植物生理學及實驗技術課程教學方式改革研究

柳青

［摘? ? ? ? ? ?要］? 植物生理學及實驗技術是高校植物生產(chǎn)類專業(yè)的核心課程，也是我國不少高校的重點建設課程。在以往的教學過程中，該課程的教學方法單一，理論與實踐相脫節(jié)，學生普遍反映課程難度大、課時少，難以掌握。因此，教師應結合該課程的特點及教學現(xiàn)狀，根據(jù)新形勢下學生對該課程的學習要求，提高該課程的教學質(zhì)量，對該課程的教學方法進行改革和探索。

［關? ? 鍵? ?詞］? 植物生理學及實驗技術課程；教學方式；改革

［中圖分類號］? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文獻標志碼］? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號］? 2096-0603（2023）16-0129-04

植物生理學及實驗技術課程是我校農(nóng)學專業(yè)的一門核心課程，該課程主要學習和研究植物在生長發(fā)育過程中的生命活動規(guī)律，使學生掌握植物生理學基本知識、基本原理及實驗方法。由于這門課程涉及內(nèi)容較多，內(nèi)容復雜，授課時間較短，所以讓學生在有限的時間內(nèi)理解、掌握相關知識，是提高教學效果的關鍵。

一、在教學內(nèi)容上突出學科前沿及地方特色，更新教材

植物生理學及實驗技術課程是一門理論與實踐并重的學科，不僅要求學生掌握植物生理學的基本理論和基本方法，而且要在此基礎上掌握植物生理及實驗技術方面的理論與操作技能。因此，教師在教學過程中應堅持理論與實踐相結合，對教學內(nèi)容進行適當調(diào)整。首先，突出學科前沿，把“綠色食品與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”作為課程內(nèi)容的主題，把“作物栽培學”和“生物技術”作為實驗技術的主題，并將植物細胞工程、植物組織培養(yǎng)技術和植物組織培養(yǎng)原理與技術等作為選修課程，突出學科前沿及地方特色。其次，在實驗教學中更新實驗教材內(nèi)容。以學校植物生理學及實驗技術教學的實際情況為基礎，結合近幾年來學校植物生產(chǎn)類專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標對課程教材進行更新，在保持內(nèi)容相對穩(wěn)定的前提下突出地方特色及學科前沿內(nèi)容，并增加相關課程的實驗項目[1]。

（一）加強實驗課程設計，提高學生的創(chuàng)新能力

實驗課程設計是對實驗內(nèi)容的一種更深入的探索，是學生通過自我設計、動手操作完成一項實驗的全過程。由于以往的植物生理學及實驗技術教學中只重視基本技能訓練，而忽視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學生在進行基本技能訓練時積極性不高，出現(xiàn)應付的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)狀，教師在教學中應提出加強實驗課程設計的要求。通過這一舉措，學生不僅掌握了實驗操作技能，而且提高了獨立思考和動手能力。如“植物細胞全能性誘導”這一實驗項目，要求學生能夠?qū)χ参矬w細胞進行離體培養(yǎng)以誘導細胞全能性的方法進行深入研究。為此，教師可設置一個綜合性實驗“植物體細胞培養(yǎng)與誘導”。通過這一實驗項目，學生能夠?qū)χ参矬w細胞的離體培養(yǎng)方法和原理進行深入研究，能夠?qū)χ参矬w細胞全能性誘導的過程進行深入研究，并以此為基礎解決一些植物組織培養(yǎng)技術方面的問題。這一實驗項目的設置，激發(fā)了學生學習植物生理學及實驗技術課程的興趣，提高了學生的創(chuàng)新能力。

（二）注重實驗教材中實驗項目的開發(fā)，增加一些新的特色實驗

隨著分子生物學及生物技術的迅猛發(fā)展，植物生理學及實驗技術作為一門新興學科已成為植物生理學教學中的一項重要內(nèi)容。為適應學科發(fā)展需要，我們對課程教材中的實驗項目進行了調(diào)整，在保留傳統(tǒng)的植物細胞工程、植物組織培養(yǎng)和植物生理生化等實驗項目的同時，增加了“轉基因植物及轉基因食品的安全性評價”“作物新品種選育及高產(chǎn)高效栽培技術”“植物資源多樣性調(diào)查”等新的實驗項目。這些新實驗項目既符合現(xiàn)代生物技術發(fā)展的需要，又能夠使學生更好地掌握相關學科知識，拓寬了學生的知識面，培養(yǎng)了學生的探索精神、創(chuàng)新意識和綜合能力，對于提高實驗教學質(zhì)量具有重要意義[2]。

