探索性实验教学在高职实验课教学中的应用

莫小路

[摘           要]  为提高课程的实验教学质量、培养学生的探索精神和创新意识，对探索性实验教学在《药用植物组培快繁技术》课程中的应用进行研究。结果表明，探索性实验教学激发了高职学院学生的学习、探索的热情和研究潜能，培养了创新精神和团队意识，提升了操作技能和分析、解决问题的能力。

[关    键   词]  探索性实验教学;药用植物组培快繁;创新教育

[中图分类号]  G712                   [文獻标志码]  A                    [文章编号]  2096-0603（2018）27-0198-02

中药生产的源头在于种苗，种苗优劣直接影响产业的发展。利用组培快繁技术培育中药种苗是中药规范化栽培（GAP）的重要手段[1]，而《药用植物组培快繁技术》是利用组织培养技术对药用植物进行快速繁殖的综合性应用技术课程，是中药生产与加工专业的核心课程，其教学目的是让学生掌握药用植物组织培养的专业知识和组培快繁技术，为毕业后从事中药育苗行业的工作奠定基础。该课程的专业实践性很强，实验教学对学生理解专业理论知识、实操技能和适应岗位职业能力要求较高。

我国高校传统的实验教学大多以理论教学为依托设置实验内容，实验教学的定位是验证和巩固课堂理论教学内容[2]，这种教学模式下，学生处于被动学习的状态，动手积极性不高，甚至编造实验结果、根据理论推断来完成实验报告。这样的实验不易于激发学生的兴趣，更不利于学生创新思维和创新能力的培养。探索性实验是以科学的观点和方法针对某项课题有关的未知（或未全知）问题开展实验研究的一种开放式教学实验[3]。在探索性实验教学过程中，实验的设计思路、方法、步骤都是学生通过查阅文献和相互探讨得出，并在实验结束后对实验所得数据和结果进行分析和总结[4]。为了提高本课程的实验教学质量，授课教师结合课程的教学内容和学校的实践教学条件，对探索性实验教学在本课程的应用进行了研究和实践，尝试在传统验证性的实验内容中融入探索实验的元素，大大激发了学生的学习热情和创新能力，收到了良好效果。

一、结合专业特点，精选实验教学内容

植物组织培养是一门实践性很强的课程，其研究内容本身充满趣味和奥秘，学生在初学时兴致勃勃，但如果总是重复性操作，学生的兴趣就会消退。因此，我们首先精选实验教学的内容。因为植物组织培养的实验结果受培养基成分、激素种类和浓度、培养温度等各种因子的综合影响，我们就把这些影响因子作为学生探索研究的对象。此外，利用前一实验的结果作为下一个实验的材料，前面实验没做好就有可能影响后面的实验。这一举措使学生从思想上重视实验课的学习。其次，在实验材料上，我们在本校药用植物园保存的南方药用植物（包括未有研究报道过的）中筛选，根据预实验的结果确定学生初代培养实验的材料，后续的实验就以培养获得的无菌体系为材料进行。

经过精选教学内容，学生在有限的实验课时内对药用植物组织培养技术的全过程进行完整的实践操作，不仅提升了教学效果，并且通过整个学期观察自己培养的植物材料生长过程，学生普遍学习兴趣高涨，在实践中获得了成就感和专业自豪感。

二、弹性实验设计，鼓励学生探索

验证性实验教学一般都是教师给出实验方案，在方案中规定了详细的实验步骤和严格的实验条件参数，学生按部就班地操作。我们根据高职学生的特点，在实验方案中对部分实验条件做了弹性处理，设置一个范围或者几个梯度参数，让学生自行选择，然后将实验结果共享。例如，在初代培养中，对野荞麦外植体消毒这一环节，我们给学生提供3种消毒剂：75%的乙醇溶液、0.1%的次氯酸钠溶液和5%的“滴露”消毒液，实验指导规定浸泡外植体的时间为8～15分钟，每个学生可以选择用1种消毒剂或者2种消毒剂，消毒时间可以选择8分钟、10分钟、12分钟或15分钟，这样，在4人一组的实验中，就可以有几个不同条件的组合，其实验的结果有可能不同。这样的弹性设计，因为结果的未知性和不确定性，就像一次小型的研究，大大激发了学生的实验兴趣和探索欲望。实验前，小组内的学生互相讨论、确定各自的实验条件，互不重复;实验中，每个人按自己的条件操作并做好实验记录。一周后，大家一起观察污染情况，同一小组的学生将各自的实验结果放在一起分析、讨论。由于学生都带着尝试、探索的心理开展实验，因而大家对实验的结果也会格外关注，小组内、小组间的学生经常互相交流、分享经验。

三、改革实验评价体系，提高实验教学效果、激发学生的探索兴趣和研究潜力

客观公正、真实有效的考核和评价体系，不仅能够提高学生对实验的重视程度，也能促进学生探索知识的积极性。实验评价一般包括学习态度（包括出勤情况、课堂纪律等）、操作技能（包括操作的正确性、熟练程度等）和实验报告三个方面。其中，学生最容易忽视的就是实验报告的写作，在一些课程甚至有抄袭实验报告的现象。因此，我们制定了多元化的实验评价体系，综合考核学生的实验设计能力、创新能力、操作技能、实验结果分析能力及实验报告的撰写能力。对实验报告写作的要求首先就是“真实记录”，即实验报告中所写的实验操作过程和实验结果都是自己实际操作、实际观察到的真实情况。在科学研究中，确保实验记录的真实性是一项非常重要的工作，也是对实验工作者的基本要求。高职院校的人才培养目标虽然不是科研工作者，但学生毕业后在岗位上的工作成效与其实际操作有密切联系，真实的记录对成功经验的总结和失败原因的查找分析都有非常重要的作用。因此，我们认为，高职学生应该从在校的实验、实训开始培养认真、诚实的工作态度和唯真求实的科学精神，不能为了拿好成绩或者是迎合某些“权威”观点而弄虚作假。

