实验教辅人员在植物生理学实验教学中的作用*

罗玉容 叶志婵 李楠 李淮源

摘  要  植物生理学实验是植物生理学课程的重要组成部分，对于培养学生实践动手能力及科研能力至关重要。实验教辅人员在植物生理实验教学中不可或缺，高质量的实验辅助工作能够提高植物生理实验教学质量。

关键词  植物生理学；实验教学；教辅人员；实验室管理

中图分类号：G645    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）17-0015-03

0  引言

植物生理学是研究植物生命活动规律的科学[1]。植物生理学实验是植物生理学课程的重要组成部分，旨在加深学生对植物生理学理论和实验基本原理的理解[2]。在华南农业大学，植物生理学实验是园艺、环境保护、农学、林学、生态学、生物科学等多个专业的必修课，对于培养学生实践动手能力及科研创新能力具有重要作用。实验课的正常开出，必须有合适的实验材料与试剂药品、充足的仪器设备、管理良好的实验场地，这些工作的主要承担者都是教辅人员。笔者长期从事植物生理学实验教辅工作，现分享以下关于教辅人员在植物生理实验教学中的重要性及作用的一些想法。

1  实验室管理工作

实验室是实验教学的平台，高质量的实验室管理工作是实验教学能够优质完成的保障。实验教辅人员是实验室管理工作的践行者，每天从事着细致烦琐的管理工作，是维持实验室能够有条不紊地开展工作的有机组成部分。实验室是实验教学的场所，为师生提供实验的硬件条件，如实验仪器、实验材料等。实验教辅人员每学期根据教学任务来进行实验准备工作，在完成教学任务之余还要根据实验预约对师生提供开放实验室服务，此外还肩负实验室的建设工作。实验教辅人员是实验室的管理者，学校需要有完善的规章制度来保障实验室的正常运转。例如：笔者所在实验室有相应的植物生理实验室守则、实验技术人员岗位职责、实验指导教师须知、学生实验安全守则、实验室安全管理制度等，实验教辅人员根据这些规章制度来管理实验室。随着工作的细化，还会设立一些更具体的制度，如在实验室张贴值日生守则，这对于保持实验室的整洁干净以及让学生养成良好实验习惯都有重要意义。实验室管理工作可以细分为以下几部分。

1.1  实验室安全管理工作

实验室安全管理工作非常重要。植物生理实验室主要包括实验环境安全管理、仪器使用安全管理、试剂药品安全管理这三方面的管理工作。

实验室必须给学生提供一个安全的实验环境，为了保障实验环境安全，实验教辅人员每天必须巡查实验室，保障实验室水电门窗安全。在日常巡查过程中遇到过水龙头漏水、实验室墙面渗水、实验室电路有问题跳闸等，发现问题后立刻报修维护，使之及时解决，不影响实验教学。

植物生理实验课需要使用不同的实验仪器，如果不正确使用仪器，有可能造成仪器损毁，造成实验室财产损失。例如：在使用离心机时，如果没有平衡样品就开始离心，有可能令离心机的转轴断掉，甚至样品飞出离心机，不只是损坏仪器，甚至有可能造成人身安全问题。为了保障仪器使用安全，实验教辅人员给每台仪器配备详尽的操作说明，学生必须在教师的指导下或者在充分了解仪器操作方法后再使用仪器。在使用仪器的实验过程中，实验教辅人员要经常巡查实验室，提醒学生正确使用仪器，以免发生实验室安全事故。

试剂药品管理是植物生理实验室安全管理的关键内容。植物生理实验需要使用不同的试剂药品来完成实验，有一些是普通试剂，有一些是易制爆、易制毒药品。实验室有明确的试剂药品管理办法，实验教辅人员必须严格遵守管理规定，按照不同种类的试剂药品，分门别类进行不同药品的管理，做好试剂药品的购买计划、出入库登记管理，定期清查试剂药品的数量种类并做好记录。对于易制毒、易制爆的危化品，需要双人双锁保管，每次取用都要双人在场，准确称量，记录取用量，然后放回药品柜并锁好。为了做好实验室的管理工作，实验室装有监控系统，遇到问题可以通过监控追查。试剂的使用是实验室安全的重要环节，不同试剂的购置保存及回收都不一样。

在实验教学过程中要规范试剂药品使用方法和废液处理方法，规范学生实验操作习惯[3]。由于实验课任课教师同时面对30多人，很多时候无法兼顾每一个人，实验教辅人员就要配合任课教师做好试剂药品的安全管理工作。例如：在缺素培养的实验中会用到硝酸钾等受管制的药品，实验教辅人员就需要在实验过程中提醒学生必须登记药品的使用量，用完后立刻检查是否按照规范来登记，还需及时把试剂双人双锁存放好；在使用有机溶液的实验中，实验教辅人员要提醒学生必须把有机溶液回收到废液桶，不能随意倾倒进水槽污染环境。这些小细节都能帮助学生养成良好的实验习惯。

