植物形态解剖实验教学的完善与思考

王晓飞 黄有军

（浙江农林大学林业与生物技术学院 浙江·杭州 311300）

植物学课程是生物类、农学类、林学类专业的核心基础课程之一，对相关专业的人才培养起着极为重要的作用。植物学课程一般都在大学一年级开设，是学生后续学习和理解专业课程的基石。植物学实验课程是植物学教学的重要环节，是学生验证和理解理论知识的重要途径。植物形态解剖实验是植物学实验课程的核心内容，传统的实验内容以验证型实验为主，有助于学生巩固理论知识，但此过程学生多为被动学习，自己动手和思考的部分较少，无法满足新时期对高校人才培养质量的要求。植物形态解剖实验教学成效的优劣直接影响学生对课程学习的兴趣，从而影响后续专业课的学习。实验教学的首要目的是培养学生的动手能力，重要任务是引导学生如何超越机械的知识学习，学会通过植物学研究方法探究科学问题。因此，本文针对植物学形态解剖实验体系中存在的问题，从调整实验教学内容、利用显微互动系统、网络平台和科学设定考核体系等方面，对如何提高植物形态解剖实验教学质量和效果进行了探讨，并在教学实践中得到了验证，效果显著。

1 现有植物形态解剖实验体系中存在的问题

植物学是一门实践性很强，以实验为基础的课程，相比野外的植物学实习，植物学实验尤其是形态解剖实验部分较为枯燥，学生的兴趣不浓，剖析原因主要有以下几个方面。

（1）实验内容多为验证型实验。植物学形态解剖部分为12个学时；内容包括显微镜的使用，临时制片技术，植物细胞和组织，营养器官（根、茎、叶）和繁殖器官（花、果）的观察和结构识别。[1]由于受取材的限制以及石蜡制片周期长，实验课程以永久切片为主，为基础验证型实验，多数学生对观察永久切片积极性不高。

（2）实验教学方法单一。植物学形态解剖部分实验教学主要通过教师操作示范，学生单人操作观察为主。因实验操作空间有限，只有部分同学能看清教师的示范过程，多数学生不能很好的观摩示范过程。使部分学生在实验过程中自行摸索，导致学生完成报告时间差异很大。教师在课堂上仅能对个别学生进行指导，对学生的整体情况了解有限。而实验报告需要绘图，因解剖结构较为复杂，绘图占用大量时间，学生思考时间少，且少部分同学对绘图有抵触心理，存在直接临摹书上的图片或随便敷衍了事，实验教学效果不佳。

（3）师生之间缺少交流。学生根据课程表和教学日历安排到指定实验室完成实验内容，撰写提交实验报告，与教师的交流仅局限于实验课堂内。缺少课前沟通，让学生提前了解实验目的、实验过程；缺少课后反馈环节，学生上交实验报告后对实验报告中存在的问题不能及时得到反馈。

（4）考核体系过于单一。现有的考核体系中，实验成绩仅依据实验报告，学生之间的区分度不明显，也不能很好的反映学生动手能力、分析和解决问题能力以及创新能力。

2 实验教学改革的探索和实践

在当前信息时代背景下，高等学校教学改革的步伐加速，素质教育全面推进，实验实践教学的作用愈加凸显，加强实验实践教学，改革教学方法提高教学质量是实验实践教学的重点之一。针对现在植物形态解剖实验体系中存在的问题，提出新时代背景下植物形态解剖实验教学完善的主要努力方向。

（1）调整实验教学内容，着重培养学生创新思维。实验教学突出学生的动手能力，而植物形态解剖部分涉及到的组织结构观察应样品制备过程繁琐，耗时长且取材受时间限制，往往无法让学生亲自动手完成从取材、固定、包埋、切片和染色等一系列步骤。解决这一问题可以通过在每一次实验课程增加设计型实验，采用徒手切片或滑走切片机制片，经脱色和染色后进行观察。通过与石蜡制片类似的实验过程，使学生对制片技术有更深的理解。同时自然界中的植物种类繁多，决定了植物之间具有共性又有其物种特性，每次实验以验证型实验为基础，增加设计型实验，学生需围绕基础实验根据教师命题或自行提出问题，并设计实验，采集植物样本进行探究，在探究过程中理解不同植物形态解剖结构的异同。在实验课中，学生先通过典型代表物种永久切片的观察完成基础验证型实验，明确基本结构，再通过临时制片技术或滑走切片完成自主设计的实验。[2]学生详实记录实验过程，比对分析不同物种之间的形态解剖结构异同，并分析实验结果，讨论差异的原因。通过自主设计的实验，使学生对理论知识的理解超越知识本身，学会用探究的方式去认识和研究客观事物。

