王文平，李奕松，姬謙龍，葛秀秀，馬蘭青

(北京農(nóng)學院 生物科學與工程學院，北京102206)

《植物生理學》是一門研究植物生命活動規(guī)律，及其與外界環(huán)境相互聯(lián)系的學科［1］，是生命科學的理論基礎。它揭示植物生命現(xiàn)象本質(zhì)，是生物、農(nóng)學、植保、園藝、園林、資源環(huán)境等專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程，也是一門實踐性非常強的課程。因此，全國各高校在加強對學生實驗技能的培養(yǎng)和訓練的同時，如何提高學生的動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維等都是當前植物生理學實驗教學研究的關(guān)鍵［2－5］。

實驗教學是高校教學體系的實踐環(huán)節(jié)中非常重要的一環(huán)。通過它應該達到啟迪、驗證和加深理論知識的學習目的，并為理論聯(lián)系實際，擴大知識面提供堅實基礎［6］和各種實驗技能。

1 《植物生理學》實驗教學中存在的問題分析

全國的高等學校隨著新的教學計劃的調(diào)整，各學校的《植物生理學》的理論教學時數(shù)都在大幅度壓縮。北京農(nóng)學院的實驗學時也由原來的30學時削減到24學時。實驗課時的減少，《植物生理學》的理論知識與實踐結(jié)合的部分在縮小，根本無法實現(xiàn)理論與實踐的相互滲透。實驗教材也跟不上理論的更新速度。科技的迅猛發(fā)展，植物生理學科知識和技術(shù)的日新月異，較新的《植物生理學》理論教材大量涌現(xiàn)，卻缺少配套的《植物生理學》實驗教材，理論教學知識更新的速度，遠遠超過實踐教學內(nèi)容［7］。在實驗教學中目前很多高校，實驗課前的所有準備工作都由實驗員完成，實驗過程中也是老師詳細地講述了實驗內(nèi)容、具體操作步驟及實驗中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)后，學生按實驗步驟操作完成實驗的教學模式，根本無需動腦筋去思考，就可以完成實驗。在整個環(huán)節(jié)中，缺乏師生的交流與互動，實驗報告也成為一種描述實驗過程的流水賬?！吨参锷韺W》是一門理論性極強的學科，知識相對抽象，不好理解掌握。如果不加強理論與實踐的結(jié)合，很難激發(fā)學生的學習積極性。如果還是按照原來的傳統(tǒng)方式進行實驗教學，不利于學生實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更談不上創(chuàng)新意識和探索精神。

2 植物生理實驗教學的創(chuàng)新點

2.1 加強教材建設

植物生理學實驗一般采用的是統(tǒng)編教材，我們根據(jù)自己學校實驗教學的需要自己編寫了“植物生理學實驗指導”。經(jīng)過幾年的試用，2003年7月，對自編的實驗指導教材進行了修訂，增補和吸納了國內(nèi)外一些先進的實驗技術(shù)和方法。通過查閱植物生理、生化相關(guān)實驗教材等資料，結(jié)合國際先進技術(shù)與方法，經(jīng)過反復預作和教學與科研相結(jié)合，既保留經(jīng)典也推陳出新，由原來的驗證性實驗發(fā)展為綜合設計性實驗。使學生在專業(yè)基礎理論課學習的同時，就能接觸到現(xiàn)代最先進的儀器設備，開闊學生們的視野，為服務都市農(nóng)業(yè)和考研打下良好的基礎條件。之后的幾年里，我們根據(jù)教學的需要，對實驗指導教材又進行了幾次修改，以便緊跟新教材的變化需要。

2.2 改造傳統(tǒng)設備，更新儀器

過去用比色法測定植物生理指標，使用的是721型分光光度計，來測定植物組織水勢小液流法，測定植物光合作用使用的改良半葉法。實驗中的儀器靈敏度較差，設備老化，誤差很大，已經(jīng)難以保證實驗教學的要求。近些年來，學校加強了對專業(yè)基礎實驗室的資金投入力度，生物學院購進了一批比較先進的儀器設備，配備了722分光光度計10臺，先后購入TU－1800和TU－1810紫外可見分光光度計等共計7臺，便攜式光合測定系統(tǒng)3臺，植物水勢測定儀1臺，氧電極和葉綠素熒光儀等其他配套設備等。這些儀器大都帶有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，功能齊全，靈敏度高，使用簡便，節(jié)省了大量的實驗時間。我們開出10個經(jīng)典實驗。實驗內(nèi)容上了一個新臺階，為生物科學技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了良好的條件［8］。

