周靜文
(東北農業大學 生命科學學院,哈爾濱 150038)
植物生理生化是全國高等院校生物、農學、園藝、草業、資源環境等專業學生的必修課,是一門實踐性很強的學科[1],有利于學生鞏固理論知識,提高觀察能力和實踐創新能力。受大學傳統教學模式的影響,很多高等院校的教學模式偏向于重理論、輕實踐,即使在教學課程設計中設置了“植物生理生化實驗”課程,但教學中的重心還是在植物生理生化理論知識的教學上。同時,學生的學習態度不夠端正,積極性不高,這一現象的產生原因與考核方式有較大關系,非考核制的考核方式使學生重視度降低,此外實驗課主要上課方式為學生動手操作,相對比較自由,需要學生有很高的自律性。
植物生理生化實驗教學還存在一些薄弱環節,除實驗硬件設施外,實驗教學內容方法和考核方式都缺乏創新性,實驗類型相對單一,實驗教學方法缺乏以學生為主體的理念,偏向于教師講授實驗原理和步驟,學生按步驟操作,學生的獨立思考能力得不到鍛煉,不利于素質型人才的培養。。
科學技術發展速度驚人,理論知識不斷更新,相應實驗內容沒有與時俱進,缺乏探究性實驗和創新性實驗。教學形式單一,大部分實驗課仍以填鴨式教學為主,單一利用板書形式或者掛圖展示實驗原理步驟等,講解后學生理解不透徹,導致學生機械地按照教學步驟操作,缺乏思考過程[2]。
實驗課學習效果考核過于單一,以實驗報告的書寫和出勤率來衡量學生的最終成績,實驗報告采取課下完成的方式,存在抄襲實驗報告現象,數據雷同現象較多,給教師評分帶來困擾,對獨立完成作業的同學也不公平。同時,實驗報告無法反映學生課上的表現情況,不能衡量學生的動手操作能力。此外,實驗儀器操作和實驗試劑使用是否符合實驗室規章制度也應作為一項考核環節,作為對學生品質的考核,所以,考核方式需要多維度設制,全面考核學生的綜合能力[3-4]。
植物生理生化實驗作為一門基礎實驗,服務于全校多個學院、多個年級的學生,課程量巨大,導致實驗材料和設備損耗較大,存在儀器老化,精度降低以及數量緊缺等問題;實驗課所用試劑存在有毒有害成分,學生的安全防護措施有待加強。由于經費方面的限制,不能及時進行設備的更新,因此,無法滿足每個班級的優質教學,對實驗效果產生一定影響。
植物生理生化實驗包含大量的基礎性實驗,大部分為驗證性實驗,通過基礎實驗可以使學生掌握基本實驗技能,了解實驗原理方法等,為了加強學生綜合運用實驗技術和分析探索的能力,必須增加設計性實驗。例如,針對不同缺素環境對植物生長的影響實驗,可以作為設計性實驗,安排學生以小組為單位,課前通過查閱資料來了解實驗,從實驗材料和試劑的選擇,所選實驗材料的培養,營養液的配制,數據的測定和記錄等各個方面進行設計,同時,要求學生分析實驗結果,不同組實驗結果出現較大差異時,要求學生及時分析實驗結果的差異原因。引導學生掌握實驗原理,闡明植物在缺素后受到影響的原因和機理。
細化實驗內容,提高學生的興趣,例如在測定果蔬VC含量、蛋白質含量和還原糖含量等實驗中,在提供多種蔬菜和水果的基礎上,應增加同種果蔬的種類,對于蘋果來說,可以同時提供國光、富士、黃元帥和蛇果等品種,對于辣椒,可以同時提供甜柿椒、牛角椒、小米辣椒和麻椒等,通過分析生活中常見的不同種類果蔬營養成分的含量,激發學生的好奇心。同時要求學生課前查閱資料,對比不同實驗方法,掌握不同實驗方法的優缺點。
針對淀粉酶酶學性質這一類探究性實驗,該實驗是為了讓學生了解酶催化的高效性和專一性,以及溫度、pH、激活劑和抑制劑對酶促反應速度的影響,涉及多個自變量,實驗方法相似,可以由教師引導學生完成一部分,使學生掌握實驗原理方法,學生可以采用類比法,設計后續實驗,鍛煉學生的獨立思考和探究能力。
應改變課堂上以教師主導為以學生主導,將課堂的主動權還給學生,教師作為引導者來拋磚引玉,通過提問、討論,讓學生慢慢掌握實驗原理方法、操作步驟,這種方式可以讓學生真正理解實驗內容。利用多媒體技術進行教學可以集中學生的注意力。針對實驗儀器的操作、試劑的配制和實驗步驟等均適合通過視頻直觀展示,既可以集中學生注意力,又提高了課堂效率。鼓勵學生參與實驗材料、試劑和儀器準備,學生通過親身體會配制試劑,可以更多地了解每種試劑的作用,更好的理解實驗原理,激發學生的學習興趣。
單一的考核方式不利于學生綜合能力的提高,除了基礎實驗報告和考勤考核外,增加實驗操作考核可以鍛煉學生的動手操作能力。同時,發現學生使用實驗儀器不規范,造成儀器污染和損壞,實驗試劑的浪費問題也比較嚴重,所以,應將規范使用儀器和試劑作為考核項。為了鍛煉學生歸納總結分析、閱讀文獻、撰寫文獻的能力,每學期要求學生根據系列的實驗內容綜合實驗結果,撰寫課程論文,提高總結歸納能力,系統思維能力,通過多維度考核方式來培養學生的綜合素質。
實驗教學可以培養學生的實踐能力和創新意識,對優化實驗教學至關重要。所以,必須對實驗教學內容、教學方法和考核方式進行優化改革,實驗教學內容優化是根本,在學生學好基礎性實驗基礎上增加探究實驗,開發學生創新能力;教學方法優化是重點,啟發引導式教學,提高學生思考探索性能力;考核方式優化是檢驗學習成果的可靠手段,提高綜合素質。在學生、教師及學校的共同努力下,不斷優化實驗教學體系,為科研實驗培養更多的后備力量。