植物生物学【植物生物学实验教学改革与实践】

植物生物学实验教学改革与实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2016）20-0132-03 Abstract Plant biology experiment is a backbone of biological under-graduate compulsory professional basic experiment has an irreplace-able position. Strengthen the reform of plant biology experiment tea-ching and train applied innovative talents is the training objective of plant biology curriculum. Through the reform of teaching content， change teaching idea， improve teaching methods， making perfect appraisal system， highlight the students’subject status， improve the students’ enthusiasm and creativity， practical skills and ability， has obtained the good teaching effect. Key words plant biology experiment；

biological major；

teaching reform 植物生物学实验是生物专业本科生的一门主干必修专 业基础实验课，具有不可替代的地位。它既是生物学科类各 门专业实验课的重要基础，也是一门实践性很强的学科，是 生物类专业本科教学计划中的一个重要组成部分，更是培养 学生科研、实践能力和综合素质的重要途径，也是实施素质 教育的重要手段[1]。因此，它对学生分析问题和解决问题 能力的培养，尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养 具有独特的作用[2]。

为更好地提高植物生物学实验教学质量，吉林大学国家 级生物实验教学示范中心（简称“生物实验中心”）通过修 订教学大纲、整合教学内容、转变教学理念、改进教学手段 和制定完善的考核制度，激发学生学习热情和兴趣，提高学 生学习积极性和创造性、实践技能与动手能力，取得良好的 教学效果。1 整合与优化实验内容 科学的实验教学体系、内容，应既有利于学生对知识、 技能和方法的掌握，又有利于学生科学思维和创新能力的培 养及综合素质的提高，是提高植物生物学教学质量的重要基 础[3]。传统的植物生物学实验内容多为验证性实验，如植 物组织和器官的结构观察、植物理化性质的测定等，其优点 是能够及时巩固课堂知识，缺点是教学内容重复，不能活跃 学生的思维。实验教学中采取的教学方法通常是教师介绍实 验目的、实验材料、实验内容和实验方法，然后由学生根据 实验材料，按照实验内容、实验方法的描述验证学过的理论 知识。虽然通过教师的讲解，学生对实验内容和实验规范有 了较详细的了解，实验教师在实验过程中也在不断地督导学 生学习，但是多数学生因为缺少实验学习的积极性，在实验 过程中大多敷衍了事，照本宣科地完成实验，不去分析实验 的机理，不去探讨实验中的问题，使实验教学在教学活动中 没有发挥其相应的辅助作用。

为了加强学生实践创新能力和科学思维的培养，生物实 验中心借助新版实践教学大纲修订之机，进一步整合与优化 实验教学内容，将实验课内容分为四部分：基本实验技术、 验证性实验、综合性实验、设计性实验。同时设置选修实验 供学生自行选择。基本实验技术 植物生物学实验是吉林大学生命科学学 院学生入学时第一门专业基础实验课程，课程涉及的基本实 验技术训练对以后学习至关重要。显微镜技术、生物绘图技 术是植物学实验里最重要的基本实验技术，也是生物学课程 中常用的方法，要求学生必须熟练掌握。此外，还有其他的 实验技术，如叶绿体色素提取技术、种子发芽率测定技术等 可以分散安排在不同实验课中，让学生反复练习，直到熟练 操作并在期末的实验考核中能有所反映。

基础的验证性实验 植物营养器官内部结构的观察和植 物繁殖器官内部结构的观察等是植物生物学实验中较为经 典的验证性实验。这两个实验主要要求学生掌握被子植物营 养器官的各部分结构，了解花粉粒和胚囊的发育过程和种子 的发育过程等。以植物生物学中的经典实验和观察性实验为 主，使学生掌握基本的实验方法和培养学生的观察能力，巩 固课堂所学的理论知识。

综合性实验 主要针对的是植物分类学的实验和植物生 理学实验，以基本实验技术和基础的验证性实验的技能为基 础，变实验室单一观察的方法为实验室与野外观察相结合的 方法，把传统分类学实验设计为以室内观察和野外资源调查 为主的综合实验，主要包括种子植物标本的采集、制作与保存，理化性质的测定等实验内容。以种子植物标本的采集、 制作与保存为例，先通过理论讲授学习让学生直观地认识不 同类群的植物，总结各类植物的特征，然后带学生到野外进 行对照和采集，识别各种常见的种子植物，进而掌握标本的 采集、制作和保存方法。

设计性实验 通过基本技能实验、基础实验和综合性实 验的训练，学生已经具备一定的植物学基础知识、操作和动 手能力。教师可以根据学生的实际能力和实验室的具体情况 确定几个研究方向，让学生自己查资料，自行设计实验方案， 经教师检查修改后，利用野外实习和课外假日时间来完成实 验的题目。设计植物的无土栽培、环境因素对植物生长发育 的影响两个设计性实验，学生任选其一。

1）植物的无土栽培实验：学生自己选择植物，用人 工配制的营养液进行培养，并与对照组土壤培养的植物对比， 比较无土栽培和常规方法对植物生长的影响。

2）环境因素对植物生长发育的影响实验：学生通过研 究洗涤剂和重金属等污染物对植物生长的影响，探索环境污 染对植物可能造成的危害。

通过这样的设计，培养学生发现问题、分析问题、解决 问题的能力，引导学生的科研兴趣，训练学生的综合科研技 能和协作能力。

2 改革实验教学方法先进的实验教学理念和教学方法应该符合学生认知规 律，有利于教学思想和教育理念的贯彻，有利于学生实验兴 趣和实验积极性的调动，有利于学生科学思维和创新能力的 培养。生物实验中心从2001年开始，逐渐探索先进的实验教 学理念和科学的实验教学方法，如今已形成一套成熟稳定的 实践教学新模式。