1.2  仪器设备的管理工作

在植物生理学实验教学中会使用不同的仪器设备，学生通过实验教学掌握不同仪器的使用方法，提高动手能力，为以后从事科研工作打好基础。每台仪器设备都有对应的固定资产编号，通过网上的仪器设备系统做好统计管理工作。实验教辅人员要熟练使用仪器设备系统，当仪器设备领用人或者存放地发生改变，及时在系统中修改数据，使得仪器设备系统上的仪器台账跟实际情况能够对应上。实验教辅人员在仪器设备管理工作中还需要做好仪器的定期维护工作，不断提高有关仪器使用保养的相关技能，保障实验课有足够的仪器使用。实验教辅人员还要关注仪器的新发展，平时做好采购计划，及时补充新仪器，不断提升实验室的实验条件。

1.3  实验室开放管理工作

实验室开放管理工作也是实验室管理的重要组成部分。笔者所在实验室开放工作主要通过智能实验室的实验室网上预约制度来管理，需要来实验室做实验的学生可以通过网上系统预约提交实验设计，包括用到的试剂药品及仪器设备。实验教辅人员先在网上审批，然后面谈，讨论实验是否可行，如果实验方案可行，再对学生进行安全培训，培训后才能进入开放实验室做实验。笔者所在实验室开出的植物生理学实验课有一些设计性的实验，鼓励学生拓展研究性实验项目的内容。如在玉米的缺素培养实验中，有学生想再深入研究缺素实验的复原情况，这已经不是上课内容，超出他们的实验课时，他们就可以在网上预约课外时间来继续实验。实验教辅人员根据学生的预约申请，做好准备工作，这样他们就可以在预约的时间段来进行实验。开放实验室能够让学生根据兴趣爱好，自己设计实验，对于提高学生的科研能力非常有帮助，是植物生理学实验教学的有益补充，可以激发学生对科研工作的热爱。

2  实验准备工作

实验教学前的准备工作非常烦琐，需要实验教辅人员耐心地进行。准备工作的完成质量与实验课的教学质量息息相关。实验教辅人员要清楚实验课的教学计划和大纲，不同专业、不同年级的学生实验操作水平不一样，对应的实验课内容和要求也有不同，准备工作也要相应作出调整。实验教辅人员在实验课开课前要跟任课教师多沟通，根据不同的教学进程表做好有关实验材料、试剂、仪器设备等的准备工作。

2.1  实验材料的准备工作

植物生理学实验经常要用到新鲜的植物材料，所以栽培植物材料是教辅人员的一项重要工作。在实验课开出之前要做好种植材料的计划，准备好所需的材料工具，要有足够的时间开始种植。如在植物的溶液培养和缺素培养实验中，需要用到三片叶的玉米幼苗。为了培养合适的材料，需要留意天气的变化，根据气温调整材料的种植时间，如果温度很高，培养的时间可以减短；如果气温下降，则需要提早栽培，这些都需要经验来判断最佳的种植时间。在实验材料的培养过程中可能遇到虫害等不同的问题，教辅人员要熟悉栽培材料的基本技能，遇到问题能够迅速找到方法解决问题。

2.2  试剂药品的准备工作

植物生理实验课还需要准备大量的试剂药品，在实验前要统计试剂药品的使用量并做好采购计划，然后购买配制。试剂要分装并贴好标签后分发到课室。有些试剂可以提前配制，但是有些实验如酶的活性测定实验，为了实验效果更好，试剂最好现配现用。在实验课中间要注意巡查实验室，检查试剂药品的数量是否充足，不足的要及时添加，保证实验教学顺利完成。

2.3  仪器设备的准备工作

仪器设备的准备工作也是植物生理学实验教学准备工作的重要一环。教辅人员需要定期检查仪器的使用情况，做好仪器的日常维护保养工作。每台仪器都要有对应的使用记录本，每次使用后要做好仪器使用记录。在实验课开展之前，实验教辅人员要先调试仪器，确保仪器可以正常使用。如果仪器遇到小问题，教辅人员可以尝试自己维修；如果是无法解决的问题，就要及时报修，尽快修好，保证实验课有足够的仪器使用。随着实验室的硬件条件越来越好，植物生理学实验室的仪器也越来越多，学生通过植物生理学实验课的操作锻炼，能够熟练使用各类不同的仪器，如分光光度计、叶面积仪、电导率仪、光合仪等，对于培养动手能力可以发挥重要作用。

