探索性實驗教學(xué)在高職實驗課教學(xué)中的應(yīng)用

莫小路

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?為提高課程的實驗教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，對探索性實驗教學(xué)在《藥用植物組培快繁技術(shù)》課程中的應(yīng)用進行研究。結(jié)果表明，探索性實驗教學(xué)激發(fā)了高職學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)、探索的熱情和研究潛能，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和團隊意識，提升了操作技能和分析、解決問題的能力。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?探索性實驗教學(xué);藥用植物組培快繁;創(chuàng)新教育

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2018）27-0198-02

中藥生產(chǎn)的源頭在于種苗，種苗優(yōu)劣直接影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。利用組培快繁技術(shù)培育中藥種苗是中藥規(guī)范化栽培（GAP）的重要手段[1]，而《藥用植物組培快繁技術(shù)》是利用組織培養(yǎng)技術(shù)對藥用植物進行快速繁殖的綜合性應(yīng)用技術(shù)課程，是中藥生產(chǎn)與加工專業(yè)的核心課程，其教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握藥用植物組織培養(yǎng)的專業(yè)知識和組培快繁技術(shù)，為畢業(yè)后從事中藥育苗行業(yè)的工作奠定基礎(chǔ)。該課程的專業(yè)實踐性很強，實驗教學(xué)對學(xué)生理解專業(yè)理論知識、實操技能和適應(yīng)崗位職業(yè)能力要求較高。

我國高校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)大多以理論教學(xué)為依托設(shè)置實驗內(nèi)容，實驗教學(xué)的定位是驗證和鞏固課堂理論教學(xué)內(nèi)容[2]，這種教學(xué)模式下，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，動手積極性不高，甚至編造實驗結(jié)果、根據(jù)理論推斷來完成實驗報告。這樣的實驗不易于激發(fā)學(xué)生的興趣，更不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索性實驗是以科學(xué)的觀點和方法針對某項課題有關(guān)的未知（或未全知）問題開展實驗研究的一種開放式教學(xué)實驗[3]。在探索性實驗教學(xué)過程中，實驗的設(shè)計思路、方法、步驟都是學(xué)生通過查閱文獻和相互探討得出，并在實驗結(jié)束后對實驗所得數(shù)據(jù)和結(jié)果進行分析和總結(jié)[4]。為了提高本課程的實驗教學(xué)質(zhì)量，授課教師結(jié)合課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)校的實踐教學(xué)條件，對探索性實驗教學(xué)在本課程的應(yīng)用進行了研究和實踐，嘗試在傳統(tǒng)驗證性的實驗內(nèi)容中融入探索實驗的元素，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力，收到了良好效果。

一、結(jié)合專業(yè)特點，精選實驗教學(xué)內(nèi)容

植物組織培養(yǎng)是一門實踐性很強的課程，其研究內(nèi)容本身充滿趣味和奧秘，學(xué)生在初學(xué)時興致勃勃，但如果總是重復(fù)性操作，學(xué)生的興趣就會消退。因此，我們首先精選實驗教學(xué)的內(nèi)容。因為植物組織培養(yǎng)的實驗結(jié)果受培養(yǎng)基成分、激素種類和濃度、培養(yǎng)溫度等各種因子的綜合影響，我們就把這些影響因子作為學(xué)生探索研究的對象。此外，利用前一實驗的結(jié)果作為下一個實驗的材料，前面實驗沒做好就有可能影響后面的實驗。這一舉措使學(xué)生從思想上重視實驗課的學(xué)習(xí)。其次，在實驗材料上，我們在本校藥用植物園保存的南方藥用植物（包括未有研究報道過的）中篩選，根據(jù)預(yù)實驗的結(jié)果確定學(xué)生初代培養(yǎng)實驗的材料，后續(xù)的實驗就以培養(yǎng)獲得的無菌體系為材料進行。

經(jīng)過精選教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在有限的實驗課時內(nèi)對藥用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的全過程進行完整的實踐操作，不僅提升了教學(xué)效果，并且通過整個學(xué)期觀察自己培養(yǎng)的植物材料生長過程，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)興趣高漲，在實踐中獲得了成就感和專業(yè)自豪感。