开设生物学实验原理与技术课程，实现学生从理论到实 践的良好过渡 为了配合植物生物学的教学改革，植物生物 学实验的教学内容分为生物学实验原理与技术课程植物学 实验部分和植物生物学实验两门课程，两者有机结合在一起， 相辅相成。生物学实验原理与技术课程是学生大学四年必修 生物学专业实验课的理论讲授，共分为9个部分，每一部分 都配在相应的实验课程之前两周进行讲授。主要为学生在实 验课开始前对这门课程所有实验的基本原理与技术进行系 统梳理，包括实验目的、实验原理、实验方法及注意事项等。

植物生物学部分由植物学所有课程教师在实验课开展之前 为学生对本门课程全部实验进行详细讲解和梳理，使学生实 现从植物生物学课程到植物生物学实验的良好过渡。

基本技术提前培训，强化基本实验技能培养 为增进对 学生兴趣的培养，给学生更加自主的选择机会，利用学校国 家级生物基础实验教学示范中心24小时开放的优势，植物生 物学实验所用仪器设备采取提前培训。即在开课学期开学的 前3周为基本仪器培训，学生课前通过教材进行预习，在课上由实验教师为学生专门讲解显微镜基本技术的基本原理、 显微镜操作方法；
讲解之后，学生进行课堂练习，并当堂进 行操作考试。操作合格的学生由实验教师在仪器使用证上签 字，学生方可用显微镜进行实验。

要求学生课前预习，加深学生对实验的理解 为加深学 生对实验的理解，利用现代化教学手段，拓展学生视野，在 开学前将植物生物学的实验项目、实验原理、实验步骤等相 关信息挂在实验中心网上；
同时建立植物生物学实验资源共 享课程，将实验操作视频、PPT、相关网络资源等挂在爱课 网、吉林大学课程中心等网站上，方便学生预习。为保证预 习效果，上课开始前10分钟对学生预习情况进行课前小考并 进行打分，计入实验课总成绩。教师在实验课开始后仅需要 对实验要点和实验注意事项进行简要提示，留出较多时间让 学生自己动手观察，然后通过相互讨论来解决实验中出现的 问题，最后由教师做总结。

课后组织总结讨论，拓展学生知识面 在实验结束后统 一进行实验讨论，学生将自己在实验中遇到的问题、发现的 现象、设计实验的思路等实验相关问题及由此拓展的实验项 目方面的问题跟教师进行交流，使学生对实验的全过程有了 更深层次的理解与掌握，解决实验中遇到的问题，拓展学生 的知识面。

3 改革实验成绩评定方法 科学、客观评定学生实验成绩，会引导学生知识、能力和素质协调发展，否则会挫伤学生的积极性[4]。为此，通 过实验预习、实验设计、实验操作、实验报告和实验习惯等 统筹评定学生实验成绩。植物生物学实验课通过多元实验考 核方法，统筹考核实验过程与实验结果。成绩评定分配比例 为：实验习惯占10%，实验预习占10%，实验操作占40%，实 验报告占20%，设计创新性实验占20%。为加强学生良好实验 习惯的培养，制定28条相关规定，学生违反一条减0.5～3分， 累计扣除10分后，取消该门实验成绩，重修该门实验课程。

历届毕业生在反馈意见中都反映实验教学对他们实验习惯 的培养使他们终身受益。通过实验成绩评定方法改革，对学 生知识、能力和素质协调发展起到导向作用。

4 植物生物学实验教学改革的效果 经过几年的改革与实践，植物生物学实验教学体系已形 成自身鲜明的特色。在教学内容改革、教师教学理念转变和 教学手段改进、实验实习、考试考核制度调整等方面均有所 改革，取得显著成绩，获得良好的教学效果。植物生物学实 验教学改革突出了学生的主体地位，多样化的实验教学形式 激发了学生的学习热情和兴趣，提高了学生的学习积极性和 创造性，使学生在实验中得以锤炼[5]。植物生物学实验考 核体系的建立使学生在知识、能力和素质等方面均能得到锻 炼，使之成为学生接触社会的载体和培养学生动手能力、提 高实验技能和综合素质的良好平台。

参考文献[1]韩多红，张勇，张芬琴，等.浅谈植物生物学实验教 学改革[J].甘肃科技，2005，21（9）：192-194. [2]龚双姣，姜业芳，刘世彪，等.植物学实践教学改革 与学生创新能力的培养[J].高等理科教育，2006（3）：
104-107. [3]滕利荣，孟庆繁，逯家辉，等.国家级生物实验教学 示范中心建设的研究与实践[J].中国大学教学，2007（7）：
36-38. [4]程瑛琨，孟庆繁，刘成柏，等.高校基础实验教学质 量评估体系的研究[J].高教论坛，2006（2）：116-118. [5]王晓鹏，陈庆榆，史钧，等.植物生物学实践教学探 索与改革[J].安徽科技学院学报，2009，23（1）：74-76.中国教育技术装备