植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

賈桂康

摘要：植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物技術(shù)專業(yè)的一門必修課。目前存在教學(xué)設(shè)備更新不足，研究性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核及教學(xué)方法不完善等問(wèn)題。針對(duì)以上這些問(wèn)題，本著以學(xué)生為主體，提高其積極性和創(chuàng)造性、實(shí)踐技能與動(dòng)手能力，通過(guò)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，加大資金投入，增加綜合性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，采用直觀化教學(xué)法，開(kāi)展第二課堂，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究，改革考核方法，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）02-0244-02

植物生物學(xué)是高等院校生物技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程[1]，是生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后首先接觸的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)好細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、藥用植物學(xué)、細(xì)胞工程、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)等課程的基礎(chǔ)。該課程包含了植物學(xué)與植物生理學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容，與植物學(xué)課程相比，內(nèi)容比較廣泛。而植物生物學(xué)課程必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行鞏固。植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的研究植物生命活動(dòng)的現(xiàn)象、規(guī)律及其本質(zhì)的科學(xué)[2]。下面就筆者多年來(lái)在植物生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的經(jīng)驗(yàn)談?wù)勚参锷飳W(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。

一、植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.教學(xué)設(shè)備不足。由于是地方本科院校的新建專業(yè)，而且開(kāi)設(shè)的時(shí)間較短，設(shè)備相對(duì)不足，有時(shí)儀器套數(shù)不能滿足學(xué)生數(shù)，必須將學(xué)生進(jìn)行分組，否則不能滿足每一名學(xué)生一臺(tái)儀器。另外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)缺乏多媒體設(shè)備，不能采用進(jìn)行PPT進(jìn)行講解，視頻也不能播放給學(xué)生看，只能在理論課上彌補(bǔ)。

2.研究性、綜合性實(shí)驗(yàn)較少。以前的植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，如植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)、植物各組織、器官的觀察，而研究性、綜合性或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖然能鞏固所學(xué)知識(shí)，但是不利于學(xué)生思維的開(kāi)發(fā)，也不能激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核和教學(xué)方法不完善。實(shí)驗(yàn)考核一般是：實(shí)驗(yàn)操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但是考核實(shí)驗(yàn)操作比較少，而是比較注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告。有時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是將在顯微鏡下所看到的圖片畫(huà)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，學(xué)生為了完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告去臨摹課本上的圖，學(xué)生動(dòng)手能力得不到發(fā)展，反而會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成不良的習(xí)慣。在教學(xué)方法上，教師一般是先準(zhǔn)備好各種材料，讓學(xué)生按照教師或課本上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，這樣，學(xué)生按照既定的步驟，按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成了依賴教師和教材的習(xí)慣，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力受到限制。

二、植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革途徑

1.將植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課。將植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論課之下，存在一定的不足[3]，因此將實(shí)驗(yàn)課改為一門單獨(dú)的課程，這也順應(yīng)學(xué)校建設(shè)應(yīng)用型本科院校的目標(biāo)。要達(dá)到這樣的目標(biāo)，必須增加實(shí)踐課程。把植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)列為單獨(dú)的一門課程，既增加了實(shí)驗(yàn)課時(shí)，也使學(xué)生的動(dòng)手能力得到加強(qiáng)。

2.優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。首先，根據(jù)植物學(xué)學(xué)科發(fā)展的要求，結(jié)合中學(xué)生物教學(xué)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整和補(bǔ)充，并對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目加以優(yōu)化整合，將原來(lái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱要求做了適當(dāng)合并、整合，分成必做、選做和自主實(shí)驗(yàn)三類，并根據(jù)認(rèn)知原理，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為驗(yàn)證性、綜合性和創(chuàng)新性三個(gè)層次。其次，根據(jù)學(xué)科發(fā)展需要，增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。如根據(jù)中學(xué)生物的教學(xué)特點(diǎn)，增加了種子萌發(fā)動(dòng)態(tài)過(guò)程的觀察，根據(jù)植物學(xué)科的發(fā)展，增加了被子植物莖、葉生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的觀察，植物生態(tài)、群落多樣性的觀察等。再次，將教師科研課題整合進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

3.加大資金投入。學(xué)校應(yīng)加大對(duì)新建專業(yè)的投入力度，在儀器購(gòu)買及師資上應(yīng)適當(dāng)傾斜，以建設(shè)好新設(shè)置的專業(yè)。儀器設(shè)備充足后，可以對(duì)整個(gè)班級(jí)進(jìn)行教學(xué)，而不需要分組，這樣可以減少教學(xué)次數(shù)，減少教師的工作量。目前，大多數(shù)人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室不必建設(shè)多媒體，其實(shí)實(shí)驗(yàn)室也必須像一般教室那樣建設(shè)多媒體，將實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的理論、技術(shù)給學(xué)生進(jìn)行講解，使教學(xué)更加形象、生動(dòng)和直觀。