二、彈性實驗設(shè)計，鼓勵學(xué)生探索

驗證性實驗教學(xué)一般都是教師給出實驗方案，在方案中規(guī)定了詳細(xì)的實驗步驟和嚴(yán)格的實驗條件參數(shù)，學(xué)生按部就班地操作。我們根據(jù)高職學(xué)生的特點，在實驗方案中對部分實驗條件做了彈性處理，設(shè)置一個范圍或者幾個梯度參數(shù)，讓學(xué)生自行選擇，然后將實驗結(jié)果共享。例如，在初代培養(yǎng)中，對野蕎麥外植體消毒這一環(huán)節(jié)，我們給學(xué)生提供3種消毒劑：75%的乙醇溶液、0.1%的次氯酸鈉溶液和5%的“滴露”消毒液，實驗指導(dǎo)規(guī)定浸泡外植體的時間為8～15分鐘，每個學(xué)生可以選擇用1種消毒劑或者2種消毒劑，消毒時間可以選擇8分鐘、10分鐘、12分鐘或15分鐘，這樣，在4人一組的實驗中，就可以有幾個不同條件的組合，其實驗的結(jié)果有可能不同。這樣的彈性設(shè)計，因為結(jié)果的未知性和不確定性，就像一次小型的研究，大大激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣和探索欲望。實驗前，小組內(nèi)的學(xué)生互相討論、確定各自的實驗條件，互不重復(fù);實驗中，每個人按自己的條件操作并做好實驗記錄。一周后，大家一起觀察污染情況，同一小組的學(xué)生將各自的實驗結(jié)果放在一起分析、討論。由于學(xué)生都帶著嘗試、探索的心理開展實驗，因而大家對實驗的結(jié)果也會格外關(guān)注，小組內(nèi)、小組間的學(xué)生經(jīng)?；ハ嘟涣鳌⒎窒斫?jīng)驗。

三、改革實驗評價體系，提高實驗教學(xué)效果、激發(fā)學(xué)生的探索興趣和研究潛力

客觀公正、真實有效的考核和評價體系，不僅能夠提高學(xué)生對實驗的重視程度，也能促進學(xué)生探索知識的積極性。實驗評價一般包括學(xué)習(xí)態(tài)度（包括出勤情況、課堂紀(jì)律等）、操作技能（包括操作的正確性、熟練程度等）和實驗報告三個方面。其中，學(xué)生最容易忽視的就是實驗報告的寫作，在一些課程甚至有抄襲實驗報告的現(xiàn)象。因此，我們制定了多元化的實驗評價體系，綜合考核學(xué)生的實驗設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、操作技能、實驗結(jié)果分析能力及實驗報告的撰寫能力。對實驗報告寫作的要求首先就是“真實記錄”，即實驗報告中所寫的實驗操作過程和實驗結(jié)果都是自己實際操作、實際觀察到的真實情況。在科學(xué)研究中，確保實驗記錄的真實性是一項非常重要的工作，也是對實驗工作者的基本要求。高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)雖然不是科研工作者，但學(xué)生畢業(yè)后在崗位上的工作成效與其實際操作有密切聯(lián)系，真實的記錄對成功經(jīng)驗的總結(jié)和失敗原因的查找分析都有非常重要的作用。因此，我們認(rèn)為，高職學(xué)生應(yīng)該從在校的實驗、實訓(xùn)開始培養(yǎng)認(rèn)真、誠實的工作態(tài)度和唯真求實的科學(xué)精神，不能為了拿好成績或者是迎合某些“權(quán)威”觀點而弄虛作假。

為培養(yǎng)學(xué)生重視實驗報告寫作真實性的習(xí)慣，我們除了在實驗開始時對學(xué)生強調(diào)實驗報告的真實性外，對實驗報告的評分方法也做了改革，不單純以實驗結(jié)果的好壞來評分，而是綜合考核學(xué)生的操作、觀察、綜合分析能力。例如，在“外植體消毒”這一實驗中，學(xué)生按自己設(shè)計的實驗條件去操作，一周后觀察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)污染率很高，甚至達到了100%，但學(xué)生在實驗報告中記錄自己真實的實驗操作過程，包括使用消毒劑的濃度和處理時間、無菌水洗滌的次數(shù)等，并且在記錄實驗結(jié)果后還對實驗失敗的原因進行詳細(xì)的分析，這樣的實驗報告也可以評為“優(yōu)”。因為污染率高、實驗失敗不是由于其違規(guī)操作造成的，而是與實驗方案中選用的消毒劑及濃度、時間等條件不合適有關(guān)，在這種初次探索實驗中，實驗方案能保證完全成功的幾率很低，學(xué)生只要掌握了實驗方法，根據(jù)此次實驗的結(jié)果調(diào)整方案，在后續(xù)實驗中就有希望獲得成功。因此，我們認(rèn)為，這樣的實驗雖然沒有取得期望的結(jié)果，但學(xué)生通過實驗已經(jīng)學(xué)會了研究方法、掌握了操作技能，并具備了一定的分析、總結(jié)能力，這樣的實驗報告是值得肯定的。采取這一舉措后，學(xué)生都能認(rèn)真記錄實驗過程、結(jié)果，觀察和分析能力都得到了提升，促進了課堂理論知識的學(xué)習(xí)。

