基于研究性教学植物形态解剖实验的改革与实践

朱 丹，曹 迪，肖翠红，朱光怡，陈 晶

（黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江大庆 163319）

基于研究性教学植物形态解剖实验的改革与实践

朱 丹，曹 迪，肖翠红，朱光怡，陈 晶

（黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江大庆 163319）

以总结“植物生物学”研究性教学（实验环节的形态解剖教学实践）内容为基础，通过增加实验学时、单独成课、利用数码互动实验室、采用新鲜的实验材料、开设设计性实验、改革考核方式等方式，提高学生实验操作技能，提升学生专业技能。

植物生物学；研究性教学；实验材料；实验技能；实验考核

“植物生物学”是生物科学类专业的专业基础课之一，“植物生物学”的教学形式包括理论教学、实验教学和野外实习教学3个部分，“植物生物学”的教学内容包括细胞、形态解剖和分类3个部分。形态解剖部分是植物学实验教学大块内容，其实验效果直接影响着学生对植物学内容的掌握情况，并对学生动手能力、创新能力都有着重要意义，同时也影响着学生对专业的兴趣和将来的发展［1-2］。为此，学院对植物学解剖实验部分进行了一些改革，并取得了不错的教学效果。

1 增加学时“植物生物学”实验单独成课

很多学校把“植物生物学”理论教学、实验教学和野外实习教学放在一起，以理论课为主，实验教学和实习教学都只是这门课的一部分而已，期末成绩评定的时候，也是理论课成绩占主要部分，实验和实习都沦为次要部分。这样就导致教师和学生不重视实验和实习，有些同学戏称“实验画圈、实习游玩”。为了提高学生对植物学实验和实习的重视，学院把植物学的实验和实习都增加学时后分别单独开成一门课，即把传统的“植物生物学”一分为三，变成3门课（“植物生物学”“植物生物学实验”“动植物学野外实习”），各自都有单独的学分。“植物生物学”全部是利用多媒体教室课题理论教学，“植物生物学实验”是在实验室中教学，“动植物学野外实习”，是在大自然中和“动物生物学”一起教学。把相关课程分开，都有各自的学时和学分，学生重视程度大大增加，而且教师也可以把学习内容侧重在不同的部分。

2 增加形态解剖学学时让学生学得更细致

改革后的“植物生物学实验”共30学时，1个学分，属必修课；“动植物学野外实习”有2周学时，2个学分，属必修课，属于实践环节。由于野外实习时间充裕，这样就可以把原本在实验中完成分类部分的许多内容移到野外实习去完成。例如，在这几年实验教学中，仅保留了那些必须借助显微镜才能观察清楚的植物分类内容，如根茎叶胚囊等的解剖结构观察等，而被子植物和裸子植物的分类内容全部移到为期2周的野外实习环节中完成。这样，在30学时的实验课中，就大大增加了形态解剖学内容的学时，学生就可以学得更细更多，掌握的也更好。例如，“被子植物根的实验”就包括了双子叶植物根的初生结构和次生结构、单子叶植物根的初生结构、双子叶植物根的初生结构和茎的初生结构的比较，几方面内容通过实验课，让学生牢牢地掌握了被子植物根的结构。

3 改善教学条件使用数码互动实验室教学

数码互动实验室是基于数码技术、用数码显微互动教学设备系统建立起来的现代化实验室。在这种实验室里，学生使用数码显微镜，教师使用数字化多功能显微镜，师生之间可以进行显微图像的实时传输和视频互动教学［3］。由于数码互动实验系统具有非常便捷的进行显微图像分析和处理，可以快速捕获实验植物的电子图像，并且能对捕获的植物图像进行处理、剪裁、合并、融合及测量等，可以对图像进行定量分析，而且还能够长期保持图像，并且可以随时根据教学需要再现保留的图像。由于可以随时直接与上课的学生们互动，大大增加“植物生物学实验”教学的直观性和知识的完整性，通过真实生动、典型直观的显微画面提高学生的学习兴趣，而且学生还能够利用预存的音频、视频仿真模拟等进行预习、复习以及开展相关内容的科研创新活动。由于数码互动实验室做到了整个“植物生物学”教学内容的“教、学、练”过程连贯进行，所以切实有效地提高了利用显微镜教学的实验教学效率和教学效果。每次实验课上，学生都可以和教师有效互动，随时随地解决实验中发现的各种现象，并且可以和前面实验课存储的图片对比观察，总结出一些规律性的东西。例如，通过双子叶植物根和茎的初生结构图片对比观察，就可以让学生更好地明白二者之间的区别。

4 多用新鲜实验材料增加设计性实验

“植物学”是生物类学生在大一开设的课程，“植物学实验”是学生上大学后接触的继“动物学实验”后另一门专业方面的实验课程，因此该课程的学习对学生将来的发展有着重要影响［4］。

