實驗教輔人員在植物生理學實驗教學中的作用*

羅玉容 葉志嬋 李楠 李淮源

摘? 要? 植物生理學實驗是植物生理學課程的重要組成部分，對于培養(yǎng)學生實踐動手能力及科研能力至關(guān)重要。實驗教輔人員在植物生理實驗教學中不可或缺，高質(zhì)量的實驗輔助工作能夠提高植物生理實驗教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞? 植物生理學；實驗教學；教輔人員；實驗室管理

中圖分類號：G645? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）17-0015-03

0? 引言

植物生理學是研究植物生命活動規(guī)律的科學[1]。植物生理學實驗是植物生理學課程的重要組成部分，旨在加深學生對植物生理學理論和實驗基本原理的理解[2]。在華南農(nóng)業(yè)大學，植物生理學實驗是園藝、環(huán)境保護、農(nóng)學、林學、生態(tài)學、生物科學等多個專業(yè)的必修課，對于培養(yǎng)學生實踐動手能力及科研創(chuàng)新能力具有重要作用。實驗課的正常開出，必須有合適的實驗材料與試劑藥品、充足的儀器設(shè)備、管理良好的實驗場地，這些工作的主要承擔者都是教輔人員。筆者長期從事植物生理學實驗教輔工作，現(xiàn)分享以下關(guān)于教輔人員在植物生理實驗教學中的重要性及作用的一些想法。

1? 實驗室管理工作

實驗室是實驗教學的平臺，高質(zhì)量的實驗室管理工作是實驗教學能夠優(yōu)質(zhì)完成的保障。實驗教輔人員是實驗室管理工作的踐行者，每天從事著細致煩瑣的管理工作，是維持實驗室能夠有條不紊地開展工作的有機組成部分。實驗室是實驗教學的場所，為師生提供實驗的硬件條件，如實驗儀器、實驗材料等。實驗教輔人員每學期根據(jù)教學任務(wù)來進行實驗準備工作，在完成教學任務(wù)之余還要根據(jù)實驗預約對師生提供開放實驗室服務(wù)，此外還肩負實驗室的建設(shè)工作。實驗教輔人員是實驗室的管理者，學校需要有完善的規(guī)章制度來保障實驗室的正常運轉(zhuǎn)。例如：筆者所在實驗室有相應(yīng)的植物生理實驗室守則、實驗技術(shù)人員崗位職責、實驗指導教師須知、學生實驗安全守則、實驗室安全管理制度等，實驗教輔人員根據(jù)這些規(guī)章制度來管理實驗室。隨著工作的細化，還會設(shè)立一些更具體的制度，如在實驗室張貼值日生守則，這對于保持實驗室的整潔干凈以及讓學生養(yǎng)成良好實驗習慣都有重要意義。實驗室管理工作可以細分為以下幾部分。

1.1? 實驗室安全管理工作

實驗室安全管理工作非常重要。植物生理實驗室主要包括實驗環(huán)境安全管理、儀器使用安全管理、試劑藥品安全管理這三方面的管理工作。

實驗室必須給學生提供一個安全的實驗環(huán)境，為了保障實驗環(huán)境安全，實驗教輔人員每天必須巡查實驗室，保障實驗室水電門窗安全。在日常巡查過程中遇到過水龍頭漏水、實驗室墻面滲水、實驗室電路有問題跳閘等，發(fā)現(xiàn)問題后立刻報修維護，使之及時解決，不影響實驗教學。

植物生理實驗課需要使用不同的實驗儀器，如果不正確使用儀器，有可能造成儀器損毀，造成實驗室財產(chǎn)損失。例如：在使用離心機時，如果沒有平衡樣品就開始離心，有可能令離心機的轉(zhuǎn)軸斷掉，甚至樣品飛出離心機，不只是損壞儀器，甚至有可能造成人身安全問題。為了保障儀器使用安全，實驗教輔人員給每臺儀器配備詳盡的操作說明，學生必須在教師的指導下或者在充分了解儀器操作方法后再使用儀器。在使用儀器的實驗過程中，實驗教輔人員要經(jīng)常巡查實驗室，提醒學生正確使用儀器，以免發(fā)生實驗室安全事故。

