生物科学专业植物学实验教学改革初探

铁 军，金 山，茹文明，张桂萍，秦永燕

(长治学院 生物科学与技术系，山西 长治 046011)

生物科学专业植物学实验教学改革初探

铁 军，金 山，茹文明，张桂萍，秦永燕

(长治学院 生物科学与技术系，山西 长治 046011)

文章指出了传统植物学实验教学的特点和弊端，从改进教学方法、教学手段，更新、改进和优化实验内容，增加综合性和设计性实验的比例，健全考核措施等方面对植物学实验的改革进行了初步的探讨。

植物学；实验教学；考核方式；教学改革

植物学(Botany)是生物学专业的一门主干基础课，也是一门实验和实践性很强的课程。实验教学是植物学教学中一个重要环节，既是基础理论知识的验证，又是培养学生观察、分析、创新能力和科研态度的一个重要手段[1]。随着教育体制改革的不断深入，应试教育已全面向素质教育转化，设计性实验在实验教学中的比重逐年增加，打破了原来单纯由教师规定实验项目、内容，学生按部就班验证实验的传统实验模式，为学生发展提供了更广阔的空间。在高等院校增开综合性实验和设计性实验，是目前深化教学改革和培养具有创新型和应用型人才的需要，而建立一个科学、合理的评价体系又是实验教学改革成功与否的关键[2]。

结合笔者十余年的教学经验，文章指出了传统植物学实验教学的特点和弊端，从改进教学方法、教学手段，更新、改进和优化实验内容，增加综合性和设计性实验的比例，健全考核措施等方面对植物学实验的改革进行了初步的探讨。

1 传统植物学实验教学的特点和弊端

在植物学教学中，传统的教学模式大多是教师先在课堂上传授知识，然后在实验室里进行相关的观察或实验，以验证课堂上所学的理论知识[3]。这种传统的实验教学模式一般具有以下特点和弊端。

1.1 实验内容单一，验证性实验多，基本技能得不到提高

传统植物学实验教学目的偏重于验证和巩固课堂上所学的理论知识，致使实验内容单一、验证性实验偏多。单一的内容无法激发学生上实验课的积极性和主动性，学生的基本技能得不到提高，达不到实验课的目的。学生只是完成了全部实验过程的部分步骤，是部分过程性实验。

1.2 教学方法和手段单调，学生主观能动性得不到发挥

传统的植物学实验课都是课前实验教师准备材料、药品，上课时教师讲述实验目的和步骤，然后学生自行操作，最后写出实验报告[4，5]。在此过程中学生的角色几乎没有得到任何体现，其综合能力自然也无法得到锻炼！

1.3 考核方式不科学，高分低能现象普遍

传统的植物学实验课的考核成绩是根据实验报告的好坏给予打分。这种考核方式重结果轻过程，结果导致学生的实际能力无法得到提高。

2 提高植物学实验教学质量的具体措施

针对实验教学中存在的这些问题，必须转变传统教学观念，提高植物学实验教学的质量，以培养具有创新精神和创造力的人才为目标，建立新的实验教学体系和实验管理方式。

2.1 利用多媒体数码显微镜互动系统开展实验教学

显微玻片的观察历来是解剖实验的难点，教师只能通过指针逐个指导，教学语言与显微玻片无法同他人共享[6]。多媒体显微镜互动系统解决了这一难题，实现了微观结构大屏幕宏观显示。老师既可以对全体学生发出指令，还可以同时看到课堂上每个学生所观察到的显微图象，随时监督和运用语音对讲系统对学生进行个别指导。这样教学信息量大、指导效率高、易懂难忘。

