西南林学大学《植物生理学》实验教学改革初探

陈诗　王瑞苓　郑元

摘要：针对西南林业大学《植物生理学》实验课教学中存在的问题，结合多年实践经验，对实验教学进行了改革。包括实验教材的改编和修订，并采用基于互联网平台的实验课堂对教学方法进行改革，同时增加实验考核体系等。这既有助于学生学习学科前沿知识，培养科学实验态度，也进一步提升了学生的实验操作技能和创新能力。关键词：植物生理学实验教学；教学内容；改革中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0112-02 植物生理学是植物生产类专业的专业基础课及生物类专业主干课程，是一门实践性较强的课程，实验教学在植物生理学课程学习中占有十分重要的地位，学生的实践动手能力、综合分析能力和创新能力的培养都主要依靠实验教学来完成。高校实验室作为实践教学的重要平台，在培养基础扎实、素质高、动手能力强、具有创新精神的新型大学生，担负着不可替代的作用。西南林业大学作为西南地区唯一的林业高校。该校有近10个专业和方向开设植物生理学实验课程，是学校的主干专业基础课程之一，但改革前实验教材陈旧，实验教学中主体处理不当，实验考核制度不完善，根据这一实际情况，对植物生理学实验课教学内容和方法进行了更新与改革，以期为提高我国高等林业院校大学生的植物生理学实验技术和技能提供参考。一、实验课教学内容改革实验教学是理论与实践相结合的纽带，是培养学生实验操作技能和应用技术的有效手段之一，对整个教学质量起着举足轻重的作用。（一）改编和修订实验教材改革前，西南林业大学在植物生理学实验教学中沿用上世纪末自编的实验教材，虽然该教材所涉及内容较为广泛，但是大部分都是介绍的传统简易实验方法，所要求的仪器设备和操作技术较陈旧和简单，难以充分提高现代大学生的动手能力和操作能力，更难以适应现代植物生理学科迅猛发展的要求。随着学校对本科教育的发展和重视，以本科教学评估为契机，实验室新添了多种现代化仪器和设备，能够保证本科实验的基本台件数，实验条件得到了大大的改善，以前的实验指导教材已经不能满足现有的实验条件。对此，笔者对原有的实验指导进行了重新编写，删除了原有实验指导中利用陈旧仪器设备的实验方法，加入了应用新型仪器设备的实验，如光合速率、矿质元素测定、逆境伤害等方面的实验；增加了同一个实验多种方法的对比，如植物组织水势的小液流测定法以及压力室法和露点水势仪法、叶绿体色素的定量测定采用传统比色法和活体叶绿素仪（SPAD叶绿素仪）快速测定指数法；总之，使得教材内容既包括一些植物生理学的经典实验，也不缺乏一些使用高新技术实验设备的实验。（二）优化实验项目和内容根据西南林业大学每个专业的专业特色修订教学大纲，整合好原有实验项目。我校植物生理学实验课时从40学时到16学时不等，根据计划的学时数，为加强综合性实验和设计性实验的教学，同时又不减少基础性实验的内容，我们对实验内容及其安排进行了重新调整和组合。（1）将需要等待一周左右观察实验室结果的两个基础性实验项目，整合到一次实验课中，例如生长素物质对根、芽生长的影响实验和植物对离子的选择吸收实验，这在实验指导中是两个实验，但为了增加实验内容，合理安排时间，我们合为一个实验，让学生在一次实验课中完成；（2）改进综合性实验内容，将有内在联系的实验综合在一起，不限制实验材料，学生自主进行实验，分析实验结果，得出实验结论，总结实验教训。如逆境伤害对植物的影响，从准备植物材料模拟逆境伤害，化学药品配制，到细胞膜透性、可溶性糖测定、脯氨酸含量等生理指标测定全过程都由学生参与完成，通过这种方式，把孤立的单个实验联系在一起解决问题，更具有意义，也为以后毕业论文设计打下良好的基础。