試劑藥品管理是植物生理實驗室安全管理的關(guān)鍵內(nèi)容。植物生理實驗需要使用不同的試劑藥品來完成實驗，有一些是普通試劑，有一些是易制爆、易制毒藥品。實驗室有明確的試劑藥品管理辦法，實驗教輔人員必須嚴格遵守管理規(guī)定，按照不同種類的試劑藥品，分門別類進行不同藥品的管理，做好試劑藥品的購買計劃、出入庫登記管理，定期清查試劑藥品的數(shù)量種類并做好記錄。對于易制毒、易制爆的危化品，需要雙人雙鎖保管，每次取用都要雙人在場，準確稱量，記錄取用量，然后放回藥品柜并鎖好。為了做好實驗室的管理工作，實驗室裝有監(jiān)控系統(tǒng)，遇到問題可以通過監(jiān)控追查。試劑的使用是實驗室安全的重要環(huán)節(jié)，不同試劑的購置保存及回收都不一樣。

在實驗教學過程中要規(guī)范試劑藥品使用方法和廢液處理方法，規(guī)范學生實驗操作習慣[3]。由于實驗課任課教師同時面對30多人，很多時候無法兼顧每一個人，實驗教輔人員就要配合任課教師做好試劑藥品的安全管理工作。例如：在缺素培養(yǎng)的實驗中會用到硝酸鉀等受管制的藥品，實驗教輔人員就需要在實驗過程中提醒學生必須登記藥品的使用量，用完后立刻檢查是否按照規(guī)范來登記，還需及時把試劑雙人雙鎖存放好；在使用有機溶液的實驗中，實驗教輔人員要提醒學生必須把有機溶液回收到廢液桶，不能隨意傾倒進水槽污染環(huán)境。這些小細節(jié)都能幫助學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。

1.2? 儀器設(shè)備的管理工作

在植物生理學實驗教學中會使用不同的儀器設(shè)備，學生通過實驗教學掌握不同儀器的使用方法，提高動手能力，為以后從事科研工作打好基礎(chǔ)。每臺儀器設(shè)備都有對應(yīng)的固定資產(chǎn)編號，通過網(wǎng)上的儀器設(shè)備系統(tǒng)做好統(tǒng)計管理工作。實驗教輔人員要熟練使用儀器設(shè)備系統(tǒng)，當儀器設(shè)備領(lǐng)用人或者存放地發(fā)生改變，及時在系統(tǒng)中修改數(shù)據(jù)，使得儀器設(shè)備系統(tǒng)上的儀器臺賬跟實際情況能夠?qū)?yīng)上。實驗教輔人員在儀器設(shè)備管理工作中還需要做好儀器的定期維護工作，不斷提高有關(guān)儀器使用保養(yǎng)的相關(guān)技能，保障實驗課有足夠的儀器使用。實驗教輔人員還要關(guān)注儀器的新發(fā)展，平時做好采購計劃，及時補充新儀器，不斷提升實驗室的實驗條件。

1.3? 實驗室開放管理工作

實驗室開放管理工作也是實驗室管理的重要組成部分。筆者所在實驗室開放工作主要通過智能實驗室的實驗室網(wǎng)上預約制度來管理，需要來實驗室做實驗的學生可以通過網(wǎng)上系統(tǒng)預約提交實驗設(shè)計，包括用到的試劑藥品及儀器設(shè)備。實驗教輔人員先在網(wǎng)上審批，然后面談，討論實驗是否可行，如果實驗方案可行，再對學生進行安全培訓，培訓后才能進入開放實驗室做實驗。筆者所在實驗室開出的植物生理學實驗課有一些設(shè)計性的實驗，鼓勵學生拓展研究性實驗項目的內(nèi)容。如在玉米的缺素培養(yǎng)實驗中，有學生想再深入研究缺素實驗的復原情況，這已經(jīng)不是上課內(nèi)容，超出他們的實驗課時，他們就可以在網(wǎng)上預約課外時間來繼續(xù)實驗。實驗教輔人員根據(jù)學生的預約申請，做好準備工作，這樣他們就可以在預約的時間段來進行實驗。開放實驗室能夠讓學生根據(jù)興趣愛好，自己設(shè)計實驗，對于提高學生的科研能力非常有幫助，是植物生理學實驗教學的有益補充，可以激發(fā)學生對科研工作的熱愛。