2.2 增加综合性实验，提高学生的基本技能

传统的植物学实验中，学生大多只是完成实验的部分步骤，是部分过程性实验。例如学生观察了很多植物结构的永久切片，但学生没有参加制作永久切片的全部过程、也不会制作出好的永久切片。这种重结果轻过程、重接受轻参与的做法，使学生不仅没有掌握科学研究的方法，不利于能力的培养[4]。因此，在实验过程中，要有意识地把注意力从注重实验结果转移到实验过程上来，增加一个石蜡切片的实验，让学生自己制作切片，从材料的培养到固定、抽气、脱水、包埋、切片、脱蜡、染色、透明、封片，以及固定液、梯度酒精、染色液的配制，学生自己动手完成实验的全部过程，从而在实验的过程中掌握制作永久切片的方法。

此外，以比较解剖和野外资源调查为主要内容组成综合性实验，了解植物结构的差异性、物种的多样性和资源的丰富性。主要内容包括：水生植物、旱生植物、盐生植物的比较解剖；裸子植物、被子植物木材结构的比较解剖；调查晋东南地区的药用植物、纤维植物、蜜源植物、野生蔬菜等资源；调查山西省特有、珍稀濒危植物资源；通过这种综合实验与科研项目相结合的方法，增进了学生对大自然的热爱之情，也增强了学生保护珍贵物种资源、保护生态环境的决心和意识。此外，调查漳泽水库、浊漳河流域的藻类植物及水体污染状况调查。学习藻类植物时，改进传统的形态验证方式，结合水体污染和环境破坏等因素，让学生对某一水域(如漳泽水库、浊漳河流域等)进行综合调查。在实验中，学生既能识别较多的藻类植物，又对该类群的生活环境、在生态系统中的功能等有较全面的认识和了解。

2.3 增加设计性实验，提高学生的科技创新能力

传统植物学实验大多是观察和验证性实验。学生在整个教学过程中只是观察课本上所介绍的结构，把书本上的知识又在显微镜下验证了一次。综合性实验使学生掌握了科学研究的方法，但学生并没有参加任何科研的工作，所以还要增加设计性实验，使学生亲自参加到教师的科研工作中，体验一项研究的全部过程[7]。

设计性实验，又名探究性实验或者研究性实验。它是由教师可根据实验室的设备和条件，确定多个研究方向，并将经典的植物形态解剖和系统分类的知识逐渐向植物生物学方向拓展，既巩固了已学的知识，又为植物科学相关领域的学习奠定了基础。学生可根据题目查阅参考文献，寻找实验原理，设计出实验方案，经教师对方案进行科学性和可行性评估，写出修改意见和建议后进行实施，最后让学生在实验课上完成部分或者全部操作，最后对实验结果进行小组之间的交流和评价。如果在植物学课程教学计划内来完成确有困难，也可通过开放实验室和结合野外实习或参加教师的有关课题来完成。近年来，学校特别注意鼓励培养学生积极探索植物的奥秘，参与科学研究。目前，在老师承担的科研项目，“濒危植物南方红豆杉种群生态学研究”、“浊漳河流域湿地植物多样性研究”、“沁源花坡亚高山草甸植物多样性研究”、“山西历山国家自然保护区植物濒临消失风险评估”、“南方红豆杉种子浸提液对其它植物种子萌发与幼苗生长的影响”和“濒危植物南方红豆杉繁育系统构建和生殖机理研究”等课题中都有一批生物科学专业本生的参与。通过参与教师的科研活动，学生对本学科的研究范围有了更深入的了解，明白植物学不不仅仅是结构与分类。同时对本学科的前沿有了一定的了解和掌握，为今后继续深造奠定一定的基础。

设计性实验使实验的过程成为学生自己探索的过程。经过设计性实验，学生可以体验和理解知识形成和发展的过程，培养学生的独立思考能力和探究能力。设计性实验对教师的要求进一步提高，教师必须进行科研工作，然后结合自己的研究项目，让学生参加到科研中来。如果教师不从事研究的话，就不能很好地指导学生进行设计性实验。