3  预实验的开展工作

预实验是植物生理学实验课的重要一环，预实验一般是由实验教辅人员来进行。在正式实验开始前，先做预实验，检测材料是否合适，试剂药品质量是否有问题，仪器使用是否正常。只有通过预实验，才能保证正式上课时实验教学达到良好效果。如TTC法测定种子生活力实验，通过预实验演练，比较实验结果与实验的理论结果是否一致，如果不一致，就需要从试剂、实验材料等各方面来寻找原因，一一排查，保证实验能够正常开出。

4  积极参与实验教改工作

植物生理实验教学主要由教师完成，实验教辅人员在实验教学与改革中也发挥了重要作用。传统植物生理学实验主要是验证性实验，学生都是被动地按照实验指导书把整个实验过程完成一遍，对于提高主动思考和自主探索能力效果不好。因此，为了激发学生的科研兴趣，必须探索开展研究型、综合型实验[4-5]。教师是教改的主体，但是在进行实验改革时，实验教辅人员具有扎实的实验操作技能，对培养实验材料等工作都有丰富的经验，可以对实验内容提出很好的建议，并且可以实际操作整个实验，总结实验各个方面存在的问题，令实验项目改革成功。如在笔者所在实验室，植物缺素培养和生理生化指标测定实验是一个研究型、综合型的实验，是把植物生理的几个重要生理过程串联起来形成一个研究型实验。在这个过程中，实验教辅人员确定实验材料的培养方法，优化实验过程，令整个实验教学过程能够有更好的实验效果。

实验教辅人员不但在实验项目改革中有重要作用，在实验教学方法的研究上也可以作出贡献。2020年春季学期的新冠疫情给传统的教学模式带来极大的挑战，为了应对疫情，很多课程采用线上线下结合的教学方式。然而植物生理学实验课是实践课程，不能用线上课程代替。如何在这个教学技术飞速发展的时代让实验课更有效，更能提高学生自主学习兴趣，增强学生的学习效果？对此，实验教辅人员做了很多探索工作，如开始探索不同层面的网上资源建设。

光合仪操作难度高、价格昂贵，数量很少。针对这一情况，利用虚拟仿真技术开发光合仪的操作虚拟仿真项目，让学生通过操作虚拟仿真光合仪，加深对光合仪工作原理的理解，学会光合仪的正确使用方法，也了解了很多需要注意的事项。到了真正操作时，学生可以更快上手，减少错误操作，既保护了仪器，也提高了效率，在同样的时间内可以让更多的学生使用仪器。

针对一些普通的仪器，如叶面积仪，拍摄该仪器的操作方法，提前发给学生预习，课堂上也可以通过多媒体设备播放给学生看，保证学生随时想学都可以找到资源学习。还有一些实验比较难掌握的操作，也拍摄了小视频，让学生通过观看视频，了解操作的要点，从而提高他们在课堂上的实验操作水平。

5  结束语

高质量的植物生理实验教学可以激发学生的研究兴趣，提升学生的动手能力，锻炼学生的科研素养。实验教辅人员能够给植物生理学教学目标的实现提供重要保障，在实验教学过程中发挥重要作用。在日常的实验教学过程中，实验教辅人员能够主动参与课堂教学，加强与学生的交流，深入了解学生遇到的问题，积极参与教师对实验项目的设计和改进，对于实验室的条件改进也会更加有针对性，对全面提升植物生理学实验教学质量作出贡献。

参考文献

[1] 王小菁.植物生理学[M].8版.北京：高等教育出版社，2019.

[2] 陈建勋，王晓峰.植物生理学实验指导[M].广州：华南理工大学出版社，2015.

[3] 王玉龙，刘莉，郭敏.基于文化建设的高校实验室安全管理探索与实践[J].实验技术与管理，2021，38（9）：262-265，284.

[4] 张以顺，黎茵，陈云凤.植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J].安徽农业科学，2011，39（4）：2515-2516，2520.

[5] 王冠，蔚荣海，武志海.农业院校植物生理学实验教学改革探索： 以植物生理实验教学为例[J].教育教学论坛，2016（45）：89-90.

*项目来源：广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“植物生物学基础实验教研室”（粤教高函〔2021〕29号）。

作者：罗玉容，华南农业大学基础实验与实践训练中心，实验师，研究方向为植物生理与分子生物学；叶志婵，华南农业大学基础实验与实践训练中心，实验师，研究方向为计算机技术与实验室管理；李楠，华南农业大学基础实验与实践训练中心，实验师，研究方向为水稻遗传育种；李淮源，华南农业大学基础实验与实践训练中心，实验师，研究方向为烟草栽培生理（510642）。