（3）增加设计性实验，让学生根据现有实验条件和老师给出的实验目标，通过查阅文献自行设计实验过程，培养学生科研探索能力。我们开设了6-BA延缓离体叶片叶绿素的降解实验和植物的缺素症状分析实验，学生对这两个实验积极性较高，通过文献查阅和小组讨论完成实验，效果较好。二、教学方法的改革传统的植物生理学实验教学方法是一种全程“灌输式”教学模式，每个实验所需的试剂、材料、药品都由老师事先配制好，上課时，学生只需要按照老师提供的实验步骤，不必查阅资料和思考问题，就可以完成实验。严重束缚了学生对实验过程的观察能力和分析能力以及动手能力的培养。因此要提高实验课教学质量，促进学生综合能力的提高，除了优化实验内容外，还需要注重以下几个方面的改革。（一）基于互联网平台的实验课堂教学教师可通过互联网（QQ群、微信群等）的优势建立与学生之间的资源共享平台，将一些经典的生理学实验操作视频短片、照片、目前先进的实验方法、相关仪器操作技术、以及数据处理软件等方面的内容共享上去，供学生课堂实验间歇学习。让学生既了解当今生理学研究的热点问题，又对具体的实验仪器操作形成比较直观的认识，合理利用课堂实验时间。（二）学生参与实验准备环节植物生理学单个实验项目时间有限，为保证实验在安排的时间内顺利完成，一般是由实验室老师提前准好实验材料、试剂、仪器、器皿等，学生上课后按照实验操作步骤即可完成实验，得到实验结果，对整个实验全部过程并不完全清楚，更谈不上创新能力的培养。为改变这种状况，将学生分组，在实验老师的安排下，轮流提前进行全班的实验准备及预实验，掌握实验的整个过程和注意事项。实验课时由学生对实验内容进行讲解，老师进行必要的引导和补充。通过这个环节，极大地激发了学生的学习兴趣。（三）增加实验考核体系考试是教学过程中的一个重要环节，是检验学生掌握知识情况的重要手段。传统的实验考核仅是以实验报告成绩代替，而无实验操作考核，导致学生重视理论课考试忽略实验动手能力培养。现在我们将实验考核分为两部分，一部分是实验课的出勤率和实验报告成绩（占20%），另一部分是实验技能的考核（80%）。我们选择一个综合性实验作为考试内容，可以比较全面地考察学生实验操作能力。学生进入实验室后，老师不做任何指导，根据现有的药品和仪器设备，直接开始操作，然后老师根据每个学生的操作情况并结合实验报告进行打分。通过增加实验操作考试，倒逼学生在平时的实验中注重操作细节，规范仪器使用和药品配制，在学期结束时，大部分同学在经过一学期的实验课程后，实验技能有了很大的提高，为后面的毕业论文实验奠定了坚实的基础。三、结语实验教学的主要目的就是为了培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，注重在传授知识的同时加强对学生实践能力的培养，这是新形势下人才培养的需要。通过近3年的教学改革与实践，教学方式与教学内容得到学生普遍欢迎与认可，并进一步提高了学生实践动手能力和解决问题、分析问题的能力，加强了学生的团队、创新能力，提高学生对科研的兴趣。但同时学校也面临着如实验室面积不够，开放程度不高，相关专业的教师缺乏到国内外重点实验室学习交流的机会等亟待解决的问题。参考文献：[1]王忠.植物生理学（第2版）[M].北京：中国农业出版社，2009.[2]潘瑞炽.植物生理学（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2008.[3]刘天宁，徐清.高校实验教学改革和实验室建设与创新人才的培养[J].昆明理工大学学报：社会科学版，2007，7（6）：101-103.[4]李合生.植物生理学实验指导[M].高等教育出版社，2003.[5]王若仲，丁君辉，黄志刚，等.植物生理学实验教学的改革与创新[J].实验科学与技术，2010，8（6）：106-108.