2.4 完善考核评价体系，注重实验效果

实验考试既是督促学生学习的手段，也是检验学生掌握所学知识和实验技能的可靠方法，同时也是培养学生良好的实验习惯、激发学生学习热情的有效措施[8]。学生实验是一项复杂的表现性活动，与之相适应的应该是明确的评定标准，灵活的评定方式以及有效的评定结果。以往对实验课程的考核主要以实验报告为主，学生轻视实验教学现象比较突出，实验前不预习，实验过程不认真，实验后抄袭实验报告，学生旷课、迟到和早退现象时有发生，也未能真正掌握该门课的实验技能，忽视了学生动手能力和实验的育人功能，不利于学生的长远发展，也无助于实验效果的提高。为了改变这一局面，我们在实验教学的考核中采取平时评价同期末考试成绩并举，操作技能、创新能力与综合能力并重，过程评价与结果结合的实验考核体系。平时成绩包括出勤率、实验预习、实验结果、实习报告、实验操作等，每次实验单独记分，其中实验操作占50％，出勤率、实验预习、实验结果、实习报告等占50％，累计100分。我们尝试对每堂实验课给学生当场打分，根据学生实验态度、操作表现和实验结果给学生打分，这就避免了以往实验报告千篇一律，互相抄袭结果的问题，更为公平合理，学生非常满意，也因而更为重视实验。鼓励学生在实验中有所创新，对于有创见的学生，成绩从优。同时建立严格的考勤制度，我们规定，无论何种原因，无论请假与否，缺一次扣去该次实验出勤分和实验操作分。最终的实验课成绩是由平时成绩加期末考试来计算，其中平时成绩占50％，期末考试成绩占50％。

实践表明，通过考核评价体系的改革，增强了学生学习的责任感，学生也比过去更重视实验课，避免了缺课现象的发生，学习的自觉性和积极性大大提高，促进学生知识、技能和创新意识的全面发展，强化学生动手能力，培养学生提出问题，独立解决问题的能力，使考核成为达到教学目的的有效手段，学生反映比较公正，学习成绩也比较真实的反应学生的能力。

3 小结

通过对生物科学专业植物学实验课的教学改革，利用多媒体数码显微镜互动系统开展实验教学，把植物学实验中部分验证性实验变成综合性实验、增加设计性实验等尝试，使学生掌握科学研究的方法，了解知识获得的过程，锻炼学生运用科学知识和科学方法解决问题的能力，不断增强了学生的动手能力，培养学生的科技创造能力。改进植物学实验课的考核方法，激发学生学习植物学的兴趣，使学生把学到的理论知识运用到实践中去，以期达到最佳效果。

总之，植物学实验课的教学与改革是一项系统工程，它需要多方面的支持，在今后的实验课教学中要制定好实验技能达标考试标准，深入加强植物学实验课的教学改革，充实和完善实验课的内容和考试体系，进一步加强学生的动手能力和科技创新能力的培养。

[1]中国植物学会.中国植物学会70周年年会论文摘要汇编[C].北京：高等教育出版社，2003.

[2]段仁燕，涂云博.植物学实验中设计性实验的考核研究[J].实验室科学，2009，(3)：55-57.

[3]张亚冰，乔琦，侯小改.植物学实验教学中存在的问题及改革措施[J].高教论坛，2009，(2)：90-91.

[4]李志敏.植物学实验考核体系的建立与实验教学改革探索[J].云南师范大学学报，2001，2(3)：48-51.

[5]沈海铭.关于大学动植物学实验教学模式的一些考虑[J].绍兴文理学院学报，2000，20(5)：105-108.

[6]李雪梅.园林植物形态解剖实验及实验考试的改革[J].生物学杂志，2004，21(6)：51-52.

[7]周琼，黎桦，盛玉萍，等.植物学实验教学改革的探讨[J].高教论坛，2003，(1)：85-87.

[8]张子学，崔广荣，张从宇，等.改革实验教学方法，强化学生技能培养[J].安徽农学通报，2008，11(18)：158-159.

Q94-3

A

1673-2014(2011)05-0089-03

2011—07—21

山西省普通本科高等教育教学改革研究项目(200919334)。

铁 军(1974-)，男，内蒙古通辽人，博士，副教授，主要从事植物学和植物生态学教学与研究。

(责任编辑 王璟琳)