四、訓(xùn)練獨立操作，強調(diào)團隊合作

本課程實驗以4人為一組進行，小組內(nèi)既有個人獨立操作，又有組員協(xié)作完成的工作，因此，要求學(xué)生在實驗的培養(yǎng)瓶外做標(biāo)記時，除了要寫自己的學(xué)號外，還要寫組號，以便于查找、分析成功或者失敗的原因。因為一個小組的學(xué)生使用的是同一張超凈工作臺和同一套接種器具、同一批培養(yǎng)基，材料在培養(yǎng)室里的同一區(qū)域培養(yǎng)。在一些實驗中，小組內(nèi)的4名同學(xué)會采用不同的條件進行實驗操作，實驗結(jié)果大家共同觀察、討論，這樣的共享方式，不僅在有限的實驗課時間里充分利用了有限的資源，同時培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作意識和集體探索精神。

五、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，促進學(xué)生實踐能力的提升

學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中常會對某種藥用植物組培感興趣并有嘗試研究的想法，教師會對學(xué)生科研熱情給予鼓勵，并給予技術(shù)和實驗條件方面的支持，引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研課題的部分工作，尤其是與企業(yè)的橫向合作中涉及的植物組培工作，如配制培養(yǎng)基、擴繁、練苗及移栽等。學(xué)生利用自己的專業(yè)技能在課余做些科研輔助工作，不僅加深了對理論知識的理解，還培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，激發(fā)了研究潛能，在教師的指導(dǎo)下，有6名學(xué)生組成的團隊申報的“道地南藥春砂仁優(yōu)質(zhì)種苗快繁技術(shù)”項目獲得了“2017年廣東大學(xué)生科技創(chuàng)新培育專項資金（攀登計劃專項資金）”的立項。專業(yè)學(xué)習(xí)和科研、生產(chǎn)的緊密結(jié)合，不僅提升了學(xué)生的實踐能力，而且使學(xué)生對行業(yè)先進的設(shè)備及技術(shù)也有更直接的了解，為畢業(yè)后從事相應(yīng)崗位工作打下了良好基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

2015年6月，國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》，提出“高校的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是高等教育的重要組成部分，要適應(yīng)社會變化發(fā)展的需要，并融入高校人才培養(yǎng)的體系中”。高職院校作為高校的一個組成部分，也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要基地。近年來，國家對高職教育的重視程度不斷提升，在2014年全國職業(yè)教育工作會議上，國家領(lǐng)導(dǎo)人對我國的職業(yè)教育作出了重要指示，“高度重視、加快發(fā)展職業(yè)教育”“讓每個人都有人生出彩的機會”，職業(yè)教育得到了全社會的關(guān)注。我們認(rèn)為，探求知識、鉆研技術(shù)的精神是行業(yè)發(fā)展、社會進步不可或缺的，高職院校培養(yǎng)的學(xué)生面向行業(yè)生產(chǎn)一線崗位，他們的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)將直接影響行業(yè)的發(fā)展。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要與專業(yè)教育深度融合，這種融合，實質(zhì)上是將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的理念引入專業(yè)教育中[5]。我們認(rèn)為，在實驗課教學(xué)中融入探索性元素，就是對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探索性實驗教學(xué)不僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的探索興趣和研究潛力，培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析的能力和堅忍不拔、勇于創(chuàng)新的精神，求知、求真的科研精神和工作態(tài)度。盡管我們在《藥用植物組培快繁技術(shù)》實驗教學(xué)中所進行的并非嚴(yán)格意義上的探索性實驗，但就高職院校學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)來說，是有效的途徑，與“協(xié)同創(chuàng)新”等現(xiàn)代職教理念是完美契合的。

參考文獻：

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[3]孟慶繁，逯家輝，王貞佐.探索性實驗是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效途徑[J].實驗室研究與探索，2004，23（1）：85-88.

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[5]石朋飛.內(nèi)涵式發(fā)展視域下大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（9）：204-207.