2? 實驗準備工作

實驗教學前的準備工作非常煩瑣，需要實驗教輔人員耐心地進行。準備工作的完成質(zhì)量與實驗課的教學質(zhì)量息息相關(guān)。實驗教輔人員要清楚實驗課的教學計劃和大綱，不同專業(yè)、不同年級的學生實驗操作水平不一樣，對應(yīng)的實驗課內(nèi)容和要求也有不同，準備工作也要相應(yīng)作出調(diào)整。實驗教輔人員在實驗課開課前要跟任課教師多溝通，根據(jù)不同的教學進程表做好有關(guān)實驗材料、試劑、儀器設(shè)備等的準備工作。

2.1? 實驗材料的準備工作

植物生理學實驗經(jīng)常要用到新鮮的植物材料，所以栽培植物材料是教輔人員的一項重要工作。在實驗課開出之前要做好種植材料的計劃，準備好所需的材料工具，要有足夠的時間開始種植。如在植物的溶液培養(yǎng)和缺素培養(yǎng)實驗中，需要用到三片葉的玉米幼苗。為了培養(yǎng)合適的材料，需要留意天氣的變化，根據(jù)氣溫調(diào)整材料的種植時間，如果溫度很高，培養(yǎng)的時間可以減短；如果氣溫下降，則需要提早栽培，這些都需要經(jīng)驗來判斷最佳的種植時間。在實驗材料的培養(yǎng)過程中可能遇到蟲害等不同的問題，教輔人員要熟悉栽培材料的基本技能，遇到問題能夠迅速找到方法解決問題。

2.2? 試劑藥品的準備工作

植物生理實驗課還需要準備大量的試劑藥品，在實驗前要統(tǒng)計試劑藥品的使用量并做好采購計劃，然后購買配制。試劑要分裝并貼好標簽后分發(fā)到課室。有些試劑可以提前配制，但是有些實驗如酶的活性測定實驗，為了實驗效果更好，試劑最好現(xiàn)配現(xiàn)用。在實驗課中間要注意巡查實驗室，檢查試劑藥品的數(shù)量是否充足，不足的要及時添加，保證實驗教學順利完成。

2.3? 儀器設(shè)備的準備工作

儀器設(shè)備的準備工作也是植物生理學實驗教學準備工作的重要一環(huán)。教輔人員需要定期檢查儀器的使用情況，做好儀器的日常維護保養(yǎng)工作。每臺儀器都要有對應(yīng)的使用記錄本，每次使用后要做好儀器使用記錄。在實驗課開展之前，實驗教輔人員要先調(diào)試儀器，確保儀器可以正常使用。如果儀器遇到小問題，教輔人員可以嘗試自己維修；如果是無法解決的問題，就要及時報修，盡快修好，保證實驗課有足夠的儀器使用。隨著實驗室的硬件條件越來越好，植物生理學實驗室的儀器也越來越多，學生通過植物生理學實驗課的操作鍛煉，能夠熟練使用各類不同的儀器，如分光光度計、葉面積儀、電導率儀、光合儀等，對于培養(yǎng)動手能力可以發(fā)揮重要作用。

3? 預實驗的開展工作

預實驗是植物生理學實驗課的重要一環(huán)，預實驗一般是由實驗教輔人員來進行。在正式實驗開始前，先做預實驗，檢測材料是否合適，試劑藥品質(zhì)量是否有問題，儀器使用是否正常。只有通過預實驗，才能保證正式上課時實驗教學達到良好效果。如TTC法測定種子生活力實驗，通過預實驗演練，比較實驗結(jié)果與實驗的理論結(jié)果是否一致，如果不一致，就需要從試劑、實驗材料等各方面來尋找原因，一一排查，保證實驗?zāi)軌蛘ｉ_出。

4? 積極參與實驗教改工作

植物生理實驗教學主要由教師完成，實驗教輔人員在實驗教學與改革中也發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)植物生理學實驗主要是驗證性實驗，學生都是被動地按照實驗指導書把整個實驗過程完成一遍，對于提高主動思考和自主探索能力效果不好。因此，為了激發(fā)學生的科研興趣，必須探索開展研究型、綜合型實驗[4-5]。教師是教改的主體，但是在進行實驗改革時，實驗教輔人員具有扎實的實驗操作技能，對培養(yǎng)實驗材料等工作都有豐富的經(jīng)驗，可以對實驗內(nèi)容提出很好的建議，并且可以實際操作整個實驗，總結(jié)實驗各個方面存在的問題，令實驗項目改革成功。如在筆者所在實驗室，植物缺素培養(yǎng)和生理生化指標測定實驗是一個研究型、綜合型的實驗，是把植物生理的幾個重要生理過程串聯(lián)起來形成一個研究型實驗。在這個過程中，實驗教輔人員確定實驗材料的培養(yǎng)方法，優(yōu)化實驗過程，令整個實驗教學過程能夠有更好的實驗效果。