（三）開設一些新課程

植物生理學及實驗技術課程是一門發(fā)展迅速的學科，為了適應新形勢下的人才培養(yǎng)目標，除了理論課以外，還應該開設一些選修課，使學生更好地了解學科的最新動態(tài)。為了開設植物生理學及實驗技術課程選修課，教師應提前查閱文獻，認真準備課件，并結合課堂講授內(nèi)容和實際問題進行授課。在開設植物生理學及實驗技術課程選修課時，學校應邀請教學經(jīng)驗豐富的教授或副教授講授。教師根據(jù)授課內(nèi)容和學生需求編寫講義，在上課前讓學生預習并整理相關知識。在課堂上教師針對學生反饋的問題進行講解，并適時提問。通過這種方式能夠有效達到教學相長的目的。

植物生理學及實驗技術課程包括植物生長發(fā)育、光合作用、呼吸作用、生命活動等方面的內(nèi)容。針對課程中有關植物生理方面的內(nèi)容較多的特點，為了能更好地利用課堂教學時間完成教學任務，教師應將這些知識編成講義在課堂上進行講授，講授這些知識時充分利用多媒體課件輔助教學。如在講解光合作用時，將實驗錄像結合 PPT課件進行講解，使學生對光合作用有更深入的了解。此外，還可以利用網(wǎng)絡上豐富的資源豐富授課內(nèi)容。

二、改進教學方法，提高學習興趣

植物生理學及實驗技術課程涉及的內(nèi)容較多，如何使學生在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識，提高學習興趣，是教師需要思考和解決的問題。通過多年的教學經(jīng)驗，教師可從以下兩個方面著手提高學生對該課程的學習興趣。

（一）采用啟發(fā)式教學，激發(fā)學生的興趣

教師在授課過程中應該采用啟發(fā)式教學方式，引導學生主動思考，激發(fā)他們學習的積極性和主動性。通過提問、討論、辯論等多種形式，讓學生積極參與到教學過程中，充分發(fā)揮學生在課堂中的主體作用，提高學生主動學習和分析問題、解決問題的能力。

（二）采用多媒體教學手段，增加授課信息量

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，多媒體教學手段被廣泛應用于課堂教學中。通過多媒體技術可以將文字、聲音、圖像等多種形式結合起來進行演示，使抽象、枯燥的內(nèi)容變得生動、形象。例如，在講植物細胞有絲分裂時，采用多媒體技術進行演示；在講光合作用時，采用多媒體技術進行演示；在講光合作用時，采用投影展示葉綠體和葉綠素熒光圖；在講植物器官解剖時，采用 PPT展示植物器官解剖結構圖等[3]。這些生動、形象的教學內(nèi)容可以使學生對知識有更加深刻的認識和理解，同時也可以激發(fā)學生對本門課程的學習興趣和學習熱情。

三、加強實踐環(huán)節(jié)，提高學生的動手能力

由于傳統(tǒng)教學方式的局限性，很多實驗課只能在理論課教學之后進行，導致學生實驗熱情不高，積極性不強，造成實驗課的時間不能充分利用。因此，我們應改變傳統(tǒng)的教學方式和手段，在理論課教學結束后增加一次實驗課。在實驗課上，首先，教師可向?qū)W生講述實驗的目的、原理、實驗材料、操作步驟和注意事項等基本內(nèi)容。然后組織學生分組，每組4～6人不等，每組學生根據(jù)自己的興趣和能力選擇實驗內(nèi)容。其次，教師應給學生講解和演示如何操作。這樣可以讓學生在輕松、愉快的氛圍中掌握所學知識。由于增加了實踐環(huán)節(jié)，學生不再感覺到學習的枯燥和乏味，能積極、主動地參與到整個實踐過程中。另外，教師還可以積極組織學生參加大學生創(chuàng)新活動、大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽、科技論文大賽、生物技術大賽等，提高學生的綜合素質(zhì)。要想提高植物生理學及實驗技術課程的教學質(zhì)量和水平，必須改變傳統(tǒng)的教學方式和手段，增加實踐環(huán)節(jié)，提高學生的動手能力。

