探索性實驗教學在高職實驗課教學中的應(yīng)用

莫小路

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?為提高課程的實驗教學質(zhì)量、培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識，對探索性實驗教學在《藥用植物組培快繁技術(shù)》課程中的應(yīng)用進行研究。結(jié)果表明，探索性實驗教學激發(fā)了高職學院學生的學習、探索的熱情和研究潛能，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和團隊意識，提升了操作技能和分析、解決問題的能力。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?探索性實驗教學;藥用植物組培快繁;創(chuàng)新教育

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2018）27-0198-02

中藥生產(chǎn)的源頭在于種苗，種苗優(yōu)劣直接影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。利用組培快繁技術(shù)培育中藥種苗是中藥規(guī)范化栽培（GAP）的重要手段[1]，而《藥用植物組培快繁技術(shù)》是利用組織培養(yǎng)技術(shù)對藥用植物進行快速繁殖的綜合性應(yīng)用技術(shù)課程，是中藥生產(chǎn)與加工專業(yè)的核心課程，其教學目的是讓學生掌握藥用植物組織培養(yǎng)的專業(yè)知識和組培快繁技術(shù)，為畢業(yè)后從事中藥育苗行業(yè)的工作奠定基礎(chǔ)。該課程的專業(yè)實踐性很強，實驗教學對學生理解專業(yè)理論知識、實操技能和適應(yīng)崗位職業(yè)能力要求較高。

我國高校傳統(tǒng)的實驗教學大多以理論教學為依托設(shè)置實驗內(nèi)容，實驗教學的定位是驗證和鞏固課堂理論教學內(nèi)容[2]，這種教學模式下，學生處于被動學習的狀態(tài)，動手積極性不高，甚至編造實驗結(jié)果、根據(jù)理論推斷來完成實驗報告。這樣的實驗不易于激發(fā)學生的興趣，更不利于學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索性實驗是以科學的觀點和方法針對某項課題有關(guān)的未知（或未全知）問題開展實驗研究的一種開放式教學實驗[3]。在探索性實驗教學過程中，實驗的設(shè)計思路、方法、步驟都是學生通過查閱文獻和相互探討得出，并在實驗結(jié)束后對實驗所得數(shù)據(jù)和結(jié)果進行分析和總結(jié)[4]。為了提高本課程的實驗教學質(zhì)量，授課教師結(jié)合課程的教學內(nèi)容和學校的實踐教學條件，對探索性實驗教學在本課程的應(yīng)用進行了研究和實踐，嘗試在傳統(tǒng)驗證性的實驗內(nèi)容中融入探索實驗的元素，大大激發(fā)了學生的學習熱情和創(chuàng)新能力，收到了良好效果。

一、結(jié)合專業(yè)特點，精選實驗教學內(nèi)容

植物組織培養(yǎng)是一門實踐性很強的課程，其研究內(nèi)容本身充滿趣味和奧秘，學生在初學時興致勃勃，但如果總是重復(fù)性操作，學生的興趣就會消退。因此，我們首先精選實驗教學的內(nèi)容。因為植物組織培養(yǎng)的實驗結(jié)果受培養(yǎng)基成分、激素種類和濃度、培養(yǎng)溫度等各種因子的綜合影響，我們就把這些影響因子作為學生探索研究的對象。此外，利用前一實驗的結(jié)果作為下一個實驗的材料，前面實驗沒做好就有可能影響后面的實驗。這一舉措使學生從思想上重視實驗課的學習。其次，在實驗材料上，我們在本校藥用植物園保存的南方藥用植物（包括未有研究報道過的）中篩選，根據(jù)預(yù)實驗的結(jié)果確定學生初代培養(yǎng)實驗的材料，后續(xù)的實驗就以培養(yǎng)獲得的無菌體系為材料進行。

經(jīng)過精選教學內(nèi)容，學生在有限的實驗課時內(nèi)對藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的全過程進行完整的實踐操作，不僅提升了教學效果，并且通過整個學期觀察自己培養(yǎng)的植物材料生長過程，學生普遍學習興趣高漲，在實踐中獲得了成就感和專業(yè)自豪感。

