现代化电子教学手段和方法在植物生理学实验课中的应用探讨

钟俐 谢丽琼 李群

【摘要】植物生理实验是本院生物科学与生物技术专业的一门重要专业系列实验课程，该实验课程要求学生结合理论课掌握与植物生理相关的实验操作技能，培养和加强学生分析解决植物生理学实际问题的能力。我们在常规传统植物生理学实验教学的基础上，融入了多媒体、Flash动画、微视频等现代化电子教学手段与方式，利用其直观、动态、不受时间和地点限制、可随时观看学习等特点进行教学，结果表明，这些现代化电子教学手段和方法的引入非常适合植物生理学实验课的预习、操作、实验结果的分析，同时还便于学生课后的复习与巩固。在提高学生掌握植物生理学实验原理、操作过程，提高观察分析能力和实验技能等方面取得了很好的教学效果。

【关键词】多媒体 Flash动画 微视频 现代化电子教学手段与方法 植物生理学实验

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）19-0002-02

植物生理实验是我院生物科学与生物技术专业的一门重要专业系列实验课程，生物生理学实验要求掌握涉及的操作技能与生产实践息息相关，通过实验教学不仅可以加深对已学植物生理学理论知识的理解，更能够加深对植物生命活动规律的认识[1]。掌握植物生理学的实验技能，除了教会学生学会植物生理学实验常用仪器的使用和操作方法，更重要的是培养学生实事求是的科学态度、团队协作意识，以及独立分析和解决问题的能力[2]，因此，实验教学在生物学教学中不可或缺，具有举足轻重的作用。

新疆大学生命科学与技术学院生物科学与生物技术专业的植物生理实验课以系列实验五的形式安排，在第七学期进行，共16学时，每周8学时，集中在两周完成。在专业系列实验五之前，学生已经进行了生物化学，微生物学，遗传学，细胞性，分子生物学等课程的理论知识的学习与相关实验的操作，生物学方面的实验技能得到了一定程度的训练。因此，利用植物生理学实验的教学机会，可以培养学生分析问题和解决问题的能力，锻炼他们的科研思维。

1.植物生理实验课程教学手段和方法现状

1.1实验手段和方法单一

以往植物生理实验都是采取“实验员准备实验材料和试剂，老师讲解实验原理和实验操作，学生完成实验操作和实验报告的撰写”这种相对单一的教学模式，其结果就是学生简单的重复操作，缺乏积极思考的过程，主动性也没有得到充分的发挥，当实验没有出现预期的结果时不知道如何分析和解决，因此，不利于学生综合操作能力和创新意识的培养，而教育的目的不仅仅是让学生掌握基础知识，更重要的是使他们在已有知识的基础上去发挥和创造。激发他们应用知识和创新知识的能力[3]。

1.2实验材料消耗多，实验之间的延续性不强

根据新疆大学生命科学与技术学院生物科学与生物技术专业的培养方案与教学大纲，植物生理学实验开设的实验名称及学时数见表1。

按照传统的教学手段和方法，完成表1中实验二，种子活力的测定，需要准备小麦、玉米、蓖麻等不同作物的种子，还要准备曙红，红墨水，TTC等不同染料，实验材料和试剂多，准备繁琐。而完成实验三，逆境胁迫对小麦生长的影响，需要高温、低温，盐胁迫，干旱，涝害等胁迫，测定的指标也比较多，由于受到时间、地点、实验场所、实验设备等因素的限制，学生一次实验只能测定几个生理指标或某一种物质的含量，各实验之间的联系和延续性不强，通过一次实验得到的结论相对片面，难以培养学生深入思考和综合分析的能力。

2.现代化电子教学手段和方法在植物生理课程教学中的必要性和可能性

2.1必要性

教学是教师指导下的学生主动掌握知识、技能，并形成一定思维的过程，在该体系中，教学方法是非常关键的环节之一。现代化电子教学方法通过可视可听的文字、图片、声、光、微视频等手段把大量的信息传输给学生，直观、丰富、形象、多样，将枯燥单一的实验内容变得色彩缤纷，赋予其动感[4]，形成合理的教学过程结构，对优化和提高植物生理实验教学效果具有很好的作用。

2.2可能性

近些年，为了提高教学质量，改善教学环境，学校和学院投入了大量资金购置了多媒体设备和电子教学资源，硬件设施已经完全能够满足各学科理论课和实验课电子教学的需求。另一方面，我院承担植物生理学实验的教师均具有生物学博士学位，在多媒体课件制作，Flash选择与引进，微视频拍摄与合成方面都接受过一定培训，能够很好将专业知识和现代化电子教学方法融为一体，使现代化电子教学手段和方法在植物生理课程教学中成为可能。

3.现代化电子教学手段和方法在植物生理课程教学中的实施过程与具体实例

3.1多媒体技术的使用

多媒体技术的突出特点就是以生动、形象、具体的表现力，吸引学生的注意力，帮助学生理解知识，优化学生的思维过程[4]。运用多媒体技术培养学生在实验中规范操作的习惯。实验中操作习惯和规范程度是决定实验能否成功和是否安全的重要环节。此外，还可以用多媒体演示和拓展实验内容，如表1中实验二，种子活力的测定，学生通过TTC法测定小麦种子胚的生活力，了解了这种方法的基本原理后，再向其讲解和展示玉米胚活力测定的结果，以及用曙红法和荧光法测定种子活力的原理和结果。

