植物生理学实验课程教学改革初探

赵美荣，段永平，李永春，田艳春

（赤峰学院 生命科学学院，内蒙古 赤峰 024000）

植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，是一门实践性较强的课程，它的发展依赖于科学的实验研究，实验课教学在植物生理学课程中占有十分重要的地位.通过实验课教学不仅加深学生对植物生理学基础理论的理解，掌握植物生理学研究中的实验方法和技术，更重要的是锻炼学生的动手操作能力，提高学生综合分析问题、解决问题的能力，以及开发学生的创造性思维、培养创新能力，为其以后独立进行科学研究提供知识与技术储备[1-3].

植物生理学实验是我校生物科学、生物技术专业的一门必修课.然而长期以来，由于实验设施等客观原因的限制，以及教学设置的不合理，大部分的实验项目还是以“先入为主”的验证性实验为主.老师把材料、试剂、仪器等所有物品准备妥当，学生按照老师讲授的或实验指导给予的实验方法进行机械的操作，“照方抓药”，应付了事，积极性不高，难以达到培养学生综合分析问题的能力、提高创新能力的教学目的[4].

针对上述情况，为了更好地使实验课程与生产实际相结合，提高学生学习的积极性，更好的培养学生的动手能力和实际应用能力，我们结合同类院校的改革经验[5-7]，对植物生理学实验的教学内容、教学方法及考核方式进行了一些改革尝试，收到了明显的成效.

1 教学内容的改革

植物生理学实验数量多、学时数少，为突出实验内容的实用性和综合性，我们对实验内容、技术方法进行了优化组合，根据专业培养目标，在充分利用实验室现有的仪器设备的基础上，将实验项目分为基础项目、综合项目和自选设计项目三大类.

基础性实验为必开内容，如植物组织渗透势、水势的测定，根系活力的测定，光合速率测定，植物中硝态氮含量的测定等，通过这些实验让学生掌握基本的操作技能，加深对基本理论知识的理解和掌握.

综合性实验是对学生进行实验技能和试验方法的综合训练，是将基础理论知识与多种实验技能、方法归纳、分析并相互渗透的一种有效的实验形式.其实验内容涉及本课程的多个知识点，多项实验内容的综合，是现阶段高等院校实验教学改革的一大趋势[8].因此我们对一些小实验进行合并，增设一些综合性实验.例如，为了加强学生对不良环境条件下植物生理生化适应性变化的理解和掌握，我们设计了“逆境条件对植物的影响极其可能的生理生化机制”的综合性实验项目.实验要求学生选择不同的植物材料，进行各种不良环境条件(如高温、低温，干早、水涝等)的处理，观察植物生长状况，测定相关的生理生化指标，如电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量的测定等.通过这一实验的完成，使学生掌握逆境相关的生理生化指标的测定方法，加深对“植物的抗性生理”一章知识的理解，学会分析温度、水分等逆境对植物伤害的机制以及植物在对逆境适应过程中的生理生化变化.不仅让学生巩固了理论课所学的基础知识，而且也培养了学生科学思维能力和综合分析能力.

自我设计性实验是在学生掌握了基本的植物生理实验的操作技能之后，可根据学生们的兴趣、能力和专业实际需要，选择开设一至两个设计型选做实验，由学生自己确定题目、设计方案、准备器材、测试记录和分析讨论，写出实验报告，由老师评定，并把这项成绩作为实验成绩考核的组成部分.这样可有效地发挥学生的主观能动性，培养学生独立分析问题、解决问题的能力[9].

2 教学方法的改革

传统的植物生理学实验教学由教师先介绍实验的基本原理、操作步骤，再由学生按照步骤进行操作，这种教学方法学生只是被动接受，学习积极性不高，存在实验过程中应付现象，实验操作技能得不到提高，针对这种现状，我们根据实验操作与生产实际的结合情况，注重实践，坚持探究式实验教学（图1）.以启发式教学代替过去的灌输式教学，从问题入手，结合实验的原理、研究方法、手段和结果的分析，循序渐进地将知识传授给学生[10-11].

我们以“植物的元素缺乏症（液体培养）”实验为例，首先联系农业生产中导致减产以及植物病害的现状，根据植物生长中出现的形态特征，提出“出现这些症状的原因是什么？”、“我们如何知道这些原因？”等问题，提高学生探究问题的兴趣，进而导入实验项目，简要概述原理步骤，提出“实验操作中的关键是什么？”等系列问题，把问题留给学生，使学生融入角色，利用结果分析进一步验证生产中出现的这些症状，使因果有一个很好的衔接.