（2）利用显微互动系统，提高实验教学效果。传统的植物学解剖实验教学方法单一，实验内容简单，学生只需观察永久切片完成实验报告，实验报告中的绘图非常耗时，出现个别学生不进行显微观察，直接临摹书上的图片。这种方式影响学生的学习积极性和主动探索的求知欲。在植物形态解剖实验教学中充分运用显微互动教学系统教学，[3]解决了单台显微镜教学中不利于教学的很多问题，其互动功能解决了实验教学中学生提问和教师教学精准指导的问题，好的临时装片及永久切片能便捷地和所有同学共享，共性的问题可以及时得到解决；系统的图像采集功能便于学生采集保存观察的图像，学生利用图像完成实验报告，学生更多的时间用于思考和分析而非绘图，实验效果显著提高。本校自2016 年引入显微互动系统，学生对永久制片以及自主设计实验完成的制片的探究兴趣明显提升，采用新的系统，学生可最大限度地保留自己的实验结果，并及时将实验结果整理成报告，直接在系统中提交给教师，同时学生也可以将自己的实验结果保留备份；教师可以更高效的全面掌控全班的情况，兼顾每一位学生。学生提交报告后，教师可以及时给予反馈，使学生在课堂内便可以发现和解决问题，使得每一次实验报告的质量稳步提升。

（3）充分利用网络平台，增强课前课后与学生的交流互动。通过QQ、微信或钉钉建立课程群，教师提前将实验教学课件、视频或链接在群内共享，将实验要求、实验目的、实验原理等提前发布，以便于学生提前查阅资料，自主设计实验完成采样，节约课堂时间，提高实验效率。课后教师挑选优秀实验报告，分享至群内，学生可以及时收到实验结果的反馈，便于学习巩固。课前课后教师与学生的交流可以有效解决课时相对不足的问题，同时也让学生对即将开展的实验做好充分的准备，包括预习教材、课件、操作视频等，自主设计实验完成取材，在过程中也可以随时和教师交流。本校自2015 年，每个授课班级均建立植物学课程群，学生对课前资料的发布和课后报告的反馈满意度高。学生对每一次实验课做到心中有数，提前预习课件，观看操作视频，为自主设计实验提供了更充裕的时间。学生在课前自主设计实验中存在疑惑的地方可以及时与教师在线讨论，制定更为详实可实施的方案。课后教师通过筛选优秀的实验报告在群内展示，使优秀学生得到鼓励，实验报告存在不足的学生可以通过与优秀的实验报告比对清楚的知道尚可改进之处。

（4）科学设定考核体系，紧扣提高实践教学能力的目标。实验成绩除实验报告外，增加实验设计、实验操作和实验理论等多方面对学生成绩进行综合评定，从而实现对实验课程的全面评价，提高学生对实验的重视程度及学习积极性。植物形态解剖部分主要以形态观察为主，较为枯燥，以往学生在第一次实验课的时候兴趣较高，后续实验课中兴趣逐渐降低，不少学生存在敷衍情况。课前布置学生采用教师命题或自行发现问题并设计实验，利用丰富的校园植物完成实验验证，对实验设计部分以及实验操作部分进行考核，采用小组讨论，PPT展示，有效激发学生合作意识，锻炼学生口头报告能力，作为一种初步的科研训练，对学生日后开展创新训练有积极地促进作用。同时利用课堂5-10 分钟的时间，采用在线测试的方式对实验理论知识加以考核，强化学生养成良好的实验习惯，注意实验细节，规范实验操作。

3 结束语

提高实验教学效果是一个需要长期研讨的课题，需要结合学校校情和学生学情，针对性的进行调整和完善。参与植物学理论和实验教学的教师在具体教学过程加强交流研讨，不断探索和完善实验教学体系，实验教学体系应紧扣理论教学，并在此基础上进行提升，使学生在大学一年级完成初步的科研训练体验。植物学是一门基础课程，涉及专业较多，也要根据不同专业学生实际情况，结合学科发展特点，逐步设计体现专业特点的个性实验内容。[4]

植物学是一门传统经典课程，注重植物形态解剖和植物系统分类，随着生命科学的飞速发展，新的技术新的理论层出不穷，应结合研究前沿，增设基于植物形态解剖的研究创新型实验，培养学生的实际科研能力和创新能力。显微制片是植物形态解剖的核心，也是生物类、农学、林学类研究生必需具备的基本能力，可依托国家级省级平台，让学生参观了解各种电子显微镜，激发学生学习热情。同时要转变师生角色，使学生成为实验课堂的主体，教师负责答疑解惑，增强学生的参与程度，提高学生积极性和主动性。开设校内制片技术大赛，通过组队参赛，提高学生的理论素质，实验技能，组织能力，表达能力和创新能力。