（一）理論教學與實驗教學緊密結合

植物生理學及實驗技術課程中的很多內(nèi)容都是通過實驗來驗證的，因此，在教學過程中，教師一方面要對所學理論知識進行詳細的講解，使學生對所學內(nèi)容有一個全面的了解和掌握；另一方面要將理論教學與實驗教學緊密結合起來，通過理論教學中的知識點，有目的地選擇一些實驗內(nèi)容來驗證所學知識。同時，在實驗課上要做好充分的準備工作，以保證實驗課程順利進行。例如，在講植物細胞壁的結構時，教師可選擇一些基本的結構實驗來讓學生進行驗證。在講植物激素對植物生長發(fā)育的影響時，教師可選擇一些比較常見的植物激素進行對比實驗[4]。通過這些理論與實驗教學內(nèi)容的有機結合和合理安排，可以提高學生學習本課程的興趣和積極性，有助于提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。

（二）優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，增強學生的學習興趣

隨著科技的發(fā)展，新的實驗技術和方法層出不窮，在傳統(tǒng)實驗課教學內(nèi)容中加入新的實驗技術和方法，不僅可以拓寬學生的知識面，而且可以提高學生的實驗能力。如在植物組織培養(yǎng)中，教師可增加 DNA提取、 PCR擴增、電泳等實驗項目；在細胞培養(yǎng)中，教師可增加染色體觀察、染色質(zhì)分離、染色體數(shù)目分析等實驗項目；在植物生理學實驗中，教師可增加生理指標的測定等內(nèi)容。優(yōu)化和調(diào)整這些實踐教學內(nèi)容，不僅豐富了學生的知識儲備，而且增強了學生的學習興趣。比如，教師對細胞培養(yǎng)中DNA提取方法進行了改進，將傳統(tǒng)的壓片染色法改為流式細胞儀提取法和激光掃描共聚焦顯微鏡觀察法。

（三）引入課外科研活動，提高學生的綜合素質(zhì)

教師可組織學生開展一些科研活動，讓學生在活動中學會應用所學知識解決實際問題。例如，在教學過程中，教師會發(fā)現(xiàn)有些植物細胞壁很難去除，通過查閱資料、上網(wǎng)查詢并咨詢專家，教師在實驗室里能夠成功地利用刀片和鋸條去除洋蔥表皮細胞上的細胞壁。另外，教師還可利用實驗室現(xiàn)有的資源對實驗結果進行分析，發(fā)現(xiàn)洋蔥表皮細胞壁不能用刀片去除的原因是洋蔥表皮細胞壁中含有大量的植物激素。通過這樣的活動，學生不僅掌握了專業(yè)知識，而且提高了學習興趣和解決實際問題的能力[5]?？傊?，這些課外科研活動，可以提高學生分析問題、解決問題的能力和科研興趣，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的精神。

四、加強現(xiàn)代教育技術在教學中的應用

多媒體技術和網(wǎng)絡技術是當今科學技術發(fā)展的主要成果之一，將現(xiàn)代教育技術應用于教學過程中，可增強學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量和教學效率，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。

在傳統(tǒng)的教學模式下，受時間、空間、師資力量等諸多因素的限制，課堂教學只能是教師一個人在講，學生被動地聽；學生在課堂上所掌握的知識也是零散的。而多媒體技術和網(wǎng)絡技術在課堂上的應用可為教師提供豐富的教學資源，提供更加形象、生動的知識展現(xiàn)形式，能有效地彌補傳統(tǒng)教學模式存在的缺陷。多媒體技術可以將抽象、難懂的內(nèi)容通過畫面和聲音形象地展示出來，可以把靜態(tài)的內(nèi)容動態(tài)地展現(xiàn)出來，使枯燥乏味、復雜抽象的內(nèi)容變得生動活潑、豐富多彩，從而激發(fā)學生的學習興趣。比如，在講授植物生理學及實驗技術課程時，為了讓學生更好地理解植物光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等有關內(nèi)容，教師可利用多媒體把這部分內(nèi)容制作成課件進行教學。首先，利用課件將光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等內(nèi)容呈現(xiàn)給學生，使學生從不同角度對這些現(xiàn)象進行分析。其次，通過教師與學生互動，使學生對光合作用、蒸騰作用等理論知識有一個清晰的認識。最后，讓學生積極參與到課堂教學中[6]。這樣不僅提高了學生學習本課程的興趣，還增強了學生對理論知識掌握的牢固程度。