“植物学实验”教学是让学生复习、巩固和验证课堂学习的理论知识，大都是验证性实验［5］。在能用新鲜实验材料的情况下，教师尽可能多地让学生使用新鲜实验材料。例如，在观察植物细胞后含物和植物各种组织的实验中，通过摸索，使用合适的新鲜植物材料，让学生通过一系列的实验，掌握各种临时玻片的制作方法，这样大大地提高了学生的实验技能。

在选用新鲜材料时，教师尽可能选择那些学生熟悉的植物，如室内养的花卉、校园长出来的杂草或者野菜、园艺植物等，由于这些实验材料均与学生生活密切相关，学生倍感亲切。例如，在观察植物表皮细胞和气孔的时候，采用的是实验室养的花卉天竺葵和校园的杂草羊蹄酸模以及东北大宗作物玉米叶片，让学生通过对比观察，掌握单子叶和双子叶植物叶片表皮细胞的差异。而在观察植物细胞后含物糊粉粒的时候，采用的是较短的黄豆芽下胚轴为实验材料，通过徒手切片法横切，就可以观察到。而当黄豆芽下胚轴略长点后，纵切，就可以用来观察到了导管的形态。观察植物有色体时，学生熟悉的西红柿果实就派上了用场，同时因为西红柿果肉细胞较大，一般物镜4倍或者10倍的时候就可以看到完整的细胞，加上可以看到细胞上的皱褶，学生就可以更加直观地看清植物细胞近似球状。在观察植物细胞后含物淀粉的时候，教师采用东北常见的马铃薯和红薯，当场给学生面切开使用，而且让学生对比秋天成熟度较好的马铃薯块茎和刚结薯不久的春天马铃薯块茎，让学生不仅掌握不同淀粉形状，更明白淀粉轮纹的意义。

在多种临时玻片操作技能都掌握的基础上，教师把“植物组织的观察”这个实验设成设计性实验，布置给学生实验内容，让学生自己去校园或者菜市场、花卉市场等处找鲜活的实验材料，自己动手设计实验操作方法来制备临时玻片，教师逐一指导。学生带来了各种根茎叶花和果实、种子，实验材料五花八门，教师先让学生自己操作，在学生自己操作得不理想时，教师再予以针对性的指导，当学生看到自己亲自做出来的临时玻片，尤其是看到那些在显微镜头下呈现出来的显微图片时，一个个非常有成就感，都很兴奋。许多人因此对生物尤其是植物产生了浓厚的兴趣。

5 改革考核方式提高学生主动积极性

由于增加了很多实验操作，因此在实验考核时，大大增加了学生动手操作能力和积极性所占的比例，而且这种考核方法，提前告知学生，学生操作都很认真，不再应付了事，尤其是当他们实验操作技能提高后，实验兴趣倍增，理论学习的积极主动性也随之提高。

6 改革效果

通过这一系列的研究性教学改革，在植物形态解剖实验教学环节上，学生动手操作能力及创新实践大大提高，夯实了实验基础技能，而且为学习其他专业课程做了充分准备。尤其是培养了学生对生物科学的热爱，许多同学也因此有了自觉的学习习惯和进一步深造的向往。有超过50%的学生在“植物学实验”后就开始和各个教师联系，在大一第2学期就进入实验室，和大四的学生以及研究生一起学习实验操作技能，有些人在毕业时考上了国外或者国内的研究生。

［1］ 陈凤娥，吴珍，祝社民，等.植物学实验教学中存在的问题及其解决对策 ［J］.商洛学院学报，2009，23（4）：66-69.

［2］ 姚国新，李长春.新农村建设背景下地方高校的农学人才培养探讨 ［J］.出国与就业（就业版），2011（9）：81-82.

［3］ 何林，张仁波.数码互动实验室在植物学实验教学中的应用 ［J］.科学之友，2010（12）：104-105.

［4］ 彭海峰，赵晟，章崇玲.高等农业院校植物学实验教学的探索与实践 ［J］.安徽农业科学，2013，41（13）：6 080-6 081.

［5］ 王静.“有机化学”实验教学改革的思考 ［J］.农产品加工（下），2016（1）：74-75.◇

This paper concluds about the content of Plant Biology research teaching，the teaching practice of morphology and anatomy in the experiment.We found some new teaching methods to improve the students'experimental and the professional skills，the use of digital interactive laboratory，the use of fresh material，set up the design experiment and reform of examination mode can significantly improve the effect of experiment.

Plant Biology；research teaching；experimental material；experiment skills；experiment examination

1671-9646（2016）09a-0071-02

Q94-33

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.024

2016-06-12

黑龙江八一农垦大学教研项目（编号NDJY15B30）

朱 丹（1972— ），女，硕士，副教授，研究方向为植物资源研究与应用。