生物技术专业植物生理学实验教学改革初探

郭丽丽，李亚娟，侯小改

摘要：针对高等院校植物生理学实验教学现状和现存问题，对实验教学的教学方法、教学内容考试方法进行创新与探索，以提高植物生理学实验教学的质量，调动学生学习积极性，培养其实践与创新能力。

关键词：生物技术；植物生理学；实验教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0048-02

植物生理学是研究植物生命活动规律的基础学科，是理论与实践结合的一门专业基础课，是高等农业院校生物技术专业必修的重要专业基础课，作为高校精品主干课程，其教学效果对后续专业课的学习有直接影响。植物生理学实验是学生理解和掌握该学科基本原理的必需环节，为进一步提高生物技术专业本科生的综合实验技能和科研创新意识，对现有植物生理学实验教学方法、教学管理和考核评价进行了改进。

一、教学方法改革

植物生理学实验课程的任务是使学生了解实验的基本内容，掌握基本实验技能，养成良好实验习惯，提高科学实验能力。传统的实验教学是单一被动的，通常上课前由教师准备实验材料、仪器和试剂，板书实验方案，通过课堂讲解，灌输给学生，学生比葫芦画瓢简单完成实验操作，教师和学生之间的情感相互隔离，缺乏沟通，不利于学生综合素质的培养。实验教学方法的改革是植物生理学实验教学改革成功的必要保证。因此改变单向的教学方式，提高实验教学效果，成为植物生理学实验教学改革的重要内容。

1.课前预习和准备。①课前预习。植物生理学实验教学内容多、课时少，为了提高教学的有效性，培养学生良好的自主学习习惯，引导学生进行有效的课前预习显得尤为重要。学期开始时，教师将学生分成若干小组，让学生做好预习，实验的重点、难点就是学生预习时看不懂的内容。②实验准备。植物生理实验准备工作主要包括植物的材料选择和培养，实验器皿清洗、试剂配制，仪器安装和调试等。这些工作通常由教师单独完成，学生听讲后直接操作，目的是为了让学生在较短的时间内能够完成教学实验，但不能达到全面培养学生实验准备技能、提高学生团队合作能力的目的。我们让学生自由分组，分工合作，轮流参与准备实验，这种教学方法显著提高了学生独立思考和解决问题的能力，极大地调动了学生的学习兴趣。

2.教学手段多样化。①多媒体网络教学。借助多媒体形象生动地说明植物生理学实验的目的、意义、方法原理、实验流程、仪器设备的操作、安全措施等；课件中增加前沿试验方法、仪器操作、数据处理、论文写作等方面的介绍，让学生在了解植物生理学研究的热点方向的同时，激发其学习主动性和积极性；通过互联网软件与学生之间建立资源共享交流平台，实现对学生实验报告、科技论文写作的实时指导评定。②比较式教学。随着现代科学技术的飞速发展，现代生理仪器越来越快速、准确，将传统实验方法和先进仪器测定结合，能够使学生在深刻地理解实验原理的同时，接触前沿分析仪器，加深对实验的了解，提高学习兴趣。比如在进行植物叶片光合作用测定时，分别采用比色法和Li-6400光合仪，比较不同方法的优劣和适用范围。③分组式教学。植物生理学与多学科关系密切，培养学生的团队协作精神至关重要。实验过程中将学生分组，组长组织和协调实验地进行，组员履行自己的职责，互相帮助和协作，以团队形式进行实验。如，在实验材料的消毒、培育和获得、实验处理和指标测定等过程中提高学生的协作精神。④讨论式教学。指导教师提前培训学生的实验数据记录、观察、处理、图表制作、论文写作能力；在课堂上鼓励学生上台讲解，培养学生的语言表达能力；学生参与有多种方法的实验，通过优劣比较，经验交流与讨论，筛选可行性最好的实验方法；通过互相交流讨论，从不同角度对实验数据、实验照片进行论证分析，使学生深入认识数据处理和论文写作，为从事科研工作奠定基础。⑤探究式教学。探究式教学以学生为主体，教师为主导，引导启发学生的自主动手能力和探索创新能力，首先教师提出问题，引发学生听讲兴趣；再留给学生时间思考，然后分组讨论；最后教师融合学生未能解决的问题进行针对性讲解，激发学生的求知欲和创造力，提高学习主动性。⑥分层次教学。让学有余力的学生参与开放性试验，根据其学习兴趣，结合教师的研究方向，确定实验题目，具体的开放性实验周期非常长，需要进行的操作时间也特别多，这样容易造成与学生上课时间向冲突的后果，因此学生要利用课余、周末、寒暑假时间进行实验，通过教师及研究生的具体指导完成实验内容，培养学生自学能力和独立操作的能力。