3.2 Flash动画的应用

Flash动画可突破时空的限制，使学生在最短的时间内接触和了解更多的实验相关内容[5]，比如实验四赤霉素对α-淀粉酶诱导合成的影响，该实验前期需要选取小麦种子，用刀片横切成有胚和无胚的半粒，分装，表面消毒后用不同浓度GA震荡培养处理24h，因此不能在一次实验课内完成，我们把前期处理的实验过程让每组一名同學实际操作，再将此配以Flash短片的形式浓缩在课件中，通过播放Flash，让其余学生身临其境地感受，既节约了时间，又可以让学生通过模拟操作达到实验的目的。

3.3微视频的拍摄与应用

如实验五光合作用相关指标的测定要用到光合仪，光合仪价格昂贵，使用时对操作环境和操作流程要求高，且我院只有一台光合仪，不一定满足每位同学都能实际操作的要求，因此，任课老师在实验前带领2-3位同学亲自操作演示，录制了该实验的微视频，微视频包括仪器的预热和开启、参数的设置、实验原理的讲解与操作、实验注意事项、数据的处理与实验结果分析等，由于微视频的主人公是学生熟悉的老师和同学，所以更觉亲切。学生根据微视频的讲解可自行学习并练习实验操作，微视频经过后期合成后也可以上传到学院网站上供大家学习分享。

4.现代电子教学手段和方法在植物生理学实验教学中的效果

4.1形式多样，调动了学生参与实验的兴趣和积极性

如果学生对教学内容缺乏兴趣，就很难接受有关的知识信息，我们通过传统教学与现代化电子教学结合的方式，用不同形式调动学生的兴趣和注意力，直观地引导学生直接揭开事物的本质和内在的联系[6]，使学生容易理解和掌握事物的本质，取得了较好效果。

4.2运用现代化电子教学手段模拟植物生理实验有助于提高学生分析实验的能力

因为实验周期的原因，每次实验对每个班级只能开设一次，在实验过程中受到外界条件或学生自身操作规范等因素的干扰，有可能实验结束后得到的结果不明显甚至是相反的，通过多媒体模拟实验可引导学生正确地分析实验现象和实验结果。如实验六气孔运动的观察及钾离子、ABA对气孔开度的影响，有的同学由于撕取叶片下表皮的位置或其他操作不当，可能观察不到气孔的打开和关闭过程，我们可以用多媒体模拟正确和错误的实验结果让学生分析其正确与错误之处，让学生自己通过实例选择正确或错误的操作方法，可以让学生更深刻地学会分析不同实验现象产生的原因，大大提升实验效果。

4.3运用现代化电子教学手段有助于指导学生自行设计实验

实验设计是生物学专业人才培养的目的之一，大学一二年级的实验大多是验证性实验，学生按既定的方法和实验步骤去操作，目的是掌握基本的实验技能，而实际生活科研中更多地需要培养学生具有自己设计综合实验的能力，在植物生理实验教学中，我们一方面可鼓励和引导学生通过查阅文献对基本实验在材料、实验方法和实验步骤上更新，还借助现代化电子教学手段向学生展示一些综合性设计性实验的实例，让学生逐渐学会自主设计并完成综合性较强的独立实验。如表1实验三，逆境胁迫对小麦生长的影响，先要求学生通过测定电导率完成高温、低温、盐胁迫对植物的伤害作用，在此基础上，自行设计生理指标测定干旱、涝害等胁迫对植物生长的影响。

5.利用现代化电子教学手段，建立植物生理学实验教学新模式的思考

现代化电子教学手段通过视听结合、声像并茂的表现形式，生动、形象地展示实验课的教学内容，有效促进实验课堂教学的大容量、多信息和高效率，有利于学生开发智力、培养能力和提高素质，将课堂教学引入到一个新的境界[4，7]。除了文中提到的多媒体技术，Flash动画技术，微视频等教学手段外，植物生理学实验还将在今后的教学中引入慕课等教学手段，综合运用不同教学手段和教学方法，尽可能多的给学生创造动眼（观察），动手（操作）和动脑（分析）的机会，充分利用网络资源优势，丰富教学内涵，拓展教学资源，保障和提高教学水平和教学质量。

参考文献：

[1]高轩，于红梅.《植物生理学实验》教学中的思考[J].安徽农学通报，2012，18（05）：152-153

[2]曹春燕.植物生理学实验教学改革的几点思考[J].学园，2013，36：41-42

[3]孔凡芹.《植物生理学》实验教学存在的问题与改进[J].科技创新导报，2010（25）：174-175

[4]苏文彬.现代的课堂，需要现代化的教学手段[J].课程教育研究，2013，17（06）：150-151

[5]罗来宾.FLASH动画素材的教学应用[J].民营科技，2013，2：127

[6]王兰兰，刘洪鑫，马莲菊，李雪梅.谈植物生理学实验教改及学生能力的培养[J].沈阳师范大学学报（自然科学版），2012，30（3）：442-444

[7]彭元成，王云生，高俊山.模块式教学在高校植物生理学实验课程改革中的应用[J].安徽农学通报，2014，20（13）：163-164

作者簡介：

钟俐（1971.08-），女，白族，湖南人，博士研究生，副教授，研究方向：生物化学与植物生理学。