对于综合性试验和设计性实验，我们进一步开放实验室.鼓励学生自己查阅资料，提出问题，通过实验分析问题，解决问题，并写出实验报告.实验报告要求按研究报告的方式进行写作，要求学生从多方面对结果进行分析和解释、分析误差的大小和原因及如何改进，得出实验结果的理论和实践意义、提出进一步的研究方向或对实验方法及装置提出改进建议.

实践证明，通过联系生产实际，从问题入手，学生的学习积极性得到了很大的提高，对待实验的态度也有了一个良好的转变.

图1 问题导入探究式实验教学

3 考核方式的改革

以往的植物生理实验课程的考核方式主要以各个实验项目的实验报告为依据进行考查，往往导致学生不重视实验课，操作技能不高，实验报告抄袭等不良现象.我们的改革将考核方式分为两部分，理论考核部分占总成绩的40%，实验考核部分占60%（表1）.

表1 改革前后考核方式对比

理论部分：考核方式为考试，主要考核内容为实验原理的表达，要求学生能够阐明实验的基本原理，实验方法设计原理；要求学生能够正确的设计实验的操作流程，具有可行性和科学性.

实验部分：考核方式为考查.其考查内容包括三个方面：（1）实验预习，要求学生提前预习，写出预习报告，参与实验准备，能够正确的配制药品，初步掌握实验仪器的使用；（2）实验操作，要求操作认真、规范、熟练，能够独立完成实验项目；（3）实验报告，实验完成后，能够根据观察到的现象、实验记录进行分析，得出正确的结论，完成实验报告.实验报告的撰写要求规范化、科学化，对结果的分析则要求实事求是、形式多样；针对学生的实际情况布置实验前、实验后的思考题.实验总成绩计算以每次实验成绩的总和求平均，实验成绩不合格者为该门课不及格.

实践证明，改革后的考核办法更加量化了考核标准，更能客观地反映实验教学情况，有利于实验教学质量的评估，巩固实验教学的成果.

4 教学效果

通过对生技、生科两个专业班级进行教学改革前后的对比发现，实施教学改革后，学生反映教师的教学方法灵活多样，能够与生产实际的密切联系，感觉学有所用，教学内容更容易理解和消化吸收，学生学习兴趣更加浓厚，实验操作中动手能力也有很大的提高，教学效果得到显著改善.

5 结语

通过对《植物生理学实验》课程内容优化后，更加科学合理和密切联系实际，坚持探究式教学，不仅提高了学生学习的积极性，而且提高了学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，改革后的考核办法更加量化了考核标准，更能客观地反映实验教学情况，有利于实验教学质量的评估和实验教学成果的巩固.经过实践表明，我们对植物生理学实验教学的改革符合我校目前的教学条件和学生实际情况，因而取得了明显的教学效果.

〔1〕赵宏字，季祥，张小利，等.生物工程专业综合性大实验本系探索[J].实验科学与技术，2009，7(5)：105-107.

〔2〕李立群，韩德俊.农业生物技术综合实验教学探索[J].实验科学与技术，2009，7(6)：73-75，88．

〔3〕毕冰，孙中武.生物化学实验教学改革的尝试[J].实验科学与技术，2010，8(1)：126-127，159．

〔4〕赵会杰，韩锦峰，刘卫群，等.植物生理生化实验技术课教学改革尝试[J].信阳农业高等专科学校学报，2001，11(1)：54-55.

〔5〕任丽丽，吴涛，许卉.植物生理学实验教学改革初探[J].实验科学与技术，2010，8（5）：99-100.

〔6〕李滨，彭涛，张立立.探究性植物生理实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2009，28（10）：130-132.

〔7〕王晓玲.植物生理学课堂教学改革初探[J].安徽农学通报，2007，13（16）：198-199.

〔8〕代海芳，汤菊香，任永信.植物生理学综合性实验教学改革探析[J].现代农业科技，2010（13）：30-33.

〔9〕吴文荣，牛瑞明，张吉民.植物生理学实验教学改革的尝试[J].河北北方学院学报（自然科学版），2006，22(1)：75-77.

〔10〕郭恒军，王晓云，李菡，等.多媒体技术在生物化学综合性及设计性实验教学中的应用[J]. 实验室科学，2009（4）：41-43.

〔11〕王金发.用心授课-探索研究性教学[J].中国高等教育，2004（9）：20-21.