3.教学团队建设。“教学团队与高水平教师队伍建设”是国家质量工程的重要内容，教学团队对教师发展和教师教学水平提高有重要影响。通过对相关研究进展地深入讨论，提高教师对知识架构和研究发展方向的认识，改进教学方法；定期举办教研活动，讨论教学研究中的具体问题，协商制定改革措施；开展教学合作，相互听课评课；开展教学团队的科研合作与交流，提高团队的科研实力，营造和谐的合作氛围等措施，能有效提高教学资源利用率和团队整体实力和教学水平。

二、教学内容改革

传统植物生理学以培养学生实验技能的验证性实验为主，忽视学生综合运用知识和创新能力的培养。我们在充分利用实验室现有设备的基础上，对原有实验项目进行精简优化，减少基础验证性实验，增加了综合性实验和设计性实验的比例。基础验证性实验的目的是为了让学生掌握基本的实验技能，熟悉常规仪器的使用和药品配制；加深对基本理论知识的理解，掌握常规实验技术的操作原理和方法；实验内容包括实验仪器、玻璃器皿的使用、实验试剂的配制。通过基本技能训练，使学生掌握基础性实验的测定方法，加深对理论知识的理解，学会实验记录和实验报告的撰写。综合性实验重点培养学生分析和解决问题、实验数据的分析以及实验动手能力，是相互渗透的提高式实验教学形式。如，为了使学生理解逆境下植物生理生化变化，我们引入了科研项目“干旱胁迫下牡丹的转录组分析”前期理化指标测定实验，学生对牡丹叶片的光合特性、电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量进行测定，按照文章发表要求记录整理数据。使学生掌握了部分理化指标的测定方法，加深了对植物抗性生理的理解，同时使学生了解了相关领域的科研动态。设计性实验是教师根据学生的兴趣、能力和专业需要，给出实验题目；在教师指导下，学生以小组为单位，通过查阅文献设计实验方案，独立完成实验研究，处理实验数据，撰写研究简报。如，我们设计了“不同光质对牡丹年宵花生长开花特性的影响”的选题。在牡丹培育与深加工工程技术中心学生独立开展试验，完成试验数据整理，论文撰写，参与SRTP项目及挑战杯的评选。endprint

三、考核评价改革

考核是教学的指挥棒，关系到学生能力的形成和发展，实验考核是检查教师教学质量和学生掌握实验技能的重要手段。传统的实验考核方式不利于调动学生的学习积极性和主动性。改革后综合考核内容主要包括以下几个方面：课前预习；规范配制实验药品、操作仪器设备，仔细观察实验现象，及时记录实验结果；正确分析数据，查阅文献，团结协作能力。我们采取的考核办法为：平时考勤（10%），课前预习（20%），准备实验（20%），实验操作（30%），实验报告（20%），实验报告成绩根据每一次实验的表现加和平均计算，最后的综合成绩为学生的最终成绩。这一考核办法操作复杂，但对学生实验素质技能的评价更加真实、客观、合理，注重学生平时综合能力的锻炼，有利于充分调动学生自觉学习的兴趣，培养创新型人才。

在植物生理学实验教学改革中，通过对植物生理学实验教学的教学方法、教学内容、考核方式的改进，让学生在掌握理论知识的同时，培养学生的基本实验操作能力、严谨的科研态度和浓厚的科研兴趣，这取得了一定进展。但还存在一些急需解决的问题，如。自合校十年来农学院教师数量逐年增加；项目资助逐年增加；先进实验设备日益充盈，但实验室面积几乎没有变化，这成为阻碍实验教学改革的瓶颈，另外教师深造机会较少，自身水平提高较慢，也影响实验教学改革的发展。总之只有通过不断的改进和完善，才能提高实验教学的教学水平和效果。

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基金项目：国家自然科学基金（31200468）。

作者简介：郭丽丽（1982-），女，博士，讲师，研究方向：逆境生理与分子生物学。

通讯作者：候小改（1955-），女，博士，教授，研究方向：植物生理生态与分子生物学。endprint