为培养学生重视实验报告写作真实性的习惯，我们除了在实验开始时对学生强调实验报告的真实性外，对实验报告的评分方法也做了改革，不单纯以实验结果的好坏来评分，而是综合考核学生的操作、观察、综合分析能力。例如，在“外植体消毒”这一实验中，学生按自己设计的实验条件去操作，一周后观察结果，发现污染率很高，甚至达到了100%，但学生在实验报告中记录自己真实的实验操作过程，包括使用消毒剂的浓度和处理时间、无菌水洗涤的次数等，并且在记录实验结果后还对实验失败的原因进行详细的分析，这样的实验报告也可以评为“优”。因为污染率高、实验失败不是由于其违规操作造成的，而是与实验方案中选用的消毒剂及浓度、时间等条件不合适有关，在这种初次探索实验中，实验方案能保证完全成功的几率很低，学生只要掌握了实验方法，根据此次实验的结果调整方案，在后续实验中就有希望获得成功。因此，我们认为，这样的实验虽然没有取得期望的结果，但学生通过实验已经学会了研究方法、掌握了操作技能，并具备了一定的分析、总结能力，这样的实验报告是值得肯定的。采取这一举措后，学生都能认真记录实验过程、结果，观察和分析能力都得到了提升，促进了课堂理论知识的学习。

四、训练独立操作，强调团队合作

本课程实验以4人为一组进行，小组内既有个人独立操作，又有组员协作完成的工作，因此，要求学生在实验的培养瓶外做标记时，除了要写自己的学号外，还要写组号，以便于查找、分析成功或者失败的原因。因为一个小组的学生使用的是同一张超净工作台和同一套接种器具、同一批培养基，材料在培养室里的同一区域培养。在一些实验中，小组内的4名同学会采用不同的条件进行实验操作，实验结果大家共同观察、讨论，这样的共享方式，不仅在有限的实验课时间里充分利用了有限的资源，同时培养了学生的团队合作意识和集体探索精神。

五、产学研紧密结合，促进学生实践能力的提升

学生在本课程学习中常会对某种药用植物组培感兴趣并有尝试研究的想法，教师会对学生科研热情给予鼓励，并给予技术和实验条件方面的支持，引导学生参与教师科研课题的部分工作，尤其是与企业的横向合作中涉及的植物组培工作，如配制培养基、扩繁、练苗及移栽等。学生利用自己的专业技能在课余做些科研辅助工作，不仅加深了对理论知识的理解，还培养了创新精神，激发了研究潜能，在教师的指导下，有6名学生组成的团队申报的“道地南药春砂仁优质种苗快繁技术”项目获得了“2017年广东大学生科技创新培育专项资金（攀登计划专项资金）”的立项。专业学习和科研、生产的紧密结合，不仅提升了学生的实践能力，而且使学生对行业先进的设备及技术也有更直接的了解，为毕业后从事相应岗位工作打下了良好基础。

六、结语

2015年6月，国务院颁发了《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》，提出“高校的大学生创新创业教育是高等教育的重要组成部分，要适应社会变化发展的需要，并融入高校人才培养的体系中”。高职院校作為高校的一个组成部分，也是创新创业教育的重要基地。近年来，国家对高职教育的重视程度不断提升，在2014年全国职业教育工作会议上，国家领导人对我国的职业教育作出了重要指示，“高度重视、加快发展职业教育”“让每个人都有人生出彩的机会”，职业教育得到了全社会的关注。我们认为，探求知识、钻研技术的精神是行业发展、社会进步不可或缺的，高职院校培养的学生面向行业生产一线岗位，他们的创新能力和综合素质将直接影响行业的发展。

创新创业教育要与专业教育深度融合，这种融合，实质上是将创新创业教育的理念引入专业教育中[5]。我们认为，在实验课教学中融入探索性元素，就是对学生创新能力的培养。探索性实验教学不仅调动了学生的学习积极性和主动性，激发学生的探索兴趣和研究潜力，培养了学生观察、分析的能力和坚忍不拔、勇于创新的精神，求知、求真的科研精神和工作态度。尽管我们在《药用植物组培快繁技术》实验教学中所进行的并非严格意义上的探索性实验，但就高职院校学生的创新能力培养来说，是有效的途径，与“协同创新”等现代职教理念是完美契合的。

参考文献：

[1]王书林.中药材GAP概论[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]徐瑞雪，杨萍萍，李建亮，等.探索性实验教学在兽药制剂学中的应用[J].中国现代教育装备，2014（7）：72-74.

[3]孟庆繁，逯家辉，王贞佐.探索性实验是创新型人才培养的有效途径[J].实验室研究与探索，2004，23（1）：85-88.

[4]唐宝定，赵莉，吴守伟.关于医学院校生物科学专业开设《探索性实验》探讨[J].齐齐哈尔医学院院报，2012，33（9）：1207-1209.

[5]石朋飞.内涵式发展视域下大学生创新创业教育的探索与实践[J].实验技术与管理，2016，33（9）：204-207.