4.采用直觀化教學(xué)方法。利用多媒體教學(xué)手段和技術(shù)，使學(xué)生突破時(shí)空限制直觀了解植物的自然形態(tài)和變化規(guī)律。充分利用大量的實(shí)物切片的顯微照片真實(shí)再現(xiàn)特定季節(jié)、特定區(qū)域、特定環(huán)境下的植物解剖結(jié)構(gòu)，使學(xué)生有條件了解和研究植物微觀世界的奧秘[4]。教學(xué)模式掛圖、動(dòng)畫(huà)仿真模擬與錄像再現(xiàn)等多種教學(xué)手段與具體的實(shí)驗(yàn)操作緊密結(jié)合，以其形象、生動(dòng)、真實(shí)的信息輸入，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。如：將實(shí)驗(yàn)材料的切片直接投影于大屏幕，由指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重點(diǎn)講解，幫助學(xué)生正確地判斷和準(zhǔn)確定位，這種直觀的教學(xué)方法，使學(xué)生對(duì)微觀世界有身臨其境的感覺(jué)，不僅使學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)有了深刻理解，也提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣，培養(yǎng)出學(xué)生的探索精神。又如：觀察細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程時(shí)，采用動(dòng)畫(huà)模擬形式將連貫的細(xì)胞分裂各個(gè)時(shí)期中染色體變化的特點(diǎn)形象、生動(dòng)地展示給學(xué)生，把學(xué)生觀察到的靜止的畫(huà)面與動(dòng)態(tài)的細(xì)胞分裂過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生對(duì)細(xì)胞分裂的完整過(guò)程有了充分理解。

5.增加綜合性及研究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作，不利于學(xué)生思維的開(kāi)發(fā)[5]，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，增加綜合性的實(shí)驗(yàn)，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。根據(jù)課程性質(zhì)可將實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和提高實(shí)驗(yàn)兩個(gè)教學(xué)體系[6]，根據(jù)學(xué)生的潛質(zhì)分為基本型和提高型兩個(gè)層次，如培養(yǎng)洋蔥根尖，利用壓片法觀察有絲分裂過(guò)程，及分生組織的細(xì)胞特點(diǎn)和分布位置；自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，比較和觀察不同成熟組織的細(xì)胞特點(diǎn)和分布位置；自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察、比較單雙子葉植物根的構(gòu)造；測(cè)定植物的葉綠素含量；讓學(xué)生開(kāi)展水培實(shí)驗(yàn)等。

6.開(kāi)設(shè)第二課堂。帶領(lǐng)學(xué)生游覽校園，初步認(rèn)識(shí)一些植物；在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生采集校園植物標(biāo)本，對(duì)校園植物進(jìn)行檢索、分類，參與校園植物命名掛牌，牌上寫(xiě)明植物的中文名、學(xué)名、形態(tài)特征、分布范圍和用途等方面的內(nèi)容。由于校園是學(xué)生學(xué)習(xí)和活動(dòng)的地方，方便學(xué)生認(rèn)識(shí)和記憶植物的形態(tài)特征。這一措施大大提高了學(xué)生識(shí)別植物的效率和鑒定植物的能力。此外，在校外選擇了幾處植物種類較豐富的地區(qū)來(lái)充實(shí)教學(xué)實(shí)習(xí)資源。如帶領(lǐng)學(xué)生到澄碧湖水庫(kù)附近的山地開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)式教學(xué)，讓學(xué)生采集和鑒定標(biāo)本，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)植物分類知識(shí)的鞏固。

7.設(shè)置植物野外實(shí)習(xí)。每年暑假，生物技術(shù)專業(yè)都要進(jìn)行一年一次為期2周的植物野外實(shí)習(xí)，通過(guò)野外實(shí)習(xí)這個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鞏固了所學(xué)的植物學(xué)分類知識(shí)，同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)友愛(ài)、互幫互助的精神，增進(jìn)了學(xué)生之間及教師與學(xué)生之間的友誼。

8.指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究。首先，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加老師的科研課題，鼓勵(lì)和吸納學(xué)生參與老師學(xué)術(shù)研究，如學(xué)生參加教師的“全國(guó)第四次中草藥資源調(diào)查”的項(xiàng)目，讓學(xué)生掌握一些學(xué)科前沿知識(shí)。指導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間查閱文獻(xiàn)、整理資料，制定研究方案，開(kāi)展科學(xué)研究，統(tǒng)計(jì)、分析科研數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)論文或綜述，并組織交流討論等。再次，指導(dǎo)學(xué)生自主開(kāi)展科學(xué)研究、研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、“挑戰(zhàn)杯”科技制作競(jìng)賽等。

9.改革考核辦法。過(guò)去實(shí)驗(yàn)考核方式是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為平時(shí)成績(jī)，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的70%；實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度和實(shí)驗(yàn)態(tài)度，占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考核的改革，首先在所占的比例上進(jìn)行改革，由原來(lái)以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的形式改為以實(shí)驗(yàn)操作為主的考核方法，如實(shí)驗(yàn)操作可占總成績(jī)的60%～70%，主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范狀況、熟練程度，注重學(xué)生能力的考查[7]。平時(shí)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)出勤、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、預(yù)習(xí)報(bào)告、課堂紀(jì)律，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)等，占總成績(jī)的40%～30%。由以上兩項(xiàng)所構(gòu)成實(shí)驗(yàn)總成績(jī)占課程總成績(jī)的30%。指導(dǎo)教師通過(guò)口試面對(duì)面與學(xué)生交流，獲得學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握情況，給出其余70%的成績(jī)。在教學(xué)方法上，關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，發(fā)現(xiàn)并糾正問(wèn)題。在課堂上可就有關(guān)的一些問(wèn)題提問(wèn)學(xué)生，可避免學(xué)生不認(rèn)真預(yù)習(xí)。另外，可讓學(xué)生參與一部分實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告，均要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，提高分析和解決問(wèn)題的能力。

三、結(jié)語(yǔ)

植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，必須進(jìn)行改革。優(yōu)化和整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，采用直觀化教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究，完善考核方法。通過(guò)上述措施，不僅提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，而且有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)科研意識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[8]。然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革沒(méi)有止步，我們要不斷摸索，使實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容和教學(xué)方法更能讓學(xué)生滿意。

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