2.3 加強實驗教學體系改革，注重對學生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)

2.3.1 完善課程體系建設

根據(jù)新的本科生教學計劃的調(diào)整，我們將生物學院生物技術(shù)專業(yè)的《植物生理學實驗》列為獨立的一門實驗技術(shù)課程。開設10個實驗，總計30學時。隨著新培養(yǎng)計劃的調(diào)整，壓縮了專業(yè)基礎課的學時，實驗學時減少到24學時。在有限的24學時里，為了使學生能系統(tǒng)學習到實驗技能，經(jīng)過植物生理學課程組的反復討論，我們精心設計了根系活力;葉綠體色素的提取、分離和理化性質(zhì);NR活性;植物組織水勢的測定;植物組織滲透勢的測定、植物過氧化氫酶活性的測定;便攜式光合測定系統(tǒng)測定活體植物呼吸速率和光合速率;植物細胞膜透性測定等8個實驗。經(jīng)典的實驗項目得到保留，又增加了一些新的設計性、綜合性實驗，確保實驗教學的完整性和系統(tǒng)性。經(jīng)過實驗，學生既能掌握植物生理學的基本操作技能，又能學到一些新技術(shù)和新方法［9］。

2.3.2 規(guī)范實驗教學課程的管理，制定完善的實驗教學大綱

根據(jù)植物生理學實驗教學大綱的要求，先后制定了“實驗課考核標準”“實驗課成績評定標準”，規(guī)范了實驗課的教學管理。在實驗課上改變傳統(tǒng)授課方法，激發(fā)同學們的思維潛能，千方百計地提高學生的實驗技術(shù)能力。

(1)上課前的預習準備。根據(jù)《植物生理學》是專業(yè)基礎實驗課的特點，要求學生提前預習實驗課內(nèi)容［10］。每次在做實驗之前，首先讓學生講述本次實驗的原理、目的以及操作步驟等，最后由上課老師進行總結(jié)，重點補充設計本實驗的目的、原理，完成實驗的關(guān)鍵操作環(huán)節(jié)以及注意事項等。要求學生在做實驗時，分清定量實驗和定性實驗的區(qū)別，材料的前期處理，取材部位和時間以及應該注意什么的關(guān)鍵步驟，以免由于材料的選取錯誤，影響實驗的結(jié)果。儀器使用前，對學生講解清楚，每一步都要嚴格按照儀器操作程序進行，從小事上培養(yǎng)學生科學的嚴謹態(tài)度。學生對實驗內(nèi)容提出的疑問，實驗教師啟發(fā)引導學生利用所學理論知識，開動腦筋獨立思考。例如，植物細胞膜透性(電導法)的測定實驗中，愛動腦筋的同學就會問，每個組用的都是油菜的葉片，實驗結(jié)果為什么不盡相同。諸如此類的問題，應讓學生分析取材部位本組與其他組有什么不同，根據(jù)實驗原理思考一下為什么冷凍的葉片比常溫的葉片相對電導度數(shù)值高，分析誤差產(chǎn)生的原因。做完實驗后要求學生隨堂交實驗報告，對實驗中出現(xiàn)的問題要分析錯誤原因，并在實驗報告上回答老師課后留的思考題。

(2)創(chuàng)造條件加強動手能力的培養(yǎng)。為了執(zhí)行新的教改方案的需要，學校購置了部分新儀器，但由于學生班級人數(shù)較多，只能滿足兩人一組的需要。為了達到鍛煉學生動手能力的目的，一些簡單的實驗內(nèi)容，盡量讓學生自己做。例如，配制簡單的試劑和一些常規(guī)儀器的操作等。強調(diào)學生之間的默契配合，包括實驗材料的前期處理，到后面的儀器使用，掌握它的工作原理，熟練地進行操作，提高學生的實驗技術(shù)水平。

(3)老師實驗課上多巡視，及時進行必要的指導。在課上，隨時觀察學生在操作中可能發(fā)生的問題，教師要多巡視，特別是以往遺留下來的不規(guī)范的操作習慣。即使是移液管的使用操作不正確，老師發(fā)現(xiàn)后也要對他及時糾正。有些實驗課上，經(jīng)常會用到有毒的藥品試劑，因此上課時，老師應時時刻刻提醒學生，引起他們的高度重視，既能指導學生操作規(guī)范，也可避免發(fā)生教學事故，還能調(diào)動同學們做實驗的主動性。老師及時批改實驗報告，對實驗報告中出現(xiàn)的問題，下次實驗課前進行講解說明，指出學生發(fā)生錯誤的原因，避免類似的錯誤出現(xiàn)。