五、加強實驗教學體系的建設

（一）調(diào)整實驗教學內(nèi)容

為了進一步提高學生的動手能力，教師必須對實驗教學內(nèi)容進行改革和調(diào)整。教師應對每個實驗項目進行相應的優(yōu)化，每個實驗項目都由2～3個不同的內(nèi)容組成，即設置了基礎實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新實驗三大模塊。通過對不同內(nèi)容模塊的合理安排，將實驗項目具體分為5個模塊，每個模塊3個課時，每個模塊1周。這樣不僅使學生在一個學期內(nèi)能掌握實驗技能和操作技能，而且使學生在不同的課程學習中能夠有針對性地掌握所學知識。

（二）改變考核方式

為了更好地體現(xiàn)“以學生為主體”的教學理念，教師可將原來的期末考試改為過程性考核。過程性考核不僅要求學生在課堂上認真聽講，按時完成課后作業(yè)，而且在實驗過程中要認真操作、細心觀察。要求學生對每個實驗項目按照教師提供的方案進行操作，同時也要求學生按照教師所講的方法和步驟進行觀察和記錄，這樣不僅培養(yǎng)了學生的實驗技能和觀察能力，而且培養(yǎng)了他們對科學研究過程中嚴謹、認真、負責等科學態(tài)度的認識和理解。在過程性考核中，教師對平時成績也進行了調(diào)整。對平時作業(yè)較多、參與度高、操作比較熟練、完成情況較好的學生，在期末理論考試中適當降低了考試難度；對于平時作業(yè)不太多、參與度低或不能完全按照教師所講的方法和步驟進行操作、完成情況較差的學生，在期末理論考試中適當提高了考試難度。

（三）建設開放實驗室

為使學生真正融入科學研究中，教師應對原有開放實驗室進行改造，使其成為真正意義上的科學研究實驗室。為了使學生參與到實驗中，教師應對現(xiàn)有開放實驗室進行優(yōu)化設計：每個實驗室分為教學實驗區(qū)域和科研區(qū)域。在教學實驗區(qū)域內(nèi)，教師可以讓學生按照自己設計的方案進行操作和觀察；在科研區(qū)域內(nèi)，可以讓學生獨立完成實驗研究工作。

六、完善實驗體系，豐富實驗內(nèi)容

實驗課是植物生理學及實驗技術課程的重要組成部分，在整個課程體系中具有承上啟下的作用，是理論與實踐相結合的橋梁。通過實驗教學，學生可以更好地掌握植物生理學基礎知識，掌握實驗技能。但目前該課程的實驗體系還不夠完善，尤其是驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗少，不能滿足學生培養(yǎng)目標的要求。為此，我們在完善原有實驗體系的基礎上，增加了設計性實驗和綜合性實驗。

例如，在植物細胞培養(yǎng)方面增加了種子萌發(fā)、根尖細胞有絲分裂、胚根生長和胚芽伸長等綜合性和設計性實驗；在植物激素測定方面增加了 IAA、ABA、GA3和 ZR等植物激素的測定；在植物生理生化方面增加了呼吸速率、可溶性蛋白含量測定、脫落酸含量測定等實驗。通過這些綜合性和設計性實驗的開設，學生不僅學會了基本的理論知識，而且掌握了實驗技能，同時還培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力。此外，教師還應對一些學生感興趣的熱門研究課題進行延伸教學，鼓勵學生自己動手設計、分析和解決問題。這樣既培養(yǎng)了學生的興趣和愛好，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和動手能力。