二、彈性實驗設(shè)計，鼓勵學生探索

驗證性實驗教學一般都是教師給出實驗方案，在方案中規(guī)定了詳細的實驗步驟和嚴格的實驗條件參數(shù)，學生按部就班地操作。我們根據(jù)高職學生的特點，在實驗方案中對部分實驗條件做了彈性處理，設(shè)置一個范圍或者幾個梯度參數(shù)，讓學生自行選擇，然后將實驗結(jié)果共享。例如，在初代培養(yǎng)中，對野蕎麥外植體消毒這一環(huán)節(jié)，我們給學生提供3種消毒劑：75%的乙醇溶液、0.1%的次氯酸鈉溶液和5%的“滴露”消毒液，實驗指導規(guī)定浸泡外植體的時間為8～15分鐘，每個學生可以選擇用1種消毒劑或者2種消毒劑，消毒時間可以選擇8分鐘、10分鐘、12分鐘或15分鐘，這樣，在4人一組的實驗中，就可以有幾個不同條件的組合，其實驗的結(jié)果有可能不同。這樣的彈性設(shè)計，因為結(jié)果的未知性和不確定性，就像一次小型的研究，大大激發(fā)了學生的實驗興趣和探索欲望。實驗前，小組內(nèi)的學生互相討論、確定各自的實驗條件，互不重復(fù);實驗中，每個人按自己的條件操作并做好實驗記錄。一周后，大家一起觀察污染情況，同一小組的學生將各自的實驗結(jié)果放在一起分析、討論。由于學生都帶著嘗試、探索的心理開展實驗，因而大家對實驗的結(jié)果也會格外關(guān)注，小組內(nèi)、小組間的學生經(jīng)常互相交流、分享經(jīng)驗。

三、改革實驗評價體系，提高實驗教學效果、激發(fā)學生的探索興趣和研究潛力

客觀公正、真實有效的考核和評價體系，不僅能夠提高學生對實驗的重視程度，也能促進學生探索知識的積極性。實驗評價一般包括學習態(tài)度（包括出勤情況、課堂紀律等）、操作技能（包括操作的正確性、熟練程度等）和實驗報告三個方面。其中，學生最容易忽視的就是實驗報告的寫作，在一些課程甚至有抄襲實驗報告的現(xiàn)象。因此，我們制定了多元化的實驗評價體系，綜合考核學生的實驗設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、操作技能、實驗結(jié)果分析能力及實驗報告的撰寫能力。對實驗報告寫作的要求首先就是“真實記錄”，即實驗報告中所寫的實驗操作過程和實驗結(jié)果都是自己實際操作、實際觀察到的真實情況。在科學研究中，確保實驗記錄的真實性是一項非常重要的工作，也是對實驗工作者的基本要求。高職院校的人才培養(yǎng)目標雖然不是科研工作者，但學生畢業(yè)后在崗位上的工作成效與其實際操作有密切聯(lián)系，真實的記錄對成功經(jīng)驗的總結(jié)和失敗原因的查找分析都有非常重要的作用。因此，我們認為，高職學生應(yīng)該從在校的實驗、實訓開始培養(yǎng)認真、誠實的工作態(tài)度和唯真求實的科學精神，不能為了拿好成績或者是迎合某些“權(quán)威”觀點而弄虛作假。

為培養(yǎng)學生重視實驗報告寫作真實性的習慣，我們除了在實驗開始時對學生強調(diào)實驗報告的真實性外，對實驗報告的評分方法也做了改革，不單純以實驗結(jié)果的好壞來評分，而是綜合考核學生的操作、觀察、綜合分析能力。例如，在“外植體消毒”這一實驗中，學生按自己設(shè)計的實驗條件去操作，一周后觀察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)污染率很高，甚至達到了100%，但學生在實驗報告中記錄自己真實的實驗操作過程，包括使用消毒劑的濃度和處理時間、無菌水洗滌的次數(shù)等，并且在記錄實驗結(jié)果后還對實驗失敗的原因進行詳細的分析，這樣的實驗報告也可以評為“優(yōu)”。因為污染率高、實驗失敗不是由于其違規(guī)操作造成的，而是與實驗方案中選用的消毒劑及濃度、時間等條件不合適有關(guān)，在這種初次探索實驗中，實驗方案能保證完全成功的幾率很低，學生只要掌握了實驗方法，根據(jù)此次實驗的結(jié)果調(diào)整方案，在后續(xù)實驗中就有希望獲得成功。因此，我們認為，這樣的實驗雖然沒有取得期望的結(jié)果，但學生通過實驗已經(jīng)學會了研究方法、掌握了操作技能，并具備了一定的分析、總結(jié)能力，這樣的實驗報告是值得肯定的。采取這一舉措后，學生都能認真記錄實驗過程、結(jié)果，觀察和分析能力都得到了提升，促進了課堂理論知識的學習。