3 改革實驗課考試制度及重新制定評分標準

3.1 重新制定考試方案及評定標準

改革前的實驗成績有兩部分:平時成績+理論考試成績。平時成績包括平時課堂提問和實驗報告成績，理論考試成績一般是實驗理論考試成績，以前這種評定成績的標準不利于激發(fā)學生對實驗課的興趣，對待考試也是應付。經(jīng)過我們老師不斷地努力，我們調(diào)整了教學計劃，注重對學生綜合能力的培養(yǎng)，并對考試方法進行了改革，方案如表1所示。

經(jīng)過幾輪的嘗試，極大地提高了學生們對實驗課的積極性，收到了良好的效果。

表1 實驗課考試方案

3.2 實驗考核

操作與理論分別進行。在考試時，把操作題目分別編號，學生隨機抽取考試題目，根據(jù)自己抽到的考試題目進行實際操作。一名學生考試旁邊就有一名老師監(jiān)考，隨時根據(jù)學生在限定時間內(nèi)操作的熟練和準確程度，按照我們的評分標準當場打出實驗技能操作成績。實驗理論考試成績也是根據(jù)學生在限定的時間內(nèi)回答問題的正確程度給出成績。對操作有誤的學生，在考試結(jié)束后，老師及時指出錯誤點，并把正確的操作方法告知，學生經(jīng)過這樣的考試，對知識掌握更加牢固。避免抽簽產(chǎn)生的弊端，對首次考題回答不正確的學生，由老師指定題目，讓其回答并操作，正確的可以給及格分，回答錯誤的視為不及格。

3.3 改革后的成效

通過改進考試方法，使學生提高了對上實驗課的認知度，使他們懂得要珍惜每次實驗動手的機會，充分理解實驗原理、操作步驟，準確操作，認真寫好實驗報告，然后寫一份實驗報告交差的情況發(fā)生準確處理分析實驗數(shù)據(jù)，牢固地掌握理論和技能，杜絕了課上不認真操作，課下隨便抄別人實驗結(jié)果。經(jīng)過一段時間的試運行，學生反饋，效果良好。實驗結(jié)果不理想或出現(xiàn)了失誤，會主動申請用課余時間重做;若因病或因事耽誤一次實驗，同學們會主動找任課老師補做;對儀器操作沒有掌握的學生，會利用課余時間到實驗室找老師，直到弄懂學會。學生的成績和實際動手能力都顯著提高。

4 結(jié)束語

實驗教學的目的就是為了培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的新型高級專門人才，在注重傳授理論知識的同時，加強學生實踐技能的培養(yǎng)，是新形勢下培養(yǎng)人才的需要。我們在《植物生理學》實驗教學中，要不斷改革與探索，增加設計性、綜合性實驗，才能充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，提升學生的創(chuàng)新能力和實驗技能。

［1］ 潘瑞熾.植物生理學［M］.北京:高等教育出版社，2004.

［2］ 趙喜亭.植物生理學設計性實驗教學的探討［J］.科技信息，2009(22):7.

［3］ 張秀玲.植物生理學實驗教學中研究型綜合設計性實驗的探究［J］.實驗室科學，2009(4):88－89，92.

［4］ 何深知，崔純瑩，段薇，等.在設計性實驗中培養(yǎng)學生的綜合能力［J］.實驗技術(shù)與管理，2009，26(6):134－136.

［5］ 米文瑜.設計性實驗教學的研究與實踐［J］.教育與職業(yè)，2009，(23):94－95.

［6］ 李忠光，龔明.植物生理學實驗教學中的啟發(fā)式教學［J］.云南師范大學學報，2002，3(1):42－44.

［7］ 王若仲，丁君輝，黃志剛，等.植物生理學實驗教學的改革與創(chuàng)新［J］.實驗科學與技術(shù)，2010，8(6):106－108.

［8］ 張志良，翟偉菁.植物生理學實驗指導 ［M］.3版.北京:高等教育出版社，2003.

［9］ 蒼晶，郝再彬，王軍虹，等.改革植物生理學實驗課教學方式初探［J］.植物生理學通訊，2003，39(2):165－167

［10］ 柏素花，戰(zhàn)淑敏，劉新，等.強化植物生理實驗教學的實踐與探索［J］.植物生理學通訊，2007，43(6):1170－1172.