七、加大實踐教學比重，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

實踐教學是學生獲得知識的主要途徑，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此，在授課過程中，教師應強調(diào)實踐教學，加大實踐教學的比重，鼓勵學生在實驗過程中進行思考、討論、質(zhì)疑、創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。為了激發(fā)學生的興趣和積極性，教師設計實驗內(nèi)容時應充分考慮學生的學習特點，設計一些趣味性較強的實驗內(nèi)容。如在講到植物激素的調(diào)節(jié)時，教師安排學生做了一個有趣的小實驗：給植物噴上不同濃度的赤霉素溶液，觀察不同濃度赤霉素溶液對植物生長的影響；還設計了一個“利用植物激素測定某一種物質(zhì)在植物體內(nèi)含量”的小實驗：用不同濃度、不同顏色（紅、藍、綠）的三種染料分別給不同部位、不同器官染色（根、莖、葉）；用不同濃度的三種染料分別給兩種植物染色（洋蔥、番茄）。這些實踐操作使學生在獲得知識的同時又掌握了一定的操作技能和思維能力。

在實驗教學方法上，教師結合教學內(nèi)容采取了多種實驗教學方法。例如，在講到植物細胞膜結構時，教師就采用了觀察細胞膜結構和細胞膜透性變化來揭示細胞膜功能。為了使學生對實驗現(xiàn)象有更深刻的認識，教師讓學生自己設計實驗并完成實驗報告。學生通過自己設計實驗并完成實驗報告，不僅提高了創(chuàng)新能力，而且加深了對課本理論知識的理解和掌握[7]。實踐教學是一種新形式，在實施過程中有許多問題需要解決。在今后的教學中，教師應繼續(xù)改進和完善教學方式方法，增加實踐教學比重；通過改革實驗內(nèi)容、整合實踐教學環(huán)節(jié)、建立完善的課程考核體系等措施提高實踐教學質(zhì)量，培養(yǎng)出符合社會需求和適應時代發(fā)展要求的應用型人才。

八、加強師資隊伍建設，提高教師素質(zhì)

教師是教學工作的組織者，在教學中起主導作用，是學生的榜樣和楷模。要提高教學質(zhì)量，關鍵在于提高教師的素質(zhì)。因此，在教學改革過程中，學校應特別重視教師素質(zhì)的提高。一方面積極引進人才，加強師資隊伍建設，提升教師的科研能力、創(chuàng)新能力及實踐能力；另一方面要求教師不斷更新知識結構，轉變教育思想觀念和教育方法。學校應鼓勵教師積極參加各類學術交流活動，從而提高理論水平和教學水平。同時學校也應組織教師參加各種培訓活動，例如，聘請校外專家來校做報告，邀請本校本專業(yè)的知名教授做講座等。這些活動為教師提供了很好的學習機會，開闊了眼界，提高了教學水平，同時學校也積極鼓勵和支持教師到國外進修和訪問學習。教師只有不斷學習和提高自己的業(yè)務水平，才能適應教學改革的需要。因此，在教學過程中，教師應堅持“以學生為本”的原則，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性；在課堂上始終貫徹啟發(fā)式教學方式，注意啟發(fā)學生思考、解決問題，讓學生參與到教學中，激發(fā)他們的學習興趣。

九、結語

植物生理學及實驗技術課程教學還存在一定的不足，為此，教師還需在今后的工作中不斷總結經(jīng)驗，對原有的教學方法和手段進行改進和完善，根據(jù)課程的特點及學生的實際情況，不斷探索新的教學方式和手段。同時加大實踐教學比重，不斷提高學生實踐動手能力，從而提高學生的專業(yè)水平。

參考文獻：

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［3］黃超.植物生理學及實驗技術課程教學方式改革初探［J］.教育現(xiàn)代化，2020，7（13）：33-34.

［4］陳楚，張云芳.植物生理學實驗開放教學體系的研究與實踐［J］.牡丹江大學學報，2018，27（5）：143-145.

［5］吳珍.新建本科院校植物生理學實驗研究性教學改革與實踐［J］.商洛學院學報，2018，32（2）：50-53.

［6］陳德碧，朱建勇.項目驅(qū)動在植物生理學實驗教學改革中的運用［J］.安徽農(nóng)學通報，2018，24（Z1）：113-115.

［7］周奕含.植物生理學實驗技術課教學模式創(chuàng)新［J］.黑龍江科技信息，2016（28）：108.

◎編輯 鄭曉燕