植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課教學(xué)模式創(chuàng)新

邢永秀　周岐偉　葉燕萍

摘 要：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生綜合分析和解決問題的能力有重要作用。該文結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，探討在獨(dú)立設(shè)課的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)中進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式改革，同時(shí)對在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題提出了自己的建議和設(shè)想，以期為實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立設(shè)課 植物生理學(xué) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 教學(xué)創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（a）-0214-02

Abstract：It was known that design experiments were important to exert students'subjective initiative，to improve students'comprehensive analysis and solving problem ability.In this paper，the author combined with her own teaching experience，aimed at the problems existing in the experimental course teaching， explored the teaching mode reform in plant physiology experiment technology course，which was a independent set course.As well as some suggestions and ideas were put forward about the problems in the process of experiment teaching.These ideas could provide certain reference of experiment teaching reform.

Key Words：Independent Course；Plant physiology；Designing Experiments；Teaching Innovation

植物生理學(xué)是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律及其與環(huán)境互作關(guān)系的一門學(xué)科[1]，它與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系密切，是許多院校必設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在好多學(xué)校都是附屬于理論課開設(shè)，每個(gè)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間為3學(xué)時(shí)。教師為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，大多采用講授與演示相結(jié)合的方法，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?shí)驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)講清楚后，學(xué)生按照操作步驟完成實(shí)驗(yàn)[2]。這樣的教學(xué)過程，學(xué)生沒有獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，處于盲目被動(dòng)地位。同時(shí)學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過程中，完全按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟操作，很少去想為什么這樣做，不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、判斷問題的綜合能力。而現(xiàn)代課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生為主體，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)積極性，促進(jìn)學(xué)生主體性的發(fā)展。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)采用多元化的教學(xué)方法。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)符合教育部提倡的“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，不斷地改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以提高大學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立研究的能力”的要求[3]，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對提高學(xué)生的綜合能力具有非常重要的意義。下面以廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院的獨(dú)立設(shè)課《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》為例，探討在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開展過程中存在的問題及解決方法，為實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革提供一定的借鑒。

《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》是該院獨(dú)立設(shè)課課程，主要供農(nóng)學(xué)和園藝專業(yè)同學(xué)選修。該課程不同附屬于《植物生理學(xué)》課程設(shè)置的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)介于儀器分析和生理實(shí)驗(yàn)之間，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及一個(gè)儀器的使用，在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)也要求同學(xué)了解儀器的簡單工作原理及操作。在某種程度上講，它可看作是一門儀器分析和生理學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)課。該課程的教學(xué)安排每節(jié)課5學(xué)時(shí)，為開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供了保障。近年來，為了進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、提高其綜合能力，同時(shí)積極嘗試增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的可操作性方法和思路。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)[4]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)背景給出一個(gè)明確的要求，要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上，通過查閱相關(guān)資料制訂出實(shí)驗(yàn)方案，然后獨(dú)立完成自己的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后處理結(jié)果并按科技論文的格式撰寫實(shí)驗(yàn)論文。進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要分這么幾步進(jìn)行：首先是布置任務(wù)。選修這門課的同學(xué)都已學(xué)習(xí)了植物生理學(xué)理論課程，并完成了植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，有了一定的生理學(xué)基礎(chǔ)。因此，在該課程的第一大節(jié)，就告訴大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的和要求，介紹設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室的條件，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，結(jié)合該課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)對自己的啟示及學(xué)過的知識(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。其次，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方案的篩選。在不局限學(xué)生思維方式的前提下，指導(dǎo)學(xué)生書寫設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案，方案內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)材料及處理、測定方法、欲解決的問題等。在這一過程中提倡學(xué)生之間及學(xué)生與老師交流，以提高自己設(shè)計(jì)的質(zhì)量。學(xué)生在限定的時(shí)間內(nèi)提交自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告后，老師批閱并與學(xué)生探討其的可行性及存在的問題，然后學(xué)生再修改，提出自己的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)老師同意后獨(dú)立完成自己的“課題”。在這一過程中，藥品和試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備都是學(xué)生自己完成，但在試驗(yàn)過程中，教師一定要仔細(xì)觀察學(xué)生的操作過程，尤其是涉及到大型儀器的使用，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。通過開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，增加了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也鍛煉了他們分析問題和解決問題的能力。