實驗教輔人員不但在實驗項目改革中有重要作用，在實驗教學方法的研究上也可以作出貢獻。2020年春季學期的新冠疫情給傳統(tǒng)的教學模式帶來極大的挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對疫情，很多課程采用線上線下結(jié)合的教學方式。然而植物生理學實驗課是實踐課程，不能用線上課程代替。如何在這個教學技術(shù)飛速發(fā)展的時代讓實驗課更有效，更能提高學生自主學習興趣，增強學生的學習效果？對此，實驗教輔人員做了很多探索工作，如開始探索不同層面的網(wǎng)上資源建設(shè)。

光合儀操作難度高、價格昂貴，數(shù)量很少。針對這一情況，利用虛擬仿真技術(shù)開發(fā)光合儀的操作虛擬仿真項目，讓學生通過操作虛擬仿真光合儀，加深對光合儀工作原理的理解，學會光合儀的正確使用方法，也了解了很多需要注意的事項。到了真正操作時，學生可以更快上手，減少錯誤操作，既保護了儀器，也提高了效率，在同樣的時間內(nèi)可以讓更多的學生使用儀器。

針對一些普通的儀器，如葉面積儀，拍攝該儀器的操作方法，提前發(fā)給學生預習，課堂上也可以通過多媒體設(shè)備播放給學生看，保證學生隨時想學都可以找到資源學習。還有一些實驗比較難掌握的操作，也拍攝了小視頻，讓學生通過觀看視頻，了解操作的要點，從而提高他們在課堂上的實驗操作水平。

5? 結(jié)束語

高質(zhì)量的植物生理實驗教學可以激發(fā)學生的研究興趣，提升學生的動手能力，鍛煉學生的科研素養(yǎng)。實驗教輔人員能夠給植物生理學教學目標的實現(xiàn)提供重要保障，在實驗教學過程中發(fā)揮重要作用。在日常的實驗教學過程中，實驗教輔人員能夠主動參與課堂教學，加強與學生的交流，深入了解學生遇到的問題，積極參與教師對實驗項目的設(shè)計和改進，對于實驗室的條件改進也會更加有針對性，對全面提升植物生理學實驗教學質(zhì)量作出貢獻。

參考文獻

[1] 王小菁.植物生理學[M].8版.北京：高等教育出版社，2019.

[2] 陳建勛，王曉峰.植物生理學實驗指導[M].廣州：華南理工大學出版社，2015.

[3] 王玉龍，劉莉，郭敏.基于文化建設(shè)的高校實驗室安全管理探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2021，38（9）：262-265，284.

[4] 張以順，黎茵，陳云鳳.植物生理學實驗研究型教學模式探索與實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（4）：2515-2516，2520.

[5] 王冠，蔚榮海，武志海.農(nóng)業(yè)院校植物生理學實驗教學改革探索： 以植物生理實驗教學為例[J].教育教學論壇，2016（45）：89-90.

*項目來源：廣東省本科高校教學質(zhì)量與教學改革工程建設(shè)項目“植物生物學基礎(chǔ)實驗教研室”（粵教高函〔2021〕29號）。

作者：羅玉容，華南農(nóng)業(yè)大學基礎(chǔ)實驗與實踐訓練中心，實驗師，研究方向為植物生理與分子生物學；葉志嬋，華南農(nóng)業(yè)大學基礎(chǔ)實驗與實踐訓練中心，實驗師，研究方向為計算機技術(shù)與實驗室管理；李楠，華南農(nóng)業(yè)大學基礎(chǔ)實驗與實踐訓練中心，實驗師，研究方向為水稻遺傳育種；李淮源，華南農(nóng)業(yè)大學基礎(chǔ)實驗與實踐訓練中心，實驗師，研究方向為煙草栽培生理（510642）。