種學習方式的改變，接受更多的知識內容，不局限于課堂上的時間，增加了學習機會，提高了學習效果。 教師可以把其他植物學網站的資源以鏈接的形式進行發送， 學生利用業余時間進行瀏覽， 可以拓寬知識面，開拓視野。

3 通過設計型實驗培養學生的實踐能力

創新實踐能力是科學研究的重要組成部分，設計型實驗的開設，讓學生主動參與實驗的設計、實驗結果的分析與討論， 培養學生的動手實踐能力，培養創新性的思維，為學生畢業論文的設計、大學生創新杯等競賽積累經驗，奠定基礎。 例如，有關種子的結構與成分的設計型實驗， 學生自己準備實驗材料、設計實驗步驟和過程，教師提供開放性的實驗室及實驗器材。 不同的學生會選擇不同的實驗材料，例如菜豆、玉米、蠶豆、花生、水稻、 小麥、 高粱等種子， 增加了實驗材料的多樣性，不再是教師統一組織的單一性。學生在進行研究時會遇到各種困難， 這需要不斷進行實驗方案的調整和分析。通過自行設計實驗，學生掌握了有胚乳種子和無胚乳種子的區別， 雙子葉植物與單子葉植物的區別， 以及種子的成分包括水、 無機鹽、淀粉、蛋白質、脂肪的知識。 培養了學生的科研意識，綜合運用所學知識，結合實際獨立完成實驗的能力。 有利于充分發揮學生的創造性和主觀能動性，有利于學生的綜合素質、實踐能力及創新意識的培養。在發現問題、解決問題的學習過程中體會到學習樂趣，充分體現了學生的主體地位。從中也鍛煉了主動負責、堅持不懈、與人溝通協作等難能可貴的精神。