在開展這類實(shí)驗(yàn)的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問題。

第一，學(xué)生態(tài)度不端正。在篩選方案初稿的過程中，部分學(xué)生為了完成任務(wù)，從期刊中抄寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更有甚者從以前學(xué)過的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中照搬一個(gè)實(shí)驗(yàn)上交。如，有的同學(xué)交來“植物組織中自由式和束縛水含量的測定”這是植物生理學(xué)本科實(shí)驗(yàn)中開設(shè)的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。再如，試驗(yàn)的結(jié)果要求以科研論文格式上交，但大部分同學(xué)都沒有做到這一點(diǎn)。因此，學(xué)生的態(tài)度問題直接影響實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，教師要想辦法引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生興趣，以端正學(xué)習(xí)態(tài)度。

第二，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要一定的條件保證。如，時(shí)間、實(shí)驗(yàn)室設(shè)施、一定的資金支持（購買實(shí)驗(yàn)耗材、材料、器皿及用具）及開課實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備等等。如，上課時(shí)學(xué)習(xí)了LI-6400光合作用測定系統(tǒng)的使用，有的同學(xué)就受到了啟發(fā)，想探討一下溫度和光照對她們自己宿舍養(yǎng)的花影響如何，設(shè)計(jì)了相關(guān)的試驗(yàn)，并且很成功。還有的同學(xué)結(jié)合學(xué)習(xí)的分光光度技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)出了水分脅迫對不同甘藍(lán)品種過氧化物酶、過氧化氫酶和超氧化物歧化酶等的影響，并與生理課上學(xué)過的抗逆生理知識(shí)聯(lián)系在一起，探討水分脅迫對甘藍(lán)的影響。還有的同學(xué)結(jié)合課堂上學(xué)過的火焰光度技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了比較不同來源的污水中重金屬含量的差異小課題，這些都體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)以致用的能力。同學(xué)們在采納老師建議的基礎(chǔ)上，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，其動(dòng)手能力和綜合分析能力得到了提高。

第三，實(shí)驗(yàn)室無法提供學(xué)生需要的實(shí)驗(yàn)條件，可能是制約開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要障礙。同學(xué)們對開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)熱情較高，但實(shí)驗(yàn)室所提供的條件滿足不了他們的試驗(yàn)設(shè)想，影響了他們進(jìn)行設(shè)計(jì)的熱情。如，有一個(gè)同學(xué)在查閱了相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了不同光質(zhì)對芒果樹光合特性的影響試驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)室無法提供不同的光質(zhì)條件，這個(gè)設(shè)計(jì)也只能停留在書面水平，教師只能在口頭上評(píng)價(jià)其設(shè)計(jì)獨(dú)特。因此，實(shí)驗(yàn)室條件對開設(shè)一些綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)有重大的影響。

第四，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對老師素質(zhì)和能力也有一定要求。大二的學(xué)生科研素質(zhì)還很薄弱，主動(dòng)思考和分析問題的能力還不強(qiáng)，研究報(bào)告書寫也未受過訓(xùn)練，這就要求開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的老師要付出較多的精力和時(shí)間來修改他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和報(bào)告，要有耐心指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)。同時(shí)，老師要具備較高的學(xué)術(shù)和科研能力，力爭在每一個(gè)環(huán)節(jié)都能給予學(xué)生指正和引導(dǎo)。

總之，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的嘗試是有益的，它為本科學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)實(shí)施個(gè)人設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)方案的機(jī)會(huì)和體會(huì)自己獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。在完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生能自行完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，獨(dú)立實(shí)施測定過程，這其中包括材料的選擇是否得當(dāng)，試劑的配制、器皿和用具的準(zhǔn)備和儀器的調(diào)試等過程。選修該課程的同學(xué)非常認(rèn)可這種嘗試，認(rèn)為這種教學(xué)模式對于鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力和動(dòng)手操作的能力，對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)有積極作用。同時(shí)，也會(huì)為他們以后進(jìn)行畢業(yè)課題和科學(xué)研究奠定一定的基礎(chǔ)。因此，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)方面的作用也是顯而易見的。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)符合教育部提倡的“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，不斷地改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以提高大學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立研究的能力”的要求。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不斷地提高自身的思維分析能力、應(yīng)變能力以及創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中，教師要努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種機(jī)會(huì)和條件，在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，努力挖掘?qū)W生自身的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，盡一切可能創(chuàng)造條件讓學(xué)生體現(xiàn)他們的主動(dòng)積極性。如果學(xué)校的本科教學(xué)硬件條件有限，是否可以嘗試與一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備較好的學(xué)科相結(jié)合開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，值得大家共同探討。

參考文獻(xiàn)

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