四、訓練獨立操作，強調(diào)團隊合作

本課程實驗以4人為一組進行，小組內(nèi)既有個人獨立操作，又有組員協(xié)作完成的工作，因此，要求學生在實驗的培養(yǎng)瓶外做標記時，除了要寫自己的學號外，還要寫組號，以便于查找、分析成功或者失敗的原因。因為一個小組的學生使用的是同一張超凈工作臺和同一套接種器具、同一批培養(yǎng)基，材料在培養(yǎng)室里的同一區(qū)域培養(yǎng)。在一些實驗中，小組內(nèi)的4名同學會采用不同的條件進行實驗操作，實驗結(jié)果大家共同觀察、討論，這樣的共享方式，不僅在有限的實驗課時間里充分利用了有限的資源，同時培養(yǎng)了學生的團隊合作意識和集體探索精神。

五、產(chǎn)學研緊密結(jié)合，促進學生實踐能力的提升

學生在本課程學習中常會對某種藥用植物組培感興趣并有嘗試研究的想法，教師會對學生科研熱情給予鼓勵，并給予技術(shù)和實驗條件方面的支持，引導學生參與教師科研課題的部分工作，尤其是與企業(yè)的橫向合作中涉及的植物組培工作，如配制培養(yǎng)基、擴繁、練苗及移栽等。學生利用自己的專業(yè)技能在課余做些科研輔助工作，不僅加深了對理論知識的理解，還培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，激發(fā)了研究潛能，在教師的指導下，有6名學生組成的團隊申報的“道地南藥春砂仁優(yōu)質(zhì)種苗快繁技術(shù)”項目獲得了“2017年廣東大學生科技創(chuàng)新培育專項資金（攀登計劃專項資金）”的立項。專業(yè)學習和科研、生產(chǎn)的緊密結(jié)合，不僅提升了學生的實踐能力，而且使學生對行業(yè)先進的設(shè)備及技術(shù)也有更直接的了解，為畢業(yè)后從事相應(yīng)崗位工作打下了良好基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

2015年6月，國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》，提出“高校的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是高等教育的重要組成部分，要適應(yīng)社會變化發(fā)展的需要，并融入高校人才培養(yǎng)的體系中”。高職院校作為高校的一個組成部分，也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要基地。近年來，國家對高職教育的重視程度不斷提升，在2014年全國職業(yè)教育工作會議上，國家領(lǐng)導人對我國的職業(yè)教育作出了重要指示，“高度重視、加快發(fā)展職業(yè)教育”“讓每個人都有人生出彩的機會”，職業(yè)教育得到了全社會的關(guān)注。我們認為，探求知識、鉆研技術(shù)的精神是行業(yè)發(fā)展、社會進步不可或缺的，高職院校培養(yǎng)的學生面向行業(yè)生產(chǎn)一線崗位，他們的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)將直接影響行業(yè)的發(fā)展。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要與專業(yè)教育深度融合，這種融合，實質(zhì)上是將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的理念引入專業(yè)教育中[5]。我們認為，在實驗課教學中融入探索性元素，就是對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索性實驗教學不僅調(diào)動了學生的學習積極性和主動性，激發(fā)學生的探索興趣和研究潛力，培養(yǎng)了學生觀察、分析的能力和堅忍不拔、勇于創(chuàng)新的精神，求知、求真的科研精神和工作態(tài)度。盡管我們在《藥用植物組培快繁技術(shù)》實驗教學中所進行的并非嚴格意義上的探索性實驗，但就高職院校學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)來說，是有效的途徑，與“協(xié)同創(chuàng)新”等現(xiàn)代職教理念是完美契合的。

參考文獻：

[1]王書林.中藥材GAP概論[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[2]徐瑞雪，楊萍萍，李建亮，等.探索性實驗教學在獸藥制劑學中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014（7）：72-74.

[3]孟慶繁，逯家輝，王貞佐.探索性實驗是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效途徑[J].實驗室研究與探索，2004，23（1）：85-88.

[4]唐寶定，趙莉，吳守偉.關(guān)于醫(yī)學院校生物科學專業(yè)開設(shè)《探索性實驗》探討[J].齊齊哈爾醫(yī)學院院報，2012，33（9）：1207-1209.

[5]石朋飛.內(nèi)涵式發(fā)展視域下大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（9）：204-207.